Το OTN (Optical Transport Network) είναι ένα δίκτυο μεταφορών επόμενης γενιάς βασισμένο στην τεχνολογία WDM και οργανωμένο στο οπτικό επίπεδο. Εν ολίγοις, είναι ένα δίκτυο μεταφορών επόμενης γενιάς που βασίζεται στη διαίρεση μήκους κύματος.
Εισαγωγή
Το OTN είναι μια νέα γενιά «ψηφιακού συστήματος μεταφορών» και «οπτικού συστήματος μεταφοράς» που βασίζεται στην τεχνολογία WDM και οργανώνεται στο οπτικό στρώμα, το οποίο είναι η επόμενη γενιά του βασικού δικτύου μεταφορών. Το OTN είναι μια νέα γενιά "ψηφιακού συστήματος μεταφοράς" και "οπτικού συστήματος μεταφοράς" τυποποιημένης από μια σειρά συστάσεων ITU-T όπως οι G.872, G.709 και G.798, οι οποίες θα λύσουν τα προβλήματα των παραδοσιακών δικτύων WDM με δεν υπάρχει δυνατότητα προγραμματισμού υπηρεσίας μήκους κύματος/υπομήκους κύματος, ασθενής ικανότητα δικτύωσης και ασθενής ικανότητα προστασίας, κ.λπ. ), και είναι ένα ενοποιημένο πρότυπο για τη διαχείριση των ηλεκτρικών και οπτικών τομέων.
Το OTN ασχολείται θεμελιωδώς με υπηρεσίες σε επίπεδο μήκους κύματος και προάγει το δίκτυο μεταφορών σε ένα πραγματικό στάδιο οπτικού δικτύου πολλαπλών μηκών κύματος. Χάρη στον συνδυασμό επεξεργασίας οπτικού και ηλεκτρικού τομέα, το OTN προσφέρει τεράστια χωρητικότητα μετάδοσης, πλήρως διαφανή συνδεσιμότητα μήκους κύματος/υπομήκους κύματος από άκρο σε άκρο και προστασία επιπέδου φορέα, καθιστώντας το τη βέλτιστη τεχνολογία για την παροχή ευρυζωνικών, μεγάλων κοκκωδών υπηρεσιών.
Βασικά οφέλη
Το κύριο πλεονέκτημα του OTN είναι ότι είναι πλήρως συμβατό προς τα πίσω, μπορεί να βασιστεί σε υπάρχουσες λειτουργίες διαχείρισης SONET/SDH, όχι μόνο παρέχει πλήρη διαφάνεια των πρωτοκόλλων επικοινωνίας που υπάρχουν, αλλά επίσης παρέχει από άκρο σε άκρο συνδεσιμότητα και δυνατότητες δικτύωσης για WDM, παρέχει προδιαγραφές για διασυνδέσεις οπτικών επιπέδων για ROADM και συμπληρώνει τις δυνατότητες συσσωμάτωσης υπομήκους κύματος και εξοικονόμησης. Η δυνατότητα σύνδεσης και δικτύωσης από άκρο σε άκρο βασίζεται κυρίως σε SDH και παρέχει ένα παράδειγμα για το οπτικό στρώμα.
Η ιδέα OTN καλύπτει δίκτυα οπτικών και ηλεκτρικών επιπέδων και η τεχνολογία της κληρονομεί τα διπλά πλεονεκτήματα των SDH και WDM, με βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά που ενσωματώνονται σε:
1. Πολλαπλή ενθυλάκωση σήματος πελατών και διαφανής μετάδοση
Η δομή πλαισίου OTN που βασίζεται στο ITU-TG.709 μπορεί να υποστηρίξει τη χαρτογράφηση και τη διαφανή μετάδοση διαφόρων σημάτων πελατών, όπως SDH, ATM, Ethernet, κ.λπ. Το ITU-TG.sup43 παρέχει πρόσθετες συστάσεις για διαφορετικά επίπεδα διαφανούς μετάδοσης για υπηρεσίες 10GE , ενώ για GE, 40GE, 100GE Ethernet, υπηρεσίες ιδιωτικού δικτύου Fiber Channel (FC) και υπηρεσίες πρόσβασης δικτύου Gigabit Passive Optical Network (GPON) Η τυποποιημένη αντιστοίχιση αυτών σε πλαίσια OTN είναι επί του παρόντος υπό συζήτηση.
2. Πολυπλεξία εύρους ζώνης, crossover και διαμόρφωση σε μεγάλη ευαισθησία
Το OTN ορίζει την κοκκοποίηση εύρους ζώνης του ηλεκτρικού στρώματος ως μονάδες δεδομένων οπτικής διαδρομής (O-DUK, k=0,1,2,3), δηλαδή ODUO (GE, 1000M/S) ODU1 (2.5Gb/s), ODU2 (10Gb /s) και ODU3 (40 Gb/s) και η κοκκοποίηση εύρους ζώνης του οπτικού στρώματος ως μήκη κύματος, σε αντίθεση με την κοκκοποίηση προγραμματισμού του VC-12/VC-4 για SDH. που μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ικανότητα προσαρμογής και την αποτελεσματικότητα μετάδοσης των υπηρεσιών πελατών δεδομένων υψηλού εύρους ζώνης.
3. Ισχυρές γενικές δαπάνες και δυνατότητες διαχείρισης συντήρησης
Το OTN παρέχει παρόμοιες δυνατότητες διαχείρισης γενικής χρήσης με το SDH και η δομή πλαισίου OTN στο επίπεδο οπτικής διαδρομής OTN (Och) ενισχύει σημαντικά τις δυνατότητες ψηφιακής παρακολούθησης αυτού του επιπέδου. Επιπλέον, το OTN προσφέρει 6 επίπεδα ένθετης παρακολούθησης διαδοχικής σύνδεσης (TCM), η οποία καθιστά δυνατή την υιοθέτηση μιας προσέγγισης ταυτόχρονης παρακολούθησης απόδοσης από άκρο σε άκρο και πολλαπλών τμημάτων στη δικτύωση OTN. Παρέχονται κατάλληλα εργαλεία διαχείρισης για μετάδοση μεταξύ χειριστή.
4. Βελτιωμένες δυνατότητες δικτύωσης και προστασίας
Η εισαγωγή δομών πλαισίων OTN, crossovers ODUk και πολυδιάστατων αναδιαμορφώσιμων οπτικών διαίρεσης και πολυπλέκτης (ROADM) έχει βελτιώσει σημαντικά τις δυνατότητες δικτύωσης των οπτικών δικτύων μεταφοράς, αλλάζοντας το status quo με βάση το εύρος ζώνης προγραμματισμού SDH VC- 12/VC-4 και το WDM-XNUMX παροχή από σημείο σε σημείο εύρους ζώνης μεταφοράς υψηλής χωρητικότητας. Η υιοθέτηση της τεχνολογίας Forward Error Correction (FEC) έχει αυξήσει σημαντικά την απόσταση μετάδοσης οπτικού στρώματος. Επιπλέον, το OTN θα παρέχει πιο ευέλικτες λειτουργίες προστασίας υπηρεσιών με βάση τα ηλεκτρικά και οπτικά στρώματα, όπως προστασία σύνδεσης οπτικού υποδικτύου (SNCP) και προστασία κοινόχρηστου δακτυλίου βάσει του επιπέδου ODUk και του οπτικού καναλιού ή προστασία πολυπλεξικού τμήματος με βάση το οπτικό επίπεδο. αλλά η τεχνολογία κοινόχρηστου δακτυλίου δεν έχει ακόμη τυποποιηθεί.
Σεναρίων εφαρμογής
Τα ευφυή οπτικά δίκτυα που βασίζονται σε OTN θα παρείχαν μια εξαιρετικά επιθυμητή λύση για τη μετάδοση μεγάλων ευρυζωνικών υπηρεσιών. Το δίκτυο μεταφοράς αποτελείται κυρίως από δια-επαρχιακό δίκτυο μεταφοράς κορμού, ενδοεπαρχιακό δίκτυο μεταφοράς κορμού και μητροπολιτικό (τοπικό) δίκτυο μεταφοράς, το οποίο μπορεί περαιτέρω να χωριστεί σε επίπεδο πυρήνα, στρώμα σύγκλισης και επίπεδο πρόσβασης. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της τεχνολογίας OTN έναντι της SDH είναι ότι παρέχει μεγάλο εύρος ζώνης προγραμματισμού και μετάδοσης. Επομένως, εάν η τεχνολογία OTN χρησιμοποιείται σε διαφορετικά επίπεδα δικτύου εξαρτάται από το μέγεθος της ευαισθησίας εύρους ζώνης των κύριων υπηρεσιών προγραμματισμού. Σύμφωνα με την τρέχουσα κατάσταση του δικτύου, η κύρια λεπτομέρεια του προγραμματισμού στο βασικό επίπεδο των ενδοεπαρχιακών δικτύων μεταφοράς κορμού, των ενδοεπαρχιακών δικτύων μεταφοράς κορμού και των δικτύων μεταφοράς μετρό (τοπικά) είναι γενικά Gb/s και άνω, επομένως η τεχνολογία OTN με καλύτερα πλεονεκτήματα και επεκτασιμότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή αυτών των στρωμάτων κατά προτίμηση. Για τα επίπεδα σύγκλισης και πρόσβασης των μητροπολιτικών (τοπικών) δικτύων μεταφορών, η τεχνολογία OTN προτιμάται επίσης όταν τα κύρια σωματίδια προγραμματισμού φθάνουν στο επίπεδο Gb/s.
1. Εθνικό δίκτυο κορμού οπτικών μεταφορών
Με το δίκτυο και τις υπηρεσίες που βασίζονται σε IP, την ανάπτυξη νέων υπηρεσιών και την ταχεία αύξηση των ευρυζωνικών χρηστών, η επισκεψιμότητα IP στις εθνικές γραμμές κορμού έχει αυξηθεί δραματικά και η ζήτηση εύρους ζώνης αυξάνεται εκθετικά χρόνο με το χρόνο. Οι εθνικές γραμμές κορμού WDM παρέχουν υπηρεσίες μεγάλων αποστάσεων PSTN/2G, υπεραστικές υπηρεσίες NGN/3G, υπηρεσίες εθνικών γραμμών κεντρικού δικτύου Διαδικτύου και ούτω καθεξής. Λόγω του τεράστιου όγκου υπηρεσιών ρουλεμάν, η εθνική γραμμή κορμού WDM έχει μια πολύ επείγουσα ανάγκη για προστασία των υπηρεσιών ρουλεμάν.
Μετά την υιοθέτηση της τεχνολογίας OTN, ο τρόπος ρουλεμάν της εθνικής IP κορμού μέσω OTN μπορεί να πραγματοποιήσει προστασία SNCP, προστασία δικτύου δακτυλίου παρόμοια με SDH, προστασία δικτύου MESH και άλλες μεθόδους προστασίας δικτύου και η ικανότητα προστασίας του είναι συγκρίσιμη με την SDH, επιπλέον, η πολυπλοκότητα του εξοπλισμού και το κόστος είναι επίσης πολύ μειωμένο.
2. Ενδοεπαρχιακό/περιφερειακό δίκτυο κορμού οπτικής μετάδοσης
Οι ενδοεπαρχιακοί/περιφερειακοί δρομολογητές κορμού μεταφέρουν υπηρεσίες μεταξύ γραφείων μεγάλων αποστάσεων (NGN/3G/IPTV/Large Customer Line, κ.λπ.). Μέσω της κατασκευής επαρχιακού/περιφερειακού βασικού δικτύου οπτικής μετάδοσης OTN, μπορεί να πραγματοποιηθεί ασφαλής και αξιόπιστη μετάδοση των υπηρεσιών μεγάλων σιτηρών GE/10GE, 2.5G/10GPOS. μπορεί να δημιουργηθεί δίκτυο δακτυλίου, σύνθετο δίκτυο δακτυλίου και δίκτυο MESH. Το δίκτυο μπορεί να επεκταθεί κατά παραγγελία. Η υπηρεσία μήκους κύματος/υπομήκους κύματος μπορεί να πραγματοποιηθεί διασταυρούμενος προγραμματισμός και εξοικονόμηση, και μπορούν να παρέχονται υπηρεσίες ιδιωτικών γραμμών μεγάλων πελατών με μεγάλο μήκος κύματος/υπομήκους κύματος. μπορούν επίσης να πραγματοποιηθούν και άλλες υπηρεσίες όπως STM-1/ 4/16/64SDH, δίκτυο MESH κ.λπ. 4/16/64SDH, ATM, FE, DVB, HDTV, ANY, κ.λπ.
3. Μετρό/Τοπικό Οπτικό Δίκτυο Μεταφορών
Στο βασικό επίπεδο του δικτύου του μετρό, το δίκτυο οπτικών μεταφορών OTN μπορεί να πραγματοποιήσει τη μετάδοση ευρυζωνικών υπηρεσιών μεγάλου κόκκου μεταξύ του δρομολογητή σύγκλισης του μετρό, του δρομολογητή σύγκλισης τοπικού δικτύου C4 (περιφέρεια/κέντρο νομής) και του δρομολογητή πυρήνα του μετρό. Για τις υπηρεσίες Ethernet, η σύγκλιση επιπέδου 2 μπορεί να πραγματοποιηθεί για τη βελτίωση της χρήσης εύρους ζώνης του καναλιού Ethernet. Η υπηρεσία μήκους κύματος/υπομήκους κύματος μπορεί να διοχετευτεί για να πραγματοποιήσει πρόσβαση στην υπηρεσία ιδιωτικής γραμμής μήκους κύματος/υπομήκους κύματος. Η λειτουργία εύρους ζώνης μπορεί να πραγματοποιηθεί πραγματοποιώντας εύρος ζώνης κατ' απαίτηση και οπτικό εικονικό ιδιωτικό δίκτυο, κ.λπ. Από το ομαδικό δίκτυο, η δομή δικτύου του πολύπλοκου μητροπολιτικού δικτύου μετάδοσης μπορεί επίσης να αναδιοργανωθεί, καθιστώντας την ιεραρχία του δικτύου μετάδοσης πιο σαφή.
4, Κατασκευή ιδιόκτητων δικτύων
Με την αύξηση της ζήτησης για εφαρμογές εταιρικού δικτύου, οι μεγάλες επιχειρήσεις, τα κυβερνητικά τμήματα κ.λπ., έχουν επίσης ζήτηση για προγραμματισμό κυκλωμάτων μεγάλου κόκκου, ενώ το ιδιωτικό δίκτυο είναι πολύ φτωχό σε πόρους οπτικών ινών σε σύγκριση με το δίκτυο κινητής τηλεφωνίας, η εισαγωγή του OTN όχι μόνο αυξάνει την ευελιξία προγραμματισμού των κυκλωμάτων μεγάλου κόκκου, αλλά εξοικονομεί επίσης μεγάλο αριθμό πόρων ινών.
Στο επίπεδο πρόσβασης του MAN, με τη μετατόπιση του εξοπλισμού ευρυζωνικής πρόσβασης προς τα κάτω, ο εξοπλισμός πρόσβασης DSLAM όπως ADSL2+/VDSL2 θα χρησιμοποιηθεί ευρέως και θα υιοθετηθεί η ανοδική σύνδεση GE. Με τον αυξανόμενο αριθμό χρηστών αποκλειστικής γραμμής GE στην ομάδα, ο αριθμός των διεπαφών GE θα αυξηθεί επίσης σε μεγάλους αριθμούς. είναι κατάλληλη. Ένας μεγάλος αριθμός υπηρεσιών GE πρέπει να μεταδοθεί στα BAS και SR του τελικού γραφείου. Ο συνδυασμός OTN ή OTN + OCDMA-PON είναι μια καλύτερη επιλογή, η οποία θα εξοικονομήσει σημαντικά την ταχεία κατανάλωση πόρων οπτικών ινών που προκαλείται από την άμεση σύνδεση οπτικών ινών και ταυτόχρονα, το OTN μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίτευξη προστασίας υπηρεσιών και τη βελτίωση της διαχειρισιμότητας και λειτουργικότητα των πόρων εύρους ζώνης του επιπέδου πρόσβασης του MAN.
Αναπτυξιακές τάσεις
Το OTN είναι μια νέα τεχνολογία στην εφαρμογή, αλλά η δική του ανάπτυξη είναι ώριμη εδώ και πολλά χρόνια, και το ITU-T ξεκίνησε την ανάπτυξη των προτύπων OTN από το 1998, και μέχρι το 2003 τα κύρια πρότυπα έχουν ουσιαστικά ολοκληρωθεί, όπως το OTN λογικό διεπαφή G.709, φυσική διεπαφή OTN G.959.1, πρότυπο εξοπλισμού G.798, πρότυπο jitter G.8251, προστασία G.873.1, κ.λπ. Επιπλέον, το ITU-T έχει ολοκληρώσει επίσης την ανάπτυξη των κύριων προδιαγραφών για το OTN -βασισμένα επίπεδα ελέγχου και διαχείρισης.
Εκτός από την αυξανόμενη ανάπτυξη προτύπων, η τεχνολογία OTN έχει επίσης προχωρήσει γρήγορα τα τελευταία χρόνια όσον αφορά τον εξοπλισμό και τα όργανα δοκιμών. Οι κύριοι πωλητές εξοπλισμού μεταφορών υποστηρίζουν γενικά έναν ή περισσότερους τύπους εξοπλισμού OTN. Επιπλέον, οι κύριοι πωλητές οργάνων μεταφοράς προσφέρουν γενικά όργανα με δυνατότητα OTN.
Με την ισχυρή ώθηση για ταχεία ανάπτυξη υπηρεσιών και την αυξανόμενη ωριμότητα της τεχνολογίας και εφαρμογής OTN, η τεχνολογία OTN έχει εν μέρει εφαρμοστεί σε δοκιμαστικά ή εμπορικά δίκτυα. Στις ΗΠΑ και την Ευρώπη, οι μεγαλύτεροι φορείς εκμετάλλευσης δικτύων, όπως η Verizon και η Deutsche Telekom, έχουν δημιουργήσει τα δίκτυα G.709 OTN ως μια νέα γενιά πλατφορμών μετάδοσης. Το OTN αναμένεται να δει τεράστια ανάπτυξη τα επόμενα χρόνια.
Οι ξένοι φορείς εκμετάλλευσης έχουν γενικά ζητήσει σημαντικές απαιτήσεις για τη δυνατότητα υποστήριξης διεπαφών OTN στα δίκτυα μεταφορών τους, ενώ στις πραγματικές εφαρμογές δικτύου κυριαρχεί ο εξοπλισμός ROADM, ο οποίος σχετίζεται κυρίως με παράγοντες όπως το κόστος διαχείρισης και συντήρησης δικτύου και η κλίμακα δικτύου. Από το 2007, η China Telecom, η πρώην China Netcom και η China Mobile Group έχουν πραγματοποιήσει έρευνα και δοκιμές σχετικά με την εφαρμογή της τεχνολογίας OTN, και ορισμένα επαρχιακά δίκτυα έχουν επίσης αναπτύξει εν μέρει δοκιμαστικά δίκτυα βασισμένα στην τεχνολογία OTN, με εξοπλισμό OTN που βασίζεται σε διασταύρωση ηλεκτρικών επιπέδων και εξοπλισμός OTN που βασίζεται σε ROADM. εξοπλισμός OTN. Λόγω του υψηλού κόστους συντήρησης του ROADM σε σύγκριση με το τρέχον σύστημα συντήρησης, το ROADM έχει χρησιμοποιηθεί μόνο σε πειράματα μικρής κλίμακας από ορισμένους χειριστές, ενώ ο εξοπλισμός OTN που βασίζεται σε διασταύρωση ηλεκτρικού στρώματος έχει χρησιμοποιηθεί σε μεγάλη κλίμακα από μεγάλους χειριστές όπως η Κίνα Mobile, Telecom, Unicom και Broadcast, καθώς και μεγάλα ιδιωτικά δίκτυα όπως η Southern Power και η Sinopec.
Ως η καλύτερη επιλογή για την ανάπτυξη τεχνολογίας δικτύων μεταφορών, αναμένεται ότι η τεχνολογία OTN θα χρησιμοποιηθεί ευρύτερα στο εγγύς μέλλον, καθιστώντας την τεχνολογία επιλογής για τους φορείς εκμετάλλευσης για να δημιουργήσουν μια εξαιρετική πλατφόρμα δικτύου και να επεκτείνουν την επιχειρηματική τους αγορά.
