Porównanie EON ze Stałą Siatką

Szczegółowe porównanie między elastycznymi a tradycyjnymi sieciami WDM o stałej siatce.

Opowieść o Dwóch Autostradach: Stare kontra Nowe

Ewolucja od sieci WDM o sztywnej siatce do Elastycznych Sieci Optycznych (EON) jest jednym z najważniejszych postępów w historii transportu optycznego. Reprezentuje fundamentalną zmianę w filozofii projektowania sieci, przechodząc od sztywnego podejścia „jeden rozmiar dla wszystkich” do wysoce wydajnego, programowalnego i „szytego na miarę” modelu.

Aby w pełni docenić korzyści EON, możemy porównać je do krajowego systemu autostrad. Tradycyjna sieć WDM o sztywnej siatce jest jak system drogowy, w którym każda droga, od małej wiejskiej dróżki po główną autostradę międzystanową, musi być zbudowana z dokładnie ośmiu pasów. Z drugiej strony, Elastyczna Sieć Optyczna jest jak futurystyczny, inteligentny system drogowy, w którym drogi mogą być dynamicznie tworzone z jednym, dwoma, siedmioma lub dowolną inną wymaganą liczbą pasów, precyzyjnie dopasowując się do aktualnych potrzeb ruchu. Ta sekcja zapewni szczegółowe, bezpośrednie porównanie tych dwóch paradygmatów architektonicznych.

Podstawa nr 1: Zarządzanie Widmem

Najbardziej fundamentalna różnica polega na sposobie, w jaki każda z architektur zarządza najcenniejszym zasobem światłowodu: jego .

Sieć WDM o Sztywnej Siatce

Sztywne Kanały: Widmo jest podzielone na sztywną, niezmienną siatkę kanałów zgodnie ze standardem ITU-T. Każdy kanał ma dużą, standardową szerokość, najczęściej 50 GHz lub 100 GHz.

Marnotrawstwo Pojemności: System ten jest z natury niewydajny. Strumień danych o małej pojemności (np. 20 Gb/s) jest zmuszony zajmować cały kanał zdolny przenieść 100 Gb/s, co prowadzi do masowego niedostatecznego wykorzystania. Nieco za duży strumień (np. 110 Gb/s) wymaga dwóch kanałów, co powoduje uwięzienie pojemności.

Pasma Ochronne: Znaczna część niewykorzystanego widma jest pozostawiona między każdym kanałem jako stałe pasmo ochronne, aby zapobiegać interferencjom. Te pasma ochronne są wymiarowane na najgorszy przypadek i dodatkowo zmniejszają wydajność.

Elastyczna Sieć Optyczna (EON)

Granularne Szczeliny: Widmo jest podzielone na bardzo małe, jednolite plasterki zwane Szczelinami Częstotliwościowymi (FS), zazwyczaj o szerokości 12,5 GHz lub 6,25 GHz.

Kanały „Szyte na Miarę”: Kanał optyczny nie jest predefiniowanym bytem. Jest on dynamicznie tworzony przez agregację dokładnej liczby sąsiadujących szczelin częstotliwościowych potrzebnych do obsługi danej szybkości transmisji, co zapewnia idealne dopasowanie.

Elastyczne Pasma Ochronne: Pasmo ochronne między kanałami jest również elastyczne i może być zoptymalizowane, często wymagając tylko jednej pustej szczeliny. To radykalnie zwiększa całkowite użyteczne widmo światłowodu.

Podstawa nr 2: Uruchamianie Usług i Elastyczność

Sposób, w jaki sieć dostarcza nowe usługi i dostosowuje się do zmieniających się wymagań klientów, jest kluczowym wyróżnikiem.

Sieć WDM o Sztywnej Siatce

Zgrubna Granulacja: Oferta usług jest zgrubna i sztywna. Operator sieci może zazwyczaj sprzedawać tylko standardowe przepustowości, takie jak 10 Gb/s, 40 Gb/s lub 100 Gb/s, ponieważ są to pojemności, które pasują do stałych transponderów i kanałów.

Powolne Uruchamianie: Aby uruchomić nową usługę, karta transpondera o właściwej, stałej szybkości transmisji musi być często ręcznie zainstalowana na obu końcach połączenia. Ten proces wysyłania technika w teren może trwać tygodnie lub miesiące.

Kosztowna Agregacja: Aby uniknąć marnowania pojemności optycznej, operatorzy muszą używać drogich, energochłonnych routerów IP/MPLS na brzegu sieci, aby agregować mniejsze strumienie od klientów i wypełnić duże rury optyczne.

Elastyczna Sieć Optyczna (EON)

Drobna Granulacja: EON pozwala na świadczenie usług o niemal dowolnej przepustowości. Operator może zaoferować usługę 17 Gb/s, 135 Gb/s lub 488 Gb/s, używając tego samego sprzętu, po prostu przez alokację odpowiedniej liczby szczelin częstotliwościowych.

Szybkie Uruchamianie: Połączenia mogą być zestawiane, zrywane lub ich rozmiar zmieniany niemal natychmiast za pomocą poleceń programowych z centralnego . Umożliwia to świadczenie usług przepustowości na żądanie.

Ominięcie Warstwy Optycznej: Ponieważ kanały mogą być precyzyjnie dopasowane, mniejsza jest potrzeba agregacji elektronicznej. Więcej ruchu może omijać drogą warstwę routerów i być przełączane bezpośrednio w domenie optycznej, co prowadzi do bardziej płaskiej, tańszej i mniej opóźnionej sieci.

Podstawa nr 3: Zasięg Transmisji i Adaptacyjność

Związek między szybkością transmisji a maksymalnym dystansem, jaki sygnał może pokonać, to kolejny obszar, w którym architektury znacznie się różnią.

Sieć WDM o Sztywnej Siatce

Stała Modulacja: Transpondery dla sztywnej siatki są zaprojektowane dla jednego formatu modulacji (np. karta 100G może używać tylko DP-QPSK). Cała sieć musi być często projektowana z myślą o najgorszym przypadku, czyli najdłuższych łączach, co oznacza, że mniej wydajny format modulacji jest używany wszędzie.

Uwięziony Margines: Na krótszych łączach transponder o sztywnej siatce, zaprojektowany do długich tras, będzie działał znacznie lepiej niż to konieczne. Ten „nadmiarowy” margines wydajności jest marnowany. System nie może wykorzystać dobrych warunków na linii do zwiększenia szybkości transmisji.

Sztywne Planowanie: Planowanie sieci jest sztywnym procesem. Typ transpondera używanego na danej ścieżce jest określany raz w momencie instalacji i jest trudny do zmiany.

Elastyczna Sieć Optyczna (EON)

Adaptacyjna Modulacja: w EON potrafi zmieniać format modulacji w locie. Może wybrać wysoce odporny format (jak BPSK) dla długiego połączenia międzymiastowego i wysoce wydajny format (jak 64-QAM) dla krótkiego łącza między centrami danych w tym samym mieście.

Optymalizacja Przepływność-Zasięg: EON maksymalizuje przepływność dla każdego łącza w sieci. Zamiast stałych 100 Gb/s wszędzie, krótkie łącze może przenosić 400 Gb/s, podczas gdy bardzo długie łącze przenosi 150 Gb/s, wszystko przy użyciu tego samego sprzętu. Wyciśnięto maksymalną możliwą pojemność z zainstalowanej infrastruktury światłowodowej.

Dynamiczna Adaptacja: Sieć może reagować na zmieniające się warunki na linii. Jeśli łącze światłowodowe z czasem ulegnie degradacji, kontroler może automatycznie poinstruować BVT, aby przełączyły się na bardziej odporny format modulacji, zachowując połączenie przy nieco niższej przepływności zamiast całkowitej awarii.

Tabela Porównawcza: EON vs. Sztywna Siatka WDM

CechaSieć WDM o Sztywnej SiatceElastyczna Sieć Optyczna (EON)
Alokacja WidmaSztywne, stałoszerokościowe kanały (np. siatka 50/100 GHz).Elastyczne, granularne szczeliny częstotliwościowe (np. 12.5 GHz). Kanały tworzone na żądanie.
Wydajność WidmowaNiska, z powodu marnotrawstwa pasma przez niedopasowanie i uwięzioną pojemność.Wysoka, dzięki precyzyjnej alokacji kanałów „na miarę” i zminimalizowanym pasmom ochronnym.
Granulacja UsługZgrubna. Ograniczona do standardowych przepływności (10G, 40G, 100G).Drobnoziarnista. Może obsługiwać dowolną przepływność poprzez dostosowanie szerokości widma i modulacji.
SprzętTranspondery o stałej przepływności, Przełączniki o stałych kanałach.Transpondery o Zmiennej Szerokości Pasma (BVT), Przełącznice Optyczne o Zmiennej Szerokości Pasma (BV-OXC).
AdaptacyjnośćNiska. Przepływność i modulacja są stałe dla danego łącza. Brak adaptacji do warunków na linii.Wysoka. Modulacja i pasmo są dostosowywane dla każdej ścieżki, optymalizując wydajność w całej sieci.
Sterowanie SieciąW dużej mierze statyczne i konfigurowane ręcznie. Duża zależność od agregacji elektronicznej.Dynamiczne i zautomatyzowane przez centralny kontroler SDN. Umożliwia omijanie warstwy optycznej.
    Porównanie EON ze Stałą Siatką | Teleinf Edu