OTN (Optical Transport Network) ist ein Backbone-Transportnetzwerk der nächsten Generation, das auf WDM-Technologie basiert und auf der optischen Ebene organisiert ist. Kurz gesagt handelt es sich um ein Transportnetzwerk der nächsten Generation, das auf Wellenlängenteilung basiert.
Einleitung
OTN ist eine neue Generation von „digitalen Transportsystemen“ und „optischen Transportsystemen“, die auf WDM-Technologie basieren und auf der optischen Ebene organisiert sind, der nächsten Generation von Backbone-Transportnetzwerken. OTN ist eine neue Generation von „digitalen Transportsystemen“ und „optischen Transportsystemen“, die durch eine Reihe von ITU-T-Empfehlungen wie G.872, G.709 und G.798 standardisiert sind und die Probleme traditioneller WDM-Netzwerke lösen keine Fähigkeit zur Planung von Wellenlängen-/Subwellenlängendiensten, schwache Netzwerkfähigkeit und schwache Schutzfähigkeit usw. OTN löst eine Reihe von Problemen traditioneller Systeme durch eine Reihe von Protokollen, die den traditionellen elektrischen Bereich (digitaler Transport) und den optischen Bereich (analoger Transport) umfassen ) und ist ein einheitlicher Standard für die Verwaltung der elektrischen und optischen Bereiche.
OTN befasst sich im Wesentlichen mit Diensten auf Wellenlängenebene und erweitert das Transportnetzwerk zu einem echten optischen Netzwerk mit mehreren Wellenlängen. Dank der Kombination aus optischer und elektrischer Domänenverarbeitung bietet OTN eine enorme Übertragungskapazität, vollständig transparente End-to-End-Wellenlängen-/Subwellenlängen-Konnektivität und Schutz auf Carrier-Niveau und ist damit die optimale Technologie für die Bereitstellung breitbandiger, hochgranularer Dienste.
Ihre Vorteile:
Der Hauptvorteil von OTN besteht darin, dass es vollständig abwärtskompatibel ist, auf vorhandenen SONET/SDH-Verwaltungsfunktionen aufbauen kann und nicht nur vollständige Transparenz der vorhandenen Kommunikationsprotokolle bietet, sondern auch End-to-End-Konnektivität und Netzwerkfunktionen bietet WDM stellt Spezifikationen für optische Schichtverbindungen für ROADM bereit und ergänzt Subwellenlängen-Aggregations- und Sparing-Funktionen. Die End-to-End-Verbindungs- und Netzwerkfähigkeit basiert hauptsächlich auf SDH und stellt ein Paradigma für die optische Schicht dar.
Das OTN-Konzept deckt sowohl optische als auch elektrische Netzwerke ab und seine Technologie übernimmt die doppelten Vorteile von SDH und WDM, wobei die wichtigsten technischen Merkmale Folgendes umfassen:
1. Kapselung mehrerer Kundensignale und transparente Übertragung
Die auf ITU-TG.709 basierende OTN-Rahmenstruktur kann die Abbildung und transparente Übertragung verschiedener Kundensignale wie SDH, ATM, Ethernet usw. unterstützen. ITU-TG.sup43 bietet zusätzliche Empfehlungen für verschiedene Ebenen der transparenten Übertragung für 10GE-Dienste , während für GE, 40GE, 100GE Ethernet, private Netzwerkdienste Fibre Channel (FC) und Zugangsnetzwerkdienste Gigabit Passive Optical Network (GPON) die standardisierte Zuordnung dieser zu OTN-Frames derzeit diskutiert wird.
2. Bandbreiten-Multiplexing, Crossover und Konfiguration mit großer Granularität
OTN definiert die Bandbreitengranularität der elektrischen Schicht als optische Pfaddateneinheiten (O-DUK, k=0,1,2,3), d. h. ODUO (GE, 1000 M/S), ODU1 (2.5 Gbit/s), ODU2 (10 Gbit). /s) und ODU3 (40 Gbit/s) und die Bandbreitengranularität der optischen Schicht als Wellenlängen, im Gegensatz zur Planungsgranularität von VC-12/VC-4 für SDH. Die OTN-Multiplex-, Crossover- und Konfigurationsgranularität ist deutlich größer, Dies kann die Anpassungsfähigkeit und Übertragungseffizienz von Datenkundendiensten mit hoher Bandbreite erheblich verbessern.
3. Leistungsstarke Overhead- und Wartungsmanagementfunktionen
OTN bietet ähnliche Overhead-Managementfunktionen wie SDH, und die OTN-Rahmenstruktur auf der OTN-Schicht des optischen Pfads (OCh) verbessert die digitalen Überwachungsfunktionen dieser Schicht erheblich. Darüber hinaus bietet OTN 6 Ebenen der verschachtelten Tandem-Verbindungsüberwachung (TCM), die es ermöglicht, einen End-to-End- und mehrsegmentigen gleichzeitigen Leistungsüberwachungsansatz für OTN-Netzwerke zu verfolgen. Für die betreiberübergreifende Übertragung stehen geeignete Managementtools zur Verfügung.
4. Verbesserte Netzwerk- und Schutzfunktionen
Die Einführung von OTN-Rahmenstrukturen, ODUk-Crossovers und mehrdimensional rekonfigurierbaren optischen Teilungs- und Multiplexern (ROADM) hat die Netzwerkfähigkeiten optischer Transportnetze erheblich verbessert und den Status Quo basierend auf SDH VC-12/VC-4-Planungsbandbreite und WDM verändert Punkt-zu-Punkt-Bereitstellung von Transportbandbreite mit hoher Kapazität. Die Einführung der Forward Error Correction (FEC)-Technologie hat die Entfernung der optischen Schichtübertragung erheblich vergrößert. Darüber hinaus wird OTN flexiblere Dienstschutzfunktionen basierend auf den elektrischen und optischen Schichten bereitstellen, wie z. B. den optischen Teilnetzverbindungsschutz (SNCP) und den gemeinsamen Ringschutz basierend auf der ODUk-Schicht sowie den Schutz optischer Kanäle oder gemultiplexter Segmente basierend auf der optischen Schicht. Die Shared-Ring-Technologie ist jedoch noch nicht standardisiert.
Anwendungsszenarien
OTN-basierte intelligente optische Netzwerke wären eine äußerst wünschenswerte Lösung für die Übertragung großer, granularer Breitbanddienste. Das Übertragungsnetz besteht hauptsächlich aus einem Fernübertragungsnetz zwischen den Provinzen, einem Fernübertragungsnetz innerhalb der Provinzen und einem städtischen (lokalen) Übertragungsnetz, das weiter in Kernschicht, Konvergenzschicht und Zugangsschicht unterteilt werden kann. Der größte Vorteil der OTN-Technologie gegenüber SDH besteht darin, dass sie eine detaillierte Bandbreitenplanung und -übertragung ermöglicht. Ob die OTN-Technologie auf verschiedenen Netzwerkebenen eingesetzt wird, hängt daher von der Größe der Bandbreitengranularität der Hauptplanungsdienste ab. Nach dem aktuellen Status des Netzwerks beträgt die Hauptgranularität der Planung auf der Kernebene von Fernübertragungsnetzen zwischen den Provinzen, Fernübertragungsnetzen innerhalb der Provinzen und (lokalen) U-Bahn-Übertragungsnetzen im Allgemeinen Gbit/s und mehr, also die OTN-Technologie mit besseren Vorteilen und Skalierbarkeit können bevorzugt zum Aufbau dieser Schichten verwendet werden. Für die Konvergenz- und Zugriffsebenen städtischer (lokaler) Verkehrsnetze wird die OTN-Technologie auch dann bevorzugt, wenn die Hauptplanungspartikel die Gb/s-Ebene erreichen.
1. Nationales optisches Backbone-Transportnetz
Mit IP-basierten Netzwerken und Diensten, der Entwicklung neuer Dienste und der rasanten Zunahme der Breitbandnutzer hat der IP-Verkehr auf nationalen Fernleitungen dramatisch zugenommen und der Bandbreitenbedarf ist von Jahr zu Jahr exponentiell gestiegen. Über nationale WDM-Hauptleitungen werden PSTN/2G-Ferngespräche, NGN/3G-Ferngespräche, nationale Internet-Hauptleitungsdienste usw. übertragen. Aufgrund der großen Menge an Peilungsdiensten besteht auf der nationalen WDM-Hauptleitung ein dringender Bedarf an Schutz für Peilungsdienste.
Nach der Einführung der OTN-Technologie kann der Übertragungsmodus des nationalen Trunk-IP über OTN SNCP-Schutz, Ringnetzwerkschutz ähnlich wie SDH, MESH-Netzwerkschutz und andere Netzwerkschutzmethoden realisieren, und seine Schutzkapazität ist mit SDH vergleichbar, darüber hinaus ist die Gerätekomplexität und Die Kosten werden ebenfalls erheblich reduziert.
2. Innerprovinzielles/regionales optisches Backbone-Übertragungsnetz
Innerprovinzielle/regionale Backbone-Router übertragen Dienste zwischen Fernbüros (NGN/3G/IPTV/Großkundenanschluss usw.). Durch den Aufbau eines optischen Backbone-OTN-Übertragungsnetzes auf Provinz-/Regionalebene kann eine sichere und zuverlässige Übertragung von GE/10GE- und 2.5G/10GPOS-Großkorndiensten realisiert werden; Es können Ringnetzwerke, komplexe Ringnetzwerke und MESH-Netzwerke gebildet werden. Netzwerk kann bei Bedarf erweitert werden; Wellenlängen-/Subwellenlängendienst-Cross-Scheduling und Sparing können realisiert werden, und Wellenlängen-/Subwellenlängen-Privatleitungsdienste für Großkunden können bereitgestellt werden. Andere Dienste wie STM-1/4/16/64SDH, MESH-Netzwerk usw. können ebenfalls realisiert werden. 4/16/64SDH, ATM, FE, DVB, HDTV, ANY usw.
3. Metro-/lokales optisches Transportnetz
In der Kernschicht des Metronetzes kann das optische OTN-Transportnetz die Übertragung großer Breitbanddienste zwischen dem Metro-Konvergenzrouter, dem lokalen Netzwerk-C4-Konvergenzrouter (Bezirks-/Kreiszentrum) und dem Metro-Kernrouter realisieren. Für Ethernet-Dienste kann Layer-2-Konvergenz realisiert werden, um die Bandbreitennutzung des Ethernet-Kanals zu verbessern; Wellenlängen-/Subwellenlängendienste können kanalisiert werden, um den Zugang zu privaten Leitungsdiensten mit Wellenlängen/Subwellenlängen zu realisieren; Der Bandbreitenbetrieb kann durch die Realisierung von Bandbreiten-on-Demand und optischen virtuellen privaten Netzwerken usw. realisiert werden. Ausgehend vom Gruppennetzwerk kann auch die Netzwerkstruktur des komplexen städtischen Übertragungsnetzes neu organisiert werden, wodurch die Hierarchie des Übertragungsnetzes klarer wird.
4、Aufbau proprietärer Netzwerke
Mit der steigenden Nachfrage nach Unternehmensnetzwerkanwendungen haben große Unternehmen, Regierungsbehörden usw. auch einen Bedarf an großräumiger Leitungsplanung, während das private Netzwerk im Vergleich zum Carrier-Netzwerk sehr arm an Glasfaserressourcen ist, was die Einführung von OTN zur Folge hat Erhöht nicht nur die Planungsflexibilität großkörniger Schaltkreise, sondern spart auch eine große Menge an Glasfaserressourcen.
In der Zugangsschicht des MAN werden mit der Abwärtsverschiebung von Breitbandzugangsgeräten DSLAM-Zugangsgeräte wie ADSL2+/VDSL2 weit verbreitet sein und GE-Uplink übernommen werden; Mit der zunehmenden Anzahl von GE-Dedicated-Line-Benutzern in der Gruppe wird auch die Anzahl der GE-Schnittstellen in großer Zahl erhöht. Ist angemessen. Eine große Anzahl von GE-Diensten muss an das BAS und SR des Endbüros übertragen werden. Die Kombination von OTN oder OTN + OCDMA-PON ist eine bessere Wahl, da sie den schnellen Verbrauch von Glasfaserressourcen, der durch eine direkte Glasfaserverbindung verursacht wird, erheblich einspart. Gleichzeitig kann OTN verwendet werden, um Dienstschutz zu erreichen und die Verwaltbarkeit zu verbessern Funktionsfähigkeit der Bandbreitenressourcen der Zugriffsschicht des MAN.
Entwicklungstrends
OTN ist eine neue Technologie für die Anwendung, aber seine eigene Entwicklung ist seit vielen Jahren ausgereift, und die ITU-T hat seit 1998 mit der Entwicklung von OTN-Standards begonnen, und bis 2003 waren die wichtigsten Standards im Wesentlichen fertiggestellt, wie z. B. OTN Logical Schnittstelle G.709, physische OTN-Schnittstelle G.959.1, Gerätestandard G.798, Jitter-Standard G.8251, Schutz G.873.1 usw. Darüber hinaus hat die ITU-T auch die Entwicklung der Hauptspezifikationen für das OTN abgeschlossen -basierte Kontroll- und Managementebenen.
Neben der zunehmenden Entwicklung von Standards hat sich die OTN-Technologie in den letzten Jahren auch hinsichtlich der Ausrüstung und Testinstrumentierung rasant weiterentwickelt. Mainstream-Anbieter von Transportausrüstung unterstützen im Allgemeinen einen oder mehrere Arten von OTN-Geräten. Darüber hinaus bieten gängige Anbieter von Transportinstrumenten im Allgemeinen OTN-fähige Instrumente an.
Aufgrund des starken Strebens nach schneller Dienstentwicklung und der zunehmenden Reife der OTN-Technologie und -Implementierung wurde die OTN-Technologie teilweise in Test- oder kommerziellen Netzwerken eingesetzt. In den USA und Europa haben die größeren Netzbetreiber wie Verizon und die Deutsche Telekom G.709-OTN-Netze als neue Generation von Übertragungsplattformen etabliert. Für OTN wird in den kommenden Jahren ein massives Wachstum erwartet.
Ausländische Betreiber stellen im Allgemeinen erhebliche Anforderungen an die Fähigkeit, OTN-Schnittstellen in ihren Transportnetzen zu unterstützen, während die tatsächlichen Netzwerkanwendungen von ROADM-Geräten dominiert werden, was hauptsächlich mit Faktoren wie Netzwerkverwaltungs- und Wartungskosten und Netzwerkgröße zusammenhängt. Seit 2007 haben China Telecom, das ehemalige China Netcom und die China Mobile Group Forschung und Tests zur Anwendung der OTN-Technologie durchgeführt, und einige Provinznetze haben teilweise auch Testnetze auf Basis der OTN-Technologie mit OTN-Geräten auf Basis von Electric Layer Crossover eingeführt und ROADM-basierte OTN-Geräte. OTN-Geräte. Aufgrund der hohen Wartungskosten von ROADM im Vergleich zum aktuellen Wartungssystem wurde ROADM von einigen Betreibern nur in kleinen Experimenten eingesetzt, während OTN-Geräte, die auf elektrischer Schichtüberkreuzung basieren, von großen Betreibern wie China in großem Maßstab eingesetzt wurden Mobilfunk, Telekommunikation, Unicom und Broadcast sowie große private Netzwerke wie Southern Power und Sinopec.
Als beste Wahl für die Entwicklung der Transportnetzwerktechnologie ist zu erwarten, dass die OTN-Technologie in naher Zukunft häufiger eingesetzt wird und für Betreiber zur Technologie der Wahl wird, um eine hervorragende Netzwerkplattform zu schaffen und ihren Geschäftsmarkt zu erweitern.
