شبكات النقل

OTN (شبكة النقل البصري) هي شبكة نقل أساسية من الجيل التالي تعتمد على تقنية WDM ومنظمة على الطبقة الضوئية. باختصار ، إنها شبكة نقل من الجيل التالي تعتمد على تقسيم الطول الموجي.

المُقدّمة
OTN هو جيل جديد من "نظام النقل الرقمي" و "نظام النقل البصري" الذي يعتمد على تقنية WDM ويتم تنظيمه على الطبقة الضوئية ، وهي الجيل التالي من شبكة النقل الأساسية. OTN هو جيل جديد من "نظام النقل الرقمي" و "نظام النقل البصري" الذي تم توحيده من خلال سلسلة من توصيات قطاع تقييس الاتصالات مثل G.872 و G.709 و G.798 ، والتي ستحل مشاكل شبكات إدارة الطلب على المياه التقليدية مع لا توجد إمكانية جدولة خدمة الطول الموجي / الطول الموجي الفرعي ، وقدرة الشبكات الضعيفة وقدرة الحماية الضعيفة ، إلخ. OTN تحل سلسلة من مشاكل الأنظمة التقليدية من خلال سلسلة من البروتوكولات ، تغطي المجال الكهربائي التقليدي (النقل الرقمي) والمجال البصري (النقل التناظري ) ، وهو معيار موحد لإدارة المجالات الكهربائية والبصرية.

تتعامل OTN بشكل أساسي مع خدمات مستوى الطول الموجي وتقوم بتطوير شبكة النقل إلى مرحلة شبكة بصرية متعددة الأطوال الموجية حقيقية. بفضل الجمع بين معالجة المجال البصري والكهربائي ، توفر OTN سعة نقل ضخمة واتصالًا شفافًا بالكامل بطول الموجة / الطول الموجي الفرعي وحماية من الدرجة الحاملة ، مما يجعلها التكنولوجيا المثلى لتقديم خدمات حبيبية كبيرة النطاق عريض.

الفوائد الرئيسية
الميزة الرئيسية لـ OTN هي أنها متوافقة تمامًا مع الإصدارات السابقة ، ويمكنها البناء على وظائف إدارة SONET / SDH الحالية ، فهي لا توفر الشفافية الكاملة لبروتوكولات الاتصال الموجودة فحسب ، بل توفر أيضًا إمكانات اتصال وشبكات شاملة لـ WDM ، يوفر مواصفات لترابط الطبقة الضوئية لـ ROADM ويكمل قدرات تجميع الطول الموجي الفرعي وقدرات التجنيب. تم بناء قدرة الربط والشبكات من طرف إلى طرف بشكل أساسي على SDH وتوفر نموذجًا للطبقة الضوئية.

يغطي مفهوم OTN كلاً من شبكات الطبقات الضوئية والكهربائية ، وترث تقنيتها المزايا المزدوجة لـ SDH و WDM ، مع الميزات التقنية الرئيسية المتجسدة في:

1. تحويل إشارات العملاء المتعددة وشفافية

يمكن لهيكل إطار OTN المستند إلى ITU-TG.709 أن يدعم رسم الخرائط والإرسال الشفاف لإشارات العملاء المختلفة ، مثل SDH و ATM و Ethernet وما إلى ذلك. يوفر ITU-TG.sup43 توصيات إضافية لمستويات مختلفة من الإرسال الشفاف لخدمات 10GE ، بينما بالنسبة لـ GE و 40GE و 100GE Ethernet وخدمات الشبكة الخاصة القناة الليفية (FC) والوصول إلى خدمات الشبكة Gigabit Passive Optical Network (GPON) تجري حاليًا مناقشة التعيين القياسي لهذه الإطارات على إطارات OTN.

2. مضاعفة عرض النطاق الترددي والتقاطع والتكوين بدقة كبيرة

تحدد OTN تجزئة عرض النطاق الترددي للطبقة الكهربائية كوحدات بيانات المسار البصري (O-DUK ، k = 0,1,2,3،1000،1،2.5) ، أي ODUO (GE ، 2M / S) ODU10 (3Gb / s) ، ODU40 (12Gb / s) و ODU4 (XNUMX جيجابت / ثانية) ، ودقة عرض النطاق الترددي للطبقة الضوئية كأطوال موجية ، على عكس دقة الجدولة لـ VC-XNUMX / VC-XNUMX لـ SDH. والتي يمكن أن تحسن بشكل كبير من قدرة التكيف وكفاءة الإرسال لخدمات عملاء بيانات النطاق الترددي العالي.

3. قدرات إدارة النفقات العامة والصيانة القوية
توفر OTN قدرات إدارة النفقات العامة المماثلة لـ SDH ، وتعزز بنية رتل OTN في طبقة المسار البصري OTN بشكل كبير قدرات المراقبة الرقمية لهذه الطبقة. بالإضافة إلى ذلك ، تقدم OTN 6 طبقات من مراقبة الاتصال الترادفي المتداخلة (TCM) ، مما يجعل من الممكن اتباع نهج مراقبة الأداء المتزامن من طرف إلى طرف ومتعدد القطاعات لشبكات OTN. يتم توفير أدوات إدارة مناسبة للإرسال عبر المشغل.

4. تعزيز قدرات الشبكات والحماية
أدى إدخال هياكل إطارات OTN ، وعمليات الانتقال ODUk ، والتقسيم البصري متعدد الأبعاد القابل لإعادة التكوين والمضاعفات (ROADM) إلى تعزيز قدرات الشبكات لشبكات النقل الضوئية ، مما أدى إلى تغيير الوضع الراهن استنادًا إلى عرض النطاق الترددي لجدولة SDH VC-12 / VC-4 و WDM توفير عرض نطاق نقل عالي السعة من نقطة إلى نقطة. أدى اعتماد تقنية تصحيح الخطأ الأمامي (FEC) إلى زيادة مسافة نقل الطبقة الضوئية بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، ستوفر OTN وظائف حماية خدمة أكثر مرونة استنادًا إلى الطبقات الكهربائية والبصرية ، مثل حماية اتصال الشبكة الفرعية البصرية (SNCP) وحماية الحلقة المشتركة استنادًا إلى طبقة ODUk والقناة الضوئية أو حماية المقطع متعدد الإرسال استنادًا إلى الطبقة الضوئية ، لكن تقنية الحلقة المشتركة لم يتم توحيدها بعد.

سيناريوهات التطبيق

توفر الشبكات الضوئية الذكية القائمة على OTN حلاً مرغوبًا للغاية لنقل خدمات النطاق العريض الحبيبية الكبيرة. تتكون شبكة النقل بشكل أساسي من شبكة نقل جذع مشتركة بين المقاطعات وشبكة نقل جذع داخل المقاطعات وشبكة نقل حضرية (محلية) ، والتي يمكن تقسيمها إلى طبقة أساسية وطبقة تقارب وطبقة وصول. أكبر ميزة لتكنولوجيا OTN على SDH هي أنها توفر جدولة عرض نطاق حبيبية كبيرة ونقلها. لذلك ، يعتمد استخدام تقنية OTN على مستويات شبكة مختلفة على حجم دقة عرض النطاق الترددي لخدمات الجدولة الرئيسية. وفقًا للحالة الحالية للشبكة ، فإن الدقة الرئيسية للجدولة في الطبقة الأساسية لشبكات النقل الرئيسية بين المقاطعات وشبكات النقل عبر المقاطعات وشبكات النقل بالمترو (المحلية) هي بشكل عام Gb / s وما فوق ، لذا فإن تقنية OTN مع أفضل المزايا وقابلية التوسع يمكن استخدامها لبناء هذه الطبقات في التفضيل. بالنسبة لمستويات التقارب والوصول لشبكات النقل الحضرية (المحلية) ، تُفضل أيضًا تقنية OTN عندما تصل جسيمات الجدولة الرئيسية إلى مستوى Gb / s.

1. شبكة النقل الضوئية الوطنية العمود الفقري

مع الشبكة والخدمات القائمة على بروتوكول الإنترنت ، وتطوير خدمات جديدة والزيادة السريعة في مستخدمي النطاق العريض ، زادت حركة بروتوكول الإنترنت على الخطوط الرئيسية الوطنية بشكل كبير ونما الطلب على النطاق الترددي بشكل كبير عامًا بعد عام. تحمل خطوط الاتصال الوطنية لإدارة الطلب على المياه خدمات المسافات الطويلة PSTN / 2G وخدمات المسافات الطويلة NGN / 3G وخدمات خطوط الاتصال الوطنية للإنترنت وما إلى ذلك. نظرًا للكم الهائل من خدمات التحميل ، فإن خط النقل الوطني لإدارة الطلب على المياه لديه حاجة ملحة جدًا لحماية خدمات الحمل.

بعد اعتماد تقنية OTN ، يمكن أن يحقق وضع تحمل عنوان IP الوطني عبر OTN حماية SNCP ، وحماية شبكة الحلقة المشابهة لـ SDH ، وحماية شبكة MESH وطرق حماية الشبكة الأخرى ، وقدرة الحماية الخاصة بها قابلة للمقارنة مع SDH ، علاوة على ذلك ، تعقيد المعدات و يتم أيضًا تقليل التكلفة بشكل كبير.

2. شبكة النقل الضوئية الأساسية داخل المقاطعات / الإقليمية

تنقل أجهزة التوجيه الأساسية داخل المقاطعات / الإقليمية خدمات بين مكاتب المسافات الطويلة (NGN / 3G / IPTV / خط العملاء الكبير ، إلخ). من خلال بناء شبكة نقل بصري OTN العمود الفقري الإقليمي / الإقليمي ، يمكن تحقيق نقل آمن وموثوق لخدمات الحبوب الكبيرة GE / 10GE ، 2.5G / 10GPOS ؛ يمكن تشكيل شبكة حلقية وشبكة حلقية معقدة وشبكة MESH ؛ يمكن توسيع الشبكة عند الطلب ؛ خدمة الطول الموجي / الطول الموجي الفرعي يمكن تحقيق الجدولة المتقاطعة وتجنيبها ، ويمكن توفير خدمات خط خاص للعملاء بطول الموجة / الطول الموجي الفرعي ؛ يمكن أيضًا تحقيق خدمات أخرى مثل STM-1/4/16 / 64SDH ، وشبكة MESH ، وما إلى ذلك. 4/16/64 SDH ، أجهزة الصراف الآلي ، FE ، DVB ، HDTV ، أي ، إلخ.

3. المترو / شبكة النقل البصرية المحلية

في الطبقة الأساسية لشبكة المترو ، يمكن لشبكة النقل البصري OTN أن تدرك نقل خدمات النطاق العريض للحبوب الكبيرة بين موجه التقارب المترو ، وجهاز توجيه التقارب للشبكة المحلية C4 (مركز المنطقة / المقاطعة) وجهاز التوجيه المترو الأساسي. بالنسبة لخدمات Ethernet ، يمكن تحقيق تقارب الطبقة 2 لتحسين استخدام عرض النطاق الترددي لقناة Ethernet ؛ يمكن توجيه خدمة الطول الموجي / الطول الموجي الفرعي لتحقيق الوصول إلى خدمة الخط الخاص بطول الموجة / الطول الموجي الفرعي ؛ يمكن تحقيق عملية عرض النطاق الترددي من خلال تحقيق عرض النطاق الترددي عند الطلب والشبكة الخاصة الافتراضية البصرية ، وما إلى ذلك. من شبكة المجموعة ، يمكن أيضًا إعادة تنظيم بنية الشبكة لشبكة النقل الحضرية المعقدة ، مما يجعل التسلسل الهرمي لشبكة النقل أكثر وضوحًا.

4 ، بناء شبكات الملكية

مع زيادة الطلب على تطبيقات شبكة المؤسسة ، فإن الشركات الكبيرة ، والإدارات الحكومية ، وما إلى ذلك ، لديها أيضًا طلب على جدولة دوائر الحبوب الكبيرة ، في حين أن الشبكة الخاصة ضعيفة للغاية في موارد الألياف مقارنة بشبكة الناقل ، فإن إدخال OTN لا يزيد فقط من مرونة الجدولة لدوائر الحبوب الكبيرة ، ولكنه يوفر أيضًا كمية كبيرة من موارد الألياف.

في طبقة الوصول الخاصة بـ MAN ، مع التحول التنازلي لمعدات الوصول إلى النطاق العريض ، سيتم استخدام معدات الوصول DSLAM مثل ADSL2 + / VDSL2 على نطاق واسع ، وسيتم اعتماد الوصلة الصاعدة GE ؛ مع تزايد عدد مستخدمي الخطوط المخصصة لشركة GE في المجموعة ، سيتم أيضًا زيادة عدد واجهات GE بأعداد كبيرة. انه لائق. يجب إرسال عدد كبير من خدمات GE إلى BAS و SR للمكتب النهائي. يعد الجمع بين OTN أو OTN + OCDMA-PON خيارًا أفضل ، مما سيوفر بشكل كبير الاستهلاك السريع لموارد الألياف الناتجة عن الاتصال المباشر بالألياف ، وفي الوقت نفسه ، يمكن استخدام OTN لتحقيق حماية الخدمة وتعزيز قابلية الإدارة و قابلية تشغيل موارد النطاق الترددي لطبقة الوصول للرجل.

اتجاهات التنمية
OTN هي تقنية جديدة للتطبيق ، ولكن تطورها كان ناضجًا لسنوات عديدة ، وقد بدأ قطاع تقييس الاتصالات في تطوير معايير OTN منذ عام 1998 ، وبحلول عام 2003 ، تم الانتهاء من المعايير الرئيسية بشكل أساسي ، مثل OTN المنطقي السطح البيني G.709 والواجهة المادية OTN G.959.1 ومعيار المعدات G.798 ومعيار الارتعاش G.8251 والحماية G.873.1 وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، أكمل قطاع تقييس الاتصالات أيضًا تطوير المواصفات الرئيسية لشبكة OTN طائرات التحكم والإدارة القائمة.

بالإضافة إلى التطوير المتزايد للمعايير ، تقدمت تقنية OTN أيضًا بسرعة في السنوات الأخيرة من حيث المعدات وأجهزة الاختبار. يدعم موردو معدات النقل الأساسيون بشكل عام نوعًا واحدًا أو أكثر من معدات OTN. بالإضافة إلى ذلك ، يقدم بائعي أجهزة النقل السائدة بشكل عام أجهزة تدعم شبكات النقل الذكية (OTN).

مع الدافع القوي لتطوير الخدمة السريع والنضج المتزايد لتكنولوجيا OTN وتنفيذها ، تم تطبيق تقنية OTN جزئيًا في الشبكات التجريبية أو التجارية. في الولايات المتحدة وأوروبا ، أنشأ مشغلو الشبكات الأكبر مثل Verizon و Deutsche Telekom شبكات G.709 OTN كجيل جديد من منصات الإرسال. من المتوقع أن تشهد OTN نموًا هائلاً في السنوات القادمة.

قدم المشغلون الأجانب عمومًا طلبات كبيرة على القدرة على دعم واجهات OTN في شبكات النقل الخاصة بهم ، بينما تهيمن معدات ROADM على تطبيقات الشبكة الفعلية ، والتي ترتبط بشكل أساسي بعوامل مثل إدارة الشبكة وتكاليف الصيانة ونطاق الشبكة. منذ عام 2007 ، أجرت China Telecom و China Netcom السابقة و China Mobile Group أبحاثًا واختبارًا حول تطبيق تقنية OTN ، كما نشرت بعض شبكات المقاطعات أيضًا شبكات تجريبية تعتمد على تقنية OTN ، مع معدات OTN القائمة على تقاطع الطبقة الكهربائية ومعدات شبكات النقل الضوئية القائمة على الطرق. معدات OTN. نظرًا لارتفاع تكلفة الصيانة لـ ROADM مقارنةً بنظام الصيانة الحالي ، فقد تم استخدام ROADM فقط في تجارب صغيرة الحجم من قبل بعض المشغلين ، بينما تم استخدام معدات OTN القائمة على تقاطع الطبقة الكهربائية على نطاق واسع من قبل المشغلين الرئيسيين مثل الصين Mobile و Telecom و Unicom و Broadcast ، بالإضافة إلى الشبكات الخاصة الكبيرة مثل Southern Power و Sinopec.

كأفضل خيار لتطوير تكنولوجيا شبكة النقل ، من المتوقع أن يتم استخدام تقنية OTN على نطاق واسع في المستقبل القريب ، لتصبح التكنولوجيا المفضلة للمشغلين لإنشاء منصة شبكة ممتازة وتوسيع سوق أعمالهم.