Παίρνουμε κινητά τηλέφωνα και υπολογιστές καθημερινά και μπορούμε να περιηγηθούμε ομαλά στο Weibo, να παρακολουθήσουμε βίντεο και να συνομιλήσουμε. Αυτές οι καθημερινές απλές δραστηριότητες απαιτούν ένα σύστημα μεταφοράς μεγάλης χωρητικότητας για να τις υποστηρίξει. Διαφορετικά, οι πληροφορίες Weibo, βίντεο και WeChat δεν μπορούν να παραδοθούν με ακρίβεια στην οθόνη του κινητού τηλεφώνου ή του υπολογιστή σας. Σε αυτό το σύστημα μεταφοράς μεγάλης χωρητικότητας, μια τεχνολογία που πρέπει να αναφερθεί είναι η WDM/OTN.
Τι είναι το WDM;
Εάν η οπτική ίνα συγκρίνεται με έναν αυτοκινητόδρομο, τα κύματα φωτός που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση υπηρεσιών στοΣύστημα WDMσυγκρίνονται με φορτηγά και διαφορετικές υπηρεσίες μετάδοσης όπως το Weibo, το βίντεο και το WhatsApp ισοδυναμούν με πακέτα προς μεταφορά και αυτά τα πακέτα τοποθετούνται απευθείας σε διαφορετικά φορτηγά. Εάν αυτά τα φορτηγά θέλουν να εισέλθουν στη μετάδοση οπτικών ινών ανεξάρτητα από τις λωρίδες, τότε ο συνωστισμός θα προκαλέσει χάος και αναταραχή σε ολόκληρη τη ροή της κυκλοφορίας του δρόμου ταχείας κυκλοφορίας και θα επηρεάσει την απόδοση μετάδοσης. Με το WDM, διαφορετικές υπηρεσίες μετάδοσης μπορούν να μεταδοθούν ταυτόχρονα στην ίδια οπτική ίνα, κάτι που ισοδυναμεί με διαχωρισμό λωρίδων για διαφορετικά οχήματα στην οδό ταχείας κυκλοφορίας, επιτρέποντας σε διαφορετικά οχήματα να κινούνται σε διαφορετικές λωρίδες ταυτόχρονα, βελτιώνοντας την απόδοση της μετάδοσης.
Ταυτόχρονα, για να διασφαλιστεί η ομαλή κυκλοφορία, είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση λωρίδων κυκλοφορίας, ώστε διαφορετικά οχήματα να μπορούν να ακολουθήσουν το δικό τους δρόμο. Παρόμοια με τη διαίρεση μεγάλων και μικρών λωρίδων στην κυκλοφορία των αυτοκινητοδρόμων, υπάρχουν δύο τύποι διαίρεσης λωρίδων στο σύστημα WDM: CWDM (Πολυπλεξία διαίρεσης χονδροειδούς μήκους κύματος, πολυπλεξία διαίρεσης αραιού μήκους κύματος) και DWDM (Πολυπλεξία διαίρεσης πυκνού μήκους κύματος, πολυπλεξία διαίρεσης πυκνού μήκους κύματος) , το πρώτο έχει σχετικά μεγάλο διάστημα λωρίδας (δηλαδή διάστημα μήκους κύματος), γενικά 20 nm, ενώ το δεύτερο έχει ένα μικρό διάστημα, γενικά μικρότερο από 0,8 nm.
Από τι αποτελείται ένα σύστημα WDM;
Το WDM επιτρέπει τη μετάδοση διαφορετικών υπηρεσιών σε μία οπτική ίνα ταυτόχρονα, εφόσον οι λωρίδες είναι χωρισμένες; Τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά, ας ρίξουμε μια ματιά στο πώς το κάνει το WDM!
Σε τεχνικούς όρους, ένα σύστημα WDM αποτελείται γενικά από μια OTU (Optical Transponder Unit, Optical Transponder Unit), μια μονάδα συνδυασμού/αποπολυπλεξίας μήκους κύματος, ένα κανάλι παρακολούθησης και μια μονάδα οπτικής ενίσχυσης.
Τότε, πώς συνεργάζονται τα διάφορα μέρη του WDM για να ολοκληρώσουν τη μετάδοση της υπηρεσίας;
Για τη μετάδοση υπηρεσιών σε WDM, είναι πρώτα απαραίτητο να στείλετε τις υπηρεσίες στο αποκλειστικό όχημα της WDM (δηλαδή τη μονάδα OTU) και να μετατρέψετε αυτά τα σήματα υπηρεσίας σε οπτικά σήματα τυπικού μήκους κύματος που αναγνωρίζονται από την WDM.
Το τυπικό όχημα οπτικού σήματος κυμάτων που μεταφέρει την επιχείρηση οδηγεί στο σημείο ελέγχου (δηλαδή τη μονάδα πολυπλεξίας), κανονίζει να εισέλθει σε διαφορετικές λωρίδες μέσω του σημείου ελέγχου και κινείται στην οδό ταχείας κυκλοφορίας μία προς μία ταυτόχρονα.
Η κατάσταση οδήγησης του οχήματος πρέπει να επιτηρείται μέσω του περιπολικού, δηλαδή του καναλιού παρακολούθησης, για να διασφαλιστεί η κανονική επαγγελματική μετάδοση.
Εάν η απόσταση μεταφοράς είναι μεγάλη, είναι επίσης απαραίτητο για το όχημα να οδηγηθεί στο ενοποιημένο βενζινάδικο, δηλαδή μέσω της μονάδας οπτικού ενισχυτή, το επιχειρηματικό σήμα αναγεννάται και ενισχύεται για να διασφαλιστεί ότι η επαγγελματική μεταφορά μεγάλων αποστάσεων δεν θα καταστραφεί .
Όταν η επιχείρηση μεταφέρεται στον τερματικό σταθμό, το όχημα βγαίνει από το σταθμό επιθεώρησης (δηλαδή, τη μονάδα διαχωρισμού μήκους κύματος) και μεταφέρεται στην αντίστοιχη έξοδο τερματικού πελάτη παραλήπτη. Η επιχείρηση εκφορτώνεται από το όχημα, δηλαδή μετατρέπεται σε σήματα εξυπηρέτησης πελατών μέσω της μονάδας OTU (δηλαδή, χωρίς επιχειρηματικό σήμα πληροφοριών μήκους κύματος), που αποστέλλεται στον πελάτη.
Από την παραπάνω σύντομη εισαγωγή, δεν είναι δύσκολο να συμπεράνουμε ότι το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της τεχνολογίας WDM είναι ότι κάνει καλή χρήση των πόρων οπτικών ινών και μπορεί να παρέχει δυνατότητες μετάδοσης δεδομένων μεγάλης χωρητικότητας. Αλλά το WDM έχει τα ακόλουθα προφανή μειονεκτήματα:
Εάν το επαγγελματικό "πακέτο" στο όχημα WDM είναι λάθος κατά τη μεταφορά, δεν υπάρχει τρόπος να το αναγνωρίσετε. Δηλαδή, το σύστημα WDM έχει αδύναμες δυνατότητες παρακολούθησης, διαχείρισης, λειτουργίας και συντήρησης για υπηρεσίες.
Εάν μια υπηρεσία μεταδίδεται σε καθορισμένο κανάλι τουΣύστημα WDM, το κανάλι δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί από άλλες υπηρεσίες, κάτι που θα προκαλέσει σπατάλη πόρων. Για παράδειγμα, σε έναν αυτοκινητόδρομο, κάθε τύπος οχήματος έχει μια σταθερή λωρίδα. Εάν η λωρίδα είναι ελεύθερη, άλλα είδη οχημάτων δεν επιτρέπεται να χρησιμοποιούν αυτήν τη λωρίδα.
Τι είναι το OTN;
Με την ανάπτυξη των δικτύων επικοινωνίας, ο όγκος των δεδομένων στο δίκτυο δεδομένων έχει αυξηθεί γρήγορα και οι ειδικοί πρέπει να συνεχίσουν να αναπτύσσουν τις δυνατότητες του WDM και να βελτιώνουν την ικανότητα του WDM, έτσι γεννήθηκε μια νέα τεχνολογία - η OTN.
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το σύστημα WDM είναι παρόμοιο με το σύστημα κυκλοφορίας σε αυτοκινητόδρομους, ενώ το OTN είναι μια αναβαθμισμένη έκδοση του συστήματος κυκλοφορίας αυτοκινητοδρόμων. Οι λειτουργίες αναβάθμισής του εκδηλώνονται κυρίως στις ακόλουθες δύο πτυχές:
1)Προσθέστε κανόνες λειτουργίας και συντήρησης. Το συγκεκριμένο μέτρο είναι η αύξηση της δομής του πλαισίου και η βελτίωση των δυνατοτήτων παρακολούθησης, διαχείρισης και λειτουργίας και συντήρησης της επιχείρησης.
Από το παραπάνω απλοποιημένο διάγραμμα σύγκρισης μεταξύ συστημάτων WDM και OTN, μπορεί να φανεί ότι στο σύστημα WDM, μόνο υπηρεσίες χωρίς πληροφορίες μήκους κύματος που εισέρχονται στο σύστημα WDM μετατρέπονται σε υπηρεσίες με πληροφορίες μήκους κύματος, οι οποίες μεταδίδονται στο σύστημα WDM. Δηλαδή, το σύστημα WDM δεν έχει μηχανισμό εποπτείας για τις μεταδιδόμενες υπηρεσίες και εγγυάται μόνο ότι οι υπηρεσίες μπορούν να μεταδοθούν στο άκρο λήψης. Στο σύστημα OTN παρέχεται ένα σύνολο κανόνων για την τοποθέτηση υπηρεσιών στο σύστημα OTN, δηλαδή οι λεγόμενες απαιτήσεις δομής πλαισίου. Οι υπηρεσίες που εισέρχονται στο σύστημα OTN συσκευάζονται αρχικά σύμφωνα με τις απαιτήσεις δομής πλαισίου OTN, δηλαδή προστίθενται πληροφορίες για παρακολούθηση, διαχείριση, λειτουργία και συντήρηση και στη συνέχεια μετατρέπονται σε υπηρεσίες με πληροφορίες μήκους κύματος και αποστέλλονται στο σύστημα OTN για μετάδοση.
2) Η λειτουργία ηλεκτρικής διασταύρωσης προστίθεται έτσι ώστε το σύστημα OTN να μπορεί να επεξεργάζεται ξεχωριστά σήματα εξυπηρέτησης πελατών και σήματα WDM.
Όταν μιλήσαμε για το «Ποια είναι η σύνθεση του συστήματος WDM;», αναφέρθηκε ότι το σύστημα WDM μπορεί να μεταδίδει υπηρεσίες πελατών. Πρώτον, τα σήματα εξυπηρέτησης πελατών πρέπει να μετατραπούν σε σήματα WDM. Όταν το παραδοσιακό σύστημα WDM επεξεργάζεται αυτή τη λειτουργία, περνάει απευθείας από την ίδια ενιαία πλακέτα. Πραγματοποίηση, που αντιστοιχεί σε κάθε εξυπηρέτηση πελατών χρειάζεται να καταλαμβάνει έναν φορέα ελαφρού κύματος. Όταν υπάρχουν όλο και περισσότεροι τύποι υπηρεσιών πελατών στο δίκτυο, προκειμένου αυτές οι υπηρεσίες να μεταδίδονται στο σύστημα WDM, αφενός, είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν νέες πλακέτες για τη μεταφορά αυτών των υπηρεσιών, οι οποίες θα αυξήσουν το κόστος κατασκευή δικτύου? Από την άλλη πλευρά, αυτές οι υπηρεσίες θα καταλαμβάνουν επίσης περισσότερα κύματα φωτός, προκαλώντας καταπόνηση των πόρων. Επομένως, οσύστημα OTNεισάγει τη λειτουργία ηλεκτρικού crossover, η οποία είναι σαν να προσθέτουμε ένα κέντρο αποστολής φορτίου στο παραδοσιακό σύστημα μεταφοράς WDM. Το κέντρο αποστολής φορτίου συσκευάζει και αποστέλλει διαφορετικά φορτία (δηλαδή διαφορετικές υπηρεσίες) που εισέρχονται στο σύστημα μεταφοράς OTN σε διαφορετικά οχήματα (δηλαδή, χρησιμοποιεί διαφορετικά οπτικά κύματα για τη μεταφορά τους).
Το πλεονέκτημα του κέντρου αποστολής φορτίου είναι ότι εάν το δίκτυο προσθέσει νέες υπηρεσίες πελατών, χρειάζεται μόνο να προσθέσει πίνακες από την πλευρά του πελάτη για πρόσβαση σε νέες υπηρεσίες και να δανειστεί τις υπάρχουσες υπηρεσίες μεταφοράς από την πλευρά της γραμμής, εξοικονομώντας κόστος κατασκευής δικτύου. Ταυτόχρονα, όταν ένα φορτηγό σε μια συγκεκριμένη λωρίδα είναι ελεύθερο, το κέντρο αποστολής φορτίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να φορτώσει τις επιχειρήσεις πελατών στο φορτηγό ανά πάσα στιγμή, έτσι ώστε να αποφευχθεί η σπατάλη πόρων που προκαλείται από το φορτηγό που τρέχει άδειο στη λωρίδα. .
Συνοψίζοντας, το OTN είναι στην πραγματικότητα μια βελτιστοποίηση του WDM, η οποία βελτιώνει περαιτέρω την ικανότητα λειτουργίας και συντήρησης και την ευέλικτη ικανότητα προγραμματισμού πόρων του συστήματος WDM.
Εν ολίγοις, η τεχνολογία WDM/OTN χρησιμεύει ως σύστημα μεταφοράς μεγάλης χωρητικότητας για δίκτυα δεδομένων στο σημερινό ταχέως αναπτυσσόμενο όγκο δεδομένων πληροφοριών και παρέχει συνεχώς αυτά τα "αγαθά" δεδομένων πληροφοριών με υψηλότερη αξιοπιστία, υψηλότερες ευέλικτες δυνατότητες προγραμματισμού και υψηλότερη χρήση πόρων .
