DWDM ağ tasarımı: hat sistemleri, ROADM, OTN, takılabilir modüller

Bir DWDM ağı katmanlıdır: fiber üzerindeki renkli ışık (hat sistemi), istemcileri taşıyan ve hataları düzelten bir dijital sarmalayıcı (OTN) ve istemcilerin kendisi (Ethernet, FC, SDH). Bir alıcı-vericinin nereye takıldığı — bir transponder rafı mı yoksa doğrudan bir yönlendiriciye 400ZR modülü olarak mı — her katmanın kime ait olduğunu belirler. Bu sayfa katmanları, yapı taşlarını ve tasarım kararlarını haritalar; böylece renkli bir takılabilir modül kendi bağlamına yerleştirilebilir.

Katmanlar

Katman	Ögeler	İlgi alanları
İstemci	Ethernet 10/100/400G, FC, SDH/SONET, video	istemci cihazı ile transponder arasında gri optikler, ya da istemci koherent bir takılabilir modül kullanıyorsa hiçbiri
OTN (ITU-T G.709)	ODU konteynerlerini sarmalayan OTU çerçeveleri, FEC, tandem izleme	çoğullama, performans izleme, koruma anahtarlaması
Optik kanal	ITU ızgarası dalga boyları üreten transponderler/muxponderler veya koherent takılabilir modüller	modülasyon formatı, OSNR, dispersiyon
Hat sistemi / OMS	çoğullayıcı/ayırıcı, yükselteçler, ROADM’ler, OSC, DCM’ler	span mühendisliği (Yükseltme ve OSNR)
Fiber / OTS	fiber çiftleri, konektörler, ekler	kayıp, dispersiyon, PMD, OTDR

Hat sistemi yapı taşları

Blok	İşlev	Notlar
Çoğullayıcı/ayırıcı (AWG veya TFF)	40–96 kanalı birleştirir/ayırır	sabit kanal planı; ITU ızgarası
ROADM (yeniden yapılandırılabilir OADM)	yazılım kontrolünde herhangi bir kanalı ekler/çıkarır veya geçirir; derece = hat yönü sayısı (bir halka düğümü için 2, bir mesh hub için 4–8)	WSS (dalga boyu seçmeli anahtar) tabanlı; renksiz/yönsüz/çakışmasız (CDC) türleri
Yükselteçler	booster, hat içi, ön yükselteç	Yükseltme ve OSNR
OSC — optik denetim kanalı	1510 veya 1625 nm’de bant dışı yönetim	DCN’yi, yükselteç kontrolünü, span kaybı izlemesini taşır
DCM	dispersiyon kompanzasyonu (doğrudan algılamalı sistemler)	tamamen koherent tasarımlarda bulunmaz
OCM / OPM	kanal başına güç monitörü	devreye alma ve alarmlar
OLP — optik hat koruması	iki fiber güzergâhı arasında 1+1 splitter/anahtar	~50 ms anahtarlama

Izgara ve kapasite

Izgara	C bandındaki kanallar	Kanal başına	Toplam	Notlar
100 GHz sabit	40–48	10G / 100G	0,4–4,8 Tb/s	eski ve basit metro
50 GHz sabit	80–96	10G / 100G / 200G	19 Tb/s’ye kadar	yaygın kullanım
75 GHz	~64	400G (60 GBd)	25 Tb/s	400ZR/ZR+ kanal genişliği
Flexgrid (12,5 GHz yuvalar)	değişken	100G–800G+	30–40+ Tb/s	süper kanallar; flexgrid ROADM gerektirir
C + L bandı	×2	—	60–80 Tb/s	L bandı yükselteçleri

Koherent transponderler, dalga boyu başına erişim mesafesi için kapasiteden ödün verir — aynı donanımda metro için 400G 16QAM, bölgesel için 300G 8QAM, uzun mesafe için 200G QPSK — bu yüzden tasarım her yol için bir format seçer (Koherent ve uzun mesafe).

Kısaca OTN

Konteyner	Hız	Tipik istemci
ODU0 / ODU1 / ODU2 / ODU2e	1,25 / 2,5 / 10,04 / 10,4 Gb/s	GbE / STM-16 / STM-64 / 10GbE
ODU3 / ODU4	40 / 104 Gb/s	40GbE / 100GbE
ODUflex	n × 1,25 Gb/s	FC, keyfi
OTU2 / OTU4	10,7 / 112 Gb/s	FEC’li hat çerçeveleri
OTUCn / FlexO	n × 100G	200G–800G koherent hat

OTN şunları ekler: FEC (GFEC RS(255,239) ≈ 6,2 dB kazanç; koherent hat kartlarında satıcıya özgü SD-FEC ≈ 10–11 dB), bölüm ve yol başına performans izleme (BIP-8, tandem bağlantı izleme), birçok istemcinin tek bir dalga boyunda çoğullanması (muxponderler) ve koruma (SNCP, ~50 ms). İstemciler şeffaf bir boru hattı görür; OTN katmanı ise her bit hatasını görür.

Takılabilir modülün yeri

Mimari	OTN/FEC’i kim sonlandırır	Optikler	Ödünleşimler
Transponder/muxponder rafı	DWDM satıcısının hat kartı	gri istemci optikleri + tümleşik veya CFP2-DCO koherent hat tarafı	en iyi erişim mesafesi ve izleme; iki kutu, iki satıcının yönetimi
Yönlendiricide koherent takılabilir modül (QSFP-DD/OSFP’de 400ZR / ZR+)	modül (CFEC/oFEC), host olarak yönlendiriciyle birlikte	tek modül, istemci optiği yok	daha az kutu ve Watt; erişim mesafesi metro/bölgesel ile sınırlı; CMIS VDM üzerinden izleme; hat sistemi açık olmalıdır
Yabancı dalga boyu	üçüncü taraf bir hat sistemindeki herhangi bir transponder	yukarıdaki gibi	yabancı kanalları kabul eden bir açık hat sistemi ve bir güç yönetimi anlaşması gerektirir
Sabit/ayarlanabilir 10G SFP+’lı pasif DWDM	yok (yalnızca istemci FEC’i)	doğrudan anahtarlara takılan ayarlanabilir DWDM SFP+, pasif çoğullayıcı, belki bir EDFA	≤ 80 km üzerinde 10G × 40 için en ucuzu; OTN izleme yok (Ayarlanabilir alıcı-vericiler)

Koruma ve dayanıklılık

Mekanizma	Katman	Anahtarlama süresi	Notlar
OLP 1+1	optik	~50 ms	yedek fiber güzergâhı; kapasiteyi yarıya indirir
OTN SNCP	OTN	~50 ms	ODU başına; OTN sonlandırması gerektirir
ROADM kurtarma	optik kontrol düzlemi	saniyeler–dakikalar	arızalardan sonra dalga boylarını yeniden yönlendirir
İstemci katmanı (LAG, IP FRR, FC çoklu yol)	istemci	ms–sn	takılabilir koherent ile genellikle yeterlidir

Tasarım kararları kontrol listesi

Trafik matrisi ve büyüme → kanal sayısı, ızgara, C veya C+L.
Topoloji: nokta-nokta, halka, mesh → düğüm başına ROADM derecesi.
Yol başına OSNR ve doğrusal olmayan bütçe → dalga boyu başına format ve erişim sınıfı.
Saha başına takılabilir koherent mi transponder mı, ve açık hat sistemi gereksinimleri.
OTN: alt dalga boyu çoğullama, katı SLA’lar, tandem izleme için gerekli mi? Aksi hâlde istemci katmanı koruması yeterli olabilir.
İzleme: OSC, OCM, kanal başına FEC öncesi BER, alarm eşikleri (İzleme).
Devreye alma temel değerleri: kanal başına güç, OSNR, BER; modül kimlik bilgileriyle birlikte saklayın.

CodingBox’ta

Koherent ve DWDM takılabilir modülleri bu ağa kimlik bilgileri, bir kanal ayarı ve VDM/DDM’i olan modüller olarak girer. CodingBox onların kimlik bilgilerini okur ve kodlar (ayarlanabilirlik haritaları, kanal ızgaraları) ve hat sisteminin göremediği modül tarafı ölçümlerini — lazer frekans hatası, Tx/Rx gücü, FEC öncesi BER — DDM ve Check transceiver üzerinde gösterir.

Bu ağların fiber tesisatı görünümü — nokta-nokta, halkalar, mesh’ler, yapılandırılmış kablolama, fiber sayısı planlaması, koruma ve gecikme: Fiber ağ topolojileri.

Bu materyalde bir yanlışlık veya hata bulursanız ilgili bölümü seçin ve Ctrl+Enter tuşlarına basarak .