ऑप्टिकल नेटवर्क - WDM प्रौद्योगिकी
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 में कब्जा 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, डब्ल्यूडीएम ने तूफान से लंबे समय तक चलने वाले बाजार को भी 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। निम्न आंकड़ा दिखाता 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 तरंगदैर्ध्य 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 TDM नेटवर्किंग डिजिटल टाइम स्लॉट हेरफेर पर आधारित है, OTN / WDM नेटवर्किंग एनालॉग आवृत्ति स्लॉट या ऑप्टिकल चैनल (तरंग दैर्ध्य) 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 सभी 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 सावधानीपूर्वक 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 पर 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 |
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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 रूप से 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 एक 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 छोड़ दिया जा सकता है, तो पथ-परत सुरक्षा लाइन-लेयर सुरक्षा की तुलना में एक ही नेटवर्क पर अधिक कार्यशील यातायात का समर्थन करके लागत को पुन: उत्पन्न करता है।