OTN reiškiaOptinis transporto tinklas, standartizuota skaitmeninio transporto sistema, apibrėžtaITU-T G.709 rekomendacija. Tai suteikia operatoriams struktūrinį būdą, kaip per optinio pluošto infrastruktūrą įtraukti, multipleksuoti, perjungti, stebėti ir valdyti įvairius klientų signalus -, pvz., Ethernet, IP, saugyklą ir senąjį SONET/SDH -.
OTN yra skaitmeninis transportavimo sluoksnis, apvyniojantis kliento srautą į standartinį kadrų formatą, pridedant klaidų taisymą ir našumo stebėjimą bei patikimai perduodantis jį optiniuose tinkluose.
Skirtingai nuo atviros optinės jungties, kuri tiesiog perkelia šviesą iš vieno galo į kitą, OTN prideda valdymo ir apsaugos sluoksnį ant pluošto perdavimo. Štai kodėl telekomunikacijų operatoriai, duomenų centrų operatoriai ir didelės įmonės naudojasi OTN, kai tik reikia gedimų izoliavimo, paslaugų{1}lygio matomumo ir keičiamo mastelio perdavimo magistrale, metro aršviesolaidinis sujungimasaplinkos.
Kaip veikia OTN: sluoksniai, rėmo struktūra ir signalo srautas
OTN vadovaujasi sluoksniuotu kapsuliavimo modeliu. Kliento signalas, patenkantis į tinklą, pereina kelis etapus, kol jis perduodamas optiniu kanalu. Procesą galima apibendrinti taip:
- Kliento signalas (Ethernet, IP, Fiber Channel ar kitas protokolas) yra susietas suOPU(Optinio kanalo naudingosios apkrovos vienetas), kuris tarnauja kaip naudingosios apkrovos konteineris.
- OPU yra suvyniotas įODU(Optinio kanalo duomenų vienetas), kuris prideda kelių stebėjimo, tandeminio ryšio stebėjimo ir pabaigos{0}}to{1}} valdymo.
- ODU toliau yra kapsuliuojamas įOTU(Optical Channel Transport Unit), kuris prideda kadrų išlygiavimą ir į priekį klaidų taisymą (FEC), kad būtų užtikrintas patikimas perdavimas.
- OTU perduodamas optiniu kanalu per DWDM sistemą ir atkuriamas tolimajame gale.
OTN sluoksnio funkcijos trumpai
| Sluoksnis | Pilnas vardas | Pagrindinis vaidmuo |
|---|---|---|
| OPU | Optinio kanalo naudingosios apkrovos vienetas | Pritaiko ir susieja kliento signalus į OTN rėmą; tvarko greičio reguliavimą tarp kliento laikrodžio ir OTN laikrodžio |
| ODU | Optinio kanalo duomenų vienetas | Teikia kelio-lygio stebėjimą, tandeminio ryšio stebėjimą (iki 6 lygių), gedimų aptikimą ir valdymo išlaidas nuo pabaigos{2}} iki galo |
| OTU | Optinio kanalo transportavimo vienetas | Prideda rėmo išlygiavimą ir FEC; apibrėžia skyriaus{0}}lygio transportavimą tarp gretimų tinklo elementų |
Pats OTN rėmelis yra suskirstytas į 4 eilutes po 4 080 baitų stulpelių, o FEC baitai yra integruoti kiekvienos eilutės pabaigoje. Šis fiksuotas kadrų dydis -, priešingai nei fiksuotas kadrų dažnis, naudojamas SONET / SDH -, yra apgalvotas dizaino pasirinkimas, leidžiantis OTN efektyviai keistis skirtingomis bitų spartos, nuo OTU1 maždaug 2,7 Gbps iki OTUCn, kai kartotiniai 100 Gbps. TheITU{0}}T toliau atnaujino G.709 seriją, pridedant palaikymą 25G, 50G ir lanksčioms už-100G sąsajoms, kad neatsiliktų nuo 5G perdavimo ir didelės talpos DCI reikalavimų.
Pagrindiniai OTN pranašumai tinklo operatoriams
OTN įdiegimas ant optinės infrastruktūros suteikia keletą konkrečių pranašumų, kurių pliko bangos ilgio perdavimas nesuteikia:
Persiųsti klaidų taisymas (FEC).G.709 apibrėžtas Reed-Solomon FEC gali pagerinti signalo-ir-triukšmo santykį iki 6,2 dB. Praktiškai tai reiškia ilgesnius intervalus tarp regeneravimo vietų, supaprastintas komponentų specifikacijas ir galimybę palaikyti skaidrų optinį tinklą per daugiau stiprintuvų.
Našumo stebėjimas keliuose sluoksniuose.ODU pridėtinės išlaidos suteikia operatoriams per{0}}kelio bitų klaidų dažnio stebėjimą, tandeminio ryšio stebėjimą iki šešių tarpinių domenų ir gedimų indikatorius (AIS, BDI), kurie padeda greitai išskirti problemas -, o ne šalinti viso bangos ilgio triktis.
Kliento{0}}agnostinis transportas.OTN gali perduoti Ethernet, IP / MPLS, pluošto kanalą, vaizdo įrašą ir senąjį SONET / SDH srautą toje pačioje kadrų struktūroje. Dėl to tai praktiška tinklams, kurie aptarnauja mišrų darbo krūvį, o ne vieną protokolą.
Aptarnavimas ir tankinimas.Mažesnės spartos ODU signalai gali būti multipleksuojami į didesnės- spartos konteinerius (pavyzdžiui, keturi ODU1 signalai į vieną ODU2 arba keli ODUflex signalai į OPUCn). Tai leidžia operatoriams efektyviau užpildyti bangos ilgio pajėgumus, o ne skirti visą lambda mažam klientui.
Standartizuotas OAM.Skirtingai nuo patentuotų valdymo perdangų, OTN pridėtines sąnaudas apibrėžia ITU{0}}T standartai, įgalinantys kelių-tiekėjų sąveiką transporto lygmenyje ir švaresnį paslaugų atskyrimą tarp operatoriaus domenų.
OTN vs DWDM: koks skirtumas?
Vienas iš dažniausiai kylančių painiavos taškų yra ryšys tarp OTN ir DWDM. Jie nėra tas pats dalykas ir veikia skirtingais funkciniais lygiais.
| Aspektas | DWDM | OTN |
|---|---|---|
| Pagrindinė funkcija | Optinis bangos ilgio tankinimas - vienu skaidulu perduoda kelis bangos ilgius | Skaitmeninė transporto sistema - apima, stebi ir valdo paslaugas, teikiamas tais bangos ilgiais |
| Sluoksnis | Fizinis/optinis sluoksnis | 1 skaitmeninis sluoksnis (transportavimas ir valdymas) |
| Klaidų taisymas | Iš prigimties neįtraukta | Standartizuotas FEC, apibrėžtas G.709 |
| Veiklos stebėjimas | Apribota optine galia ir OSNR | Pagal-kelio BER stebėjimą, TCM, gedimų indikatorius |
| Paslaugų sąmoningumas | Tik bangos ilgio{0}}lygis | Gali atskirti ir valdyti atskiras paslaugas tam tikro bangos ilgio ribose |
| Multipleksavimas | Bangos ilgio tankinimas (optinis domenas) | ODU konteinerių laiko{0}}dalijimas (skaitmeninis domenas) |
Daugumoje gamybos tinklų DWDM ir OTN veikia kartu. DWDM suteikia neapdorotą optinę talpą - daug bangos ilgių vienamevieno{0}}modo šviesolaidis- o OTN teikia skaitmeninę žvalgybą, kuri leidžia operatoriams valdyti, kas skraido kiekviename bangos ilgyje. Galite paleisti DWDM be OTN (pavyzdžiui, naudojant paprastas taško{2}}to-bangos ilgio paslaugas), bet prarasite struktūrinio stebėjimo, FEC ir priežiūros galimybes, kurias suteikia OTN. Norėdami giliau pažvelgti į tai, kaipWDM tankinimo technologijossusiję su transporto sistemomis, žr. mūsų tankinimo vadovą.
OTN vs SONET / SDH: kodėl pramonė judėjo į priekį
SONET / SDH puikiai tarnavo telekomunikacijų pramonei dešimtmečius, tačiau jo dizainas buvo pagrįstas sinchroniniu TDM balso perdavimu. Kai IP ir Ethernet srautas tapo dominuojančiu, atsirado keletas apribojimų. OTN nuo pat pradžių buvo sukurtas siekiant pašalinti šias spragas.
Rėmo dizaino filosofija.SONET/SDH naudoja fiksuotą 8 000 kadrų per sekundę kadrų pasikartojimo dažnį, o kadrų dydis didėja didėjant bitų spartai. OTN tai pakeičia: jis naudoja fiksuotą kadro dydį (4 eilučių × 4 080 stulpelių) ir sumažina kadrų laikotarpį, kai sparta didėja. Pagal„Ciena“ funkcija-palyginus{1}}funkcijas, šis fiksuoto-kadro-dydžio metodas yra vienas reikšmingiausių struktūrinių skirtumų tarp dviejų technologijų.
FEC ir pasiekiamumas.SONET/SDH nėra standartinio FEC mechanizmo. OTN apibrėžia FEC kaip OTU rėmo dalį, kuri tiesiogiai išplečia perdavimo pasiekiamumą ir sumažina brangaus regeneravimo poreikį.
Mastelio keitimas.SONET / SDH standartai viršija OC-768 (apie 40 Gbps). OTN iš esmės palaiko 100G (OTU4) ir daugiau, o OTUCn mastelį padidina iki 400G, 800G ir daugiau, naudojant modulinius 100G blokus.
Tandeminio ryšio stebėjimas.OTN palaiko iki šešių TCM lygių, palyginti su daug ribotu SONET/SDH stebėjimu. Tai svarbu kelių-operatorių arba kelių-domenų aplinkoje, kur kiekvienam segmentui reikalingas nepriklausomas našumo matomumas.
Beje, SONET / SDH nedingo per naktį. Daugelis operatorių vis dar teikia pasenusias TDM paslaugas, o OTN sukurtas taip, kad tuos signalus skaidriai perduotų pagal naudingą apkrovą -, todėl tinklo planuotojams suteikiamas perėjimo kelias, o ne priverstinis nukopijavimas-ir{3}}pakeitimas.
OTN programos telekomunikacijų, DCI ir įmonių tinkluose
OTN aktualumas neapsiriboja tradiciniais tolimųjų{0}}vežėjų pagrindiniais tinklais. Štai aplinkos, kuriose ji teikia didžiausią vertę:
Telekomunikacijų magistralės ir metro transportas.Vežėjai, kuriantys regioninius ar nacionalinius magistralinius tinklus, pasikliauja OTN, kad būtų galima atlikti šimtų bangų ilgių paslaugas, atskirti gedimus tarp klientų grandinių ir standartizuotą perdavimą tarp sujungtų operatorių.
Duomenų centro sujungimas (DCI).Kai organizacijos sujungia duomenų centrus metro, regioniniais ar tolimais{0}}atstumais, joms paprastai reikia daugiau nei neapdoroto pralaidumo. Jiems reikalingas paslaugų atskyrimas tarp nuomininkų, pasiekiamumo išplėtimas per FEC ir galimybė pritaikyti kelias 10G/100G klientų grandines į bendrus bangos ilgius. OTN kartu su DWDM yra įprastas dizaino pasirinkimas DCI nuorodoms, kurios turi vykdyti mišrų srautą - saugyklos replikaciją, inter-cluster skaičiavimą ir valdymą - per tą patį.šviesolaidinė infrastruktūra.
Įmonės ir universiteto ryšys.Didelės įmonės, turinčios kelias svetaines ir didelius -pralaidumo reikalavimus - finansų įstaigos, ligoninės, tyrimų laboratorijos - vis dažniau naudoja OTN-palaikantį transportą, kad įgytų stebėjimo ir apsaugos funkcijų, kurių trūksta paprastoms eterneto taško-to{5}}nuorodoms.
5G transportas.ITU-T apibrėžė OTU25 ir OTU50 sąsajas, skirtas perduoti 25GBASE-R ir 50GBASE-R eterneto signalus, naudojamus 5G radijo prieigos tinkluose, todėl OTN yra tinkamas naujausios kartos mobiliajai infrastruktūrai.
Dažnos OTN klaidingos nuomonės
"OTN ir DWDM yra tas pats dalykas."Jų nėra. DWDM yra optinio tankinimo metodas; OTN yra skaitmeninio transporto sistema, kuri yra jo viršuje. Daugelis tinklų naudoja abu kartu, tačiau jie sprendžia skirtingas problemas.
"OTN skirtas tik dideliems vežėjams."Nors vežėjai anksti taikė, OTN dabar naudojamas DCI, įmonių ir 5G transporto scenarijuose. Gali būti naudinga bet kuri aplinka, kuriai reikia struktūrinio stebėjimo ir paslaugų valdymo per optinį skaidulą.
"Norėdami naudoti OTN, turite suprasti kiekvieną pridėtinį baitą."Santrumpos - OPU, ODU, OTU, OCh, OMS, OTS - gali būti didžiulės. Praktiškai pagrindinė koncepcija yra nesudėtinga: OTN supakuoja klientų srautą, prideda stebėjimą ir FEC bei perduoda jį standartiniu formatu. Išsamūs pridėtiniai laukai yra svarbūs įrangos dizaineriams ir bandymų inžinieriams, tačiau tinklo planuotojai gali efektyviai dirbti su sluoksnio modeliu ir jo teikiama funkcine nauda.
„OTN pakeičia DWDM“.OTN papildo DWDM, o ne jį pakeičia. Vis tiek reikia optinio sluoksnio bangos ilgiui; OTN virš jo prideda skaitmeninio valdymo ir apsaugos sluoksnį.
Dažnai užduodami klausimai apie OTN
Kokią problemą išsprendžia OTN?
OTN išsprendžia įvairių optinio pluošto klientų paslaugų valdymo, stebėjimo ir apsaugos problemą. Be OTN operatoriai turi neapdoroto bangos ilgio pajėgumą, bet neturi standartizuotų įrankių, skirtų kiekvienos paslaugos gedimų aptikimui, klaidų taisymui ir eismo reguliavimui transporto lygmenyje.
Ar OTN yra fizinio ar transporto sluoksnio technologija?
OTN veikia adresu1 skaitmeninis sluoksnis- transportavimo sluoksnis virš fizinio optinio sluoksnio. Jis priklauso nuo fizinio sluoksnio (pluošto, stiprintuvų, DWDM), skirto šviesai perduoti, tačiau papildomai prideda skaitmeninę kapsuliaciją, stebėjimą ir FEC. ITU-T G.872 architektūra apibrėžia OTN kaip apimantį ir optinius (OCh, OMS, OTS) ir skaitmeninius (OPU, ODU, OTU) posluoksnius.
Ar galite naudoti DWDM be OTN?
Taip. DWDM gali veikti nepriklausomai, kad perneštų bangos ilgius per pluoštą. Tačiau be OTN operatoriai praranda standartizuotą FEC, per-kelio našumo stebėjimą, tandeminio ryšio stebėjimą ir paslaugų-sluoksnio valdymą. Paprastoms nuorodoms iš taško{5}}į-nukreipti tai gali būti priimtina; sudėtingiems kelių paslaugų{7}}tinklams paprastai taip nėra.
Kokie yra standartiniai OTN bitų dažniai?
G.709 standartas apibrėžia kelis fiksuotos spartos konteinerius: OTU1 (~2,7 Gbps), OTU2 (~10,7 Gbps), OTU3 (~43 Gbps) ir OTU4 (~112 Gbps). Be 100G, OTUCn sistema suteikia modulinę n × 100 Gbps spartą. Naujesnis G.709.4 prideda OTU25 ir OTU50 5G transporto programoms. ODUflex leidžia lanksčiai paskirstyti pralaidumą, pritaikytą prie tikslios kliento normos.
Kuo skiriasi OTN iratsakiklis?
Atsakiklis yra aparatinės įrangos įrenginys, konvertuojantis kliento signalus į OTN{0}}įrėmintus bangos ilgius (ir atvirkščiai). OTN yra protokolas ir rėmo struktūra, kurią įgyvendina atsakiklis. Kitaip tariant, atsakiklis yra įranga; OTN yra standartas, kuriuo jis vadovaujasi.
Išvada
OTN yra standartizuotas skaitmeninis transportavimo sluoksnis, dėl kurio optiniai tinklai yra lengviau valdomi, atsparesni ir geriau tinka mišrioms paslaugoms teikti dideliu mastu. Jis veikia su DWDM -, o ne vietoj jo - ir suteikia struktūrinį inkapsuliavimą, klaidų taisymą, našumo stebėjimą ir paslaugų tankinimą, kurio trūksta neapdorotoms optinėms nuorodoms.
Tinklo planuotojams, vertinantiems transporto parinktis, pagrindiniai klausimai yra tai, ar jums reikia matomumo pagal -paslaugą, ar svarbus FEC-išplėstinis pasiekiamumas ir ar jūsų srauto derinys bei veikimo modelis pateisina papildomą transporto intelektą. Jei atsakymas į šiuos klausimus yra teigiamas, OTN priklauso jūsų architektūrai.
Norėdami toliau mokytis apie šviesolaidžio infrastruktūrą, kuria grindžiamas optinis transportas, peržiūrėkite mūsų vadovusOS1 ir OS2 vieno{2}}modo skaidulos, įterpimo praradimas vs grąžinimo praradimas, irmūsų išsamią{0}}OTN technologijos analizę.
Šaltiniai
- ITU-T rekomendacija G.709/Y.1331, „Optinio perdavimo tinklo (OTN) sąsajos“ -itu.int/rec/T-REC-G.709
- ITU-T rekomendacija G.872, „Optinio transporto tinklo (OTN) architektūra“
- ITU naujienos, „ITU standartai pagerina optinio transporto tinklo galimybes“ (2021 m.) -itu.int
- Ciena, „OTN vs SONET/SDH: skirtumų palyginimas“ -cita.com
- ITU-T tyrimo grupė 15, OTN mokymo programa -itu.int (PDF)
- VIAVI Solutions, „G.709 – Optinio transporto tinklas (OTN)“ baltoji knyga -viavisolutions.com (PDF)
