ऑप्टिकल नेटवर्क - त्वरित गाइड

ऑप्टिकल डेटा नेटवर्किंग के लिए एक मार्ग की रूपरेखा तैयार करके WDM पर IP के बारे में मौजूदा सोच, जिसमें प्रोटोकॉल-तटस्थ ऑप्टिकल नेटवर्किंग बुनियादी ढांचे के साथ मिलकर कई डेटा नेटवर्किंग प्रोटोकॉल शामिल हैं, को चुनौती दी गई है। यह ट्यूटोरियल ऑप्टिकल डेटा नेटवर्किंग के लिए डेटा नेटवर्किंग प्रोटोकॉल और नेटवर्क आर्किटेक्चर की विविधता पर चर्चा करता है।

इंटरनेट की लोकप्रियता से प्रभावित बैंडविड्थ विस्फोट ने दूरसंचार उद्योग में आवाज-अनुकूलित सर्किट-स्विच्ड सेवाओं से डेटा-अनुकूलित पैकेट-स्विच्ड सेवाओं तक एक बदलाव को जन्म दिया है। "ऑप्टिक्स पर सीधे डेटा" का समर्थन करने की धारणा को इस वादे से हवा दी गई है कि अनावश्यक नेटवर्क परतों को खत्म करने से नेटवर्क की लागत और जटिलता में भारी कमी आएगी।

कम या ढह गई नेटवर्क परतों के इस दृश्य में, मौजूदा TDM सिस्टम जैसे कि सिंक्रोनस डिजिटल हायरार्की (SDH) एक कम भूमिका निभाता है, और ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्किंग परिणामी "नेटवर्क ऑफ़ नेटवर्क" के लिए अंतर्निहित ट्रांसपोर्ट इन्फ्रास्ट्रक्चर के रूप में उभरती है।

ऑप्टिकल इंटरनेट

ऑप्टिकल इंटरनेट काम कर रहा है, उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल इंटरफेयर फोरम (OIF) द्वारा परिभाषित, एक डेटा-अनुकूलित नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर है जिसमें स्विच और राउटर में ऑप्टिकल इंटरफेस एकीकृत होते हैं और फाइबर या ऑप्टिकल नेटवर्क तत्वों द्वारा सीधे जुड़े होते हैं, जैसे डेंस वेवलेंथ- डिवीजन मल्टीप्लेक्सर्स (DWDMs)।

वर्तमान में, हालांकि, डब्ल्यूडीएम पर सीधे आईपी की धारणा चतुराई से प्रच्छन्न विपणन से थोड़ी अधिक है। लगभग हमेशा, डब्ल्यूडीएम पर आईपी एसडीएच में मैप किए गए आईपी पैकेट हैं, जो एसडीएच आधारित पॉइंट-टू-पॉइंट डीडब्ल्यू सिस्टम के साथ मिलकर किए जाते हैं। एसडीएच स्टैंडअलोन तत्वों, जिन्हें अक्सर टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सर (टीडीएम) के रूप में संदर्भित किया जाता है, की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन एसडीएच डेटा नेटवर्किंग उपकरण इंटरफ़ेस का एक अभिन्न तत्व बना हुआ है।

डीडब्ल्यूडीएम सिस्टम में एसडीएच की उपस्थिति पर बढ़ती-बढ़ती निर्भरता तकनीकी नवाचार को सीमित करती है। उदाहरण के लिए, यह फाइबर अनुप्रयोगों जैसे कि एसिंक्रोनस ट्रांसफर मोड (एटीएम), गीगाबिट ईथरनेट (जीबीई) और डीडब्ल्यूडीएम पर 10 जीबी से अधिक के पैकेट को रोक सकता है। न ही यह हमें ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्किंग की अंतिम दृष्टि को साकार करने के करीब लाता है।

डब्ल्यूडीएम पर आईपी के वर्तमान दृश्य की तुलना में, डेटा / परिवहन नेटवर्क विकास के बारे में अधिक संतुलित दृष्टिकोण है। यह संतुलित दृष्टिकोण दो मूलभूत सिद्धांतों पर आधारित है -

• प्रत्येक डेटा नेटवर्क अद्वितीय है, एक बाज़ार में भेदभाव द्वारा नियंत्रित होता है।

• ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्क (ओटीएन), अंतर्निहित बुनियादी ढांचे के रूप में "नेटवर्क ऑफ नेटवर्क" क्लाइंट सिग्नल की एक विस्तृत विविधता, उनके प्रारूप से स्वतंत्र परिवहन करने में सक्षम होना चाहिए।

साथ में, ये मूलभूत सिद्धांत ऑप्टिकल डेटा नेटवर्किंग की धारणा का आधार बनते हैं।

आज के टीडीएम-आधारित परिवहन नेटवर्क को प्रमुख आवाज़ और आधारित-लाइन सेवाओं के लिए एक सुनिश्चित स्तर के प्रदर्शन और विश्वसनीयता प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। साबित तकनीकें, जैसे कि SDH, को व्यापक रूप से तैनात किया गया है, जो उच्च-क्षमता परिवहन प्रदान करती है, आवाज और पट्टे-लाइन अनुप्रयोगों के लिए प्रति सेकंड की दर से गीगाबिट तक स्केलेबल। एसडीएच स्व-चिकित्सा के छल्ले नेटवर्क विफलताओं के बाद मिलीसेकंड के दसियों के भीतर सेवा-स्तर की वसूली को सक्षम करते हैं। इन सभी सुविधाओं को बहु-स्तरीय इंटरऑपरेबिलिटी के उच्च स्तर को सक्षम करने वाले वैश्विक-मानक मानकों द्वारा समर्थित है।

आज का नेटवर्क

आज के टीडीएम-आधारित परिवहन नेटवर्क (और, कुछ हद तक, एटीएम नेटवर्क के साथ) के विपरीत, "सर्वश्रेष्ठ-प्रयास" आईपी नेटवर्क में आमतौर पर उच्च विश्वसनीयता और पूर्वानुमान योग्य प्रदर्शन की गारंटी के लिए साधन की कमी होती है। अप्रत्याशित विरासत में देरी, घबराहट और पैकेट हानि के साथ अधिकांश विरासत आईपी नेटवर्क द्वारा प्रदान की जाने वाली सर्वोत्तम-प्रयास सेवा, सांख्यिकीय मल्टीप्लेक्सिंग के माध्यम से अधिकतम लिंक उपयोग को प्राप्त करने के लिए भुगतान की गई कीमत है। लिंक उपयोग (जैसे बैंडविड्थ की प्रति इकाई उपयोगकर्ताओं की संख्या) डेटा नेटवर्क के लिए योग्यता का एक महत्वपूर्ण आंकड़ा रहा है, क्योंकि लिंक आमतौर पर TDM परिवहन नेटवर्क के माध्यम से पट्टे पर सर्किट पर किए जाते हैं।

डेटा ट्रैफ़िक की स्वाभाविक रूप से विरल प्रकृति को देखते हुए, टीडीएम परिवहन के फिक्स्ड-बैंडविड्थ पाइप एक आदर्श रूप से कुशल समाधान नहीं हो सकते हैं। हालांकि, इस अक्षमता को पारंपरिक रूप से एक टीडीएम-आधारित परिवहन नेटवर्क प्रदाता की नेटवर्क विश्वसनीयता और भीड़ अलगाव की विशेषताओं से कम महत्वपूर्ण माना जाता है।

उच्च बैंडविड्थ और विभेदित डेटा सेवाओं के लिए बढ़ती मांग अब टीडीएम-आधारित परिवहन और सर्वश्रेष्ठ प्रयास पैकेट नेटवर्क के इस दोहरे वास्तुकला मॉडल को चुनौती दे रही है। नेटवर्क बैंडविड्थ को नियंत्रित करके और नेटवर्क को हल्के ढंग से लोड करके सर्वोत्तम-प्रयास नेटवर्किंग की उपयोगिता का विस्तार करने के लिए लागत प्रभावी नहीं है।

इसके अलावा, स्पोटी डिमांड ग्रोथ के कारण इस दृष्टिकोण को हमेशा हासिल या गारंटीकृत नहीं किया जा सकता है, और नेटवर्क एक्सेस डोमेन के लिए एक विशेष मुद्दा है, जो कि कमजोर सुविधाओं की आर्थिक बाधाओं के लिए सबसे अधिक संवेदनशील है। नतीजतन, सामान्य तौर पर, डेटा सेवा प्रदाताओं के पास आज ग्राहक-विशिष्ट विभेदित सेवा गारंटी और संबंधित सेवा-स्तरीय समझौतों को प्रदान करने के लिए नेटवर्क बुनियादी ढांचे का समर्थन नहीं है।

अगली पीढ़ी का नेटवर्क

लागत प्रभावी, विश्वसनीय और स्केलेबल विकास के लिए अगली पीढ़ी के नेटवर्क आर्किटेक्चर परिवहन नेटवर्किंग और एन्हांस्ड सर्विस लेयर्स दोनों को रोजगार देंगे, जो एक पूरक और परस्पर फैशन में एक साथ काम करेंगे। ये अगली पीढ़ी के नेटवर्क नाटकीय रूप से बढ़ेंगे, और अधिकतम शेयर, बैकबोन नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर क्षमता, और डेटा डेटा अनुप्रयोगों के लिए परिष्कृत सेवा भेदभाव प्रदान करेंगे।

परिवहन नेटवर्किंग सेवा परतों को अधिक प्रभावी ढंग से संचालित करने में सक्षम बनाता है, जिससे उन्हें सेवा आवश्यकताओं को पूरा करने की पर्याप्त बड़ी चुनौती पर ध्यान केंद्रित करने के लिए भौतिक टोपोलॉजी की बाधाओं से मुक्त किया जाता है। इसलिए, कई सर्विस-लेयर एन्हांसमेंट के पूरक, ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्किंग उच्च-क्षमता, उच्च विश्वसनीयता बैंडविड्थ प्रबंधन की एक एकीकृत, अनुकूलित परत प्रदान करेगा और गारंटीकृत गुणवत्ता के साथ उच्च क्षमता डेटा सेवाओं के लिए तथाकथित ऑप्टिकल डेटा नेटवर्किंग समाधान तैयार करेगा।

ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्किंग: एक व्यावहारिक दृश्य

WDM के तीव्र और सफल व्यावसायीकरण के बाद से, ऑप्टिकल नेटवर्किंग के दर्शन ने शोधकर्ताओं और नेटवर्क प्लानर्स की कल्पना को समान रूप से पकड़ लिया है। ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्किंग की मूल दृष्टि में, एक लचीला, स्केलेबल और मजबूत परिवहन नेटवर्क उभरता है, समान रूप से विविध सेवा आवश्यकताओं (लचीलेपन, स्केलेबिलिटी और बिट दर और प्रोटोकॉल स्वतंत्रता के साथ मिलकर बचे हुए) के साथ ग्राहक संकेतों की एक विस्तृत विविधता के लिए खानपान।

ट्रांसपोर्टेशन इंफ्रास्ट्रक्चर का वादा जो इस नई सदी में अच्छी तरह से मांग करता है, जिसमें वेवलेंग्थ, टाइमलैट को रिप्लेस करने का माध्यम है, जो पूरे नेटवर्क में हाई-बैंडविड्थ सेवाओं के विश्वसनीय हस्तांतरण प्रदान करने का माध्यम है, वास्तव में टैंटलाइजिंग है। लेकिन ऑप्टिकल नेटवर्किंग क्या है? उत्तर व्यापक रूप से भिन्न होता है, और वास्तव में हाल के वर्षों में विकसित हुआ है। ऑप्टिकल नेटवर्किंग में प्रारंभिक प्रयास एक ऑप्टिकल पारदर्शिता और वैश्विक स्तर पर वैकल्पिक रूप से पारदर्शी नेटवर्क के डिजाइन पर केंद्रित है।

व्यावहारिक समाधान

व्यवहार्य "ऑल-ऑप्टिकल" समाधानों की अनुपस्थिति में ऑप्टिकल नेटवर्किंग के लिए अधिक व्यावहारिक समाधान ऑप्टिकल सिग्नल पुनर्जनन, और ऑप्टिकल सिग्नल प्रदर्शन की निगरानी के लिए ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता को समायोजित करते हैं। जिसे ऑल-ऑप्टिकल नेटवर्किंग कहा जाता है, सिग्नल पूरी तरह से ऑप्टिकल डोमेन में नेटवर्क को पार कर जाता है, जिसमें ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक प्रसंस्करण का कोई रूप नहीं होता है। तात्पर्य यह है कि सभी सिग्नल प्रोसेसिंग- सहित - सिग्नल पुनर्जनन, रूटिंग और वेवलेंथ इंटरचेंज - पूरी तरह से ऑप्टिकल डोमेन में होता है।

एनालॉग इंजीनियरिंग की सीमाओं के कारण (जैसे कि ठीक से डिज़ाइन की गई डिजिटल प्रणाली में फैक्टर को सीमित करना, मूल एनालॉग संदेश तरंग के डिजिटल रूप में रूपांतरण की एक सटीकता है) और ऑल-ऑप्टिकल प्रोसेसिंग तकनीक में वर्तमान स्थिति- कला पर विचार करना , वैश्विक या यहां तक ​​कि राष्ट्रीय सभी ऑप्टिकल नेटवर्क की धारणा व्यावहारिक रूप से प्राप्य नहीं है।

विशेष रूप से, ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक रूपांतरण में ऑप्टो नेटवर्क तत्वों में संचरण दोषों के संचय को रोकने के लिए आवश्यक हो सकता है - ऐसे कारक जिनके परिणामस्वरूप फाइबर फाइबर क्रोमेटिक फैलाव और गैर-असमानताएं होती हैं, गैर-आदर्श फ्लैट-गेन एम्पलीफायरों के कैस्केडिंग, ऑप्टिकल सिग्नल क्रॉसस्टॉक और कैस्केड किए गए गैर-फ्लैट फिल्टर से प्रसारण स्पेक्ट्रम संकीर्णता। ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक रूपांतरण भी तरंग दैर्ध्य इंटरचेंज का समर्थन कर सकता है, जो वर्तमान में सभी ऑप्टिकल डोमेन को महसूस करने के लिए एक चुनौतीपूर्ण विशेषता है।

संक्षेप में, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध उपकरणों की अनुपस्थिति में, जो कि सभी-ऑप्टिकल डोमेन में क्षीणता संचय को कम करने और तरंग दैर्ध्य रूपांतरण का समर्थन करने के लिए सिग्नल पुनर्जनन करते हैं, निकट-व्यावहारिक व्यावहारिक ऑप्टिकल नेटवर्किंग सुरक्षा में ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक रूपांतरण के कुछ उपाय की उम्मीद की जानी चाहिए। परिणामस्वरूप ऑप्टिकल नेटवर्क आर्किटेक्चर को ऑप्टिकली ट्रांसपेरेंट (या ऑल-ऑप्टिकल) सबनेटवर्क द्वारा विशेषता दी जा सकती है, जिसे फीचर-वर्धित ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा बाध्य किया गया है, जैसा कि उपरोक्त आंकड़े में दिखाया गया है।

क्लाइंट सिग्नल ट्रांसपेरेंसी

एनालॉग नेटवर्क इंजीनियरिंग से परे, ओटीएन के अंतिम अहसास को नियंत्रित करने के लिए व्यावहारिक विचार जारी रहेंगे। इन विचारों के बीच सर्वोपरि है नेटवर्क ऑपरेटर की भविष्य के बुनियादी ढाँचे के भीतर क्लाइंट सिग्नल पारदर्शिता के उच्च स्तर की इच्छा।

"क्लाइंट सिग्नल पारदर्शिता" से क्या अभिप्राय है? विशेष रूप से, OTN पर परिवहन के लिए लक्षित ग्राहक संकेतों के वांछित सेट के लिए, इन मैप्स को ऑप्टिकल चैनल (OCh) सर्वर सिग्नल के पेलोड के रूप में ले जाने के लिए व्यक्तिगत मैपिंग को परिभाषित किया गया है। ओटीएन में अपेक्षित संकेतों में विरासत एसडीएच और पीडीएच सिग्नल शामिल हैं, और पैकेट-आधारित ट्रैफ़िक जैसे कि इंटरनेट प्रोटोकॉल (आईपी), एटीएम, जीबीई और सिस्मिल डडटा लिलिंक (एसडीएल)। एक बार जब क्लाइंट सिग्नल ओटीएन के प्रवेश पर अपने OCh सर्वर सिग्नल में मैप किया जाता है, तो ऐसे नेटवर्क को तैनात करने वाले ऑपरेटर को क्लाइंट सिग्नल की विस्तृत जानकारी (या एक्सेस) की आवश्यकता नहीं होती है, जब तक कि यह नेटवर्क इरेक्शन पर डिमैप्ड न हो जाए।

ऑप्टिकल नेटवर्क इंग्रेस और इग्रेशन पॉइंट्स को ओटीएन क्लाइंट सिग्नल ट्रांसपेरेंसी के डोमेन को डिलीट करना चाहिए। इसलिए, क्लाइंट सिग्नल ट्रांसपेरेंसी को साकार करने में सबसे महत्वपूर्ण कारक सभी क्लाइंट-विशिष्ट उपकरण और ओटीएन इंग्रेस और इग्रेशन पॉइंट के बीच प्रसंस्करण को समाप्त करना है। सौभाग्य से, ग्राहक-निर्भर उपकरणों को इनग्रेस / इग्रेशन पर स्वीकार करना आसान होता है, क्योंकि यह आम तौर पर प्रति-सेवा के आधार पर समर्पित होता है।

डिजिटल रैपर्स के माध्यम से ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्किंग

DWDM प्रौद्योगिकी के व्यापक उपयोग ने सेवा प्रदाताओं को एक नई चुनौती के साथ प्रस्तुत किया है: लागत पर प्रभावी ढंग से अपने अंतिम ग्राहकों को तेज, विश्वसनीय सेवाएं प्रदान करने के लिए तरंग दैर्ध्य की बढ़ती संख्या का प्रबंधन। तरंग दैर्ध्य या OC को प्रभावी ढंग से प्रबंधित करने के लिए, आवश्यक है कि ऑप्टिकल नेटवर्क प्रति तरंगदैर्ध्य या OCh- स्तर के संचालन, प्रशासन और रखरखाव (OAM) कार्यों का समर्थन करें।

आईटीयू (टी) आरईसी। G872 ओवरहेड्स के रूप में कार्यान्वित OCh- स्तर OAM के लिए कुछ कार्यक्षमता को परिभाषित करता है, यह निर्दिष्ट किए बिना कि इस ओवरहेड को कैसे ले जाना है। अब तक, सिग्नल पुनर्जनन का समर्थन करने और OChs (तरंगदैर्ध्य) का प्रबंधन, विश्लेषण और प्रबंधन करने के लिए एकमात्र संभव तरीका था, पूरे नेटवर्क में SDH संकेतों और उपकरणों पर भरोसा करना। इसके लिए आवश्यक है कि WDM प्रणाली में प्रत्येक तरंग दैर्ध्य के सिग्नल SDH स्वरूपित हों।

एक ऑप्टिकल चैनल (वेवलेंथ)

DWDM प्रणालियों में मौजूदा ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक पुनर्जनन बिंदुओं का लाभ उठाते हुए, डिजिटल आवरण प्रौद्योगिकी का उपयोग करने की धारणा एसडीएच के समान कार्यक्षमता और विश्वसनीयता प्रदान करेगी, लेकिन किसी भी ग्राहक संकेत के लिए, ऑप्टिकल नेटवर्किंग नेटवर्किंग की मूल दृष्टि को साकार करने के लिए हमें एक कदम और करीब लाती है। ।

डिजिटल रैपर तकनीक ITU (T) Rec में उल्लिखित नेटवर्क प्रबंधन कार्य प्रदान करती है। OT.8 को सक्षम करने के लिए G.872। इनमें ऑप्टिकल-लेयर परफॉर्मेंस मॉनीटरिंग, फॉफवर्ड इयरर कॉर्सेसेशन (FEC) और रिंग प्रोटेक्शन और नेटवर्क रिस्टोरेशन प्रति-तरंग दैर्ध्य के आधार पर शामिल हैं, जो इनपुट सिग्नल फॉर्मेट के सभी स्वतंत्र हैं जो निम्न आकृति में दिखाए गए हैं।

चैनल से जुड़े OCh ओवरहेड का समर्थन करने के लिए OCh क्लाइंट के आसपास "डिजिटल" (या TDM) रैपर का उपयोग करने की धारणा हाल ही में प्रस्तावित की गई है, और वास्तव में, OCh की परिभाषा के लिए आधार के रूप में अपनाया गया है। यह योजना OCh क्लाइंट के लिए अतिरिक्त क्षमता जोड़ने के लिए OCh उत्थान की आवश्यकता का लाभ उठाएगी। बेशक, एक बार जब हमारे पास OCh क्लाइंट सिग्नल को डिजिटल रूप से ओवरहेड जोड़ने का एक साधन है, तो यह OCh- स्तर OAM आवश्यकताओं के सभी का समर्थन करने के लिए इसका उपयोग करने के लिए समझ में आता है।

विशेष रूप से, डिजिटल रूप से जोड़े गए ओवरहेड को ओटीएन की प्रमुख प्रदर्शन निगरानी समस्या को हल करने के लिए लगभग तुच्छ बना देता है, अर्थात् क्लाइंट-स्वतंत्र तरीके से Bbit Eerror Rrate (BER) तक पहुंच प्रदान करना। वैकल्पिक रूप से FEC का उपयोग करके BAnd, डिजिटल आवरण विधि क्लाइंट सिग्नल के BER प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकती है, आगे ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक रूपांतरण की आवश्यकता को कम कर सकती है।

परिवहन नेटवर्क के प्रदर्शन को बढ़ाने का एक तरीका एफईसी के उपयोग के माध्यम से है, जो वर्तमान में कुछ उपकरणों में प्रदान किया गया है। इसलिए, डिजिटल रैपर तकनीक का एक अतिरिक्त लाभ सिस्टम मार्जिन बढ़ाने के लिए एफईसी को वैकल्पिक रूप से समर्थन करने की क्षमता है।

OCh फ़्रेम संरचना

कार्यात्मक शब्दों में, OCh पेलोड और OAM को FEC तंत्र से अलग किया जाना चाहिए। यह विभिन्न लिंक पर अलग-अलग FEC योजनाओं का उपयोग करते हुए, पूरे नेटवर्क पर पेलोड और OAM को समाप्त करने की अनुमति देता है। यह कहाँ हो सकता है इसका एक स्पष्ट उदाहरण पनडुब्बी और स्थलीय लिंक के बीच है। पूर्व में, नई FEC कोड अगली पीढ़ी के सिस्टम के लिए जांच में हैं।

अंजीर के नीचे का आंकड़ा OCh की प्रस्तावित बुनियादी फ्रेम संरचना, और कार्यों के प्रकार दिखाता है जो OCh फ्रेम संरचना में किए जा सकते हैं। हालांकि यह तर्क दिया जा सकता है कि यह प्रस्ताव सभी ऑप्टिकल नेटवर्किंग के दीर्घकालिक लक्ष्यों के साथ असंगत है, हमें पुनर्जनन की आवश्यकता के गायब होने की उम्मीद नहीं करनी चाहिए।

उत्थान बिंदुओं के बीच की दूरी बढ़ती रहेगी; हालांकि, सिग्नल हैंडऑफ बिंदुओं पर उत्थान की आवश्यकता बनी रहेगी। वैकल्पिक रूप से पारदर्शी उप-नेटवर्कों के भीतर OC को प्रबंधित करने के लिए Ooptical Ssupervisor Cchannel (OSC) के उपयोग के साथ युग्मित, डिजिटल रैपर राष्ट्रीय या वैश्विक OTNs में OCs (तरंगदैर्ध्य) के अंत प्रबंधन का समर्थन करेंगे।

3R- पुनर्जनन (पुनर्जीवन, पुन: निर्धारण, और उत्थान) ऑप्टिकल-टू-इलेक्ट्रिकल रूपांतरण और इसके विपरीत द्वारा प्रदान किया जाता है, और डिजिटल आवरण प्रस्ताव इसका लाभ उठाता है। क्या चित्र परिवर्तन सभी ऑप्टिकल 3 आर-पुनर्जनन उपलब्ध होना चाहिए? यदि सभी-ऑप्टिकल पुनर्जनन ओवरहेड को जोड़ने में सक्षम है, तो तर्क अपरिवर्तित है; केवल पुनर्योजी कार्यान्वयन बदल जाएगा।

यदि ऑप्टिकल रेजिनरेटर्स ओवरहेड को जोड़ने में असमर्थ हैं, तो OChs ओवरहेड की आवश्यकता गायब नहीं होगी। ; ऑप्टिकल पुनर्जननकर्ता तब ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक पुनर्जनन बिंदुओं के बीच संभावित दूरी को बढ़ाएगा, और डिजिटल आवरण उनके साथ पारदर्शी रूप से गुजरेंगे। ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्किंग के विकास पर डिजिटल रैपर के उपयोग के निहितार्थ गहरा हो सकते हैं, खासकर जब डेटा नेटवर्किंग ट्रेंड के संदर्भ में लिया गया हो।

प्रोटोकॉल स्टैक विकल्प

आईपी ​​प्रोटोकॉल स्पष्ट रूप से आज के डेटा संचार नेटवर्क में अभिसरण परत है, और यह इस बात पर ध्यान देने योग्य है कि यह आने वाले वर्षों में बहु-सेवा नेटवर्क के लिए इस भूमिका का विस्तार करेगा। आईपी ​​को डेटा लिंक लेयर प्रोटोकॉल और अंतर्निहित नेटवर्किंग इन्फ्रास्ट्रक्चर की एक विस्तृत विविधता पर ले जाया जा सकता है। अंजीर के नीचे का आंकड़ा आईपी के कुछ संभावित स्टैक्स या मैपिंग को दिखाता है, जो कि डब्ल्यूडीएम नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर में आईपी है।

WDM पर IP क्या है?

निम्नलिखित abovfiguree अंजीर में ए, बी और डी लेबल वाले प्रोटोकॉल स्टैक आज सबसे अधिक तैनात हैं। वे SDH मैपिंग पर ATM से अधिक के शास्त्रीय IP का उपयोग करते हैं जैसा कि अंजीर (a) में दिखाया गया है; - एसडीएच (पीओएस) पर पैकेट जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। (बी); या ईथरनेट पर शास्त्रीय और अच्छी तरह से विस्तारित आईपी जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। (डी)। मामले (ई) और (एफ) सरल डेटा लिंक (एसडीएल) का उपयोग करते हैं, हाल ही में पीओएस के विकल्प के रूप में प्रस्तावित एक नई डेटा लिंक परत। लेबल किए गए प्रोटोकॉल स्टैक (सी) केस (ए) का एक विकल्प है, जहां मध्यवर्ती एसडीएच परत को हटा दिया जाता है और डब्ल्यूडीएम में एटीएम कोशिकाओं का प्रत्यक्ष मानचित्रण किया जाता है।

बैंडविड्थ ओवरहेड, दर स्केलेबिलिटी, ट्रैफ़िक प्रबंधन और QOS के संदर्भ में ये विभिन्न प्रोटोकॉल स्टैक विभिन्न कार्यक्षमता प्रदान करते हैं। यह बताने के लिए कि डब्ल्यूडीएम पर कोई एक विशेष मानचित्रण आईपी का प्रतिनिधित्व करता है, बहुत ही अपमानजनक है।

डेटा लिंक लेयर प्रोटोकॉल और विभिन्न अंतर्निहित नेटवर्क अवसंरचना में आईपी के मैपिंग की यह विविधता आईपी की प्रमुख शक्तियों में से एक है, और यह एक विशेषता है जो गायब नहीं होगी। इसके विपरीत, यह बहुत संभव है कि आईपी पैकेटों के परिवहन के लिए नए, अभिनव और अधिक कुशल प्रोटोकॉल मानचित्रण का प्रस्ताव किया जाएगा। कम-बैंडविड्थ और कम-विश्वसनीयता नेटवर्क के लिए यह पहले से ही मामला है, और उच्च-बैंडविड्थ और अत्यधिक-विश्वसनीय ऑप्टिकल नेटवर्क के लिए भी ऐसा होगा। यह दृश्य "आईपी पर सब कुछ और आईपी पर सब कुछ" की दृष्टि के भीतर भी फिट बैठता है।

WDM पर आईपी, जैसा कि आज परिभाषित किया गया है, डेटा नेटवर्क और ऑप्टिकल नेटवर्क प्रदान करने वाली क्षमताओं का एक प्रतिबंधात्मक दृष्टिकोण लगाता है। एक एकल प्रोटोकॉल स्टैक द्वारा शुरू की गई बाधाएं और ऑप्टिकल परत पर नेटवर्किंग क्षमताओं का पूरी तरह से उपयोग न करके कुछ नेटवर्क अनुप्रयोगों के लिए बहुत ही प्रतिबंधात्मक हैं।

ऊपर उल्लिखित नेटवर्किंग ट्रेंड्स में एक ऑप्टिकल नेटवर्किंग प्लेटफ़ॉर्म की आवश्यकता होती है जो विभिन्न प्रकार के प्रोटोकॉल स्टैक, नेटवर्क आर्किटेक्चर और क्लाइंट-सिग्नल स्वतंत्र तरीके से सुरक्षा और बहाली विकल्पों का समर्थन कर सके। पॉइंट-टू-पॉइंट WDM पसंद उच्च गति डेटा नेटवर्क में से कुछ नेटवर्क अनुप्रयोगों के लिए सबसे अच्छा है, लेकिन निश्चित रूप से सभी के लिए नहीं है। इसके अलावा, इन भविष्य के डेटा नेटवर्क को लागू करने और तैनात करने के लिए चुने गए ऑप्टिकल प्लेटफॉर्म को यह सुनिश्चित करना होगा कि नए, अप्रत्याशित प्रोटोकॉल स्टैक मैपिंग को आसानी से समायोजित किया जा सकता है, और वे मध्यवर्ती प्रोटोकॉल रूपांतरण की आवश्यकता के बिना ऑप्टिकल परत नेटवर्क से समान नेटवर्किंग सुविधाएँ प्राप्त कर सकते हैं।

ऑप्टिकल डेटा नेटवर्किंग एक वैकल्पिक दृष्टिकोण है जो प्रोटोकॉल स्टैक और नेटवर्क आर्किटेक्चर की विविधता को कम करने का प्रयास नहीं करता है, बल्कि प्रत्येक विशेष एप्लिकेशन और नेटवर्क प्रदाता खंड को अनुरूप नेटवर्क समाधान प्रदान करने के लिए विषमता का शोषण करता है। ऑप्टिकल डेटा नेटवर्किंग सेवा और परिवहन दोनों स्तरों पर नेटवर्किंग सुविधाओं को जोड़ती है।

ऑप्टिकल डाटा नेटवर्किंग का मुख्य घटक

प्रोटोकॉल स्टैक्स की विविधता, ओटीएन में समर्थित होने के लिए क्लाइंट सिग्नल प्रकारों की बहुलता में परिलक्षित होती है, डिजिटल रैपर के उपयोग द्वारा समायोजित की जाती है। सच ऑप्टिकल नेटवर्किंग सुविधाओं का उपयोग OCh मार्ग, गलती और प्रदर्शन की निगरानी, ​​सुरक्षा और बहाली के माध्यम से अतिरिक्त लचीलापन और मजबूती प्रदान करता है, ये सभी OCh के आधार पर एक चयनात्मक प्रदर्शन करते हैं। ये सभी तत्व एक साथ मिलकर एक शक्तिशाली और लचीली नेटवर्किंग समाधान प्रस्तुत करते हैं जो भविष्य का प्रमाण है और डेटा सेवा प्रदाताओं के किसी भी विशेष दृष्टिकोण के लिए खुला है।

चैनल क्षमता के उन्नयन, चैनलों को जोड़ने / छोड़ने, पुनः मार्ग और यातायात वितरण, सभी प्रकार के नेटवर्क टोपोलॉजी और सुरक्षा प्रणालियों का समर्थन करने और सिंक्रनाइज़ेशन के लिए यह तकनीक लागत प्रभावी और अधिक लचीली है। निम्नलिखित मुख्य घटक हैं -

• टीपी (ट्रांसपोंडर)
• VOA (वैरिएबल ऑप्टिकल एटन्यूएटर)
• एमयूएक्स (मल्टीप्लेक्स)
• डीईएमयूएक्स (डी-मल्टीप्लेक्स)
• बीए (बूस्टर एम्पलीफायर)
• लाइन (ओएफसी मीडिया)
• ला (लाइन एम्पलीफायर)
• पीए (प्री एम्पलीफायर)
• ओएससी (ऑप्टिकल सुपरवाइजरी चैनल)

ट्रांसपोंडर

यह इकाई एसटीएम-एन व्यापक पल्स ऑप्टिकल सिग्नल और एमयूएक्स / डेमूक्स उपकरणों के बीच एक इंटरफ़ेस है। यह ऑप्टिकल सिग्नल विभिन्न भौतिक माध्यमों, विभिन्न प्रोटोकॉल और यातायात प्रकारों से सह-स्थित या आ सकता है। यह 1.6 एनएम के अंतराल के साथ नैनो-मीटर (एनएम) के क्रम में एक विस्तृत तरंग दैर्ध्य (स्पॉट या रंगीन आवृत्ति) में पल्स सिग्नल को परिवर्तित करता है; MUX को भेज रहा है।

रिवर्स दिशा में, DEMUX से रंगीन आउटपुट एक विस्तृत पल्स ऑप्टिकल सिग्नल में परिवर्तित हो जाता है। दोनों दिशाओं में आउटपुट पावर स्तर +1 से -3 डीबीएम है। रूपांतरण ऑप्टिकल से इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रिकल से ऑप्टिकल (O से E & E से O) 2R या 3R विधि है।

2R में, पुनर्जनन और पुन: आकार देने का काम किया जाता है, जबकि 3R में, पुनर्जनन, पुनः आकार देने और पुन: समय का प्रदर्शन किया जाता है। टीपी दोनों के लिए तरंग दैर्ध्य रंग और बिट दर निर्भर या ट्यूबल हो सकती है (महंगा और उपयोग नहीं किया गया)। हालाँकि, 2R में, कोई भी बिट दर, PDH, STM-4 या STM-16 चैनल दर हो सकता है। यूनिट में रिसीवर की संवेदनशीलता और अधिभार बिंदु के साथ एक सीमा होती है।

हालांकि मध्यवर्ती विद्युत चरण दुर्गम है, एसटीएन-एन के ओवरहेड बाइट्स पर्यवेक्षी उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाते हैं। यह इकाई ITU-T अनुशंसा G.957 पर ऑप्टिकल सुरक्षा ऑपरेशन (ALS) का भी समर्थन करती है।

चर ऑप्टिकल Attenuator (VOA)

यह एक निष्क्रिय नेटवर्क है जैसे कि EDFA बैंड पर सिग्नल स्तर के समान वितरण के लिए समायोजित करने के लिए पूर्व-जोर की आवश्यकता होती है ताकि Mux इकाई का व्यक्तिगत चैनल ऑप्टिकल आउटपुट पावर सिस्टम में लोड किए जा रहे चैनलों की संख्या के बावजूद समान रहे।

ऑप्टिकल एटेन्यूएटर एक साधारण पोटेंशियोमीटर या सर्किट के समान है जो सिग्नल स्तर को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है। एटेन्यूएटर का उपयोग तब किया जाता है जब भी प्रदर्शन परीक्षण चलाया जाना चाहिए, उदाहरण के लिए, यह देखने के लिए कि लिंक में सिग्नल स्तर भिन्न होने से बिट त्रुटि कैसे प्रभावित होती है। एक तरीका एक सटीक यांत्रिक सेटअप है जिसमें ऑप्टिकल सिग्नल एक ग्लास प्लेट के माध्यम से अलग-अलग मात्रा में अंधेरे से गुजरता है और फिर ऑप्टिकल फाइबर में वापस जाता है, जैसा कि आंकड़े में दिखाया गया है।

ग्लास प्लेट में एक छोर पर 0% से लेकर दूसरे छोर पर 100% तक ग्रे घनत्व है। जैसे-जैसे प्लेट को अंतराल में स्थानांतरित किया जाता है, कम या ज्यादा प्रकाश ऊर्जा को पारित करने की अनुमति दी जाती है। इस प्रकार का एटेन्यूएटर बहुत सटीक है, और किसी भी प्रकाश तरंग दैर्ध्य को संभाल सकता है (चूंकि प्लेट किसी भी प्रकाश ऊर्जा को एक ही राशि से हटाती है, चाहे वेवलेंथ की परवाह किए बिना), लेकिन यह यंत्रवत् महंगा है।

मल्टीप्लेक्सर (MUX) और डेमल्टीप्लेक्सर (De-MUX)

चूंकि DWDM सिस्टम एक फाइबर पर कई स्टेशनों से संकेत भेजते हैं, उन्हें आने वाले संकेतों को संयोजित करने के लिए कुछ साधन शामिल करने चाहिए। यह एक मल्टीप्लेक्स की मदद से किया जाता है, जो कई तंतुओं से ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य लेता है और उन्हें एक बीम में परिवर्तित करता है। प्राप्त करने के अंत में, सिस्टम को प्रकाश किरण के प्रेषित तरंग दैर्ध्य को अलग करने में सक्षम होना चाहिए ताकि उन्हें सावधानी से पता लगाया जा सके।

Demultiplexers अपने तरंग दैर्ध्य घटकों में प्राप्त बीम को अलग करके और उन्हें व्यक्तिगत तंतुओं में युग्मित करके इस कार्य को करते हैं।

मल्टीप्लेक्सर्स और डेमूलिप्लेक्सर्स या तो निष्क्रिय या डिजाइन में सक्रिय हो सकते हैं। निष्क्रिय डिजाइन प्रिज्म, विवर्तन झंझरी, या फिल्टर का उपयोग करता है जबकि सक्रिय डिजाइन ट्यून करने योग्य फिल्टर के साथ निष्क्रिय उपकरणों को जोड़ता है।

इन उपकरणों में प्राथमिक चुनौतियां क्रॉस्टल को कम करने और चैनल पृथक्करण को अधिकतम करने के लिए हैं (दो आसन्न चैनलों के बीच तरंग दैर्ध्य अंतर)। क्रॉसस्टॉक एक उपाय है कि चैनलों को कितनी अच्छी तरह से अलग किया जाता है, जबकि चैनल पृथक्करण प्रत्येक तरंग दैर्ध्य को भेद करने की क्षमता को संदर्भित करता है।

मल्टीप्लेक्सर / डेमल्टीप्लेक्सर के प्रकार

प्रिज्म टाइप

एक प्रिज्म के उपयोग से तरंग दैर्ध्य के मल्टीप्लेक्सिंग या डीमुल्टिप्लेक्सिंग का एक सरल रूप हो सकता है।

एक प्रिज्म सतह पर पॉलीक्रोमैटिक प्रकाश की एक समानांतर किरण लगाती है और प्रत्येक घटक तरंग दैर्ध्य को अलग तरह से अपवर्तित किया जाता है। यह हैrainbow effect। आउटपुट लाइट में, प्रत्येक तरंग दैर्ध्य को एक कोण से अगले से अलग किया जाता है। एक लेंस तब प्रत्येक तरंग दैर्ध्य को उस बिंदु पर केंद्रित करता है जहां उसे एक फाइबर में प्रवेश करने की आवश्यकता होती है। घटकों को एक फाइबर पर विभिन्न तरंग दैर्ध्य को मल्टीप्लेक्स करने के लिए रिवर्स में उपयोग किया जा सकता है।

विवर्तन झंझरी प्रकार

एक अन्य तकनीक विवर्तन के सिद्धांत और ऑप्टिकल हस्तक्षेप पर आधारित है। जब पॉलीक्रोमैटिक प्रकाश स्रोत विवर्तन झंझरी पर थोपता है, तो प्रत्येक तरंग दैर्ध्य एक अलग कोण पर विचलित होता है और इसलिए अंतरिक्ष में एक अलग बिंदु पर होता है। एक लेंस का उपयोग करते हुए, इन तरंग दैर्ध्य को व्यक्तिगत तंतुओं पर केंद्रित किया जा सकता है, जैसा कि निम्नलिखित आंकड़े में दिखाया गया है।Bragg grating, एक साधारण निष्क्रिय घटक है, जिसे तरंग दैर्ध्य चयनात्मक दर्पण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है और डीडब्लूडीएम सिस्टम में चैनलों को जोड़ने और छोड़ने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

ब्रैग्स झंझरी एक अल्ट्रा-वायलेट लेजर बीम का उपयोग करके एक चरण मुखौटा के माध्यम से मोनो मोड फाइबर के कोर को रोशन करने के लिए किया जाता है। फाइबर को फोटो के प्रति संवेदनशील बनाने के लिए फॉस्फोरस, जर्मेनियम या बोरॉन से डोप किया जाता है। प्रकाश के मास्क से गुजरने के बाद, एक फ्रिंज पैटर्न का उत्पादन होता है, जो फाइबर में "मुद्रित" होता है। यह फाइबर कोर ग्लास के अपवर्तक सूचकांक का एक स्थायी आवधिक मॉड्यूलेशन बनाता है। समाप्त झंझरी ब्रैग तरंग दैर्ध्य (उच्च और निम्न सूचकांक क्षेत्रों के बीच दो बार ऑप्टिकल रिक्ति के बराबर) पर प्रकाश को दर्शाता है और अन्य सभी तरंग दैर्ध्य को प्रसारित करता है।

ट्यूनेबल ब्रैग झंझरी

एक ब्रैग फाइबर झंझरी को पीजोइलेक्ट्रिक तत्व से सरेस से जोड़ा जा सकता है। तत्व में वोल्टेज लगाने से, तत्व इतना फैल जाता है कि झंझरी खिंच जाती है और ब्रैग तरंगदैर्घ्य लंबी तरंगदैर्ध्य में परिवर्तित हो जाता है। वर्तमान डिवाइस 150v के इनपुट के लिए 2 एनएम की ट्यूनिंग रेंज प्रदान कर सकते हैं।

एरेव्ड वेवगाइड ग्रेटिंग

एरेव्ड वेवगाइड ग्रेट्स (AWG) भी विवर्तन सिद्धांतों पर आधारित हैं। एक AWG डिवाइस, जिसे कभी-कभी ऑप्टिकल वेवगाइड राउटर या वेवगाइड रॉटिंग राउटर कहा जाता है, आसन्न चैनलों के बीच पथ की लंबाई में एक निश्चित अंतर के साथ घुमावदार चैनल वेवगाइड की एक सरणी होती है। वेवगाइड्स इनपुट और आउटपुट में गुहाओं से जुड़े होते हैं।

ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्स

जब प्रकाश इनपुट गुहा में प्रवेश करता है, तो यह विचलित होता है और तरंग-गाइड सरणी में प्रवेश करता है। इस प्रकार प्रत्येक तरंग गाइड का ऑप्टिकल लंबाई अंतर आउटपुट गुहा में चरण विलंब का परिचय देता है, जहां फाइबर की एक सरणी युग्मित होती है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप विभिन्न तरंग दैर्ध्य अलग स्थान पर अधिकतम हस्तक्षेप करते हैं, जो आउटपुट पोर्ट से मेल खाती है।

बहुपरत हस्तक्षेप फिल्टर

एक अलग तकनीक पतली फिल्म फिल्टर या बहुपरत हस्तक्षेप फिल्टर नामक उपकरणों में हस्तक्षेप फिल्टर का उपयोग करती है। ऑप्टिकल पोजिशन में पतली फिल्मों से मिलकर फिल्टरों की पोजिशनिंग करके, वेवलेंथ को डीमुलिप्लेक्स किया जा सकता है। प्रत्येक फिल्टर की संपत्ति ऐसी है कि यह एक तरंग दैर्ध्य को स्थानांतरित करता है, जबकि अन्य को प्रतिबिंबित करता है। इन उपकरणों को कैस्केडिंग करके, कई तरंग दैर्ध्य demultiplexed हो सकते हैं।

फिल्टर मध्यम लागत पर चैनलों के बीच अच्छी स्थिरता और अलगाव प्रदान करते हैं, लेकिन एक उच्च सम्मिलन हानि के साथ (AWGs एक फ्लैट वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया और कम सम्मिलन हानि का प्रदर्शन करते हैं)। फ़िल्टर का मुख्य दोष यह है कि वे तापमान संवेदनशील होते हैं और व्यावहारिक रूप से सभी वातावरणों में उपयोग नहीं किए जा सकते हैं। हालांकि, उनका बड़ा फायदा यह है कि उन्हें एक साथ मल्टीप्लेक्सिंग और डीमुल्टिप्लेक्सिंग ऑपरेशन करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।

ओम का युग्मन प्रकार

युग्मन ओम एक सतह संवादात्मक है जिसमें दो या अधिक तंतुओं को एक साथ मिलाया जाता है। आम तौर पर, इसका उपयोग ओएम के लिए किया जाता है, और इसके कामकाजी सिद्धांतों को निम्नलिखित आंकड़े में चित्रित किया गया है।

युग्मन ओम केवल कम निर्माण लागत के साथ बहुसंकेतन कार्य कर सकता है। इसकी कमी उच्च सम्मिलन हानि है। वर्तमान में, ZTWE के DWDM उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले OM युग्मन OM को नियोजित करते हैं। आयुध डिपो AWG घटकों को गोद ले।

बूस्टर एम्पलीफायरों (ऑप्टिकल एम्पलीफायरों)

क्षीणन के कारण, एक फाइबर खंड कितने समय तक अखंडता के साथ एक संकेत का प्रसार कर सकता है, इससे पहले कि इसे पुनर्जीवित किया जाना है। ऑप्टिकल एम्पलीफायरों (ओएएस) के आने से पहले, प्रेषित प्रत्येक सिग्नल के लिए एक पुनरावर्तक होना चाहिए था। OA ने ऑप्टिकल और इलेक्ट्रिकल-ऑप्टिकल (OEO) रूपांतरण के बिना सभी तरंग दैर्ध्य को एक बार में बढ़ाना संभव बना दिया था। ऑप्टिकल लिंक (रिपीटर के रूप में) में उपयोग किए जाने के अलावा, ऑप्टिकल एम्पलीफायरों का उपयोग मल्टीप्लेक्सिंग के बाद या डीमुलिप्लेक्सिंग से पहले सिग्नल पावर को बढ़ावा देने के लिए भी किया जा सकता है।

ऑप्टिकल एम्पलीफायरों के प्रकार

प्रत्येक ऑप्टिकल मार्ग में, ऑप्टिकल एम्पलीफायरों को एक सरल मोड में रिपीटर्स के रूप में उपयोग किया जाता था। एक फाइबर का उपयोग पथ भेजने में किया गया था और दूसरे फाइबर का उपयोग वापसी पथ में किया गया था। नवीनतम ऑप्टिकल एम्पलीफायरों एक ही समय में दो दिशाओं में काम करेंगे। हम दो दिशाओं में समान तरंग दैर्ध्य का भी उपयोग कर सकते हैं, बशर्ते दो अलग-अलग बिट दर कार्यरत हों। इसलिए, एकल फाइबर का उपयोग द्वैध संचालन के लिए किया जा सकता है।

ऑप्टिकल एम्पलीफायरों में विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर संचालित संकेतों की एक सीमा को पारित करने के लिए पर्याप्त बैंडविड्थ भी होना चाहिए। उदाहरण के लिए, 40 एनएम की एक वर्णक्रमीय बैंडविड्थ के साथ एक SLA, दस ऑप्टिकल संकेतों के बारे में संभाल सकता है।

565 mb / s प्रणाली में, 500 किलोमीटर ऑप्टिकल लिंक के लिए, पांच SLA ऑप्टिकल एम्पलीफायरों की आवश्यकता होती है, जो 83 किलोमीटर के अंतराल पर स्थित होते हैं। प्रत्येक एम्पलीफायर लगभग 12 डीबी का लाभ प्रदान करता है, लेकिन सिस्टम को शोर भी पेश करता है (10-9 का बीईआर)।

SLA एम्पलीफायरों के निम्नलिखित नुकसान हैं -

• तापमान में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील
• वोल्टेज परिवर्तन की आपूर्ति के लिए संवेदनशील
• यांत्रिक कंपन के प्रति संवेदनशील
• Unreliable
• क्रोसस्टॉक के लिए प्रवण

एर्बियम डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (EDFA)

DWDM सिस्टम में, EDFA का उपयोग किया जाता है। एर्बियम एक दुर्लभ पृथ्वी तत्व है, जो उत्तेजित होने पर, 1.54 माइक्रोमीटर के आसपास प्रकाश उत्सर्जित करता है, जो DWDM में उपयोग किए जाने वाले ऑप्टिकल फाइबर के लिए कम नुकसान तरंगदैर्ध्य है। एक कमजोर सिग्नल एरोबियम-डॉप्ड फाइबर में प्रवेश करता है, जिसमें 980 एनएम या 1480 एनएम पर प्रकाश एक पंप लेजर का उपयोग करके इंजेक्ट किया जाता है।

यह इंजेक्टेड लाइट एरोबियम परमाणुओं को अतिरिक्त 1550 एनएम प्रकाश के रूप में उनकी संग्रहीत ऊर्जा को मुक्त करने के लिए उत्तेजित करता है। सिग्नल मजबूत होता है। EDFA में सहज उत्सर्जन भी EDFA का शोर आंकड़ा जोड़ते हैं। EDFA में 100 एनएम का एक विशिष्ट बैंडविड्थ है और ऑप्टिकल मार्ग के साथ 80-120 किलोमीटर के अंतराल पर इसकी आवश्यकता होती है।

EDFA भी एक प्रभाव से पीड़ित है four-wave-mixingआसन्न चैनलों के बीच गैर-रैखिक बातचीत के कारण। इसलिए, रिपीटर्स के बीच की दूरी को बढ़ाने के लिए एम्पलीफायर की शक्ति में वृद्धि करने से अधिक क्रॉसिकल होता है।

रमन एम्पलीफायर

WDM में SLA और EDFA एम्पलीफायरों का उपयोग पहले से ही वर्णित के रूप में सीमित है और, आधुनिक WDM सिस्टम रमन प्रवर्धन की ओर मुड़ रहे हैं, जिसमें लगभग 300 एनएम की बैंडविड्थ है। यहाँ, पंप लेजर फाइबर के प्राप्त छोर पर है। क्रॉसस्टॉक और शोर बहुत कम हो जाते हैं। हालांकि, रमन प्रवर्धन के लिए एक उच्च पंप लेजर का उपयोग करने की आवश्यकता होती है।

फाइबर में फैलाव वास्तव में "चार लहर मिश्रण" प्रभाव को कम करने में मदद करता है। दुर्भाग्य से, शुरुआती ऑप्टिकल लिंक अक्सर लंबी दूरी पर फैलाव को कम करने के प्रयास में शून्य-फैलाव फाइबर का उपयोग करते थे, जब ये समान फाइबर डब्ल्यूडीएम संकेतों को ले जाने के लिए अपग्रेड किए जाते हैं; वे वाइडबैंड ऑप्टिकल सिग्नल के लिए आदर्श माध्यम नहीं हैं।

डब्ल्यूडीएम उपयोग के लिए विशेष मोनो मोड फाइबर विकसित किए जा रहे हैं। इनमें सकारात्मक और नकारात्मक फैलाव फाइबर के वैकल्पिक खंड हैं, इसलिए, कुल फैलाव शून्य तक जोड़ता है। व्यक्तिगत खंड, हालांकि, चार-लहर मिश्रण को रोकने के लिए फैलाव प्रदान करते हैं।

लाइन एम्पलीफायरों

यह पूर्व-प्रवर्धक (पीए) और बूस्टर एम्पलीफायर (बीए) से युक्त दो-चरण का ईडीएफए एम्पलीफायर है। दो चरणों के बिना, EDFA सिद्धांत पर 33 डीबी तक के संकेत को बढ़ाना संभव नहीं है (सहज उत्सर्जन द्वारा उत्पन्न शोर से बचने के लिए)। लाइन एम्पलीफायर (LA) क्रमशः 22 डीबी या 33 डीबी की लंबी और बहुत लंबी दौड़ प्रणाली के लिए लाइन लॉस की भरपाई करता है। यह पूरी तरह से एक ऑप्टिकल स्टेज डिवाइस है।

लाइन (ओएफसी) मीडिया

यह ऑप्टिकल फाइबर मीडिया है जिस पर DWDM सिग्नल यात्रा करता है। गतिहीनता और फैलाव मुख्य सीमा कारक हैं जो संचरण दूरी, बिट-दर क्षमता आदि का निर्धारण करते हैं। आम तौर पर, 22dB और 33dB को क्रमशः लंबी दौड़ और बहुत लंबी दौड़ प्रणालियों की लंबी अवधि के लिए लाइन लॉस के रूप में लिया जाता है।

पुनरावर्तक (एलए) के बिना बहुत लंबी दौड़ रेखा तरंगदैर्ध्य 120 किलोमीटर हो सकती है। हालाँकि, कई रिपीटर्स कैस्केड के साथ, लंबाई 600 किलोमीटर तक हो सकती है, जो कि फैलाव क्षतिपूर्ति मॉड्यूल का उपयोग करके 1200 किलोमीटर तक बढ़ सकती है। इतनी दूरी के बाद, इसे केवल ऑप्टिकल चरण में पुनरावर्तक के बजाय विद्युत चरण में पुन: उत्पादन की आवश्यकता होती है।

प्री-एम्पलीफायर (PA)

दूर के स्टेशन से आने वाले सिग्नल को प्राप्त करने के लिए DEMUX और लाइन को इंटरफ़ेस करने के लिए टर्मिनल पर अकेले इस एम्पलीफायर का उपयोग किया जाता है। इसलिए, डीमेक्स यूनिट में प्रवेश करने से पहले एटीन्यूड लाइन सिग्नल +3 डीबीएम से 10 डीबीएम के स्तर तक बढ़ाया जाता है।

ऑप्टिकल सुपरवाइजरी चैनल

किसी भी ऑप्टिकल सुरक्षा प्रावधान के बिना, कम ऑप्टिकल स्तर के एक अलग तरंग दैर्ध्य (1480 एनएम ITU-T सिफारिश G-692 के अनुसार) पर अतिरिक्त डेटा (2 mbps: EOW, उपयोगकर्ता विशिष्ट डेटा आदि) के संचरण का कार्य। मुख्य एसटीएम-एन ऑप्टिकल ट्रैफिक सिग्नल से स्वतंत्र, ओएससी द्वारा किया जाता है। चयनात्मक और सर्वग्राही चैनल के लिए EOW (0.3 से 3.4 KHz) 8-बिट PCM कोड में 64 kbps है।

ऑप्टिकल सुपरवाइजरी चैनल (OSC) ऑप्टिकल लाइन उपकरणों के नियंत्रण और निगरानी के साथ-साथ LCT का उपयोग करते हुए गलती वाले स्थान, कॉन्फ़िगरेशन, प्रदर्शन और सुरक्षा के प्रबंधन में मदद करता है।

इस अध्याय में, हम ऑप्टिकल उपकरणों के विभिन्न घटकों पर चर्चा करेंगे।

आइसोलेटर

आइसोलेटर एक गैर-पारस्परिक उपकरण है जो प्रकाश को एक दिशा में फाइबर के साथ पारित करने की अनुमति देता है और विपरीत दिशा में बहुत अधिक क्षीणन प्रदान करता है। अवांछित प्रतिबिंबों को रोकने के लिए, एक फाइबर के नीचे वापस आने और एक लेजर के संचालन को बाधित करने (शोर का उत्पादन) को रोकने के लिए ऑप्टिकल सिस्टम में आइसोलेटर की आवश्यकता होती है। आइसोलेटर्स के निर्माण में "Faradays Effect”का उपयोग किया जाता है, जो कि ध्रुवीकरण पर निर्भर है।

आइसोलेटर्स का निर्माण ऑप्टिकल पोलराइज़र, एनालाइज़र और फ़ोरो रोटेटर का उपयोग करके किया जाता है। ऑप्टिकल सिग्नल ध्रुवीकरण से होकर गुजरता है, जो ध्रुवीकरण की आने वाली अवस्था के समानांतर उन्मुख होता है। अब तक रोटेटर ऑप्टिकल सिग्नल के ध्रुवीकरण को 45 डिग्री तक घुमा देगा।

सिग्नल तब विश्लेषक के माध्यम से गुजरता है, जो इनपुट ध्रुवीकरण के संबंध में 45 डिग्री पर उन्मुख होता है। विभाजक बाएं से दाएं एक ऑप्टिकल सिग्नल पास करता है और इसके ध्रुवीकरण को 45 डिग्री से बदल देता है और लगभग 2 डीबी नुकसान पैदा करता है।

फैलानेवाला

सर्कुलेटर्स माइक्रो-ऑप्टिक डिवाइस हैं और इन्हें किसी भी नंबर के पोर्ट के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है, हालाँकि, आमतौर पर 3 पोर्ट / 4 पोर्ट्स का उपयोग किया जाता है। इसमें अपेक्षाकृत कम हानि 0.5 dB से 1.5 dB पोर्ट-टू-पोर्ट है।

एक परिसंचारी का मूल कार्य उपरोक्त आकृति में दिखाया गया है। किसी विशेष बंदरगाह (कहते हैं पोर्ट 1) में प्रवेश करने वाला प्रकाश संचारक के चारों ओर घूमता है और अगले बंदरगाह (बंदरगाह 2) पर बाहर निकलता है। पोर्ट 3 पर पोर्ट 2 के पत्तों में प्रवेश करने वाला प्रकाश, और इसी तरह डिवाइस एक सर्कल के आसपास ऑपरेशन में सममित है। सर्कुलेटर्स माइक्रो-ऑप्टिक डिवाइस हैं और इन्हें किसी भी पोर्ट के साथ बनाया जा सकता है। हालांकि, 3 और 4 पोर्ट सर्कुलेटर्स बहुत आम हैं। सरकुलेटर्स को बहुत कम नुकसान होता है। विशिष्ट पोर्ट-टू-पोर्ट हानि लगभग .5 से 1.5 डीबी है।

स्प्लिटर्स और कप्लर्स

कप्लर्स और स्प्लिटर्स का उपयोग ऑप्टिकल सिग्नल को जोड़ने और / या ऑप्टिकल सिग्नल को विभाजित करने के लिए किया जाता है। एकल मोड ऑप्टिकल कप्लर्स के विशाल बहुमत गुंजयमान युग्मन के सिद्धांत को रोजगार देते हैं। दो एसएम फाइबर कोर समानांतर रखे जाते हैं और एक दूसरे के करीब होते हैं। ऑप्टिकल पावर एक कोर से दूसरे में और विद्युत चुम्बकीय तरंग प्रेरण द्वारा वापस स्थानांतरित होती है। पावर युग्मन युग्मन अनुभाग की लंबाई पर निर्भर करता है।

तीन महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं -

• Return Loss - परिलक्षित और खोई हुई शक्ति की मात्रा।

• Insertion Loss - एक उपकरण के माध्यम से कुल पारगमन में खो जाने वाले संकेत की मात्रा।

• Excess Loss - सैद्धांतिक नुकसान के ऊपर एक उपकरण का अतिरिक्त नुकसान।

कप्लर्स के प्रकार

• Y युग्मक
• स्टार कप्लर्स
  • फ्यूज्ड फाइबर
  • मिक्सिंग प्लेट
  • प्लेनर (मुक्त स्थान)
  • 3 डीबी कपलर
• किरण विभाजक

फिल्टर

कई संकेतों से ट्रांस पथ और रिसीवर में सिग्नल का चयन करने के लिए फिल्टर का उपयोग किया जाता है। झंझरी फिल्टर हैं। स्विच, मॉड्यूलेटर, एडब्ल्यूजी, मल्टीप्लेक्सर्स, आदि को फिल्टर के प्रकार के रूप में माना जाता है।

फ़िल्टर के प्रकार निम्नलिखित हैं -

• Fabry-Perot
• ट्यून करने योग्य फिल्टर
• इन-फाइबर ब्रैग झंझरी फिल्टर

ट्रांसमिशन से पहले लाइन की चौड़ाई को कम करने के लिए एक एलईडी के सामने फिल्टर का उपयोग किया जाता है। WDM नेटवर्क में फ़िल्टर बहुत उपयोगी होंगे -

• एक आसन्न रिसीवर के सामने रखा एक फिल्टर का उपयोग कई आने वाले संकेतों से एक विशेष सिग्नल का चयन करने के लिए किया जा सकता है।

• WDM नेटवर्क प्रस्तावित हैं जो एक सिग्नल के माध्यम से नेटवर्क के माध्यम से किस पथ को नियंत्रित करने के लिए फ़िल्टर का उपयोग करते हैं।

फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग्स संचार दुनिया में सबसे महत्वपूर्ण ऑप्टिकल फिल्टर हैं।

माड्युलेटर्स

मॉड्यूलेटर में एक ऐसी सामग्री होती है जो विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में अपने ऑप्टिकल गुणों को बदल देती है। सामान्य तौर पर, तीन तरीकों का उपयोग किया जाता है -

• इलेक्ट्रो-ऑप्टिक और मैग्नेटो-ऑप्टिक प्रभाव
• इलेक्ट्रो-अवशोषण प्रभाव
• ध्वनिक न्यूनाधिक

यांत्रिक कंपन Ref के कारण। सामग्री परिवर्तन का सूचकांक। ध्वनिक न्यूनाधिक बहुत उच्च आवृत्ति ध्वनि का उपयोग करते हैं। ध्वनि की तीव्रता को नियंत्रित करके, हम प्रकाश की मात्रा को नियंत्रित कर सकते हैं और इसलिए, एक न्यूनाधिक का निर्माण कर सकते हैं।

इसके कुछ फायदे निम्नलिखित हैं -

• वे काफी उच्च शक्ति को संभाल सकते हैं।

• प्रकाश अपवर्तित की मात्रा ध्वनि तरंगों की तीव्रता के रैखिक रूप से आनुपातिक है।

• वे एक ही समय में विभिन्न तरंग दैर्ध्य को नियंत्रित कर सकते हैं।

ऑप्टिकल एडीएम

फाइबर पर पहुंचने वाले कई तरंग दैर्ध्य से वांछित तरंग दैर्ध्य को अलग करने या छोड़ने के लिए एक ऑप्टिकल फिल्टर का उपयोग किया जाता है। एक बार तरंगदैर्घ्य गिरा देने के बाद, उसी तरंग दैर्ध्य को नियोजित करने वाले एक अन्य चैनल को फाइबर में जोड़ा या डाला जा सकता है, क्योंकि यह एसएडीएम को छोड़ देता है।

एक साधारण एडीएम में केवल 4 इनपुट और आउटपुट चैनल होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में चार तरंग दैर्ध्य होते हैं। ओएडीएम में, तरंग दैर्ध्य को प्रवर्धित, बराबर या आगे संसाधित किया जा सकता है। OADM इनपुट फाइबर से आउटपुट फाइबर तक ऑप्टिकल क्रॉस-कनेक्ट का उपयोग करके तरंग दैर्ध्य की व्यवस्था करता है।

ऑप्टिकल क्रॉस-कनेक्ट

एक ऑप्टिकल एक्स-कनेक्ट चार इनपुट फाइबर ले सकता है, प्रत्येक चार तरंग दैर्ध्य ले जा सकता है, और चार आउटपुट फाइबर पर 16 तरंग दैर्ध्य को पुनर्व्यवस्थित कर सकता है। OXC के अंदर एक साधारण ट्रांसपोंडर एक उपलब्ध चैनल में तरंग दैर्ध्य में से एक को फेर देगा।

दूरसंचार यातायात बहुत तेज गति से बढ़ रहा है। यह दूरसंचार बाजार के हालिया उदारीकरण के माध्यम से, विशेष रूप से भारत में डेटा और मोबाइल यातायात की बढ़ती मात्रा के माध्यम से त्वरित है। डब्ल्यूडीएम, एसडीएच और आईपी परिवहन प्रौद्योगिकियों के संयोजन के आधार पर लगातार बढ़ती यातायात आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक समाधान अपनाया जा सकता है।

तरंग दैर्ध्य-विभाजन बहुसंकेतन फाइबर के एक ही कतरा पर कई तरंग दैर्ध्य चैनलों को बहुसंकेतन करने के लिए उपयोग किया जाता है, इस प्रकार फाइबर की प्रबलता पर काबू पाया जाता है। एसडीएच तकनीक क्षमता की ग्रैन्युलैरिटी प्रदान करती है, जिसे ग्राहक आज मांगते हैं और नेटवर्क आउटेज के खिलाफ इन सेवाओं की रक्षा करने की संभावना प्रदान करते हैं। एक आईपी-ओवर-डब्लूडीएम परिवहन नेटवर्क इंटरनेट सेवा प्रदाताओं (आईएसपी) को उच्च क्षमता वाली इंटरनेट पारगमन सेवाएं प्रदान कर सकता है।

तुल्यकालिक डिजिटल पदानुक्रम

तुल्यकालिक डिजिटल पदानुक्रम (SDH) नेटवर्क ने PDH को प्रतिस्थापित किया और इसके कई महत्वपूर्ण फायदे हैं।

• G.707, G.708, और G.709 ITU सिफारिशें वैश्विक नेटवर्किंग के लिए आधार प्रदान करती हैं।

• फाइबर के टूटने या उपकरण खराब होने की स्थिति में ट्रैफिक के नुकसान को कम करने के लिए नेटवर्क ट्रैफिक रेजिलिएशन से लाभान्वित होते हैं।

• अंतर्निहित निगरानी प्रौद्योगिकी नेटवर्क के दूरस्थ कॉन्फ़िगरेशन और समस्या निवारण की अनुमति देती है।

• लचीली तकनीक किसी भी स्तर पर सहायक नदी तक पहुँचने की अनुमति देती है।

• भविष्य की प्रूफ टेक्नोलॉजी, टेक्नोलॉजी एडवांस के रूप में तेजी से बिट रेट्स की अनुमति देती है।

यूरोपीय पीडीएच नेटवर्क अमेरिकी नेटवर्क के साथ इंटरफेस नहीं कर सकते हैं, एसडीएच नेटवर्क दोनों प्रकारों को ले जा सकते हैं। उपरोक्त आंकड़ा दिखाता है कि विभिन्न पीडीएच नेटवर्क कैसे तुलना करते हैं और एसडीएच नेटवर्क में कौन से सिग्नल ले जा सकते हैं।

एसडीएच - नेटवर्क टोपोलॉजी

एक लाइन प्रणाली पीडीएच नेटवर्क टोपोलॉजी के लिए प्रणाली है। ट्रैफ़िक को नेटवर्क के अंतिम छोर पर ही जोड़ा और गिराया जाता है। ट्रैफ़िक को जोड़ने और छोड़ने के लिए नेटवर्क के अंत में टर्मिनल नोड्स का उपयोग किया जाता है।

लाइन सिस्टम

किसी भी एसडीएच नेटवर्क के भीतर, एक नोड के रूप में जाना जाता है का उपयोग करना संभव है regenerator। यह नोड उच्च क्रम SDH सिग्नल प्राप्त करता है और इसे फिर से ट्रांसमिट करता है। एक पुनर्जनन से कोई कम क्रम यातायात का उपयोग संभव नहीं है और वे केवल साइटों के बीच लंबी दूरी को कवर करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जहां दूरी का मतलब है कि यातायात ले जाने के लिए प्राप्त शक्ति बहुत कम होगी।

रिंग सिस्टम

एक रिंग सिस्टम में एक रिंग कॉन्फ़िगरेशन में जुड़े कई ऐड / ड्रॉप मक्स (ADMs) होते हैं। रिंग के चारों ओर किसी भी ADM पर ट्रैफ़िक पहुँचा जा सकता है और प्रसारण प्रयोजनों के लिए ट्रैफ़िक को कई नोड्स पर गिराया जाना भी संभव है। फाइबर ब्रेक ट्रैफ़िक नहीं होने पर रिंग नेटवर्क को यातायात लचीलापन प्रदान करने का लाभ होता है। नेटवर्क लचीलापन एक बाद के अध्याय में विस्तार से चर्चा की गई है।

SDH नेटवर्क सिंक्रोनाइज़ेशन

जबकि PDH नेटवर्क केंद्रीय रूप से सिंक्रनाइज़ नहीं थे, SDH नेटवर्क हैं (इसलिए, तुल्यकालिक डिजिटल पदानुक्रम)। ऑपरेटर के नेटवर्क पर कहीं एक प्राथमिक संदर्भ स्रोत होगा। यह स्रोत नेटवर्क के आसपास या तो SDH नेटवर्क पर या एक अलग सिंक्रनाइज़ेशन नेटवर्क पर वितरित किया जाता है।

यदि मुख्य स्रोत अनुपलब्ध हो, तो प्रत्येक नोड बैकअप स्रोतों में बदल सकता है। विभिन्न गुणवत्ता स्तरों को परिभाषित किया गया है और नोड अगले सर्वोत्तम गुणवत्ता स्रोत को स्विच करेगा जो इसे पा सकता है। ऐसे मामलों में जहां नोड इनकमिंग लाइन टाइमिंग का उपयोग करता है, स्रोत की गुणवत्ता को दर्शाने के लिए MS ओवरहेड में S1 बाइट का उपयोग किया जाता है।

एक नोड के लिए उपलब्ध सबसे कम गुणवत्ता स्रोत आमतौर पर इसका आंतरिक दोलक है। ऐसे मामले में जहां एक नोड अपने स्वयं के आंतरिक घड़ी स्रोत पर स्विच करता है, इसे जल्द से जल्द हटा दिया जाना चाहिए, क्योंकि नोड समय के साथ त्रुटियों को उत्पन्न करना शुरू कर सकता है।

यह महत्वपूर्ण है कि नेटवर्क के लिए सिंक्रनाइज़ेशन रणनीति को सावधानीपूर्वक योजना बनाई गई है। यदि एक नेटवर्क में सभी नोड्स अपने पड़ोसी को उसी तरफ से सिंक्रनाइज़ करने का प्रयास करते हैं, तो आपको ए नामक एक प्रभाव मिलेगाtiming loop, जैसा कि उपरोक्त आंकड़े में दिखाया गया है। यह नेटवर्क जल्दी से त्रुटियों को उत्पन्न करना शुरू कर देगा क्योंकि प्रत्येक नोड एक-दूसरे को सिंक्रनाइज़ करने का प्रयास करता है।

SDH पदानुक्रम

निम्न आंकड़ा दिखाता है कि पेलोड का निर्माण कैसे किया जाता है, और यह उतना डरावना नहीं है जितना कि यह पहले दिखता है।

WDM एक ऐसी तकनीक है जो विभिन्न ऑप्टिकल संकेतों को एकल फाइबर द्वारा प्रेषित करने में सक्षम बनाती है। इसका सिद्धांत अनिवार्य रूप से फ़्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (एफडीएम) के समान है। यही है, कई संकेतों को विभिन्न वाहक का उपयोग करके प्रेषित किया जाता है, आवृत्ति स्पेक्ट्रम के गैर-अतिव्यापी भागों पर कब्जा कर लिया जाता है। डब्ल्यूडीएम के मामले में, उपयोग किया जाने वाला स्पेक्ट्रम बैंड 1300 या 1550 एनएम के क्षेत्र में है, जो दो तरंग दैर्ध्य खिड़कियां हैं, जिन पर ऑप्टिकल फाइबर का बहुत कम संकेत नुकसान होता है।

प्रारंभ में, प्रत्येक विंडो का उपयोग एकल डिजिटल सिग्नल प्रसारित करने के लिए किया गया था। ऑप्टिकल घटकों की अग्रिम के साथ, जैसे डिस्ट्रिब्यूटेड फीडबैक (DFB) लेसर्स, एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर्स (EDFAs), और फोटो-डिटेक्टर, यह जल्द ही महसूस किया गया था कि प्रत्येक ट्रांसमिटिंग विंडो वास्तव में कई ऑप्टिकल सिग्नलों के लिए इस्तेमाल की जा सकती है, प्रत्येक पर कब्जा कर रही है उपलब्ध कुल तरंग दैर्ध्य खिड़की का एक छोटा कर्षण।

वास्तव में, एक खिड़की के भीतर गुणा किए जाने वाले ऑप्टिकल संकेतों की संख्या केवल इन घटकों की सटीकता से सीमित है। वर्तमान तकनीक के साथ, 100 से अधिक ऑप्टिकल चैनलों को एक एकल फाइबर में गुणा किया जा सकता है। तकनीक को तब घने WDM (DWDM) का नाम दिया गया था।

लॉन्ग हॉल में डब्ल्यूडीएम

1995 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में लंबी दौड़ के वाहक ने अपने मौजूदा फाइबर इन्फ्रास्ट्रक्चर का लाभ उठाते हुए अपने नेटवर्क की क्षमता को उन्नत करने के लिए पॉइंट-टू-पॉइंट WDM ट्रांसमिशन सिस्टम को तैनात करना शुरू कर दिया। तब से, WDM ने तूफान से लंबे समय तक चलने वाले बाजार को भी अपने कब्जे में ले लिया है। WDM तकनीक फाइबर की थकावट को स्थगित करते हुए और क्षमता उन्नयन के लिए लचीलेपन को बढ़ाते हुए कभी-कभी बढ़ती क्षमता आवश्यकताओं का सामना करने की अनुमति देती है।

सबसे प्रचलित ड्राइवर, हालांकि, नेटवर्क समाधान को अपग्रेड करने के लिए स्पेस डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (एसडीएम) या वर्धित टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (टीडीएम) जैसे प्रतिस्पर्धी समाधानों की तुलना में डब्ल्यूडीएम समाधान का लागत लाभ है। निम्नलिखित आंकड़े में सचित्र "खुला" डब्ल्यूडीएम समाधान, डब्ल्यूडीएम टर्मिनल मल्टीप्लेक्सर्स (टीएम) और इनलाइन ऑप्टिकल एम्पलीफायरों में ट्रांसपोंडर का उपयोग करता है जो कई तरंग दैर्ध्य चैनलों द्वारा साझा किए जाते हैं।

ट्रांसपोंडर सार 3R ऑप्टो-इलेक्ट्रो-ऑप्टिक (O / E / O) कनवर्टर में है, जो G.957 मानक अनुरूप ऑप्टिकल सिग्नल को एक उपयुक्त तरंग दैर्ध्य चैनल (और इसके विपरीत) में परिवर्तित करता है, जबकि सिग्नल को विद्युत रूप से पुनर्प्रकाशित, पुन: आकार और पुन: प्राप्त कर रहा है। । एसडीएम समाधान समानांतर में कई फाइबर जोड़े का उपयोग करता है, प्रत्येक एसडीएच पुनर्जनन के बजाय कई तरंग दैर्ध्य के साथ सुसज्जित एक ही इनलाइन ऑप्टिकल एम्पलीफायर साझा करता है। उच्च TDM दरों में उन्नयन (जैसे, 2.5 Gb / s STM-16 से 10 Gb / s STM-64 तक) केवल एक अल्पकालिक समाधान है क्योंकि फैलाव जैसे संचरण हानि TDM दरों में वृद्धि के साथ अच्छी तरह से पैमाने पर नहीं है, विशेष रूप से मानक पर एकल मोड फाइबर।

एक केस स्टडी ने यह प्रदर्शित किया है कि लंबे समय तक पॉइंट-टू-पॉइंट डब्लूडीएम सिस्टम स्पष्ट रूप से एसडीएम की तुलना में अधिक लागत प्रभावी समाधान है, यहां तक ​​कि एसटीएम -16 के तीन चैनलों के लिए भी कम है। उपरोक्त आंकड़ा दो परिवहन शहरों के बीच 300 किलोमीटर की औसत दूरी के साथ 5000 फाइबर किमी वाले परिवहन नेटवर्क के प्रारंभिक कोर के लिए दो लिंक लागत तुलनाओं को दिखाता है। ध्यान दें कि उपरोक्त आंकड़े में 100 प्रतिशत लागत संदर्भ बिंदु फाइबर लागत सहित एक एसटीएम -16 चैनल को तैनात करने की लागत से मेल खाती है। उपरोक्त निष्कर्ष से दो निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं।

जैसा कि निम्नलिखित आंकड़े में दिखाया गया है, यदि केवल ट्रांसमिशन और पुनर्जनन उपकरण लागत पर विचार किया जाता है (यानी, SDM मामले में SDH पुनर्योजी और WDM मामले में इनलाइन ऑप्टिकल एम्पलीफायरों के साथ ट्रांसपोंडर के साथ WDM TM), WDM तकनीक का उपयोग करने की प्रारंभिक लिंक लागत अधिक है एसडीएच के मुकाबले दोगुना। हालांकि, इनलाइन ऑप्टिकल एम्पलीफायर के साझा उपयोग के कारण, WDM समाधान तीन चैनलों की तैनाती और नेटवर्क में अधिक के लिए अधिक प्रभावी है।

जैसा कि निम्नलिखित आंकड़े में दिखाया गया है, अगर उपरोक्त विचार के अलावा, फाइबर लागत पर भी विचार किया जाता है, तो WDM मामले का लागत लाभ और भी स्पष्ट हो जाता है और चैनलों की संख्या में वृद्धि के रूप में इसे बढ़ाया जाता है। WDM समाधान तीन चैनलों की तैनाती के लिए अधिक लागत प्रभावी है और नेटवर्क में अधिक है।

शॉर्ट हॉल में डब्ल्यूडीएम

पुनर्योजी आवश्यक नहीं होते हैं और छोटे आवेग नेटवर्क में सीमित दूरी के कारण ऑप्टिकल प्रभाव कम होता है, इसलिए WDM के लाभ SDM या वर्धित TDM समाधानों की तुलना में कम स्पष्ट होते हैं। हालांकि, फाइबर थकावट और कम लागत वाले ऑप्टिकल घटक अब महानगरीय क्षेत्र में WDM चला रहे हैं।

शॉर्ट-हेल एप्लिकेशन एक ही शहर के भीतर मौजूद कई पॉइंट्स ऑफ प्रेजेंस (पीओपी) के इंटर-कनेक्शन से संबंधित है। चलिए, हम एक उदाहरण पर विचार करते हैं। निम्नलिखित आंकड़ा बताता है कि परिवहन नेटवर्क में प्रति शहर कम से कम दो पीओपी हैं, जहां ग्राहक आपस में जुड़ सकते हैं। दोहरी नोड इंटरकनेक्शन तकनीक, जैसे ड्रॉप और जारी रखने के साथ, ग्राहक नेटवर्क को दो अलग-अलग पीओपी के माध्यम से परिवहन नेटवर्क के साथ जोड़ा जा सकता है।

यह एक बहुत ही सुरक्षित वास्तुकला का परिणाम है जो किसी भी यातायात प्रभाव के बिना पीओपी विफलताओं से भी बच सकता है। इस प्रकार, एक शहर में दो पीओपी के बीच यातायात प्रवाह में न केवल यातायात होता है जो शहर से गुजरता है, बल्कि यातायात का भी होता है जिसे शहर में समाप्त कर दिया जाता है और ड्रॉप एंड कंटिन्यू का उपयोग करके संरक्षित किया जाता है। इन बढ़ी हुई इंट्रा-सिटी क्षमता आवश्यकताओं ने WDM की तैनाती एक ट्रांसपोर्ट नेटवर्क के शॉर्ट-हेल सेक्शन में की है।

WDM पर मुख्य कारण WDM को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि एक शहर में फाइबर को तीसरे पक्ष से पट्टे पर लेना होता है या फाइबर ऑप्टिक नेटवर्क का निर्माण करना होता है। शहर के फाइबर को किराए पर लेना या निर्माण करना न केवल एक महंगी प्रक्रिया है, बल्कि यह अपग्रेड क्षमता के लिए कम लचीला दृष्टिकोण भी है। एक गतिशील वातावरण में, जहां ट्रैफ़िक वितरण और वॉल्यूम तेज़ी से विकसित होते हैं, फाइबर की मात्रा को पट्टे पर या निर्मित किया जाना अग्रिम में भविष्यवाणी करना कठिन है। इसलिए, WDM तकनीक का उपयोग करने के स्पष्ट लचीलेपन के फायदे हैं क्योंकि तरंग दैर्ध्य चैनल बहुत कम समय में सक्रिय हो सकते हैं।

हालांकि दुनिया में विशिष्ट शॉर्ट-हेल WDM सिस्टम उपलब्ध हैं, लेकिन अपने लॉन्ग-हॉल नेटवर्क के लिए उसी प्रकार के WDM सिस्टम का उपयोग करना फायदेमंद है। जबकि शॉर्ट-हॉल WDM सिस्टम उनके लंबे-पतले समकक्षों की तुलना में कम महंगे हैं और उनके कम-लागत वाले ऑप्टिकल घटकों का उपयोग किया जा सकता है, वे एक विषम नेटवर्क का नेतृत्व करते हैं, जो कई कारणों से पसंद नहीं किया जाता है। सबसे पहले, दो अलग-अलग प्रणालियों का उपयोग करने से परिचालन और प्रबंधन लागत में वृद्धि होती है। उदाहरण के लिए, एक विषम नेटवर्क को एक सजातीय नेटवर्क की तुलना में अधिक स्पेयर पार्ट्स की आवश्यकता होती है। दूसरा, दो अलग-अलग प्रणालियों के बीच का अंतर पड़ना समस्याओं का कारण बन सकता है। उदाहरण के लिए, एक अड़चन हो सकती है क्योंकि शॉर्ट-हेल डब्ल्यूडीएम सिस्टम आमतौर पर लंबी-एचडीएम प्रणाली की तुलना में कम तरंग दैर्ध्य का समर्थन करते हैं।

ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्क आर्किटेक्चर

ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्किंग (ओटीएन), जैसा कि निम्नलिखित आंकड़े में दिखाया गया है, परिवहन नेटवर्किंग के विकास में एक प्राकृतिक अगला कदम है। उच्च-स्तरीय वास्तुकला के दृष्टिकोण से, कोई भी ओटीएन आर्किटेक्चर से एसडीएच के उन लोगों से काफी अलग होने की उम्मीद नहीं करेगा। फिर भी, तथ्य यह है कि एसडीएच में डिजिटल नेटवर्क इंजीनियरिंग शामिल है और ओटीएन में एनालॉग नेटवर्क इंजीनियरिंग शामिल है, अगर कुछ सूक्ष्म अंतर हैं। इन भेदों की खोज हमें OTN के उन पहलुओं की समझ की ओर ले जाती है जो उनके SDH समकक्षों से भिन्न होने की संभावना है।

WDM OTN आर्किटेक्चर (नेटवर्क टोपोलॉजी और उत्तरजीविता योजनाओं सहित) का विकास निकटता से होगा - यदि दर्पण नहीं - तो SDH TDM नेटवर्क के लिए। हालांकि, यह आश्चर्यजनक होना चाहिए, क्योंकि एसडीएच और ओटीएन दोनों कनेक्शन-उन्मुख मल्टीप्लेक्स नेटवर्क हैं। मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक के रूप में बड़े अंतर मिलते हैं: OTH के लिए SDH बनाम एनालॉग WDM के लिए डिजिटल TDM।

ओटीएन नेटवर्क और सिस्टम डिज़ाइन के कई पहलुओं में डिजिटल बनाम एनालॉग अंतर का मौलिक लागत / प्रदर्शन व्यापार पर गहरा प्रभाव पड़ता है। विशेष रूप से, एनालॉग नेटवर्क इंजीनियरिंग और रखरखाव निहितार्थ से जुड़ी जटिलताएँ OTN से जुड़ी अधिकांश चुनौतियों के लिए जिम्मेदार हैं।

क्षमता लाभ के लिए अल्पकालिक आवश्यकता को पूरा करने के लिए, WDM-to-point लाइन सिस्टम बड़े पैमाने पर तैनात किए जाएंगे। जैसे ही तरंग दैर्ध्य की संख्या और टर्मिनलों के बीच की दूरी बढ़ती है, मध्यवर्ती स्थलों पर तरंगदैर्ध्य को जोड़ने और छोड़ने की बढ़ती आवश्यकता होती है। इसलिए, लचीला पुन: उपयोग करने योग्य ऑप्टिकल एडीएम (ओएडीएम) WDM नेटवर्क के अभिन्न तत्व बन जाएंगे।

चूंकि वाहक नेटवर्क में अधिक तरंगदैर्ध्य तैनात किए जाते हैं, इसलिए ऑप्टिकल चैनल स्तर पर नेटवर्क के बीच क्षमता और हैंड-ऑफ सिग्नल का प्रबंधन करने की आवश्यकता बढ़ जाएगी। उसी तरह, बिजली की परत पर क्षमता का प्रबंधन करने के लिए उभरे डीएक्ससी, ऑप्टिकल क्रॉस-कनेक्ट्स (ओएक्ससीएस) ऑप्टिकल परत पर क्षमता का प्रबंधन करने के लिए उभरेंगे।

प्रारंभ में, कोर ट्रांसपोर्ट नेटवर्क वातावरण में ऑप्टिकल लेयर बैंडविड्थ प्रबंधन की आवश्यकता सबसे तीव्र होगी। यहां, ओडीएएम-आधारित साझा सुरक्षा रिंग और ओएक्ससी-आधारित मेष बहाली आर्किटेक्चर सहित भौतिक टोपोलॉजी के माध्यम से तार्किक मेष-आधारित कनेक्टिविटी का समर्थन किया जाएगा। विकल्प सेवा प्रदाता की वांछित डिग्री "ओवर बिल्ड" और बचे रहने की समय-सीमा की आवश्यकताओं पर निर्भर करेगा।

जैसा कि महानगरीय अंतर-कार्यालय और पहुंच के वातावरण के लिए समान बैंडविड्थ प्रबंधन आवश्यकताएं उभरती हैं, OADM रिंग-आधारित समाधान भी इन अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित होंगे: मेष मांगों के लिए ऑप्टिकल साझा सुरक्षा रिंग, और हबल्ड मांगों के लिए ऑप्टिकल समर्पित सुरक्षा रिंग। इसलिए, जिस तरह ओडीएम डब्ल्यूडीएम पॉइंट-टू-पॉइंट लाइन सिस्टम के उद्भव के लिए प्रौद्योगिकी प्रवर्तक था, उसी तरह ओएडीएम और ओएक्ससीएस ओटीएन के उद्भव के लिए प्रवर्तक होंगे।

जैसा कि ऑप्टिकल नेटवर्क तत्व पारंपरिक रूप से SDH उपकरण द्वारा प्रदान की जाने वाली ट्रांसपोर्ट लेयर फ़ंक्शनलिटी को मानते हैं, ऑप्टिकल ट्रांसफ़ॉर्म लेयर दोनों लीगेसी और कंवर्टेड पैकेट कोर नेटवर्क सिग्नल फॉर्मेट को सपोर्ट करने में सक्षम ट्रांसपोर्ट लेयर के रूप में काम करेगी। बेशक, ओटीएन के लिए सेवा प्रदाता आंदोलन की भविष्यवाणी ऑप्टिकल परत के लिए "एसडीएच-जैसे" परिवहन परत कार्यक्षमता के हस्तांतरण पर की जाएगी, जो उभरते ऑप्टिकल परिवहन परत के लिए रखरखाव दर्शन और संबंधित नेटवर्क रखरखाव सुविधाओं के विकास के साथ समवर्ती है।

उत्तरजीविता प्रकाशिकीय नेटवर्किंग की भूमिका के लिए केंद्रीय है जो एकीकृत परिवहन अवसंरचना के रूप में है। कई अन्य वास्तुशिल्प पहलुओं के साथ, ऑप्टिकल नेटवर्क उत्तरजीविता SDH उत्तरजीविता के लिए एक उच्च स्तर जैसा होगा, क्योंकि नेटवर्क टोपोलॉजी और नेटवर्क तत्वों के प्रकार समान हैं। ऑप्टिकल परत के भीतर, जीवितता तंत्र फाइबर कटौती और अन्य भौतिक मीडिया दोषों से सबसे तेजी से संभव वसूली की पेशकश जारी रखेगा, साथ ही सुरक्षा क्षमता के कुशल और लचीले प्रबंधन प्रदान करेगा।

OTN वैचारिक रूप से SDH के अनुरूप है, इसमें सबलेयर परिभाषित किए गए हैं जो क्लाइंट-सर्वर संबंधों को दर्शाते हैं। चूंकि, ओटीएन और एसडीएच दोनों कनेक्शन-उन्मुख मल्टीप्लेक्स नेटवर्क हैं, इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं होनी चाहिए कि दोनों के लिए बहाली और सुरक्षा योजनाएं समान रूप से समान हैं। सूक्ष्म लेकिन महत्वपूर्ण अंतर दोहराने के लायक है: जबकि टीडीएम नेटवर्किंग डिजिटल टाइम स्लॉट हेरफेर पर आधारित है, ओटीएन / डब्ल्यूडीएम नेटवर्किंग एनालॉग आवृत्ति स्लॉट या ऑप्टिकल चैनल (वेवलेंथ) हेरफेर पर आधारित है। इस प्रकार, जब हम दोनों प्रौद्योगिकियों के साथ समान सुरक्षा और बहाली आर्किटेक्चर की उम्मीद कर सकते हैं, तो नेटवर्क के प्रकार विफल हो सकते हैं जिसके लिए किसी विशेष उत्तरजीविता योजना में खाते की आवश्यकता काफी भिन्न हो सकती है।

ऑप्टिकल परत उत्तरजीविता

दूरसंचार नेटवर्क को अपने ग्राहकों को विश्वसनीय निर्बाध सेवा प्रदान करने की आवश्यकता होती है। कुल उपलब्धता की आवश्यकताएं 99.999 प्रतिशत या उच्चतर के क्रम की हैं, जिसका अर्थ यह होगा कि नेटवर्क औसतन 6 मिनट / वर्ष से अधिक नहीं रह सकता है। नतीजतन, नेटवर्क उत्तरजीविता एक प्रमुख कारक है जो प्रभावित करता है कि ये नेटवर्क कैसे डिज़ाइन और संचालित होते हैं। नेटवर्क को लिंक या फाइबर कट के साथ-साथ उपकरण के दोषों को संभालने के लिए डिज़ाइन करने की आवश्यकता है।

नेटवर्क को कई परतों से मिलकर देखा जा सकता है, जो एक दूसरे के साथ अंतर-संचालन करते हैं, जैसा कि उपरोक्त आंकड़े में दिखाया गया है। विभिन्न वाहक लेयरिंग रणनीतियों के विभिन्न संयोजनों का उपयोग करके अपने नेटवर्क को साकार करने के विभिन्न तरीकों का चयन करते हैं। अवलंबी वाहक एसडीएच गियर के अपने बड़े स्थापित आधार और डिजिटल क्रॉस-कनेक्ट की व्यापक संवारने और निगरानी क्षमताओं का उपयोग करते हैं।

इसके विपरीत, इंटरनेट प्रोटोकॉल (आईपी) आधारित सेवाओं की पेशकश करने वाले एक वाहक को एसडीएच का उपयोग किए बिना आईपी को बुनियादी परिवहन परत के रूप में उपयोग करते हुए एक सरलीकृत नेटवर्क अवसंरचना की तलाश है। वाहक जो सेवाओं (क्यूओएस) की गुणवत्ता (और विविधता) के आधार पर खुद को अलग करते हैं, वे एटीएम को अपनी परिवहन तकनीक के रूप में उपयोग कर सकते हैं। इन परतों के नीचे उभरती हुई ऑप्टिकल WDM परत या ऑप्टिकल परत है।

ऑप्टिकल लेयर उच्चतर परतों को प्रकाश-पथ प्रदान करती है, जिसे क्लाइंट लेयर माना जा सकता है जो ऑप्टिकल लेयर द्वारा प्रदान की गई सेवा का उपयोग करती है। प्रकाश पथ सर्किट-स्विच किए गए पाइप हैं जो काफी उच्च बिट दरों (जैसे, 2.5 जीबी / एस या 10 जीबी / एस) पर यातायात ले जाते हैं। ये प्रकाश पथ आमतौर पर क्लाइंट-लेयर उपकरण, जैसे SDH ADM, IP राउटर, या ATM स्विच को इंटरकनेक्ट करने के लिए स्थापित किए जाते हैं। एक बार सेट हो जाने के बाद, वे समय के साथ काफी स्थिर रहते हैं।

ऑप्टिकल लेयर में ऑप्टिकल लाइन टर्मिनल (OLTs), ऑप्टिकल ADMs (OADMs), और ऑप्टिकल क्रॉस-कनेक्ट्स (OXCs) शामिल हैं जैसा कि निम्नलिखित आकृति में दिखाया गया है। OLTs मल्टीप्लेक्स कई चैनलों को एक ही फाइबर या फाइबर जोड़ी में बनाते हैं। OADMs एक समग्र WDM स्ट्रीम में / से कम संख्या में चैनल छोड़ते / जोड़ते हैं। एक OXC, एक उच्च-ट्रैफ़िक नोड स्थान में बड़ी संख्या में चैनलों को स्विच और प्रबंधित करता है।

हम ऑप्टिकल लेयर द्वारा उच्चतर लेयर को प्रदान की जाने वाली आवश्यक सेवाओं के प्रकार के संदर्भ में ऑप्टिकल लेयर प्रोटेक्शन को सेवाओं के दृष्टिकोण से देखते हैं। फिर हम विभिन्न ऑप्टिकल लेयर प्रोटेक्शन स्कीमों की तुलना करते हैं जो उनकी लागत और बैंडविड्थ दक्षता के आधार पर प्रस्तावित की गई हैं जो सेवा मिश्रण के आधार पर होनी चाहिए। यह कुछ अलग है, जो SDH परत सुरक्षा के अनुरूप ऑप्टिकल लेयर प्रोटेक्शन को देखते हैं।

क्यों ऑप्टिकल परत संरक्षण?

उपरोक्त आंकड़े में दिखाई गई आईपी, एटीएम और एसडीएच परतें, सभी सुरक्षा और बहाली तकनीकों को शामिल करती हैं। जबकि इन परतों को अन्य परतों के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, वे सीधे फाइबर पर भी काम कर सकते हैं, और इस प्रकार सुरक्षा और बहाली कार्यों को संभालने के लिए अन्य परतों पर निर्भर नहीं होते हैं। नतीजतन, इनमें से प्रत्येक परत अपने स्वयं के संरक्षण और बहाली कार्यों को शामिल करती है। इस प्रकार, यह सवाल उठता है कि हमें सुरक्षा और बहाली तंत्र के अपने सेट प्रदान करने के लिए ऑप्टिकल परत की आवश्यकता क्यों है। इसके कुछ कारण निम्नलिखित हैं -

• ऑप्टिकल परत के ऊपर काम करने वाली कुछ परतें नेटवर्क में आवश्यक सभी सुरक्षा कार्यों को प्रदान करने में पूरी तरह से सक्षम नहीं हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, SDH परत को व्यापक सुरक्षा प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया था और इसलिए, यह ऑप्टिकल परत सुरक्षा पर भरोसा नहीं करेगा। हालांकि, स्वयं के द्वारा अन्य परतों (आईपी या एटीएम) में सुरक्षा तकनीक दोष की उपस्थिति में पर्याप्त नेटवर्क उपलब्धता प्रदान करने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकती है।

  एसडीएच परत का उपयोग किए बिना आईपी परत को सीधे ऑप्टिकल परत पर संचालित करने के लिए कई प्रस्ताव हैं। जबकि आईपी रूटिंग स्तर पर दोष सहिष्णुता को शामिल करता है, यह तंत्र बोझिल है और पर्याप्त नहीं है कि पर्याप्त QOS प्रदान कर सके। इस मामले में, ऑप्टिकल परत के लिए परिवहन परत से समग्र उपलब्धता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तेजी से सुरक्षा प्रदान करना महत्वपूर्ण हो जाता है।

• अधिकांश वाहकों के पास विरासत उपकरणों में भारी निवेश होता है जो सुरक्षा तंत्र प्रदान नहीं करता है, लेकिन इसे नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। इस उपकरण और कच्चे फाइबर के बीच ऑप्टिकल परत का एक सहज परिचय बढ़े हुए उत्तरजीविता के साथ लंबे फाइबर लिंक पर बुनियादी ढांचे की कम-लागत उन्नयन प्रदान करता है।

• नेटवर्क में लचीलापन का एक अतिरिक्त स्तर प्रदान करने के लिए ऑप्टिकल परत संरक्षण और बहाली का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कई परिवहन नेटवर्क एक समय में एक ही विफलता को संभालने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, लेकिन कई विफलताएं नहीं हैं। ऑप्टिकल विफलता का उपयोग कई विफलताओं के खिलाफ लचीलापन प्रदान करने के लिए किया जा सकता है।

• फाइबर परतों जैसे कुछ प्रकार की विफलताओं से निपटने के लिए ऑप्टिकल परत संरक्षण अधिक कुशल हो सकता है। एक एकल फाइबर ट्रैफ़िक के कई तरंग दैर्ध्य (जैसे, 16-32 एसडीएच स्ट्रीम) को वहन करता है। एक फाइबर कटौती, इसलिए, इन एसडीएच धाराओं के सभी 16-32 के परिणामस्वरूप एसडीएच परत को स्वतंत्र रूप से बहाल किया जाता है। नेटवर्क प्रबंधन प्रणाली इन स्वतंत्र संस्थाओं में से प्रत्येक द्वारा उत्पन्न बड़ी संख्या में अलार्म से भर गई है। यदि ऑप्टिकल परत द्वारा फाइबर कट को पर्याप्त रूप से जल्दी से बहाल किया जाता है, तो इस परिचालन अक्षमता से बचा जा सकता है।

• ऑप्टिकल लेयर प्रोटेक्शन और रेस्टोरेशन का उपयोग करके महत्वपूर्ण लागत बचत प्राप्त की जा सकती है।

सीमाएं - ऑप्टिकल परत संरक्षण

ऑप्टिकल परत संरक्षण की कुछ सीमाएँ निम्नलिखित हैं।

• यह नेटवर्क के सभी प्रकार के दोषों को संभाल नहीं सकता है। उदाहरण के लिए, यह एक IP राउटर में लेज़र की विफलता या ऑप्टिकल नेटवर्क से जुड़ी SDH ADM को संभाल नहीं सकता है। इस प्रकार की विफलता को क्रमशः IP या SDH परत द्वारा नियंत्रित किया जाना चाहिए।

• यह नेटवर्क में सभी प्रकार के दोषों का पता लगाने में सक्षम नहीं हो सकता है। ऑप्टिकल परत द्वारा प्रदान किए गए प्रकाश पथ पारदर्शी हो सकते हैं जैसे कि वे विभिन्न दरों पर डेटा ले जाते हैं। इस मामले में ऑप्टिकल परत वास्तव में इस बात से अनजान हो सकती है कि वास्तव में इन प्रकाश मार्गों पर क्या किया जाता है। नतीजतन, यह यातायात में गिरावट की निगरानी नहीं कर सकता है, जैसे कि बिट त्रुटि दर में वृद्धि, जो आमतौर पर एक सुरक्षा स्विच को लागू करेगा।

• प्रकाशीय परत प्रकाश पथों की इकाइयों में यातायात की सुरक्षा करती है। यह प्रकाश पथ पर किए जा रहे ट्रैफ़िक के विभिन्न भागों को सुरक्षा के विभिन्न स्तर प्रदान नहीं कर सकता (ट्रैफ़िक का हिस्सा उच्च प्राथमिकता वाला हो सकता है, अन्य निचला प्राथमिकता)। इस फ़ंक्शन को एक उच्च परत द्वारा निष्पादित किया जाना चाहिए जो इस महीन ग्रैन्युलैरिटी पर ट्रैफ़िक को संभालता है।

• लिंक बजट बाधाएं हो सकती हैं जो ऑप्टिकल परत की सुरक्षा क्षमता को सीमित करती हैं। उदाहरण के लिए, सुरक्षा मार्ग की लंबाई या सुरक्षा ट्रैफ़िक की नोड्स की संख्या विवश हो सकती है।

• यदि समग्र नेटवर्क को सावधानी से इंजीनियर नहीं किया जाता है, तो ऑप्टिकल परत और क्लाइंट परत दोनों एक साथ विफलता के खिलाफ यातायात की रक्षा करने की कोशिश करते समय दौड़ की स्थिति हो सकती है।

• प्रौद्योगिकी और संरक्षण तकनीकों का अभी तक परीक्षण नहीं किया गया है, और इन नए सुरक्षा तंत्रों की पूर्ण पैमाने पर तैनाती, इसलिए होने में कुछ साल लगेंगे।

संरक्षित संस्थाओं की परिभाषा

संरक्षण तकनीकों और उनके बीच के व्यापार-विवरण के विवरण में जाने से पहले, ऑप्टिकल परत और क्लाइंट परत द्वारा संरक्षित संस्थाओं को परिभाषित करना फायदेमंद है। इन संस्थाओं को निम्नलिखित आकृति में दिखाया गया है।

क्लाइंट उपकरण पोर्ट

क्लाइंट उपकरण पर पोर्ट विफल हो सकते हैं। इस स्थिति में, ऑप्टिकल लेयर क्लाइंट लेयर की सुरक्षा स्वयं नहीं कर सकती है।

ग्राहक और ऑप्टिकल उपकरण के बीच अंतरंग संबंध

एक साइट के अंदर के केबल काट दिए जा सकते हैं, मुख्य रूप से मानवीय त्रुटियों के कारण। इसे एक अपेक्षाकृत संभावित घटना माना जाता है। फिर, ऐसी घटनाओं के खिलाफ पूर्ण सुरक्षा केवल संयुक्त क्लाइंट-लेयर और ऑप्टिकल-लेयर सुरक्षा द्वारा समर्थित हो सकती है।

ट्रांसपोंडर कार्ड

ट्रांसपोंडर ग्राहक उपकरण और ऑप्टिकल परत के बीच इंटरफेस कार्ड हैं। ये कार्ड क्लाइंट उपकरण से सिग्नल को एक तरंग दैर्ध्य में परिवर्तित करते हैं जो ऑप्टिकल नेटवर्क से ऑप्टिकल से ऑप्टिकल रूपांतरण में उपयोग करने के लिए उपयुक्त है। इसलिए, इस कार्ड की विफलता दर को नगण्य नहीं माना जा सकता है। सिस्टम में इन कार्डों की बड़ी संख्या (एक तरंग दैर्ध्य) को देखते हुए, उनके लिए विशेष सुरक्षा समर्थन क्रम में है।

बाहरी सुविधाएं

साइटों के बीच इस फाइबर सुविधा को सिस्टम में सबसे कम विश्वसनीय घटक माना जाता है। फाइबर की कटौती काफी आम है। इस श्रेणी में ऑप्टिकल एम्पलीफायरों को भी शामिल किया गया है जो फाइबर के साथ तैनात हैं।

संपूर्ण नोड्स

रखरखाव कर्मचारियों द्वारा त्रुटियों के कारण एक संपूर्ण नोड विफल हो सकता है (उदाहरण के लिए, बिजली सर्किट तोड़ने वाले को ट्रिप करना) या संपूर्ण साइट विफलताओं। साइट विफलताएँ अपेक्षाकृत दुर्लभ हैं, और आमतौर पर प्राकृतिक आपदाओं जैसे कि आग, बाढ़ या भूकंप के कारण होती हैं। नोड विफलताओं का नेटवर्क पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है और इसलिए, घटना के अपेक्षाकृत कम संभावना के बावजूद, अभी भी इसके खिलाफ संरक्षित होने की आवश्यकता है।

संरक्षण बनाम बहाली

Protectionएक विफलता से निपटने के लिए उपयोग किए जाने वाले प्राथमिक तंत्र के रूप में परिभाषित किया गया है। इसे बहुत तेज करने की आवश्यकता है (आमतौर पर एसडीएच नेटवर्क की विफलता की स्थिति में 60 से अधिक एमएस के लिए यातायात बाधित नहीं होना चाहिए)। नतीजतन, संरक्षण मार्गों को आमतौर पर पूर्व नियोजित करने की आवश्यकता होती है ताकि यातायात को सामान्य मार्गों से जल्दी से सुरक्षा मार्गों पर स्विच किया जा सके।

गति आवश्यकताओं के कारण, यह कार्य आमतौर पर नेटवर्क तत्वों द्वारा वितरित तरीके से किया जाता है, जो संरक्षण क्रियाओं को समन्वित करने के लिए एक केंद्रीकृत प्रबंधन इकाई पर निर्भर किए बिना किया जाता है। हाल ही में (और अभी तक साबित नहीं) तेजी से मेष संरक्षण योजनाओं के अपवाद के साथ, सुरक्षा तकनीक काफी सरल हैं और रैखिक या रिंगोलॉजी में कार्यान्वित की जाती हैं। वे सभी नेटवर्क में 100 प्रतिशत एक्सेस बैंडविड्थ का उपयोग करके समाप्त होते हैं।

इसके विपरीत, restorationएक प्राथमिक तंत्र नहीं है जिसका उपयोग विफलता से निपटने के लिए किया जाता है। संरक्षण कार्य पूरा होने के बाद, पुनर्स्थापना का उपयोग या तो कुशल मार्ग प्रदान करने के लिए किया जाता है या पहली विफलता के तय होने से पहले आगे की विफलताओं के खिलाफ अतिरिक्त लचीलापन प्रदान करता है। नतीजतन, यह काफी धीमा (कभी-कभी सेकंड तक) हो सकता है।

पुनर्स्थापना मार्गों को पूर्वस्थापित करने की आवश्यकता नहीं है और वितरित नियंत्रण फ़ंक्शन की आवश्यकता के बिना एक केंद्रीकृत प्रबंधन प्रणाली द्वारा मक्खी पर गणना की जा सकती है। आवश्यकता से अधिक बैंडविड्थ को कम करने के लिए अधिक परिष्कृत एल्गोरिदम का उपयोग किया जा सकता है, और अधिक जटिल जाल टोपोलॉजी का समर्थन किया जा सकता है।

ऑप्टिकल परत के भीतर सबलेयर्स

ऑप्टिकल परत में कई सबलेयर होते हैं। संरक्षण और बहाली इन विभिन्न परतों में की जा सकती है। हमारे पास ऐसी योजनाएं हो सकती हैं जो व्यक्तिगत प्रकाश पथ या ऑप्टिकल चैनल की रक्षा करती हैं। ये योजनाएं फाइबर कटौती के साथ-साथ टर्मिनल उपकरणों की विफलता जैसे कि लेजर या रिसीवर को संभालती हैं।

हमारे पास ऐसी योजनाएं हो सकती हैं जो कुल सिग्नल स्तर पर काम करती हैं, जो ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्स सेक्शन (OMS) लेयर से मेल खाती है। ये योजनाएँ विभिन्न प्रकाश पथों के बीच अंतर नहीं करती हैं जो एक साथ बहुसंकेतन हैं, और एक समूह के रूप में स्विच करके उन सभी को एक साथ पुनर्स्थापित करते हैं।

शब्द पथ-परत संरक्षण का उपयोग उन योजनाओं को निरूपित करने के लिए किया जाता है जो ऑप्टिकल मल्टीप्लेक्स सेक्शन लेयर पर संचालित होने वाली योजनाओं को निरूपित करने के लिए अलग-अलग चैनलों या हल्के रास्तों और लाइन लेयर सुरक्षा पर संचालित होती हैं। पथ और रेखा परत योजनाओं के गुणों और भिन्न पथ और रेखा योजनाओं के लिए तालिका 2 और तालिका 3 के बीच तुलना के लिए तालिका 1 देखें।

तालिका 1: लाइन सुरक्षा और पथ संरक्षण के बीच एक तुलना

मापदंड	रेखा संरक्षण	पथ संरक्षण
से बचाता है	इंटरऑफ़िस सुविधाएं साइट / नोड विफलताओं	इंटरऑफ़िस सुविधाएं साइट / नोड विफलताओं उपकरण विफल
तंतुओं की संख्या	चार, यदि एकल-स्तरीय मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग किया जाता है	दो
किसी एक मार्ग की असफलताओं / गिरावट को संभाल सकता है	नहीं	हाँ
यातायात का समर्थन करता है जिसे संरक्षित नहीं किया जाना चाहिए	नहीं	हाँ
उपकरण की लागत	कम	उच्च
बैंडविड्थ की दक्षता	संरक्षित यातायात के लिए अच्छा है	असुरक्षित चैनलों के लिए कम

तालिका 2: लाइन-लेयर योजनाओं के बीच तुलना

योजना	विरोध करता है	टोपोलॉजी	अड़चनें / कमी	ग्राहक के लाभ
1 + 1 पंक्ति	लाइन में कटौती	बिंदु से बिंदु	तंतुओं की रक्षा के लिए आवश्यक विविध मार्ग	लागू करने और संचालित करने के लिए सबसे सरल
1 + 1 पंक्ति	लाइन में कटौती	बिंदु से बिंदु	तंतुओं की रक्षा के लिए आवश्यक विविध मार्ग	कम प्राथमिकता वाले यातायात के लिए समर्थन कम नुकसान (लगभग 3 डीबी द्वारा)
OULSR	लाइन में कटौती नोड दोष	मेट्रोपॉलिटन रिंग	ऑप्टिकल परत हानि संकेतों के लाइन-लेवल ब्रिजिंग के कारण आगे बिजली की हानि मौजूद है	लागू करने और संचालित करने के लिए सरल निष्क्रिय तत्वों (ऑप्टिकल स्विच के बजाय) का उपयोग करके किया जा सकता है
OBLSR	लाइन में कटौती नोड दोष	मेट्रोपॉलिटन रिंग	ऑप्टिकल परत हानि	संरक्षण बैंडविड्थ पुन: उपयोग कम प्राथमिकता वाले यातायात के लिए समर्थन
मेष रेखा संरक्षण	लाइन में कटौती नोड दोष	कोई भी	ऑप्टिकल परत हानि द्वारा सीमित ऑल-ऑप्टिकल क्रॉस-कनेक्ट के आधार पर मुश्किल से प्रबंधन	कुशल कम लागत

तालिका 3: पथ-परत योजनाओं के बीच तुलना

योजना	विरोध करता है	टोपोलॉजी	अड़चनें / कमी	ग्राहक के लाभ
ग्राहक परत संरक्षण	ग्राहक उपकरण दोष इंट्रा-ऑफ़िस सुविधाएं ट्रांसपोंडर दोष इंटरऑफ़िस सुविधाएं नोड दोष	कोई भी	नेटवर्क में विविध रास्तों की आवश्यकता होती है सबसे महंगी	सबसे व्यापक संरक्षण
1: एन उपकरण संरक्षण	ट्रांसपोंडर दोष	रेखा या अंगूठी		बहुत कम लागत बैंडविड्थ कुशल
1 + 1 पथ या OUPSR	इंटरऑफ़िस सुविधाएं नोड दोष	कोई भी	नेटवर्क में विविध रास्तों की आवश्यकता होती है भस्म का सेवन	ग्राहक सुरक्षा के समान विकसित और संचालित करने के लिए सरल
OBPSR	इंटरऑफ़िस सुविधाएं नोड दोष	वर्चुअल रिंग		संरक्षण बैंडविड्थ पुन: उपयोग कम प्राथमिकता वाले यातायात का समर्थन करता है
मेष पथ संरक्षण	इंटरऑफ़िस सुविधाएं नोड दोष	कोई भी	एक OXC की आवश्यकता है लागू करने और संचालित करने के लिए बहुत जटिल है	उच्च दक्षता

भौतिक नेटवर्क टोपोलॉजी किसी भी जाल हो सकता है, क्लाइंट उपकरण नोड्स के बीच प्रकाश पथ गुजर रहा है। क्लाइंट उपकरण के दृष्टिकोण से वर्चुअल टोपोलॉजी क्लाइंट लेयर (जैसे, SDH के लिए रिंग) के अनुसार प्रतिबंधित है। 2 भौतिक स्थूलता किसी भी जाल है, जबकि प्रकाश पथ के आभासी टोपोलॉजी एक अंगूठी है।

उदाहरण के लिए, निम्नलिखित आंकड़ों में दिखाई गई दो सुरक्षा योजनाएं। इन दोनों योजनाओं को 1 + 1 सुरक्षा योजनाओं के रूप में माना जा सकता है, अर्थात दोनों ही अंतरण पर संकेत को विभाजित करते हैं और प्राप्त अंत में बेहतर प्रतिलिपि का चयन करते हैं। अंजीर। (ए) में 1 + 1 लाइन लेयर प्रोटेक्शन को दर्शाया गया है, जिसमें पूरे WDM सिग्नल के लिए स्प्लिटिंग और चयन दोनों किया जाता है। अंजीर। (बी) 1 + 1 पथ-परत संरक्षण को दर्शाता है, जहां प्रत्येक प्रकाश पथ के लिए अलग से विभाजन और चयन किया जाता है।

लाइन लेयर बनाम पाथ लेयर प्रोटेक्शन

दोनों दृष्टिकोणों के बीच महत्वपूर्ण लागत और जटिलता अंतर हैं। लाइन संरक्षण के लिए एक अतिरिक्त फाड़नेवाला और एक असुरक्षित प्रणाली पर स्विच करने की आवश्यकता होती है। हालांकि, पथ संरक्षण के लिए प्रति चैनल एक अलग और स्विच की आवश्यकता होती है। अधिक महत्वपूर्ण बात, पथ संरक्षण में आम तौर पर दो बार ट्रांसपोंडर और लाइन सुरक्षा के mux / demux संसाधनों की आवश्यकता होती है। इसलिए, यदि सभी चैनलों को संरक्षित किया जाना है, तो पथ संरक्षण लगभग दोगुना महंगा है। हालांकि, सभी चैनलों को संरक्षित करने की आवश्यकता नहीं होने पर कहानी बदल जाती है।

बुनियादी सुरक्षा योजनाएँ

सुरक्षा योजनाओं की तुलना टेबल्स -1, 2 और 3 में पाई जा सकती है। ऑप्टिकल लेयर प्रोटेक्शन स्कीमों को एसडीएच सुरक्षा योजनाओं की तरह ही वर्गीकृत किया जा सकता है और इन्हें क्लाइंट लेयर, पाथ लेयर, या लाइन लेयर पर लागू किया जा सकता है। ।

ग्राहक संरक्षण

एक सरल विकल्प यह है कि क्लाइंट लेयर को अपनी सुरक्षा का ध्यान रखना चाहिए और ऑप्टिकल लेयर को किसी भी प्रकार की सुरक्षा नहीं करनी चाहिए। यह SDH क्लाइंट परतों के लिए मामला हो सकता है। हालांकि यह ऑप्टिकल लेयर के दृष्टिकोण से सरल है, ऑप्टिकल लेयर प्रोटेक्शन के द्वारा महत्वपूर्ण लागत लाभ और बैंडविड्थ बचत प्राप्त की जा सकती है। जबकि क्लाइंट सुरक्षा विधि पॉइंट-टू-पॉइंट, रिंग या मेष क्लाइंट नेटवर्क का समर्थन कर सकती है, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ऑप्टिकल नेटवर्क के दृष्टिकोण से, ये सभी ऑप्टिकल मेष समर्थन में अनुवाद करते हैं, यहां तक ​​कि पॉइंट-टू-पॉइंट क्लाइंट लिंक पूरे ऑप्टिकल जाल नेटवर्क को फैला सकता है।

क्लाइंट लेयर प्रोटेक्शन में, वर्किंग और प्रोटेक्शन क्लाइंट पथ ऑप्टिकल लेयर के माध्यम से पूरी तरह से विविध रूट किए जाते हैं ताकि एक भी विफलता बिंदु न हों। इसके अलावा, एक ही WDM लिंक पर अलग-अलग तरंगदैर्घ्य पर काम करने वाले और सुरक्षा क्लाइंट पथों को मैप नहीं किया जाना चाहिए। यदि WDM लिंक विफल हो जाता है, तो दोनों रास्ते खो जाएंगे।

पथ परत योजनाएं

1 + 1 पथ संरक्षण

इस योजना के लिए पूरे नेटवर्क में दो तरंग दैर्ध्य की आवश्यकता होती है, साथ ही प्रत्येक छोर पर ट्रांसपोंडर के दो सेट होते हैं। जब एक अंगूठी पर लागू किया जाता है, तो इस सुरक्षा को ऑप्टिकल यूनिडायरेक्शनल पथ स्विच्ड रिंग (OUPSR) या OCh समर्पित सुरक्षा रिंग (OCh / DP रिंग) भी कहा जाता है।

Implementation Notes- ब्रिजिंग आमतौर पर एक ऑप्टिकल युग्मक के माध्यम से की जाती है, जबकि चयन 1 x 2 ऑप्टिकल स्विच के माध्यम से किया जाता है। स्रोत के साथ समन्वय के बिना प्राप्त करने वाला अंत बैकअप पथ पर स्विच करने का निर्णय ले सकता है।

द्विदिश पथ स्विच्ड रिंग

यह योजना एसडीएच 4-फाइबर बिडायरेक्शनल लाइन स्विच्ड रिंग (बीएलएसआर) पर आधारित है और रिंग के चारों ओर साझा सुरक्षा बैंडविड्थ पर निर्भर करती है। जब एक कार्यशील प्रकाश पथ विफल हो जाता है, नोड्स समन्वय करते हैं और रिंग के चारों ओर एक ही दिशा में निर्दिष्ट ट्रांसफ़ॉर्मर बैंडविड्थ (ट्रांसपोंडर दोषों को दूर करने के लिए) के माध्यम से ट्रैफ़िक भेजने की कोशिश करते हैं। यह स्पैन स्विच है। यदि यह विफल रहता है, नोड्स विफलता के दूसरे छोर तक सभी तरह से रिंग के चारों ओर वैकल्पिक पथ के आसपास ट्रैफ़िक को लूप करते हैं। यह क्रिया एक रिंग स्विच है।

योजना गैर-अतिव्यापी प्रकाश पथ को एक ही सुरक्षा बैंडविड्थ को साझा करने की अनुमति देती है जब तक कि वे एक साथ विफल न हों। इस योजना को OCh साझा सुरक्षा रिंग (OCh / SPRing) भी कहा जाता है।

Implementation Notes- यह योजना OXC में या OADM में बहुत छोटे स्विच के माध्यम से कार्यान्वित की जा सकती है। प्रत्येक सुरक्षा चैनल के लिए स्विच आवश्यक हैं। यह SDH BLSR मानक के समान है।

मेष पथ संरक्षण

यह योजना वैश्विक जाल संरक्षण को बहुत तेज़ स्विचिंग (100 एमएस से कम में) के साथ हर असफल प्रकाश पथ के लिए एक बैकअप पथ के लिए अलग से अनुमति देती है, जिसे कई प्रकाश पथों द्वारा साझा किया जाता है, संभवतः प्रति प्रकाश पथ में एक अलग मार्ग ले रहा है। विफलता के मामले में, यह उन सभी स्थायी नोड्स के लिए सूचित है जो बैकअप पथ सेट करते हैं।

Implementation Notes- ये योजनाएं OXCs में कार्यान्वित की जा रही हैं। समय की कमी के कारण, पूर्वनिर्धारित बैकअप पथ नेटवर्क के नोड्स में संग्रहीत होते हैं और विफलता प्रकारों के आधार पर सक्रिय होते हैं।

मेष पथ बहाली

मेष पथ संरक्षण के विपरीत, इस योजना में कड़े समय की कमी नहीं है। यह उपकरण अपनी टोपोलॉजी का उपयोग करते हुए वैकल्पिक मार्गों की गणना करता है और नोड्स के लिए एक नई सेटअप जानकारी का प्रसार करता है, जो इन मार्गों को सेट करते हैं। नोड्स को किसी भी n / w जानकारी को बनाए रखने की आवश्यकता नहीं है।

Implementation Notes - इस योजना की केंद्रीकृत प्रकृति अधिक अनुकूलित सुरक्षा मार्गों को सुनिश्चित करती है और कार्यान्वयन और रखरखाव की जटिलता को कम करती है।

1: एन उपकरण संरक्षण

एक ठेठ WDM टर्मिनल में सबसे जटिल (और इस प्रकार विफलता-प्रवण) मॉड्यूल में से एक एक ट्रांसपोंडर है। 1: एन संरक्षण सामान्य ट्रांसपोंडर विफल होने की स्थिति में एक अतिरिक्त ट्रांसपोंडर को डिजाइन करता है।

Implementation Notes- यह योजना आमतौर पर एक निर्दिष्ट संरक्षित तरंग दैर्ध्य पर आधारित है। विफलता के मामले में, दोनों सिरों को तेज सिग्नलिंग प्रोटोकॉल का उपयोग करके स्विच करना पड़ता है, एसडीएस में एपीएस की तरह नहीं।

लाइन लेयर स्कीम्स

1 + 1 रैखिक संरक्षण

यह योजना पूरी तरह से विविध सुविधाओं की एक जोड़ी पर थोक में पूरे WDM सिग्नल को पाटने पर आधारित है। इन सुविधाओं का प्राप्त अंत तब चुनता है कि दोनों में से कौन सा संकेत प्राप्त करना है।

1: 1 रैखिक संरक्षण

इस योजना के लिए पिछले एक (जैसे, 1 + 1 रैखिक) के समान कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता होती है, हालांकि, सिग्नल को या तो कार्य या सुरक्षा पथ पर स्विच किया जाता है, लेकिन दोनों को नहीं। हालांकि यह समन्वय बोझ को बढ़ाता है, यह बैक-अप पथ पर कम-प्राथमिकता वाले ट्रैफ़िक को चलाने की अनुमति देता है (जब तक कि यह कार्य पथ की सुरक्षा के लिए आवश्यक नहीं है)। यह इस तथ्य के कारण कम ऑप्टिकल बिजली के नुकसान को भी पूरा करता है कि पूरी सिग्नल ऊर्जा दो के बजाय एक पथ पर निर्देशित होती है।

Implementation Notes- स्विचिंग आमतौर पर ऑप्टिकल 1 × 2 स्विच का उपयोग करके किया जाता है। समन्वय एक फास्ट-सिग्नलिंग प्रोटोकॉल के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

ऑप्टिकल यूनिडायरेक्शनल लाइन स्विचिंग रिंग (OULSR)

यह योजना OUPSR योजना के समान है सिवाय इसके कि ब्रिजिंग और सिग्नल का चयन कुल WDM सिग्नल के लिए किया जाता है। यह अधिक अनुकूलित डिज़ाइन, कम लागत और बहुत अलग कार्यान्वयन के लिए अनुमति देता है।

Implementation Notes- इस योजना का कार्यान्वयन निष्क्रिय कप्लरों पर आधारित है जो ऑप्टिकल रिंग को प्रसारण माध्यम में चलाते हैं। ओएडीएम का उपयोग करने के बजाय, यह योजना सरल ओएलटी पर आधारित है, प्रत्येक को दक्षिणावर्त और काउंटर-क्लॉकवाइज दोनों रिंगों में जोड़ा जाता है, इसलिए प्रत्येक तरंग दैर्ध्य को प्रेषित किया जाता है और दोनों तंतुओं पर प्राप्त होता है। सामान्य स्थिति के तहत, लिंक को कृत्रिम रूप से काट दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक रैखिक बस होती है, जब फाइबर कट लिंक को फिर से जोड़ दिया जाता है।

द्विदिश लाइन स्विच्ड रिंग

यह योजना प्रोटोकॉल पहलुओं और उपयोग की जाने वाली सुरक्षा कार्रवाइयों (स्पैन और रिंग स्विचिंग) में ओबीपीएसआर योजना के समान है। सभी लाइन-लेयर योजनाओं की तरह, एग्रीगेट WDM सिग्नल को एक समर्पित प्रोटेक्टेड फ़ाइबर (चार फ़ाइबर की आवश्यकता), या एक एकल फ़ाइबर के भीतर एक अलग WDM बैंड में स्विच किया जाता है (केवल दो फ़ाइबर की अनुमति देता है, लेकिन दो चरण ऑप्टिकल मक्स स्कीम की आवश्यकता होती है )। इस योजना को OMS साझा सुरक्षा रिंग (OMS / SPRing) भी कहा जाता है।

Implementation Notes- चूंकि वैकल्पिक मार्ग वैकल्पिक रूप से संपूर्ण रिंग के चारों ओर घूमता है, इसलिए नुकसान की भरपाई के लिए बैकअप पथ के साथ ऑप्टिकल लाइन एम्पलीफायरों की आवश्यकता हो सकती है। अंगूठी की परिधि भी अन्य ऑप्टिकल दोषों द्वारा सीमित है। इसलिए, यह विकल्प महानगरीय अनुप्रयोगों में सबसे उपयुक्त है।

मेष रेखा संरक्षण / बहाली

यह योजना ऑल-ऑप्टिकल क्रॉस-कनेक्ट पर आधारित है जो डब्ल्यूडीएम सिग्नल को एक असफल सुविधा से एक वैकल्पिक मार्ग पर और दूसरी तरफ असफल सुविधा से वापस ले जाती है।

Implementation Notes - ओबीएलआरआर की तरह, यह योजना ऑप्टिकल कमियों द्वारा प्रतिबंधित है जो वैकल्पिक मार्गों के साथ विकसित हो सकती है और सावधानीपूर्वक ऑप्टिकल डिजाइन की आवश्यकता होती है।

संरक्षण योजना की पसंद पर विचार

नेटवर्क में उपयोग की जाने वाली सुरक्षा योजनाओं का चयन करने के लिए वाहक द्वारा मापदंड का उपयोग किया जा सकता है। इसके लिए एक सरलीकृत निर्णय चार्ट को निम्न आंकड़े में दर्शाया गया है, यह मानते हुए कि उपकरण और लाइन सुरक्षा दोनों की आवश्यकता है।

संरक्षण की लागत

वाहक के दृष्टिकोण से एक और मानदंड कम से कम दो पहलुओं में सिस्टम की लागत है -

• उपकरण की लागत
• बैंडविड्थ की दक्षता

ये दोनों यातायात की सेवा मिश्रण पर निर्भर करते हैं, अर्थात्, ऑप्टिकल परत द्वारा संरक्षित किए जाने वाले यातायात का अंश।

निम्नलिखित आंकड़ा ट्रैफ़िक मिश्रण के कार्य के रूप में पथ परत योजनाओं और समकक्ष लाइन-लेयर योजनाओं की उपकरण लागत को दर्शाता है। यदि सभी ट्रैफ़िक को संरक्षित किया जाना है, तो पथ-परत योजनाओं को लाइन-लेयर योजनाओं के उपकरणों के बारे में दो बार की आवश्यकता होती है क्योंकि आम उपकरणों का साझाकरण कम होता है।

हालांकि, पथ परत संरक्षण की लागत उन चैनलों की संख्या के लिए आनुपातिक है, जिन्हें संरक्षित किया जाना है, क्योंकि प्रत्येक चैनल को एक संबंधित mux / demux और समाप्ति उपकरण की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, यदि कुछ चैनलों को संरक्षित करना है तो पथ-परत सुरक्षा की लागत कम हो जाती है। ऐसे मामले में जहां किसी भी चैनल को संरक्षित करने की आवश्यकता नहीं है, पथ-परत योजनाओं को लाइन-लेयर योजनाओं के समान ही खर्च किया जाएगा, यह मानते हुए कि कोई अतिरिक्त सामान्य उपकरण तैनात नहीं है।

कहानी बैंडविड्थ दक्षता के दृष्टिकोण से अलग है, जैसा कि निम्नलिखित आंकड़े में दिखाया गया है। एक लाइन-संरक्षित प्रणाली में, सुरक्षा बैंडविड्थ को हल्के रास्तों के लिए उपभोग किया जाता है जिन्हें सुरक्षा की आवश्यकता होती है और साथ ही उन लोगों के लिए जिन्हें सुरक्षा की आवश्यकता नहीं होती है। पथ-सुरक्षा प्रणालियों में, प्रकाश पथ जिन्हें सुरक्षा की आवश्यकता नहीं होती है, बैंडविड्थ का उपयोग कर सकते हैं, अन्य असुरक्षित प्रकाश पथों को बैंडविड्थ का उपयोग करने की अनुमति देता है जो अन्यथा अवांछित सुरक्षा पर बर्बाद हो जाते थे।

यह निम्नानुसार है कि यदि प्रकाश पथ के एक बड़े हिस्से को असुरक्षित छोड़ा जा सकता है, तो पथ-परत सुरक्षा लाइन-लेयर सुरक्षा की तुलना में एक ही नेटवर्क पर अधिक कार्यशील ट्रैफ़िक का समर्थन करके लागत का पुन: निर्माण करता है।

लिगेसी ऑप्टिकल नेटवर्क पूरे ऑप्टिकल नेटवर्क में डेटा ट्रांसपोर्ट करने के लिए SDH / SONET प्रौद्योगिकियों को तैनात करता है। ये नेटवर्क योजना और इंजीनियर के लिए अपेक्षाकृत आसान हैं। नए नेटवर्क तत्वों को आसानी से नेटवर्क में जोड़ा जा सकता है। स्टेटिक WDM नेटवर्क को उपकरण में कम निवेश की आवश्यकता हो सकती है, विशेष रूप से मेट्रो नेटवर्क में। हालांकि, उन नेटवर्क की योजना और रखरखाव एक बुरा सपना हो सकता है क्योंकि इंजीनियरिंग नियम और मापनीयता अक्सर काफी जटिल होती हैं।

बैंडविड्थ और तरंग दैर्ध्य पूर्व-आवंटित होने चाहिए। जैसा कि तरंग दैर्ध्य समूहों में बांधा जाता है और सभी समूहों को प्रत्येक नोड पर समाप्त नहीं किया जाता है, कुछ साइटों पर विशिष्ट तरंग दैर्ध्य तक पहुंच असंभव हो सकती है। नेटवर्क एक्सटेंशन को नए ऑप्टिकल-इलेक्ट्रिकल-ऑप्टिकल पुनर्जनन और एम्पलीफायरों या मौजूदा साइटों में कम से कम बिजली समायोजन की आवश्यकता हो सकती है। स्थिर WDM नेटवर्क का संचालन जनशक्ति गहन है।

नेटवर्क और बैंडविड्थ नियोजन पूर्व में SDH / SONET नेटवर्क की तरह आसान होना चाहिए। दिए गए रिंग बैंडविड्थ के भीतर, उदाहरण के लिए STM-16 या OC-48 प्रत्येक नोड को आवश्यकतानुसार अधिक बैंडविड्थ प्रदान कर सकता है।

प्रत्येक एडीएम पर संपूर्ण बैंडविड्थ तक पहुंच संभव थी। नेटवर्क विस्तार, उदाहरण के लिए, मौजूदा रिंग में एक नया नोड का परिचय, अपेक्षाकृत आसान था और मौजूदा नोड्स के किसी भी साइट पर विज़िट की आवश्यकता नहीं थी। बाईं ओर नेटवर्क आरेख इसे दिखाता है: डिजिटल क्रॉस-कनेक्ट सिस्टम कई ऑप्टिकल एसडीएच / SONET रिंगों के साथ लिंक करता है।

पुन: उपयोग करने योग्य ऑप्टिकल नेटवर्क अलग तरीके से कार्य करते हैं: बैंडविड्थ की मांग ऑन-डिमांड की जा सकती है और पहुंच को ऑप्टिमाइज़ किया जाता है क्योंकि ऑप्टिकल पावर को अब WDM चैनल के अनुसार प्रबंधित किया जाता है। मापनीयता काफी बढ़ जाती है।

इस तरह के एक पुन: प्रयोज्य ऑप्टिकल नेटवर्क को सक्षम करने के लिए मुख्य तत्व है Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer (ROADM)। यह ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य को सॉफ्टवेयर में एक क्लिक पर ग्राहक इंटरफेस पर पुनर्निर्देशित करने में सक्षम बनाता है। अन्य यातायात इससे अप्रभावित रहते हैं। यह सब फिल्टर या अन्य उपकरणों को स्थापित करने के लिए संबंधित साइटों पर किसी भी ट्रक रोल की आवश्यकता के बिना प्राप्त किया जाता है।

ROADMs के साथ पुन: उपयोग करने योग्य WDM नेटवर्क

स्टेटिक WDM इंजीनियरिंग नियम और मापनीयता काफी जटिल हो सकती है (प्रत्येक नोड में OADM)।

• बैंडविड्थ और तरंग दैर्ध्य पूर्व-आवंटन
• निश्चित फिल्टर संरचना के लिए मार्जिन आवंटन
• अपर्याप्त बिजली प्रबंधन
• नेटवर्क विस्तार के लिए ऑप्टिकल-इलेक्ट्रिकल-ऑप्टिकल (OEO) उत्थान की आवश्यकता होती है

SDH / SONET नेटवर्क की योजना बनाना आसान है।

• प्रत्येक एडीएम पर संपूर्ण बैंडविड्थ तक पहुंच
• आसान इंजीनियरिंग नियम (केवल एक ही हॉप)
• नए नेटवर्क तत्वों का आसान जोड़

एक पुन: प्राप्य ऑप्टिकल परत निम्नलिखित को सक्षम करती है।

• ऑन-डिमांड बैंडविड्थ प्लानिंग
• डब्ल्यूडीएम चैनल प्रति शक्ति प्रबंधन के कारण विस्तारित पारदर्शी पहुंच
• हिटलेस स्कैलेबिलिटी

स्टेटिक फोटोनिक लेयर्स में अलग-अलग ऑप्टिकल रिंग होते हैं। इन रिंगों में से प्रत्येक पर स्थित DWDM प्रणालियों की संख्या पर विचार करें। अक्सर सूचना या डेटा केवल एक ही अंगूठी पर रहता है, इसलिए कोई समस्या नहीं है। हालांकि, उन मामलों में क्या होता है जहां डेटा को एक अलग ऑप्टिकल रिंग को सौंपने की आवश्यकता होती है?

स्थिर प्रणालियों में, रिंगों के बीच संक्रमण की आवश्यकता होने पर बड़ी संख्या में ट्रांसपोंडर की आवश्यकता होती है। दरअसल, प्रत्येक तरंग दैर्ध्य जो एक रिंग से दूसरी रिंग में गुजरता है, को दो ट्रांसपोंडर की आवश्यकता होती है: नेटवर्क के प्रत्येक तरफ। यह दृष्टिकोण बैंडविड्थ और चैनलों के आवंटन पर विचार करते हुए उच्च लागत और बहुत सारी प्रारंभिक योजना बना रहा है।

आइए अब हम एक गतिशील पुन: उपयोग करने योग्य फोटोनिक परत की कल्पना करते हैं। यहां, दो ऑप्टिकल रिंगों के बीच इंटरफेस बनाने वाली केवल एक ही DWDM प्रणाली है। नतीजतन, ट्रांसपोंडर-आधारित पुनर्जनन गायब हो जाता है और डीडब्ल्यूडीएम सिस्टम की संख्या कम हो जाती है। पूरे नेटवर्क डिज़ाइन को सरल बनाया गया है और तरंगदैर्घ्य अब एक अंगूठी से दूसरे में बिना किसी रुकावट के यात्रा कर सकते हैं।

कोई भी तरंग दैर्ध्य किसी भी अंगूठी और किसी भी बंदरगाह तक फैल सकता है। इस तरह के एक पूरी तरह से लचीले और स्केलेबल नेटवर्क डिज़ाइन की कुंजी, कोर के दाईं ओर से पहुंच क्षेत्र तक एक ऑप्टिकल पास-थ्रू के साथ, ROADM और GMPLS नियंत्रण विमान है।

ROADM के माध्यम से सरलीकरण

ROADM नेटवर्क और सेवा प्रदाता या वाहक की प्रक्रियाओं में सरलीकरण प्रदान करते हैं। यह इंटरैक्शन इनमें से कुछ सरलीकरणों को संक्षेप में प्रस्तुत करता है। आखिरकार, हमें यह ध्यान रखने की जरूरत है कि इन सभी फायदों का परिणाम कम समय में प्रयास और लागत है। लेकिन जो अधिक महत्वपूर्ण है, वह यह है कि वे ग्राहकों की संतुष्टि में वृद्धि करते हैं और बदले में, ग्राहक वफादारी करते हैं।

ROADMs का उपयोग करके नेटवर्क प्लानिंग को सरल बनाया जाता है। बस ट्रांसपोंडर की काफी कम संख्या पर विचार करें, जिसे गोदाम में स्टॉक करने की आवश्यकता है।

स्थापना और कमीशनिंग - उदाहरण के लिए, जब नेटवर्क के लिए एक नया तरंग दैर्ध्य स्थापित किया जाता है - इसमें काफी कम प्रयास की आवश्यकता होती है और बहुत कम जटिल होते हैं। सेवा तकनीशियनों को केवल ट्रांसपोंडर और ROADM को स्थापित करने के लिए संबंधित अंतिम साइटों पर जाने की आवश्यकता है। फिक्स्ड ऑप्टिकल ऐड / ड्रॉप मल्टीप्लेक्सर्स (एफओएडीएम) को प्रत्येक मध्यवर्ती साइट पर जाने की आवश्यकता होती है, ताकि स्थापना कार्य और पैच को बाहर किया जा सके।

जब एक गतिशील ऑप्टिकल नेटवर्क तैनात किया जाता है, तो संचालन और रखरखाव बहुत सरल होता है। ऑप्टिकल डायग्नोस्टिक्स को घंटों के बजाय कुछ मिनटों में किया जा सकता है, जैसा कि पहले हुआ था। बाहरी साइटों पर ट्रक के रोल को ट्रिगर करने के बजाय छापे का पता लगाया जा सकता है और गतिशील रूप से साफ किया जा सकता है।

ट्यून करने योग्य लेजर और बेरंग ROADMs की तैनाती के साथ, फाइबर प्लांट का रखरखाव आसान है। इन सुविधाओं का उपयोग करना, सेवा प्रावधान अब पहले से कहीं अधिक आसान है। इंस्टॉलेशन और कमीशन के काम की तरह, नेटवर्क रखरखाव और किसी भी संभावित अपग्रेड को करना भी काफी आसान है।

ROADM आर्किटेक्चर

कई लाभ ROADMs नेटवर्क डिज़ाइन में लाते हैं और ऑपरेशन पिछले अनुभागों में शामिल किए गए थे। यहाँ कुछ और हैं -

• प्रति डीडब्ल्यूएम सिग्नल को बराबर करने के लिए प्रति-चैनल पावर मॉनिटरिंग और लेवलिंग
• रिमोट नेटवर्क ऑपरेशन सेंटर से पूर्ण यातायात नियंत्रण

एक प्रश्न, हालांकि, अभी तक अनुत्तरित छोड़ दिया गया है: एक ROADM कैसे काम करता है? आइए कुछ बुनियादी बातों पर एक नज़र डालें।

एक ROADM में आमतौर पर दो प्रमुख कार्यात्मक तत्व होते हैं: एक तरंग दैर्ध्य फाड़नेवाला और एक तरंग दैर्ध्य चयनात्मक स्विच (WSS)। उपरोक्त ब्लॉक आरेख पर एक नज़र डालें: नेटवर्क इंटरफ़ेस नंबर 1 पर एक ऑप्टिकल फाइबर जोड़ी ROADM मॉड्यूल के साथ जुड़ा हुआ है।

आने वाले डेटा (नेटवर्क से) ले जाने वाले फाइबर को तरंग दैर्ध्य फाड़ खिलाया जाता है। अब, सभी तरंग दैर्ध्य फाड़नेवाला के सभी आउटपुट पोर्ट पर उपलब्ध हैं, इस मामले में 8. स्थानीय ऐड / ड्रॉप ट्रैफिक (तरंग दैर्ध्य) एक एरेडेड वेवगाइड फ़िल्टर (AWG) के साथ मल्टीप्लेक्स / डे-मल्टीप्लेक्स किया जा सकता है। AWG का उपयोग करने से निश्चित तरंगदैर्ध्य आवंटन और दिशा का पता चलता है।

तरंग दैर्ध्य चयनात्मक स्विच (WSS) चुनिंदा रूप से विभिन्न तरंग दैर्ध्य में शामिल हो जाता है और उन्हें नेटवर्क इंटरफ़ेस [1] के आउटपुट के लिए खिलाता है। शेष फाड़नेवाला बंदरगाह अन्य नेटवर्क दिशाओं के साथ जुड़े हुए हैं, उदाहरण के लिए, 4-डिग्री जंक्शन नोड पर तीन अन्य दिशाएं।

Note- इस नोड में नेटवर्क दिशा के अनुसार सचित्र मॉड्यूल (पूरी तरह से ग्रे बॉक्स) में से एक की आवश्यकता है। या अधिक सटीक होने के लिए: एक जंक्शन नोड में चार दिशाओं (4 डिग्री) की सेवा करने के लिए इनमें से चार मॉड्यूल की आवश्यकता होती है।

ROADM हार्ट - WSS मॉड्यूल

चलिए शुरुआत करते हैं WDM सिग्नल को बाईं ओर से आने से। यह शीर्ष पर ऑप्टिकल फाइबर से गुजरता है और इसे एक थोक विवर्तन झंझरी की ओर निर्देशित किया जाता है। यह बल्क विवर्तन झंझरी एक तरह के प्रिज़्म का काम करता है। यह विभिन्न तरंग दैर्ध्य को अलग-अलग दिशाओं में अलग करता है, हालांकि कोण में भिन्नता बहुत छोटी है। अलग-अलग तरंग दैर्ध्य एक गोलाकार दर्पण से टकराते हैं, जो लघु के लिए माइक्रो-इलेक्ट्रो मैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) के एक सेट पर किरणों को दर्शाता है। प्रत्येक माइक्रो स्विच को एक अलग तरंग दैर्ध्य द्वारा मारा जाता है, जिसे बाद में गोलाकार दर्पण में वापस भेज दिया जाता है।

वहां से किरणों को थोक विवर्तन झंझरी में लौटाया जाता है और ऑप्टिकल फाइबर में भेज दिया जाता है। लेकिन यह अब एक अलग फाइबर है जिसे हमने शुरू किया था। एकल तरंग दैर्ध्य उत्पादन संकेत इंगित करता है कि यह हुआ है। इस सिग्नल को फिर एक और ट्रांसमिशन फाइबर को भरने के लिए अन्य एकल तरंग दैर्ध्य संकेतों के साथ जोड़ा जा सकता है।

विभिन्न संस्करण उपलब्ध हैं - यहाँ खोजशब्द बेरंग, दिशाहीन आदि हैं।

ROADM - डिग्री, रंगहीन, दिशाहीन और अधिक

अवधि	व्याख्या
Degree	शब्द डिग्री समर्थित DWDM लाइन इंटरफेस की संख्या का वर्णन करता है। एक 2-डिग्री ROADM नोड दो DWDM लाइन इंटरफेस का समर्थन करता है। यह सभी लाइन इंटरफेस की दो ऐड / ड्रॉप शाखाओं को भी अनुमति देता है।
Multi Degree	मल्टी डिग्री ROADMs दो से अधिक DWDM लाइन इंटरफेस का समर्थन करते हैं। संभव ऐड / ड्रॉप शाखाओं की संख्या WSS पोर्ट गणना द्वारा निर्धारित की जाती है।
Colorless	एक बेरंग ROADM किसी भी पोर्ट पर किसी भी तरंग दैर्ध्य या रंग के लचीले आवंटन को सक्षम करता है। इस फ़ंक्शन को लागू करने के लिए फ़िल्टर मॉड्यूल को जोड़ा जाना चाहिए।
Directionless	दिशाहीन ROADM को संचरण तंतुओं के भौतिक पुन: संयोजन की आवश्यकता नहीं होती है। दिशाओं पर प्रतिबंध समाप्त हो गए हैं। दिशाहीन आरओएडीएम को बहाली उद्देश्यों या सेवाओं के अस्थायी पुन: मार्ग के लिए तैनात किया जाता है (जैसे नेटवर्क रखरखाव या मांग आवश्यकताओं पर बैंडविड्थ के कारण)।
Contentionless	निरोधात्मक ROADMs ROADM में टकराने वाली दो समान तरंग दैर्ध्य की संभावित समस्या को समाप्त करते हैं।
Gridless	Gridless ROADMs एक ही DWDM सिग्नल के साथ विभिन्न ITU-T चैनल ग्रिड का समर्थन करते हैं। ग्रिड ग्रैन्युलैरिटी को भविष्य की ट्रांसमिशन गति आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

इस स्तरित ROADM दृष्टिकोण को समझने के लिए, कुछ प्रमुख शब्द अक्सर ROADM के संबंध में उपयोग किए जाते हैं।

बेरंग

सरल ROADMs में प्रत्येक दिशा के लिए एक WSS शामिल होता है, जिसे "एक डिग्री" भी कहा जाता है। तरंग दैर्ध्य अभी भी इस्तेमाल किया और तय ऐड / ड्रॉप transceivers हैं। बेरंग ROADMs इस सीमा के साथ दूर करते हैं: ऐसे ROADMs के साथ किसी भी वेवलेंथ या रंग को किसी भी पोर्ट को सौंपा जा सकता है। किसी भी ट्रक रोल की आवश्यकता नहीं है क्योंकि पूरा सेटअप सॉफ्टवेयर-नियंत्रित है। बेरंग सुविधा को साकार करने के लिए फ़िल्टर मॉड्यूल को लागू किया जाना चाहिए।

दिशाहीन

यह अक्सर "बेरंग" शब्द के साथ संयोजन में प्रकट होता है। दिशाहीन डिजाइन एक और ROADM सीमा हटाता है। ट्रांसमिशन फाइबर को भौतिक रूप से फिर से जोड़ने की आवश्यकता दिशाहीन ROADM का उपयोग करके समाप्त की जाती है क्योंकि दिशा के संबंध में कोई प्रतिबंध नहीं हैं, उदाहरण के लिए, दक्षिण की ओर या उत्तर की ओर।

Contentionless

हालांकि रंगहीन और दिशाहीन, ROADM पहले से ही बहुत लचीलापन प्रदान करते हैं, एक ही आवृत्ति का उपयोग करने वाले दो तरंग दैर्ध्य अभी भी एक ROADM में टकरा सकते हैं। निरोधात्मक ROADMs ऐसे अवरोध से बचने के लिए एक समर्पित आंतरिक संरचना प्रदान करते हैं।

gridless

ग्रिडलेस ROADMs बहुत घने तरंग दैर्ध्य चैनल ग्रिड का समर्थन करते हैं और इसे भविष्य की ट्रांसमिशन गति आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। यह सुविधा 100Gbit / s से अधिक की सिग्नल दरों और एक नेटवर्क के भीतर विभिन्न मॉड्यूलेशन प्रारूपों के लिए आवश्यक है।

जब दिशाहीन

दिशाहीन ROADM सबसे व्यापक रूप से फैले ROADM डिज़ाइन हैं क्योंकि वे किसी भी लाइन इंटरफ़ेस पर समर्थित ITU ग्रिड से वेवलेंथ के ऐड / ड्रॉप की अनुमति देते हैं। दिशाहीन-केवल संस्करण के मामले में, ऐड / ड्रॉप पोर्ट परिभाषित तरंग दैर्ध्य के लिए विशिष्ट हैं। बेरंग विकल्प का उपयोग करते हुए, पोर्ट गैर-तरंग दैर्ध्य-विशिष्ट भी हो सकते हैं।

दिशाहीन प्रौद्योगिकी ज्यादातर बहाली के लिए आवश्यक के रूप में अन्य बंदरगाहों के लिए तरंग दैर्ध्य फिर से मार्ग के लिए तैनात किया गया है। अन्य अनुप्रयोग भी संभव हैं, उदाहरण के लिए, बैंडविड्थ-ऑन-डिमांड स्थितियों में। दिशाहीन सुविधा का समर्थन नहीं करने वाले ROADM लचीलेपन के संबंध में कुछ सीमाओं के अधीन हैं।

जब रंगहीन

बेरंग ROADMs बिना किसी भौतिक री-केबलिंग के एक विशिष्ट ऑप्टिकल चैनल के तरंग दैर्ध्य के परिवर्तन की अनुमति देते हैं। एक बेरंग ROADM को किसी भी ऐड / ड्रॉप पोर्ट पर समर्थित ITU ग्रिड से किसी भी तरंग दैर्ध्य को जोड़ने / छोड़ने के लिए पुन: कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। जोड़ा / गिरा दिया तरंगदैर्ध्य बदल सकते हैं (tunable DWDM इंटरफ़ेस)। यह सक्षम करता है -

• तरंग दैर्ध्य प्रावधान और तरंग दैर्ध्य बहाली के लिए बढ़ाया लचीलापन

• बहाली स्विचिंग, दिशात्मक स्विचिंग, और रंग स्विचिंग

• ट्यून करने योग्य DWDM लाइन इंटरफेस के साथ संयोजन में बेरंग जोड़ने / ड्रॉप पोर्ट का मुख्य लाभ तरंगदैर्ध्य प्रावधान और तरंग दैर्ध्य बहाली के प्रयोजनों के लिए बढ़ाया लचीलापन है। एक अनुरोधित ऑप्टिकल पथ पर अगले मुफ्त तरंग दैर्ध्य के लिए स्वचालित ट्यूनिंग।

ऑप्टिकल नेटवर्क को पूरी तरह से स्वचालित करने में अंतिम बिट्स में से एक रंगहीन ROADMs की तैनाती है। ऐसे ROADM का उपयोग किसी भी ऐड / ड्रॉप पोर्ट पर समर्थित ITU ग्रिड के किसी भी वेवलेंथ के ऐड / ड्रॉप की अनुमति देता है। पोर्ट पर तरंग दैर्ध्य को बदल सकते हैं क्योंकि ट्यून करने योग्य ट्रांसीवर को ऑप्टिकल फ्रंटेंड के रूप में उपयोग किया जाता है।

पहले की तुलना में तरंग दैर्ध्य की व्यवस्था और बहाली को और भी आसान बनाया गया है। जहां एक तरंग दैर्ध्य व्यस्त है, सिस्टम स्वचालित रूप से अगले उपलब्ध मुक्त तरंगदैर्ध्य को ट्रान्सीवर को ट्यून कर सकता है। ROADMs एक ही ROADM नोड के भीतर फिक्स्ड और बेरंग ऐड / ड्रॉप सुविधाओं का उपयोग करने का विकल्प प्रदान करते हैं।

जब कंटीन्यूलेस

निरोधात्मक ROADM किसी भी ऐड / ड्रॉप पोर्ट पर किसी भी ऐड / ड्रॉप पोर्ट पर किसी भी ऐड / ड्रॉप पोर्ट पर किसी भी तरंग दैर्ध्य को जोड़ / छोड़ सकते हैं। एक समर्पित तरंग दैर्ध्य रंग को एक ही ऐड / ड्रॉप शाखा पर कई बार (अलग-अलग DWDM लाइन इंटरफेस से) जोड़ा / गिराया जा सकता है। यदि केवल 8 ऐड / ड्रॉप पोर्ट से लैस हैं, तो 8 ऐड / ड्रॉप पोर्ट पर 8 अलग-अलग लाइन दिशाओं से समान तरंग दैर्ध्य को गिराना संभव होगा। जब तक फ्री ऐड / ड्रॉप पोर्ट उपलब्ध हैं, ROADM नोड को किसी भी लाइन इंटरफ़ेस से / से किसी भी वेवलेंथ को जोड़ने / ड्रॉप करने में सक्षम होना चाहिए।

बेरंग, दिशाहीन, और निरोधात्मक कार्यक्षमता (सीडीसी) का संयोजन लचीलापन के अंतिम स्तर प्रदान करता है।

जब ग्रिड रहित

Gridless ROADM नोड्स एक ही DWDM सिग्नल के भीतर विभिन्न ITU-T चैनल ग्रिड का समर्थन करते हैं। ग्रिड बैंडविड्थ का प्रावधान प्रति चैनल किया जा सकता है।

100Gbit / s से परे डेटा दरों का संचालन करने वाले नेटवर्क के लिए या विभिन्न मॉडुलन योजनाओं के साथ नेटवर्क संचालन के लिए ग्रिडलेस सुविधा की आवश्यकता होती है। यह अगली पीढ़ी के नेटवर्क के लिए सुसंगत लाइन इंटरफेस के साथ है। अलग-अलग डेटा दरें मॉड्यूलेशन स्कीम और डेटा रेट के आधार पर अलग-अलग वेवलेंथ आवश्यकताओं की मांग करती हैं।

ट्रांसमिशन की गति बढ़ रही है और मॉड्यूलेशन योजनाएं अधिक से अधिक जटिल होती जा रही हैं। कई मॉड्यूलेशन तकनीकों को अब एक एकल ऑप्टिकल फाइबर पर मिलाया जा सकता है। यह सब ROADM प्रौद्योगिकी को दर्शाता है और ग्रिडलेस ROADM के लिए आवश्यकताओं को उत्पन्न करता है। ऐसे ROADM एक घने आवृत्ति ग्रिड पर काम करते हैं और बैंडविड्थ के प्रति-चैनल प्रावधान की अनुमति देते हैं। डेटा चैनल अब मॉडुलन स्कीम और उनकी डेटा दर के आधार पर विभिन्न तरंग दैर्ध्य आवश्यकताओं की मांग करते हैं।

विशिष्ट अनुप्रयोग नेटवर्क हैं जो 100Gbit / s से परे डेटा दरों के साथ काम कर रहे हैं या समानांतर में विभिन्न मॉडुलन योजनाओं को चला रहे हैं। बाद की स्थिति, उदाहरण के लिए, सुसंगत संचरण प्रौद्योगिकियों को तैनात करते समय आसानी से मौजूद हो सकती है।