Desain jaringan DWDM: sistem transmisi, ROADM, OTN, modul pluggable

Jaringan DWDM berlapis-lapis: cahaya berwarna pada serat optik (line system), sebuah wrapper digital yang membawa klien dan mengoreksi kesalahan (OTN), dan klien itu sendiri (Ethernet, FC, SDH). Tempat sebuah transceiver dicolokkan — shelf transponder atau langsung ke dalam router sebagai modul 400ZR — menentukan siapa yang memiliki setiap lapisan. Halaman ini memetakan lapisan-lapisan, building block, dan keputusan desainnya, sehingga sebuah pluggable berwarna dapat ditempatkan dalam konteksnya.

Lapisan

Lapisan	Elemen	Perhatian
Klien	Ethernet 10/100/400G, FC, SDH/SONET, video	optik abu-abu antara perangkat klien dan transponder, atau tidak ada jika klien memakai pluggable koheren
OTN (ITU-T G.709)	frame OTU yang membungkus kontainer ODU, FEC, tandem monitoring	multipleksing, pemantauan performa, protection switching
Kanal optik	transponder / muxponder atau pluggable koheren yang menghasilkan panjang gelombang grid ITU	format modulasi, OSNR, dispersi
Line system / OMS	mux/demux, penguat, ROADM, OSC, DCM	rekayasa span (Penguatan & OSNR)
Serat optik / OTS	pasangan serat optik, konektor, sambungan	redaman, dispersi, PMD, OTDR

Building block line system

Block	Fungsi	Catatan
Mux/demux (AWG atau TFF)	menggabungkan/memisahkan 40–96 kanal	rencana kanal tetap; grid ITU
ROADM (reconfigurable OADM)	add/drop atau meneruskan kanal apa pun di bawah kendali perangkat lunak; derajat = jumlah arah line (2 untuk node ring, 4–8 untuk hub mesh)	berbasis WSS (wavelength-selective switch); varian colourless/directionless/contentionless (CDC)
Penguat	booster, inline, pra-penguat	Penguatan & OSNR
OSC — kanal supervisi optik	manajemen out-of-band pada 1510 atau 1625 nm	membawa DCN, kontrol penguat, pemantauan redaman span
DCM	kompensasi dispersi (sistem direct-detect)	tidak ada pada desain all-coherent
OCM / OPM	monitor daya per-kanal	komisioning dan alarm
OLP — proteksi line optik	splitter/switch 1+1 di dua rute serat optik	switching ~50 ms

Grid dan kapasitas

Grid	Kanal dalam C-band	Per kanal	Total	Catatan
100 GHz tetap	40–48	10G / 100G	0,4–4,8 Tb/s	metro lama dan sederhana
50 GHz tetap	80–96	10G / 100G / 200G	hingga 19 Tb/s	mainstream
75 GHz	~64	400G (60 GBd)	25 Tb/s	lebar kanal 400ZR/ZR+
Flexgrid (slot 12,5 GHz)	variabel	100G–800G+	30–40+ Tb/s	super-channel; membutuhkan ROADM flexgrid
Band C + L	×2	—	60–80 Tb/s	penguat L-band

Transponder koheren menukar kapasitas dengan jangkauan per panjang gelombang — 400G 16QAM untuk metro, 300G 8QAM regional, 200G QPSK jarak jauh pada perangkat keras yang sama — sehingga desain memilih format per jalur (Koheren & jarak jauh).

OTN secara singkat

Kontainer	Kecepatan	Klien tipikal
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, arbitrer
OTU2 / OTU4	10,7 / 112 Gb/s	frame line dengan FEC
OTUCn / FlexO	n × 100G	line koheren 200G–800G

OTN menambahkan: FEC (GFEC RS(255,239) ≈ penguatan 6,2 dB; SD-FEC vendor ≈ 10–11 dB pada kartu line koheren), pemantauan performa per section dan path (BIP-8, tandem connection monitoring), multipleksing banyak klien ke dalam satu panjang gelombang (muxponder), dan proteksi (SNCP, ~50 ms). Klien melihat sebuah pipa transparan; lapisan OTN melihat setiap kesalahan bit.

Posisi pluggable

Arsitektur	Siapa yang mengakhiri OTN / FEC	Optik	Trade-off
Shelf transponder / muxponder	kartu line milik vendor DWDM	optik klien abu-abu + sisi line koheren terintegrasi atau CFP2-DCO	jangkauan dan pemantauan terbaik; dua box, manajemen dua vendor
Pluggable koheren di dalam router (400ZR / ZR+ dalam QSFP-DD/OSFP)	modul itu sendiri (CFEC/oFEC) dengan router sebagai host	satu modul, tanpa optik klien	lebih sedikit box dan Watt; jangkauan terbatas pada metro/regional; pemantauan melalui CMIS VDM; line system harus open
Alien wavelength	transponder apa pun pada line system pihak ketiga	seperti di atas	membutuhkan sebuah open line system yang menerima kanal asing dan kontrak manajemen daya
DWDM pasif dengan SFP+ 10G tetap/yang dapat disetel	tidak ada (hanya FEC klien)	SFP+ DWDM yang dapat disetel langsung ke switch, mux pasif, mungkin satu EDFA	paling murah untuk 10G × 40 di atas ≤ 80 km; tanpa pemantauan OTN (Transceiver yang dapat disetel)

Proteksi dan resiliensi

Mekanisme	Lapisan	Waktu switch	Catatan
OLP 1+1	optik	~50 ms	rute serat optik duplikat; membelah dua kapasitas
OTN SNCP	OTN	~50 ms	per ODU; membutuhkan terminasi OTN
Restorasi ROADM	control plane optik	detik–menit	merutekan ulang panjang gelombang setelah kegagalan
Lapisan klien (LAG, IP FRR, FC multipath)	klien	ms–s	sering kali cukup dengan pluggable koheren

Daftar periksa keputusan desain

Matriks trafik dan pertumbuhan → jumlah kanal, grid, C atau C+L.
Topologi: titik-ke-titik, ring, mesh → derajat ROADM per node.
OSNR per-path dan budget nonlinier → format dan kelas jangkauan per panjang gelombang.
Pluggable koheren vs transponder per lokasi, dan persyaratan open line system.
OTN: dibutuhkan untuk multipleksing sub-wavelength, SLA yang ketat, tandem monitoring? Jika tidak, proteksi lapisan klien mungkin sudah cukup.
Pemantauan: OSC, OCM, BER pra-FEC per-kanal, ambang alarm (Pemantauan).
Nilai acuan komisioning: daya per-kanal, OSNR, BER; simpan bersama data identifikasi modul.

Di CodingBox

Pluggable koheren dan DWDM memasuki jaringan ini sebagai modul dengan sebuah data identifikasi, pengaturan kanal, dan VDM/DDM. CodingBox membaca dan mengode data identifikasinya (peta memori yang dapat disetel, grid kanal), dan menampilkan monitor sisi modul yang tidak dapat dilihat oleh line system — kesalahan frekuensi laser, daya Tx/Rx, BER pra-FEC — pada DDM dan Check transceiver.

Sudut pandang infrastruktur serat optik atas jaringan-jaringan ini — titik-ke-titik, ring, mesh, pengabelan terstruktur, perencanaan jumlah serat optik, proteksi, dan latensi: Topologi jaringan serat optik.

Jika Anda menemukan ketidakakuratan atau kesalahan dalam artikel ini, pilih bagian teks yang bersangkutan lalu tekan Ctrl+Enter untuk .