DWDM नेटवर्क डिज़ाइन: लाइन सिस्टम, ROADM, OTN, मॉड्यूल

एक DWDM नेटवर्क परतों में बना होता है: फ़ाइबर पर कलर्ड लाइट (लाइन सिस्टम), क्लाइंट को ले जाने और एरर ठीक करने वाला एक डिजिटल रैपर (OTN), और ख़ुद क्लाइंट (Ethernet, FC, SDH)। ट्रांसीवर कहाँ प्लग होता है — किसी ट्रांसपोंडर शेल्फ़ में या सीधे राउटर में 400ZR मॉड्यूल के तौर पर — यही तय करता है कि हर परत का मालिक कौन है। यह पेज परतों, बिल्डिंग ब्लॉक और डिज़ाइन फ़ैसलों का नक़्शा देता है, ताकि एक कलर्ड प्लगेबल को उसके सही संदर्भ में रखा जा सके।

परतें

परत	एलिमेंट	सरोकार
क्लाइंट	Ethernet 10/100/400G, FC, SDH/SONET, वीडियो	क्लाइंट डिवाइस और ट्रांसपोंडर के बीच ग्रे ऑप्टिक्स, या कुछ नहीं अगर क्लाइंट कोहेरेंट प्लगेबल इस्तेमाल करता है
OTN (ITU-T G.709)	ODU कंटेनर को रैप करने वाले OTU फ़्रेम, FEC, टैंडम मॉनिटरिंग	मल्टीप्लेक्सिंग, परफ़ॉर्मेंस मॉनिटरिंग, प्रोटेक्शन स्विचिंग
ऑप्टिकल चैनल	ट्रांसपोंडर/मक्सपोंडर या कोहेरेंट प्लगेबल जो ITU-ग्रिड तरंगदैर्ध्य बनाते हैं	मॉड्युलेशन फ़ॉर्मैट, OSNR, डिस्पर्शन
लाइन सिस्टम / OMS	मल्टीप्लेक्सर/डीमल्टीप्लेक्सर, एम्प्लिफ़ायर, ROADM, OSC, DCM	स्पैन इंजीनियरिंग (एम्प्लिफ़िकेशन और OSNR)
फ़ाइबर / OTS	फ़ाइबर पेयर, कनेक्टर, स्प्लाइस	लॉस, डिस्पर्शन, PMD, OTDR

लाइन सिस्टम के बिल्डिंग ब्लॉक

ब्लॉक	फ़ंक्शन	नोट
मल्टीप्लेक्सर/डीमल्टीप्लेक्सर (AWG या TFF)	40–96 चैनल मिलाना/अलग करना	फ़िक्स्ड चैनल प्लान; ITU ग्रिड
ROADM (रीकॉन्फ़िगरेबल OADM)	सॉफ़्टवेयर कंट्रोल में किसी भी चैनल को ऐड/ड्रॉप या पास करता है; डिग्री = लाइन दिशाओं की संख्या (रिंग नोड के लिए 2, मेष हब के लिए 4–8)	WSS (तरंगदैर्ध्य-सिलेक्टिव स्विच) आधारित; कलरलेस/डायरेक्शनलेस/कंटेंशनलेस (CDC) वेरिएंट
एम्प्लिफ़ायर	बूस्टर, इनलाइन, प्री-एम्प	एम्प्लिफ़िकेशन और OSNR
OSC — ऑप्टिकल सुपरवाइज़री चैनल	1510 या 1625 nm पर आउट-ऑफ़-बैंड मैनेजमेंट	DCN, एम्प्लिफ़ायर कंट्रोल, स्पैन-लॉस मॉनिटरिंग ले जाता है
DCM	डिस्पर्शन कंपनसेशन (डायरेक्ट-डिटेक्ट सिस्टम)	ऑल-कोहेरेंट डिज़ाइन में मौजूद नहीं
OCM / OPM	प्रति-चैनल पावर मॉनिटर	कमिशनिंग और अलार्म
OLP — ऑप्टिकल लाइन प्रोटेक्शन	दो फ़ाइबर रूट पर 1+1 स्प्लिटर/स्विच	~50 ms स्विचिंग

ग्रिड और क्षमता

ग्रिड	C-बैंड में चैनल	प्रति चैनल	कुल	नोट
100 GHz फ़िक्स्ड	40–48	10G / 100G	0.4–4.8 Tb/s	लेगेसी और सिंपल मेट्रो
50 GHz फ़िक्स्ड	80–96	10G / 100G / 200G	19 Tb/s तक	मेनस्ट्रीम
75 GHz	~64	400G (60 GBd)	25 Tb/s	400ZR/ZR+ चैनल चौड़ाई
फ़्लेक्सग्रिड (12.5 GHz स्लॉट)	वेरिएबल	100G–800G+	30–40+ Tb/s	सुपर-चैनल; फ़्लेक्सग्रिड ROADM चाहिए
C + L बैंड	×2	—	60–80 Tb/s	L-बैंड एम्प्लिफ़ायर

कोहेरेंट ट्रांसपोंडर प्रति तरंगदैर्ध्य रीच के बदले क्षमता का सौदा करते हैं — वही हार्डवेयर मेट्रो के लिए 400G 16QAM, रीजनल के लिए 300G 8QAM, लॉन्ग हॉल के लिए 200G QPSK देता है — इसलिए डिज़ाइन हर पाथ के लिए एक फ़ॉर्मैट चुनता है (कोहेरेंट और लॉन्ग-हॉल)।

OTN संक्षेप में

कंटेनर	रेट	सामान्य क्लाइंट
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, कोई भी
OTU2 / OTU4	10.7 / 112 Gb/s	FEC के साथ लाइन फ़्रेम
OTUCn / FlexO	n × 100G	200G–800G कोहेरेंट लाइन

OTN जो जोड़ता है: FEC (GFEC RS(255,239) ≈ 6.2 dB गेन; कोहेरेंट लाइन कार्ड में विक्रेता का SD-FEC ≈ 10–11 dB), प्रति सेक्शन और पाथ परफ़ॉर्मेंस मॉनिटरिंग (BIP-8, टैंडम कनेक्शन मॉनिटरिंग), एक तरंगदैर्ध्य में कई क्लाइंट की मल्टीप्लेक्सिंग (मक्सपोंडर), और प्रोटेक्शन (SNCP, ~50 ms)। क्लाइंट को एक पारदर्शी पाइप दिखता है; OTN लेयर को हर बिट एरर दिखती है।

प्लगेबल कहाँ बैठता है

आर्किटेक्चर	OTN/FEC कौन टर्मिनेट करता है	ऑप्टिक्स	ट्रेड-ऑफ़
ट्रांसपोंडर/मक्सपोंडर शेल्फ़	DWDM विक्रेता का लाइन कार्ड	ग्रे क्लाइंट ऑप्टिक्स + इंटीग्रेटेड या CFP2-DCO कोहेरेंट लाइन साइड	सबसे बेहतर रीच और मॉनिटरिंग; दो बॉक्स, दो विक्रेताओं का मैनेजमेंट
राउटर में कोहेरेंट प्लगेबल (QSFP-DD/OSFP में 400ZR / ZR+)	मॉड्यूल ख़ुद (CFEC/oFEC), होस्ट के तौर पर राउटर	एक मॉड्यूल, कोई क्लाइंट ऑप्टिक्स नहीं	कम बॉक्स और वॉट; रीच मेट्रो/रीजनल तक सीमित; CMIS VDM के ज़रिए मॉनिटरिंग; लाइन सिस्टम ओपन होना ज़रूरी
एलियन तरंगदैर्ध्य	थर्ड-पार्टी लाइन सिस्टम पर कोई भी ट्रांसपोंडर	ऊपर जैसा	एक ओपन लाइन सिस्टम चाहिए जो बाहरी चैनल स्वीकार करे, और एक पावर-मैनेजमेंट कॉन्ट्रैक्ट
फ़िक्स्ड/ट्यून करने योग्य 10G SFP+ के साथ पैसिव DWDM	कोई नहीं (सिर्फ़ क्लाइंट FEC)	ट्यून करने योग्य DWDM SFP+ सीधे स्विच में, पैसिव मल्टीप्लेक्सर, शायद एक EDFA	≤ 80 km पर 10G × 40 के लिए सबसे सस्ता; कोई OTN मॉनिटरिंग नहीं (ट्यून करने योग्य ट्रांसीवर)

प्रोटेक्शन और रेज़िलिएंस

तंत्र	लेयर	स्विच टाइम	नोट
OLP 1+1	ऑप्टिकल	~50 ms	डुप्लिकेट फ़ाइबर रूट; क्षमता आधी कर देता है
OTN SNCP	OTN	~50 ms	प्रति ODU; OTN टर्मिनेशन चाहिए
ROADM रिस्टोरेशन	ऑप्टिकल कंट्रोल प्लेन	सेकंड–मिनट	फ़ेल्योर के बाद तरंगदैर्ध्य को दोबारा रूट करता है
क्लाइंट-लेयर (LAG, IP FRR, FC मल्टीपाथ)	क्लाइंट	ms–s	प्लगेबल कोहेरेंट के साथ अक्सर काफ़ी

डिज़ाइन फ़ैसलों की चेकलिस्ट

ट्रैफ़िक मैट्रिक्स और ग्रोथ → चैनल गिनती, ग्रिड, C या C+L।
टोपोलॉजी: पॉइंट-टू-पॉइंट, रिंग, मेष → प्रति नोड ROADM डिग्री।
प्रति-पाथ OSNR और नॉन-लीनियर बजट → प्रति तरंगदैर्ध्य फ़ॉर्मैट और रीच क्लास।
प्रति साइट प्लगेबल कोहेरेंट बनाम ट्रांसपोंडर, और ओपन लाइन सिस्टम की ज़रूरतें।
OTN: क्या सब-वेवलेंथ मल्टीप्लेक्सिंग, सख़्त SLA, टैंडम मॉनिटरिंग के लिए ज़रूरी है? वरना क्लाइंट-लेयर प्रोटेक्शन काफ़ी हो सकता है।
मॉनिटरिंग: OSC, OCM, प्रति-चैनल pre-FEC BER, अलार्म थ्रेशोल्ड (मॉनिटरिंग)।
कमिशनिंग बेसलाइन: प्रति-चैनल पावर, OSNR, BER; मॉड्यूल की पहचान के साथ स्टोर करें।

CodingBox में

कोहेरेंट और DWDM प्लगेबल इस नेटवर्क में एक पहचान, एक चैनल सेटिंग और VDM/DDM वाले मॉड्यूल के तौर पर दाख़िल होते हैं। CodingBox इनकी पहचान पढ़ता और कोड करता है (ट्यूनेबल मैप, चैनल ग्रिड), और वे मॉड्यूल-साइड मॉनिटर दिखाता है जो लाइन सिस्टम को नज़र नहीं आते — लेज़र फ़्रीक्वेंसी एरर, Tx/Rx पावर, pre-FEC BER — DDM और Check transceiver पर।

इन नेटवर्क का फ़ाइबर-प्लांट नज़रिया — पॉइंट-टू-पॉइंट, रिंग, मेष, स्ट्रक्चर्ड केबलिंग, फ़ाइबर-काउंट प्लानिंग, प्रोटेक्शन और लेटेंसी: फ़ाइबर नेटवर्क टोपोलॉजी।

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