ネットワークの大容量伝送技術「WDM/OTN」について理解していますか?

Mar 09, 2023

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私たちは毎日携帯電話やコンピューターを持ち歩き、Weiboを閲覧したり、ビデオを見たり、チャットしたりすることがスムーズにできます。 こうした日常の単純な活動には、それをサポートする大容量の輸送システムが必要です。 そうしないと、Weibo、ビデオ、WeChat の情報を携帯電話やコンピューターのディスプレイに正確に配信できません。 この大容量伝送システムにおいて特筆すべき技術がWDM/OTNである。

 

WDMとは何ですか?
光ファイバーを高速道路に例えると、高速道路でサービスを伝送するために使用される光の波です。WDMシステムはトラックにたとえられ、Weibo、ビデオ、WhatsApp などのさまざまな送信サービスは輸送される荷物に相当し、これらの荷物はさまざまなトラックに直接置かれます。 これらのトラックが車線に関係なく光ファイバー伝送に参入したい場合、混雑により高速道路全体の交通の流れに混乱が生じ、伝送効率に影響を与えることになります。 WDMでは、同一の光ファイバー上で異なる伝送サービスを同時に伝送できるため、高速道路で車両ごとに車線を分けることに相当し、異なる車両が異なる車線を同時に走行できるため、伝送効率が向上します。
 

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同時に、スムーズな交通を確保するためには、異なる車両がそれぞれの道を進むことができるように車線を区別する必要があります。 高速道路交通における大車線と小車線の分割と同様に、WDM システムには 2 種類の車線分割があります。CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing、疎な波長分割多重) と DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing、密な波長分割多重) です。 、前者のレーン間隔(つまり波長間隔)は一般に 20 nm と比較的大きく、後者は狭い間隔で一般に 0.8 nm 未満です。

 

WDM システムは何で構成されていますか?
WDM では、レーンが分割されている限り、異なるサービスを 1 本の光ファイバーで同時に送信できますか? 物事はそれほど単純ではありません。WDM がどのように行うかを見てみましょう。
技術的に言えば、WDMシステムは一般的にOTU(Optical Transponder Unit、光トランスポンダユニット)、波長合分波ユニット、監視チャネル、光増幅ユニットで構成されます。

では、WDM のさまざまな部分がどのように連携してサービス伝送を完了するのでしょうか?
WDM でサービスを伝送するには、まずサービスを WDM の専用車両 (つまり、OTU ユニット) に送信し、これらのサービス信号を WDM が認識する標準波長の光信号に変換する必要があります。
ビジネスを運ぶ標準波光信号車は検問所(つまり多重化装置)まで走行し、検問所を通過して別の車線に入るように手配し、高速道路を1台ずつ同時に走行します。
業務伝達が正常に行われるためには、監視チャンネルであるパトカーを通じて車両の走行状況を監視する必要がある。
輸送距離が長い場合、車両は統合ガソリンスタンドに乗り入れる必要があります。つまり、長距離のビジネス輸送が損傷しないように、光増幅ユニットを通じてビジネス信号が再生および増幅されます。 。
ビジネスがターミナル駅に輸送されると、車両は検査ステーション (つまり、波長分割ユニット) を出て、対応する受信顧客ターミナル出口に迂回されます。 業務信号は車両から降ろされ、OTUユニットを介して顧客サービス信号(つまり波長情報のない業務信号)に変換され、顧客に送信されます。
 

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上記の簡単な説明から、WDM テクノロジーの最大の利点は、光ファイバーのリソースを有効に活用し、大容量のデータ伝送機能を提供できることであると結論付けるのは難しくありません。 ただし、WDM には次の明らかな欠点があります。
WDM 車両上の業務用「パッケージ」が輸送中に間違っていた場合、それを識別する方法はありません。 つまり、WDM システムはサービスの監視、管理、運用、保守の機能が弱いのです。
サービスが指定されたチャネルで送信される場合、WDMシステムの場合、そのチャネルは他のサービスで使用できないため、リソースの無駄が発生します。 たとえば、高速道路では、各タイプの車両に固定の車線があります。 車線が空いている場合、他の種類の車両はこの車線を使用できません。

 

OTNとは何ですか?
通信ネットワークの発展に伴い、データ ネットワーク上のデータ量は急速に増加しており、専門家は WDM の可能性を開発し、WDM の能力を向上させ続ける必要があるため、新しいテクノロジーである OTN が誕生しました。

前述したように、WDM システムは高速道路交通システムに似ていますが、OTN は高速道路交通システムのアップグレード版です。 そのアップグレード機能は主に次の 2 つの側面で現れます。
1)運用保守ルールを追加します。 具体的な施策としては、体制を強化し、事業の監視・管理・運用保守能力を向上させることです。
 

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上記の WDM システムと OTN システムの単純化された比較図から、WDM システムでは、WDM システムに入力される波長情報のないサービスのみが、波長情報のあるサービスに変換され、WDM システムで送信されることがわかります。 つまり、WDM システムには送信されるサービスに対する監視メカニズムはなく、サービスが受信側に送信できることのみが保証されます。 OTN システムでは、OTN システムにサービスを配置するための一連のルール、つまりいわゆるフレーム構造要件が提供されます。 OTN システムに入力されるサービスは、まず OTN フレーム構造要件に従ってパッケージ化されます。つまり、監視、管理、運用、保守のための情報が追加され、次に波長情報を含むサービスに変換され、送信のために OTN システムに送信されます。

 

2)電気クロスオーバー機能を追加し、OTNシステムがカスタマーサービス信号とWDM信号を別々に処理できるようにします。
 

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「WDM システムの構成は何ですか?」という話をしたときに、WDM システムで顧客サービスを伝送できるという話がありました。 まず、カスタマー サービス信号を WDM 信号に変換する必要があります。 従来の WDM システムがこの機能を処理する場合、同じ単一ボードを直接通過します。 光波ベアラーを占有し、それぞれの顧客サービスニーズに対応した実現を実現します。 ネットワーク上の顧客サービスの種類がますます多くなると、これらのサービスを WDM システムで送信するには、一方で、これらのサービスを実行するための新しいボードを開発する必要があり、コストが増加します。ネットワーク構築。 一方で、これらのサービスはより多くの光波を占有することになり、リソースに負担がかかります。 したがって、OTNシステム電気クロスオーバー機能を導入しています。これは、従来の WDM 輸送システムに貨物配送センターを追加するようなものです。 貨物発送センターは、OTN 輸送システムに入るさまざまな貨物 (つまり、さまざまなサービス) をさまざまな車両に梱包して発送します (つまり、貨物の輸送にさまざまな光波を使用します)。
 

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貨物配送センターの利点は、ネットワークに新しい顧客サービスを追加する場合、新しいサービスにアクセスするための顧客側のボードを追加するだけでよく、ライン側の既存のボード輸送サービスを借用することで、ネットワーク構築コストを節約できることです。 同時に、特定の車線のトラックが空いている場合、貨物配送センターを使用していつでも顧客のビジネスをトラックに積み込むことができ、車線を空車で走行するトラックによって引き起こされる資源の無駄を避けることができます。 。

 

要約すると、OTN は実際には WDM を最適化したもので、WDM システムの運用および保守機能と柔軟なリソース スケジューリング機能がさらに向上します。

 

つまり、WDM/OTN 技術は、今日急速に拡大する情報データ量において、データネットワークの大容量伝送システムとして機能し、これらの情報データの「財」を、より高い信頼性、より柔軟なスケジューリング機能、およびより高いリソース利用率で常に提供します。 。

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