CodingBox الوثائق

تصميم شبكات DWDM: أنظمة الخط، ROADM، OTN، الوحدات القابلة للتركيب

شبكة DWDM مصفوفة في طبقات: الضوء الملوَّن على الليف (نظام الخط)، وغلاف رقمي يحمل العملاء ويصحح الأخطاء (OTN)، والعملاء أنفسهم (إيثرنت، وFC، وSDH). ويحدد مكان اتصال وحدة الإرسال والاستقبال — رف مرسلات مجاوبة أو مباشرة في موجّه كوحدة 400ZR — من يملك كل طبقة. وترسم هذه الصفحة الطبقات، ولبنات البناء، وقرارات التصميم، بحيث يمكن وضع وحدة ملوَّنة قابلة للإدخال في سياقها.

الطبقات

الطبقةالعناصرالاهتمامات
العميلإيثرنت 10/100/400G، وFC، وSDH/SONET، والفيديوضوئيات رمادية بين جهاز العميل والمرسل المجاوب، أو لا شيء إن استخدم العميل وحدة متماسكة قابلة للإدخال
OTN (ITU-T G.709)إطارات OTU تُغلِّف حاويات ODU، وFEC، ومراقبة تسلسلية (tandem)التضميم، ومراقبة الأداء، والتحويل الاحتياطي للحماية
القناة الضوئيةمرسلات مجاوبة/مُجمِّعة أو وحدات متماسكة قابلة للإدخال تنتج أطوالًا موجية على شبكة ITUصيغة التضمين، وOSNR، والتشتت
نظام الخط / OMSالمضمّم/مفكك التضميم، والمضخمات، وROADM، وOSC، وDCMهندسة المقطع (التضخيم وOSNR)
الليف / OTSأزواج الألياف، والموصلات، ونقاط اللحامالفقد، والتشتت، وPMD، وOTDR

لبنات بناء نظام الخط

اللبنةالوظيفةملاحظات
المضمّم/مفكك التضميم (AWG أو TFF)يجمع/يفصل 40–96 قناةخطة قنوات ثابتة؛ شبكة ITU
ROADM (OADM قابل لإعادة التشكيل)يضيف أو يُسقط أو يمرر أي قناة تحت تحكم برمجي؛ الاتجاهات (degrees) = عدد اتجاهات الخط (2 لعقدة حلقة، و4–8 لمحور شبكي)قائم على WSS (مبدّل انتقاء الطول الموجي)؛ صيغ بلا لون (colourless) وبلا اتجاه (directionless) وبلا تنازع (contentionless) (CDC)
المضخماتمعزِّز، وبيني، ومضخم أوليالتضخيم وOSNR
OSC — قناة الإشراف الضوئيةإدارة خارج النطاق عند 1510 أو 1625 nmتحمل DCN، والتحكم في المضخمات، ومراقبة فقد المقطع
DCMتعويض التشتت (أنظمة الكشف المباشر)غائب في التصاميم المتماسكة بالكامل
OCM / OPMمراقب قدرة لكل قناةالتشغيل والإنذارات
OLP — حماية الخط الضوئيمقسم/مبدّل 1+1 عبر مسارَي ليفتحويل ~50 ms

الشبكة والسعة

الشبكةالقنوات في نطاق Cلكل قناةالإجماليملاحظات
100 GHz ثابتة40–4810G / 100G0.4–4.8 Tb/sقديمة وحضرية بسيطة
50 GHz ثابتة80–9610G / 100G / 200Gحتى 19 Tb/sسائدة
75 GHz~64400G (60 GBd)25 Tb/sعرض قناة 400ZR/ZR+
الشبكة المرنة (فتحات 12.5 GHz)متغيّر100G–800G+30–40+ Tb/sقنوات فائقة؛ تحتاج إلى ROADM بشبكة مرنة
نطاق C + L×2—60–80 Tb/sمضخمات نطاق L

وتُبادل المرسلات المجاوبة المتماسكة السعة بالمدى لكل طول موجي — 400G 16QAM للشبكات الحضرية، و300G 8QAM إقليميًا، و200G QPSK للمسافات الطويلة على العتاد نفسه — لذا يختار التصميم صيغة لكل مسار (المتماسك والمسافات الطويلة).

OTN باختصار

الحاويةالمعدلالعميل النموذجي
ODU0 / ODU1 / ODU2 / ODU2e1.25 / 2.5 / 10.04 / 10.4 Gb/sGbE / STM-16 / STM-64 / 10GbE
ODU3 / ODU440 / 104 Gb/s40GbE / 100GbE
ODUflexn × 1.25 Gb/sFC، وحالات عشوائية
OTU2 / OTU410.7 / 112 Gb/sإطارات خط مع FEC
OTUCn / FlexOn × 100Gخط متماسك 200G–800G

ويضيف OTN: FEC (كسب GFEC RS(255,239) ≈ 6.2 dB؛ وSD-FEC الخاص بالمورّد ≈ 10–11 dB في بطاقات الخط المتماسكة)، ومراقبة الأداء لكل قسم ومسار (BIP-8، ومراقبة الاتصال التسلسلية)، وتضميم عملاء كثيرين في طول موجي واحد (المرسلات المجاوبة المُجمِّعة)، وحماية (SNCP، ~50 ms). ويرى العملاء أنبوبًا شفافًا؛ بينما ترى طبقة OTN كل خطأ في البتات.

أين تقع الوحدة القابلة للإدخال

البنيةمن ينهي OTN / FECالضوئياتالمفاضلات
رف المرسل المجاوب / المُجمِّعبطاقة خط مورّد DWDMضوئيات عميل رمادية + جانب خط متماسك مدمج أو CFP2-DCOأفضل مدى ومراقبة؛ صندوقان، وإدارتا موردَين
وحدة متماسكة قابلة للإدخال في الموجّه (400ZR / ZR+ في QSFP-DD/OSFP)الوحدة (CFEC/oFEC) والموجّه مضيف لهاوحدة واحدة، بلا ضوئيات عميلصناديق ووات أقل؛ مدى محدود بالحضري/الإقليمي؛ مراقبة عبر CMIS VDM؛ يجب أن يكون نظام الخط مفتوحًا
الطول الموجي الدخيلأي مرسل مجاوب على نظام خط من طرف ثالثكما أعلاهيحتاج إلى نظام خط مفتوح يقبل قنوات خارجية وعقد إدارة قدرة
DWDM سلبي بوحدات SFP+ ثابتة/قابلة للضبط بسرعة 10Gلا شيء (فقط FEC الخاص بالعميل)وحدات DWDM SFP+ قابلة للضبط مباشرة في المبدّلات، ومضمّم سلبي، وربما EDFA واحدالأرخص لـ10G × 40 على مسافة ≤ 80 km؛ بلا مراقبة OTN (وحدات الإرسال والاستقبال القابلة للضبط)

الحماية والمرونة

الآليةالطبقةزمن التحويلملاحظات
OLP 1+1ضوئية~50 msمسار ليف مكرَّر؛ يُنصِّف السعة
OTN SNCPOTN~50 msلكل ODU؛ يحتاج إنهاء OTN
استعادة ROADMمستوى التحكم الضوئيمن ثوانٍ إلى دقائقيعيد توجيه الأطوال الموجية بعد الأعطال
طبقة العميل (LAG، وIP FRR، ومسارات FC المتعددة)العميلمن ms إلى ثوانٍغالبًا كافية مع المتماسك القابل للإدخال

قائمة التحقق لقرارات التصميم

  1. مصفوفة حركة المرور والنمو ← عدد القنوات، والشبكة، وC أو C+L.
  2. الطوبولوجيا: نقطة إلى نقطة، أو حلقة، أو شبكية ← اتجاهات ROADM لكل عقدة.
  3. ميزانية OSNR واللاخطية لكل مسار ← الصيغة وفئة المدى لكل طول موجي.
  4. المتماسك القابل للإدخال مقابل المرسلات المجاوبة لكل موقع، ومتطلبات نظام الخط المفتوح.
  5. OTN: هل يلزم للتضميم دون مستوى الطول الموجي، واتفاقيات مستوى خدمة صارمة، ومراقبة تسلسلية؟ وإلا فقد تكفي حماية طبقة العميل.
  6. المراقبة: OSC، وOCM، وBER قبل FEC لكل قناة، وعتبات الإنذار (المراقبة).
  7. خط أساس التشغيل: القدرة لكل قناة، وOSNR، وBER؛ يُحفظ مع بيانات تعريف الوحدات.

في CodingBox

تدخل الوحدات المتماسكة ووحدات DWDM القابلة للإدخال هذه الشبكة كوحدات لها بيانات تعريف، وإعداد قناة، وVDM/DDM. ويقرأ CodingBox بيانات تعريفها ويرمِّزها (خرائط الضبط، وشبكات القنوات)، ويعرض مراقبات جانب الوحدة التي لا يراها نظام الخط — خطأ تردد الليزر، وقدرة Tx/Rx، وBER قبل FEC — على DDM وCheck transceiver.

نظرة منشأة الألياف إلى هذه الشبكات — نقطة إلى نقطة، والحلقات، والشبكات المتداخلة، والكبلة الهيكلية، وتخطيط عدد الألياف، والحماية، والكمون: طوبولوجيات شبكة الألياف.

إذا وجدت معلومة غير دقيقة أو خطأً في هذه المادة، فحدِّد المقطع المعني واضغط Ctrl+Enter .