شبکه های انتقال

OTN (شبکه حمل و نقل نوری) نسل بعدی شبکه حمل و نقل ستون فقرات است که بر اساس فناوری WDM و سازماندهی شده بر روی لایه نوری است. به طور خلاصه، این یک شبکه حمل و نقل نسل بعدی بر اساس تقسیم طول موج است.

معرفی
OTN نسل جدیدی از "سیستم حمل و نقل دیجیتال" و "سیستم حمل و نقل نوری" مبتنی بر فناوری WDM و سازماندهی شده در لایه نوری است که نسل بعدی شبکه حمل و نقل ستون فقرات است. OTN نسل جدیدی از "سیستم حمل و نقل دیجیتال" و "سیستم حمل و نقل نوری" است که توسط مجموعه ای از توصیه های ITU-T مانند G.872، G.709 و G.798 استاندارد شده است که مشکلات شبکه های WDM سنتی با بدون قابلیت برنامه ریزی سرویس طول موج/زیر طول موج، قابلیت شبکه ضعیف و قابلیت حفاظت ضعیف و غیره. OTN یک سری مشکلات سیستم های سنتی را از طریق یک سری پروتکل حل می کند که دامنه الکتریکی سنتی (حمل و نقل دیجیتال) و دامنه نوری (حمل و نقل آنالوگ) را در بر می گیرد. ) و یک استاندارد یکپارچه برای مدیریت حوزه های الکتریکی و نوری است.

OTN اساساً با خدمات سطح طول موج سروکار دارد و شبکه حمل و نقل را به مرحله شبکه نوری چند طول موج واقعی ارتقا می دهد. به لطف ترکیب پردازش دامنه نوری و الکتریکی، OTN ظرفیت انتقال عظیم، اتصال تمام طول موج/زیر موج کاملا شفاف و حفاظت درجه حامل را ارائه می‌دهد، که آن را به فناوری بهینه برای ارائه خدمات باند پهن و دانه‌ای بزرگ تبدیل می‌کند.

مزایای کلیدی
مزیت اصلی OTN این است که کاملاً با عقب سازگار است، می‌تواند بر روی عملکردهای مدیریتی موجود SONET/SDH بنا شود، نه تنها شفافیت کامل پروتکل‌های ارتباطی موجود را فراهم می‌کند، بلکه قابلیت‌های اتصال و شبکه‌سازی سرتاسر را نیز فراهم می‌کند. WDM، مشخصات اتصالات لایه نوری را برای ROADM ارائه می‌کند و قابلیت‌های جمع‌آوری طول موج فرعی و ذخیره را تکمیل می‌کند. قابلیت اتصال و شبکه‌سازی انتها به انتها اساساً بر روی SDH ساخته شده است و الگویی را برای لایه نوری ارائه می‌کند.

مفهوم OTN هم شبکه های لایه نوری و هم شبکه های الکتریکی را پوشش می دهد و فناوری آن مزایای دوگانه SDH و WDM را به ارث می برد، با ویژگی های فنی کلیدی که در موارد زیر گنجانده شده است:

1. کپسوله کردن سیگنال مشتری و انتقال شفاف

ساختار قاب OTN مبتنی بر ITU-TG.709 می تواند از نقشه برداری و انتقال شفاف سیگنال های مختلف مشتری، مانند SDH، ATM، Ethernet و غیره پشتیبانی کند. ITU-TG.sup43 توصیه های اضافی برای سطوح مختلف انتقال شفاف برای خدمات 10GE ارائه می دهد. در حالی که برای GE، 40GE، 100GE اترنت، خدمات شبکه خصوصی کانال فیبر (FC) و دسترسی به خدمات شبکه Gigabit Passive Optical Network (GPON) نگاشت استاندارد شده اینها به فریم های OTN در حال حاضر مورد بحث است.

2. مالتی پلکس کردن پهنای باند، متقاطع و پیکربندی با دانه بندی زیاد

OTN دانه بندی پهنای باند لایه الکتریکی را به عنوان واحدهای داده مسیر نوری (O-DUK، k=0,1,2,3) تعریف می کند، یعنی ODUO (GE, 1000M/S) ODU1 (2.5Gb/s)، ODU2 (10Gb) /s) و ODU3 (40Gb/s)، و دانه بندی پهنای باند لایه نوری به عنوان طول موج، در مقابل دانه بندی زمان بندی VC-12/VC-4 برای SDH. که می تواند به طور قابل توجهی قابلیت انطباق و کارایی انتقال خدمات مشتری داده با پهنای باند بالا را بهبود بخشد.

3. قابلیت های مدیریت سربار و تعمیر و نگهداری قدرتمند
OTN قابلیت های مدیریت سربار مشابه SDH را فراهم می کند و ساختار قاب OTN در لایه مسیر نوری OTN (Och) قابلیت های نظارت دیجیتالی این لایه را تا حد زیادی افزایش می دهد. علاوه بر این، OTN 6 لایه نظارت بر اتصال پشت سر هم تو در تو (TCM) را ارائه می دهد که امکان اتخاذ رویکرد نظارت همزمان عملکرد چند بخش را برای شبکه OTN فراهم می کند. ابزارهای مدیریتی مناسب برای انتقال متقابل اپراتور ارائه شده است.

4. افزایش قابلیت های شبکه و حفاظت
معرفی ساختارهای قاب OTN، متقاطع‌های ODUk و تقسیم‌بندی و مالتی پلکسرهای نوری قابل تنظیم مجدد چند بعدی (ROADM) قابلیت‌های شبکه‌سازی شبکه‌های انتقال نوری را بسیار افزایش داده و وضعیت موجود را بر اساس پهنای باند زمان‌بندی SDH VC- 12/VC-4 و WDM-XNUMX تغییر داده است. ارائه نقطه به نقطه پهنای باند حمل و نقل با ظرفیت بالا. استفاده از فناوری تصحیح خطای جلو (FEC) به طور قابل توجهی فاصله انتقال لایه نوری را افزایش داده است. علاوه بر این، OTN عملکردهای حفاظتی خدمات انعطاف پذیرتری را بر اساس لایه های الکتریکی و نوری، مانند حفاظت از اتصال زیرشبکه نوری (SNCP) و حفاظت حلقه مشترک بر اساس لایه ODUk و کانال نوری یا حفاظت از بخش مالتی پلکس بر اساس لایه نوری ارائه می دهد. اما فناوری حلقه مشترک هنوز استاندارد نشده است.

سناریوهای برنامه

شبکه های نوری هوشمند مبتنی بر OTN راه حل بسیار مطلوبی برای انتقال خدمات پهن باند دانه ای بزرگ ارائه می دهند. شبکه انتقال عمدتاً از شبکه انتقال بین استانی، شبکه انتقال درون استانی و شبکه انتقال شهری (محلی) تشکیل شده است که می توان آن را به لایه هسته، لایه همگرایی و لایه دسترسی تقسیم کرد. بزرگترین مزیت فناوری OTN نسبت به SDH این است که برنامه ریزی و انتقال پهنای باند دانه ای بزرگ را ارائه می دهد. بنابراین، استفاده از فناوری OTN در سطوح مختلف شبکه بستگی به اندازه دانه بندی پهنای باند سرویس های زمان بندی اصلی دارد. با توجه به وضعیت فعلی شبکه، دانه بندی اصلی برنامه ریزی در لایه مرکزی شبکه های انتقال داخلی بین استانی، شبکه های انتقال ترانک درون استانی و شبکه های انتقال مترو (محلی) عموماً Gb/s و بالاتر است، بنابراین فناوری OTN با مزایا و مقیاس پذیری بهتر می توان برای ساخت این لایه ها در اولویت استفاده کرد. برای همگرایی و سطوح دسترسی شبکه‌های حمل‌ونقل شهری (محلی)، فناوری OTN نیز زمانی ترجیح داده می‌شود که ذرات برنامه‌ریزی اصلی به سطح Gb/s برسند.

1. شبکه حمل و نقل نوری ستون فقرات ملی

با شبکه و خدمات مبتنی بر IP، توسعه خدمات جدید و افزایش سریع کاربران پهنای باند، ترافیک IP در خطوط اصلی ملی به طور چشمگیری افزایش یافته و تقاضای پهنای باند سال به سال به طور تصاعدی افزایش یافته است. خطوط خط لوله ملی WDM خدمات راه دور PSTN/2G، خدمات راه دور NGN/3G، خدمات خط خط ملی اینترنت و غیره را انجام می دهند. با توجه به حجم عظیم خدمات بلبرینگ، خط تنه ملی WDM نیاز مبرمی به حفاظت از خدمات بلبرینگ دارد.

پس از اتخاذ فناوری OTN، حالت باربری IP trunk ملی روی OTN می تواند حفاظت SNCP، حفاظت شبکه حلقه مشابه SDH، حفاظت شبکه MESH و سایر روش های حفاظت شبکه را تحقق بخشد و ظرفیت حفاظتی آن با SDH قابل مقایسه است، علاوه بر این، پیچیدگی تجهیزات و هزینه ها نیز بسیار کاهش می یابد.

2. شبکه انتقال نوری ستون فقرات درون استانی/منطقه ای

روترهای ستون فقرات درون استانی/منطقه ای خدماتی را بین دفاتر راه دور (NGN/3G/IPTV/خط مشتری بزرگ و غیره) انجام می دهند. از طریق ساخت شبکه انتقال نوری OTN ستون فقرات استانی/منطقه ای، انتقال ایمن و قابل اعتماد GE/10GE، 2.5G/10GPOS خدمات دانه بزرگ قابل تحقق است. شبکه حلقه، شبکه حلقه پیچیده و شبکه MESH می تواند تشکیل شود. شبکه را می توان در صورت تقاضا گسترش داد. می توان خدمات طول موج/زیر طول موج متقاطع و صرفه جویی را تحقق بخشید، و خدمات خط خصوصی مشتریان بزرگ طول موج/طول موج فرعی را می توان ارائه کرد. خدمات دیگری مانند STM-1/ 4/16/64SDH، شبکه MESH و غیره نیز قابل تحقق است. 4/16/64SDH، ATM، FE، DVB، HDTV، ANY و غیره

3. مترو/شبکه ​​حمل و نقل نوری محلی

در لایه اصلی شبکه مترو، شبکه حمل و نقل نوری OTN می تواند انتقال خدمات پهن باند بزرگ را بین روتر همگرایی مترو، روتر همگرایی شبکه محلی C4 (مرکز ناحیه/شهرستان) و روتر هسته مترو تحقق بخشد. برای خدمات اترنت، همگرایی لایه 2 می تواند برای بهبود استفاده از پهنای باند کانال اترنت تحقق یابد. سرویس طول موج/طول موج فرعی می تواند کانالیزه شود تا دسترسی به سرویس خط خصوصی طول موج/زیر طول موج را محقق کند. عملیات پهنای باند را می توان با تحقق شبکه خصوصی مجازی مبتنی بر پهنای باند و نوری و غیره محقق کرد. از شبکه گروهی، ساختار شبکه شبکه انتقال پیچیده کلان شهرها را نیز می توان سازماندهی مجدد کرد و سلسله مراتب شبکه انتقال را واضح تر کرد.

4- ساخت شبکه های اختصاصی

با افزایش تقاضا برای برنامه های کاربردی شبکه سازمانی، شرکت های بزرگ، ادارات دولتی و غیره نیز تقاضای برنامه ریزی مدارهای دانه بزرگ دارند، در حالی که شبکه خصوصی از نظر منابع فیبر در مقایسه با شبکه حامل بسیار ضعیف است، معرفی OTN نه تنها انعطاف‌پذیری زمان‌بندی مدارهای دانه بزرگ را افزایش می‌دهد، بلکه مقدار زیادی از منابع فیبر را نیز ذخیره می‌کند.

در لایه دسترسی MAN، با تغییر رو به پایین تجهیزات دسترسی پهنای باند، تجهیزات دسترسی DSLAM مانند ADSL2+/VDSL2 به طور گسترده مورد استفاده قرار خواهند گرفت و لینک بالا GE اتخاذ خواهد شد. با افزایش تعداد کاربران خط اختصاصی جنرال الکتریک در گروه، تعداد رابط های جنرال الکتریک نیز به تعداد زیادی افزایش خواهد یافت. مناسب است. تعداد زیادی از خدمات جنرال الکتریک باید به BAS و SR دفتر پایانی منتقل شوند. ترکیب OTN یا OTN + OCDMA-PON انتخاب بهتری است که تا حد زیادی باعث صرفه جویی در مصرف سریع منابع فیبر ناشی از اتصال مستقیم فیبر می شود و در عین حال می توان از OTN برای دستیابی به حفاظت از خدمات و افزایش مدیریت پذیری و مدیریت استفاده کرد. عملکرد منابع پهنای باند لایه دسترسی MAN.

روند توسعه
OTN یک فناوری جدید برای برنامه است، اما توسعه خود را برای چندین سال به بلوغ رسانده است، و ITU-T توسعه استانداردهای OTN را از سال 1998 آغاز کرده است، و تا سال 2003 استانداردهای اصلی، مانند OTN منطقی، اساسا تکمیل شده است. رابط G.709، رابط فیزیکی OTN G.959.1، استاندارد تجهیزات G.798، استاندارد جیتر G.8251، حفاظت G.873.1 و غیره. علاوه بر این، ITU-T توسعه مشخصات اصلی OTN را نیز تکمیل کرده است. هواپیماهای کنترل و مدیریت مبتنی بر

علاوه بر توسعه روزافزون استانداردها، فناوری OTN نیز در سال های اخیر از نظر تجهیزات و ابزار دقیق آزمایشی به سرعت پیشرفت کرده است. فروشندگان تجهیزات حمل و نقل اصلی معمولاً از یک یا چند نوع تجهیزات OTN پشتیبانی می کنند. علاوه بر این، فروشندگان اصلی ابزار دقیق حمل و نقل عموما ابزار دقیق OTN را ارائه می دهند.

با انگیزه قوی برای توسعه سریع خدمات و بلوغ فزاینده فناوری و پیاده سازی OTN، فناوری OTN تا حدی در شبکه های آزمایشی یا تجاری به کار گرفته شده است. در ایالات متحده و اروپا، اپراتورهای شبکه بزرگتر مانند Verizon و Deutsche Telekom شبکه های G.709 OTN را به عنوان نسل جدیدی از پلت فرم های انتقال ایجاد کرده اند. انتظار می‌رود OTN در سال‌های آینده شاهد رشد عظیمی باشد.

اپراتورهای خارجی به طور کلی تقاضاهای قابل توجهی در مورد توانایی پشتیبانی از رابط های OTN در شبکه های حمل و نقل خود دارند، در حالی که برنامه های واقعی شبکه تحت تسلط تجهیزات ROADM است که عمدتاً به عواملی مانند مدیریت شبکه و هزینه های نگهداری و مقیاس شبکه مربوط می شود. از سال 2007، China Telecom، China Netcom سابق و China Mobile Group تحقیق و آزمایش بر روی کاربرد فناوری OTN انجام داده اند و برخی از شبکه های استانی نیز تا حدی شبکه های آزمایشی مبتنی بر فناوری OTN را با تجهیزات OTN مبتنی بر متقاطع لایه الکتریکی مستقر کرده اند. و تجهیزات OTN مبتنی بر ROADM. تجهیزات OTN. با توجه به هزینه تعمیر و نگهداری بالای ROADM در مقایسه با سیستم تعمیر و نگهداری فعلی، ROADM تنها در آزمایشات در مقیاس کوچک توسط برخی اپراتورها استفاده شده است، در حالی که تجهیزات OTN مبتنی بر متقاطع لایه الکتریکی در مقیاس بزرگ توسط اپراتورهای بزرگ مانند چین استفاده شده است. Mobile، Telecom، Unicom و Broadcast و همچنین شبکه های خصوصی بزرگ مانند Southern Power و Sinopec.

به عنوان بهترین انتخاب برای توسعه فناوری شبکه حمل و نقل، می‌توان انتظار داشت که فناوری OTN در آینده نزدیک به طور گسترده‌تری مورد استفاده قرار گیرد و به فناوری انتخابی اپراتورها برای ایجاد یک بستر شبکه عالی و گسترش بازار تجاری خود تبدیل شود.