WDM vs. OTN, ¿cuál es su elección?

Es muy difícil vivir sin internet, ya que ha aportado grandes comodidades a nuestras vidas. Pero el espectacular desarrollo de internet ejerce una gran presión sobre la capacidad de transmisión de la red. Por ejemplo, todos los días utilizamos Facebook, Instagram, Twitter, YouTube, Linkedln o TikTok en teléfonos móviles y ordenadores. Estas sencillas actividades diarias necesitan el apoyo de un sistema de transmisión de gran capacidad. De lo contrario, las noticias, vídeos y demás información no pueden transmitirse con precisión a nuestros teléfonos móviles u ordenadores. Como una de las tecnologías de transmisión de red, la red óptica es sin duda una de las más desarrolladas y populares. Sin embargo, con las crecientes necesidades de gran ancho de banda, la capacidad de transmisión de la red óptica ya no puede satisfacer los requisitos del rápido desarrollo de los negocios de datos de información en internet. Entonces, ¿cómo resolver el problema del ancho de banda? En este sistema de transmisión de gran capacidad, las tecnologías que hay que mencionar son WDM y OTN (Red de Transporte Óptico). Hablaré de WDM frente a OTN en el siguiente texto.

Visión general de la tecnología WDM y OTN

¿Qué es WDM?

Quizá sea mejor entender la WDM con un ejemplo. En un sistema WDM, la fibra óptica es una autopista y las ondas de luz para transmitir servicios son camiones. En cuanto a las distintas señales de transmisión, como noticias, blogs o videos, son como paquetes que hay que transportar. Estos paquetes se colocan directamente en diferentes camiones. Si todos estos camiones quieren entrar en la transmisión de fibra óptica independientemente de los carriles, entonces la aglomeración causará un flujo de tráfico caótico en toda la autopista y afectará a la eficacia de la transmisión. ¿Hay alguna forma de evitar este fenómeno? La respuesta es WDM. Con WDM, se pueden realizar diferentes transmisiones de datos simultáneamente en la misma fibra óptica, lo que equivale a dividir los carriles para diferentes vehículos en la autopista, permitiendo que diferentes vehículos circulen por carriles separados al mismo tiempo, mejorando así la eficiencia de la transmisión.

Mientras tanto, para garantizar un tráfico fluido, es necesario distinguir los carriles para que los distintos vehículos puedan seguir su propio camino. De forma similar a la división de carriles grandes y pequeños en las calles, el sistema WDM puede dividirse en dos tipos: CWDM (Multiplexación por División de Longitud de Onda Gruesa) y DWDM (Multiplexación por División de Longitud de Onda Densa). El primero tiene un intervalo de carril (intervalo de longitud de onda) relativamente grande, generalmente de 20 nm, mientras que el segundo tiene un intervalo pequeño, generalmente inferior a 0,8 nm.

¿Cómo funciona un sistema WDM?

En un sistema WDM, ¿pueden transmitirse diferentes señales en una misma fibra al mismo tiempo siempre que los carriles estén divididos? No. Entonces, ¿cómo funciona WDM? Técnicamente, un sistema WDM suele constar de OTU (unidad de transpondedor óptico), unidad Mux/Demux, canal de monitorización y unidad de amplificadores ópticos. Entonces, ¿cómo trabajan juntas estas partes para completar la transmisión de la señal?

En primer lugar, los servicios a transmitir deben enviarse a los vehículos dedicados de WDM (es decir, unidades OTU). A continuación, estas señales se convertirían en señales ópticas de longitud de onda estándar que pueden ser reconocidas por WDM.

En segundo lugar, el vehículo de señales ópticas de longitud de onda estándar con servicios se dirige al puesto de control (es decir, la unidad Mux), se dispone para entrar en diferentes carriles a través del puesto de control, y conduce por la autopista de uno en uno al mismo tiempo.

En tercer lugar, el coche patrulla (es decir, el canal de vigilancia) supervisa las condiciones de conducción del vehículo para garantizar una transmisión normal.

Para la transmisión a larga distancia, es necesario que los vehículos que circulan por la estación de servicio unificada (es decir, la unidad de amplificación óptica) regeneren y amplifiquen las señales para garantizar que no se produzcan daños.

Por último, cuando las señales llegan a la estación terminal, el vehículo saldrá del puesto de control (es decir, la unidad Demux) y será derivado a la salida del terminal de cliente receptor correspondiente, donde el servicio se descarga del vehículo, se convierte en una señal de servicio de cliente (es decir, una señal de servicio sin información de longitud de onda) a través de la OTU y se entrega al cliente.

Desventajas de la tecnología WDM

De la breve introducción anterior no es difícil deducir que la mayor ventaja de la tecnología WDM es que aprovecha los recursos de la fibra óptica y puede proporcionar una transmisión de datos de gran capacidad. Pero también tiene las siguientes desventajas obvias:

• Si el "paquete" empresarial del vehículo WDM comete un error durante la transmisión, no hay forma de identificarlo. Es decir, el sistema WDM es débil en la supervisión y gestión del funcionamiento y mantenimiento del servicio.

• Si un servicio se transmite en un canal designado del sistema WDM, el canal no podrá ser utilizado por otros servicios, lo que provocará un desperdicio de recursos. Por ejemplo, cada vehículo ocupa un carril fijo en una autopista. Aunque el carril está libre, otros tipos de vehículos no pueden ocuparlo.

Tecnología OTN

Con el desarrollo de las redes de comunicación, el tráfico digital ha aumentado rápidamente. Así que los expertos tuvieron que seguir desarrollando el potencial de WDM y mejorar sus capacidades. Así nació una nueva tecnología: OTN.

OTN es un protocolo estándar del sector de las telecomunicaciones, definido en varias recomendaciones de la UIT, como G.709 y G.798, que ofrece una forma eficaz de transportar, switch y multiplexar diferentes servicios en longitudes de onda de alta capacidad a través de la red óptica. La tecnología OTN proporciona un marco para toda la red que añade funciones similares a SONET/SDH a los equipos WDM.

¿Es la tecnología OTN superior a la WDM?

Como se ha mencionado anteriormente, el sistema WDM es similar al sistema de tráfico de autopistas, mientras que OTN es una versión mejorada del sistema de tráfico de autopistas. ¿Es la tecnología OTN superior a WDM? ¿Qué ventajas tiene OTN sobre WDM?

OTN Supervisión, gestión, operación y mantenimiento del soporte

De la figura anterior se deduce que las señales se convierten en servicios con información de longitud de onda antes de transmitirse al sistema WDM. En otras palabras, el sistema WDM no tiene ningún mecanismo de supervisión de los servicios transmitidos. Sólo garantiza que las señales puedan transmitirse al extremo receptor.

Mientras que en el sistema OTN, se proporciona un conjunto de reglas para las señales, que también se conoce como el requisito de estructura de trama. Las señales que entran en el sistema OTN se empaquetan primero de acuerdo con los requisitos de la estructura de trama OTN, es decir, añadiendo información sobre supervisión, gestión, operación y mantenimiento, y luego transmitiendo las señales convertidas con longitud de onda en el sistema OTN.

Función de cruce eléctrico compatible con OTN

Al añadir la función de cruce eléctrico, el sistema OTN puede procesar señales de servicio de cliente y señales WDM por separado.

Hemos mencionado que el sistema WDM puede transmitir servicios de cliente, pero la premisa es convertir primero las señales de servicio de cliente en señales WDM. El sistema WDM tradicional realiza directamente la conversión a través de la misma placa única, lo que corresponde a ocupar un portador de ondas de luz para cada servicio cliente. Cada vez más tipos de servicios cliente en la red, para que estos servicios se transmitan en el sistema WDM, por un lado, es necesario desarrollar nuevas tarjetas para transportar estas señales, lo que aumentará el coste de construcción de la red; por otro lado, estos servicios también ocuparán más ondas luminosas, lo que provocará limitaciones de recursos. Por lo tanto, el sistema OTN introduce la función de cruce eléctrico, que es como añadir un centro de despacho de carga al sistema WDM tradicional. El centro de expedición de cargas empaqueta y expide las diferentes cargas (es decir, los diferentes servicios) que entran en el sistema OTN en diferentes vehículos (es decir, transportados por diferentes ondas luminosas).

La ventaja del centro de despacho de carga es que, si la red añade un nuevo servicio al cliente, sólo necesita añadir tableros en el lado del cliente para acceder a los nuevos servicios, y tomar prestado el servicio de transporte de tableros existente en el lado de la línea, ahorrando costes de construcción de la red. Al mismo tiempo, cuando un camión en un determinado carril está libre, puede cargar servicio al cliente al camión en cualquier momento a través del centro de despacho de carga, evitando el desperdicio de recursos causado por el camión que circula vacío por el carril.

Diferencia entre WDM y OTN

Modo de red

El modo de red de WDM es básicamente una red punto a punto, en cadena, en estrella y en anillo. El modo de red de OTN suele ser una red en anillo, una red en malla y otros modos de red.

WDM multiplexa señales ópticas de diferentes longitudes de onda en una fibra para su transmisión. Existen dos modos: DWDM y CWDM. Actualmente, DWDM es la corriente principal. Los principales sistemas WDM son los de 40 y 80 longitudes de onda (que se están convirtiendo en sistemas de más de 96 y 120 longitudes de onda) que transportan más longitudes de onda. OTN es un mapeo asíncrono de cargas útiles.

Componentes

El WDM contiene principalmente un multiplexor, un demultiplexor, un amplificador y un ROADM. Mientras que la OTN, se compone de un conector cruzado óptico (OXC) y un multiplexor óptico de inserción/extracción (OADM), y posee funciones como la capacidad de cruce óptico y la conversión de longitudes de onda.

Escenarios de aplicación

WDM se utiliza principalmente en redes troncales interprovinciales e intraprovinciales. OTN ofrece una solución ideal para grandes servicios granulares de banda ancha.

Si se compara la tecnología WDM con la OTN, se observa que la OTN aumenta las reglas de operación y mantenimiento al añadir la estructura de trama para mejorar la capacidad de supervisión, gestión, operación y mantenimiento de los servicios. En resumen, OTN es en realidad una optimización del WDM.