EON i WDM ze stałą siatką: porównanie techniczne
WDM ze stałą siatką i Elastyczne Sieci Optyczne (EON) stosują różne sposoby alokacji widma optycznego. Stała siatka udostępnia stabilny plan częstotliwości z określonymi odstępami kanałów. EON wykorzystuje szczeliny elastycznej siatki, których szerokość można dobrać do obsługiwanego profilu sygnału. Porównanie obejmuje alokację widma, uruchamianie usług, zasięg oraz sprzęt potrzebny do realizacji obu podejść.
Tradycyjna sieć WDM o stałej siatce rezerwuje kanały z określonego planu, dlatego odstęp kanałów i powiązany profil urządzeń nie zmieniają się dla każdego żądania. Elastyczna Sieć Optyczna może zarezerwować ciągły zakres szczelin elastycznej siatki o szerokości wybranej z możliwości transceiverów i optycznych węzłów przełączających. Dostępność zasobów i ograniczenia urządzeń określają konfiguracje kanałów obsługiwane przez każdą z tych architektur.
1. Zarządzanie widmem
Główna różnica dotyczy sposobu zarządzania dostępnym we włóknie.
Sieć WDM o stałej siatce
Sztywne kanały: Widmo podąża za wybranym planem stałosiatkowym. ITU-T G.694.1 określa między innymi odstępy 12,5, 25, 50 i 100 GHz oraz szersze warianty, natomiast wdrożony system obsługuje określony podzbiór. Sam odstęp i profil kanału nie definiują przepływności.
Niewykorzystana pojemność: Żądanie o małej przepływności może zajmować profil kanału, którego obsługiwana przepływność jest większa. Przykładowo usługa 20 Gb/s może korzystać z profilu przygotowanego dla kanału 100 Gb/s, pozostawiając część profilu niewykorzystaną. Żądanie 110 Gb/s może wymagać dwóch profili 100 Gb/s. Na wynik wpływają modulacja, kodowanie, szybkość symbolowa i zasięg, natomiast odstęp jest jednym z parametrów.
Odstępy między kanałami: Odstęp kanałów i filtrowanie wymagają marginesu ograniczającego interferencje. Margines zależy od urządzeń i systemu. Nie należy traktować go jako jednego, uniwersalnego pasma ochronnego identycznego w każdej sieci.
Elastyczna Sieć Optyczna (EON)
Granularne szczeliny: Elastyczna siatka wykorzystuje szczeliny częstotliwościowe określane przez nominalną częstotliwość centralną i szerokość. Częstotliwości centralne mają krok 6,25 GHz, a szerokości szczelin są wielokrotnościami 12,5 GHz. Urządzenia obsługują wybrane podzbiory standaryzowanych zakresów.
Kanały złożone ze szczelin: Połączeniu optycznemu przydziela się ciągły blok o szerokości odpowiadającej obsługiwanemu profilowi sygnału. Liczba szczelin zależy od modulacji, szybkości symbolowej, kodowania, możliwości transceivera i ograniczeń trasy. Usługa o niższej przepływności może wymagać mniejszej liczby szczelin, lecz nie istnieje uniwersalne przypisanie przepływności do szczeliny.
Konfigurowane odstępy: Elastyczna siatka nie usuwa potrzeby stosowania filtracji i marginesów systemowych. Wymagana separacja zależy od transceivera, węzła przełączającego, sąsiednich kanałów i warunków pracy. Jedna pusta szczelina nie jest ogólną regułą dla każdego wdrożenia.
2. Uruchamianie usług i elastyczność
Proces uruchamiania zależy od tego, jaka część konfiguracji transceivera i przełączania może być zmieniana zdalnie. To kolejna różnica między profilami stałosiatkowymi a sprzętem z elastyczną siatką.
Sieć WDM o stałej siatce
Zgrubna granulacja: Oferta usług jest ograniczona przez dostępne transpondery o stałej przepływności i kanały. Typowe profile obejmują 10 Gb/s, 40 Gb/s i 100 Gb/s, lecz dokładny katalog zależy od sprzętu i operatora.
Nakład pracy przy uruchamianiu: Jeżeli wymagana przepływność lub interfejs optyczny nie jest zainstalowany, na końcach połączenia może być potrzebny nowy transponder albo prace terenowe. Czas zależy od zapasów, systemu zarządzania i procedur operacyjnych. Nie jest z góry stałą liczbą tygodni ani miesięcy.
Agregacja elektroniczna: Gdy ruch kliencki nie pasuje do profilu optycznego, urządzenia IP/MPLS mogą agregować mniejsze strumienie przed transmisją. Dodaje to porty elektroniczne, przetwarzanie, energię i złożoność operacyjną, choć potrzeba takiej agregacji zależy od profilu usług.
Elastyczna Sieć Optyczna (EON)
Drobna granulacja: EON może oferować zakres przepływności, jeżeli obsługują go BVT, szczeliny i węzły przełączające. Przydzielenie większej lub mniejszej liczby szczelin nie tworzy dowolnej przepływności przy niezmienionym sprzęcie. Ograniczeniami pozostają szybkość symbolowa, modulacja, kodowanie, zasięg i zakres przestrajania transceivera.
Uruchamianie sterowane programowo: Zgodne połączenie może być zestawione, zwolnione lub przeskalowane przez centralny . Płaszczyzna sterowania musi jednak wykonać obliczenie trasy, sygnalizację, konfigurację i weryfikację, dlatego czas zależy od urządzeń i procesu.
Ominięcie elektroniki: Gdy transceivery i optyczne węzły przełączające obsługują dany sygnał, usługa może ominąć elektroniczną regenerację lub agregację w węźle pośrednim. Może to ograniczyć liczbę portów, zużycie energii i opóźnienie, lecz nie jest dostępne dla każdej usługi ani trasy.
3. Zasięg transmisji i adaptacyjność
Zależność między przepływnością, modulacją i maksymalnym zasięgiem zależy od transceivera oraz systemu liniowego. Zarówno wdrożenia ze stałą siatką, jak i EON mogą wykorzystywać transmisję koherentną, lecz sprzęt EON udostępnia więcej możliwości wyboru profilu dla danej ścieżki.
Sieć WDM o stałej siatce
Skonfigurowana modulacja: Klasyczny transponder stałosiatkowy może być zaprojektowany dla jednego profilu modulacji, na przykład DP-QPSK w produkcie 100 Gb/s. Inne produkty stałosiatkowe mogą być przestrajalne, dlatego ograniczenie wynika z konfiguracji sprzętu. Sama nazwa siatki nie opisuje wszystkich parametrów. Planowanie musi uwzględniać zasięg tego profilu.
Niewykorzystany margines: Na krótszym łączu profil dalekiego zasięgu może mieć większy margines jakości sygnału, niż jest potrzebny. Stała konfiguracja może nie pozwalać wykorzystać go do zwiększenia przepływności lub zmiany szerokości widma. Zależy to od obsługi innych trybów przez zainstalowany transceiver.
Zmiany w planowaniu: Profil transpondera i plan kanałów wybiera się zwykle podczas projektowania i instalacji. Późniejsza zmiana może wymagać nowej konfiguracji, zgodnych kart albo prac terenowych, zależnie od platformy.
Elastyczna Sieć Optyczna (EON)
Adaptacyjna modulacja: może wybierać spośród obsługiwanych formatów modulacji i szybkości symbolowych. Format niższego rzędu, taki jak BPSK, może zapewnić większą tolerancję na szumy w długiej trasie, a format wyższego rzędu, taki jak 64-QAM, może efektywniej wykorzystać widmo na krótkiej trasie, jeżeli pozwala na to bilans łącza.
Dobór przepływności i zasięgu: EON może wybrać dla każdej ścieżki przepływność i szerokość szczeliny spośród trybów obsługiwanych przez BVT i system liniowy. Krótkie łącze może obsługiwać większą przepływność niż długie, lecz przepływności, liczba szczelin i możliwość użycia tego samego sprzętu zależą od produktu. Sama elastyczna siatka nie gwarantuje określonej pojemności.
Adaptacja warunkowa: Jeżeli warunki włókna ulegną zmianie, a platforma obsługuje rekonfigurację podczas pracy, kontroler może zażądać modulacji niższego rzędu lub innego obsługiwanego profilu. Może to zachować połączenie z mniejszą przepływnością. Działanie wymaga monitorowania, zgodnych węzłów i polityki operatora.
Tabela porównawcza EON i WDM ze stałą siatką
| Cecha | Sieć WDM o Sztywnej Siatce | Elastyczna Sieć Optyczna (EON) |
|---|---|---|
| Alokacja Widma | Sztywne kanały wybrane z planu stałosiatkowego, z typowymi przykładami odstępu 50 lub 100 GHz. | Szczeliny częstotliwościowe o konfigurowanej szerokości, na przykład w krokach 12,5 GHz. Kanały są alokowane na żądanie. |
| Wydajność Widmowa | Może być niższa, gdy przepływności usług nie pasują do stałego kanału i profilu urządzenia. | Może być wyższa, gdy szerokość szczeliny odpowiada obsługiwanemu sygnałowi, a marginesy filtracji są właściwie zaprojektowane. |
| Granulacja Usług | Zgrubna dla platformy o stałej przepływności. Typowe profile obejmują 10G, 40G i 100G. | Drobniejsza, lecz ograniczona trybami transceivera, szerokością szczelin, zasięgiem i dostępnością trasy. |
| Sprzęt | Transpondery o stałej przepływności i urządzenia przełączające o stałych kanałach, zależnie od platformy. | Transpondery o zmiennej szerokości pasma (BVT) oraz funkcje elastycznej siatki w ROADM lub OXC, jeżeli platforma je obsługuje. |
| Adaptacyjność | Zwykle ograniczona przez skonfigurowany profil transceivera i plan kanałów. | Może dostosowywać modulację i pasmo dla ścieżki, gdy obsługują to BVT, węzły, monitoring i polityka. |
| Sterowanie Siecią | Często statyczne lub koordynowane ręcznie, z agregacją elektroniczną stosowaną przy niedopasowaniu profili. | Może być koordynowane przez kontroler SDN. Ominięcie elektroniki jest dostępne tylko dla zgodnych usług i węzłów. |