OTN (Optical Transport Network) è una rete di trasporto backbone di nuova generazione basata su tecnologia WDM e organizzata su layer ottico. In breve, è una rete di trasporto di nuova generazione basata sulla divisione della lunghezza d'onda.
Introduzione
OTN è una nuova generazione di "sistema di trasporto digitale" e "sistema di trasporto ottico" basato sulla tecnologia WDM e organizzato a livello ottico, che è la prossima generazione di rete di trasporto backbone. OTN è una nuova generazione di "sistema di trasporto digitale" e "sistema di trasporto ottico" standardizzato da una serie di raccomandazioni ITU-T come G.872, G.709 e G.798, che risolverà i problemi delle reti WDM tradizionali con nessuna capacità di pianificazione del servizio di lunghezza d'onda/sub-lunghezza d'onda, capacità di rete debole e capacità di protezione debole, ecc. OTN risolve una serie di problemi dei sistemi tradizionali attraverso una serie di protocolli, che abbracciano il dominio elettrico tradizionale (trasporto digitale) e il dominio ottico (trasporto analogico ), ed è uno standard unificato per la gestione dei domini elettrico e ottico.
OTN si occupa fondamentalmente di servizi a livello di lunghezza d'onda e fa avanzare la rete di trasporto a una vera fase di rete ottica a più lunghezze d'onda. Grazie alla combinazione di elaborazione del dominio ottico ed elettrico, OTN offre un'enorme capacità di trasmissione, connettività end-to-end di lunghezza d'onda/sub-lunghezza d'onda completamente trasparente e protezione di livello portante, rendendola la tecnologia ottimale per fornire servizi granulari a banda larga.
Principali vantaggi
Il vantaggio principale di OTN è che è completamente compatibile con le versioni precedenti, può basarsi sulle funzioni di gestione SONET/SDH esistenti, non solo fornisce la piena trasparenza dei protocolli di comunicazione esistenti, ma fornisce anche connettività end-to-end e capacità di rete per WDM, fornisce le specifiche per le interconnessioni a livello ottico per ROADM e integra le capacità di aggregazione e risparmio di lunghezza d'onda inferiore. La capacità di collegamento e rete end-to-end si basa principalmente su SDH e fornisce un paradigma per il livello ottico.
Il concetto OTN copre reti a livello sia ottico che elettrico e la sua tecnologia eredita i doppi vantaggi di SDH e WDM, con caratteristiche tecniche chiave incorporate in:
1. Incapsulamento del segnale del cliente multiplo e trasmissione trasparente
La struttura del frame OTN basata su ITU-TG.709 può supportare la mappatura e la trasmissione trasparente di vari segnali dei clienti, come SDH, ATM, Ethernet, ecc. ITU-TG.sup43 fornisce raccomandazioni aggiuntive per diversi livelli di trasmissione trasparente per i servizi 10GE , mentre per GE, 40GE, 100GE Ethernet, servizi di rete privata Fibre Channel (FC) e servizi di rete di accesso Gigabit Passive Optical Network (GPON) La mappatura standardizzata di questi ai frame OTN è attualmente in discussione.
2. Multiplexing della larghezza di banda, crossover e configurazione a grande granularità
OTN definisce la granularità della larghezza di banda del livello elettrico come unità di dati del percorso ottico (O-DUK, k=0,1,2,3), ovvero ODUO (GE, 1000M/S) ODU1 (2.5Gb/s), ODU2 (10Gb /s) e ODU3 (40 Gb/s) e la granularità della larghezza di banda del livello ottico come lunghezze d'onda, in contrasto con la granularità di programmazione di VC-12/VC-4 per SDH La granularità di multiplexing, crossover e configurazione OTN è significativamente maggiore, che può migliorare significativamente la capacità di adattamento e l'efficienza di trasmissione dei servizi per i clienti di dati a larghezza di banda elevata.
3. Potenti capacità di gestione delle spese generali e della manutenzione
OTN fornisce funzionalità di gestione dell'overhead simili a SDH e la struttura del frame OTN a livello di percorso ottico (OCh) OTN migliora notevolmente le capacità di monitoraggio digitale di questo livello. Inoltre, OTN offre 6 livelli di Tandem Connection Monitoring (TCM) nidificati, che consentono di adottare un approccio di monitoraggio delle prestazioni simultaneo end-to-end e multi-segmento alla rete OTN. Sono previsti adeguati strumenti di gestione per la trasmissione cross-operatore.
4. Funzionalità avanzate di rete e protezione
L'introduzione di strutture di frame OTN, crossover ODUk e divisioni ottiche e multiplexer riconfigurabili multidimensionali (ROADM) ha notevolmente migliorato le capacità di rete delle reti di trasporto ottiche, modificando lo status quo basato sulla larghezza di banda di programmazione SDH VC-12/VC-4 e WDM fornitura punto-punto di larghezza di banda di trasporto ad alta capacità. L'adozione della tecnologia Forward Error Correction (FEC) ha notevolmente aumentato la distanza di trasmissione dello strato ottico. Inoltre, OTN fornirà funzioni di protezione del servizio più flessibili basate sui livelli elettrici e ottici, come la protezione della connessione di sottorete ottica (SNCP) e la protezione dell'anello condiviso basata sul livello ODUk e sul canale ottico o la protezione del segmento multiplex basata sul livello ottico, ma la tecnologia ad anello condiviso non è stata ancora standardizzata.
Scenari applicativi
Le reti ottiche intelligenti basate su OTN fornirebbero una soluzione altamente desiderabile per la trasmissione di grandi servizi granulari a banda larga. La rete di trasmissione è composta principalmente da rete di trasmissione del tronco interprovinciale, rete di trasmissione del tronco intraprovinciale e rete di trasmissione metropolitana (locale), che può essere ulteriormente suddivisa in livello centrale, livello di convergenza e livello di accesso. Il più grande vantaggio della tecnologia OTN rispetto a SDH è che fornisce un'ampia programmazione e trasmissione granulare della larghezza di banda. Pertanto, se la tecnologia OTN viene utilizzata a diversi livelli di rete dipende dalla dimensione della granularità della larghezza di banda dei principali servizi di programmazione. Secondo lo stato attuale della rete, la principale granularità della programmazione al livello centrale delle reti di trasmissione interprovinciali, delle reti di trasmissione interprovinciali e delle reti di trasmissione metropolitane (locali) è generalmente Gb/s e superiore, quindi la tecnologia OTN con migliori vantaggi e scalabilità può essere utilizzato per costruire questi livelli in preferenza. Per i livelli di convergenza e di accesso delle reti di trasporto metropolitane (locali), la tecnologia OTN è preferita anche quando le principali particelle di schedulazione raggiungono il livello di Gb/s.
1. Dorsale nazionale di trasporto ottico
Con la rete ei servizi basati su IP, lo sviluppo di nuovi servizi e il rapido aumento degli utenti della banda larga, il traffico IP sulle linee urbane nazionali è aumentato drasticamente e la domanda di larghezza di banda è cresciuta esponenzialmente di anno in anno. Le linee urbane nazionali WDM trasportano servizi a lunga distanza PSTN/2G, servizi a lunga distanza NGN/3G, servizi di linee urbane nazionali Internet e così via. A causa dell'enorme quantità di servizi di rilevamento, la linea principale nazionale WDM ha un bisogno molto urgente di protezione dei servizi di rilevamento.
Dopo aver adottato la tecnologia OTN, la modalità cuscinetto dell'IP del trunk nazionale su OTN può realizzare protezione SNCP, protezione della rete ad anello simile a SDH, protezione della rete MESH e altri metodi di protezione della rete e la sua capacità di protezione è paragonabile a SDH, inoltre, la complessità dell'apparecchiatura e anche i costi sono notevolmente ridotti.
2. Rete di trasmissione ottica di dorsale intraprovinciale/regionale
I router backbone intraprovinciali/regionali trasportano servizi tra uffici a lunga distanza (NGN/3G/IPTV/Large Customer Line, ecc.). Attraverso la costruzione della rete di trasmissione ottica OTN dorsale provinciale/regionale, è possibile realizzare una trasmissione sicura e affidabile di servizi GE/10GE, 2.5G/10GPOS a grana grossa; si possono formare reti ad anello, reti ad anello complesse e reti MESH; la rete può essere ampliata su richiesta; è possibile realizzare la programmazione incrociata e il risparmio del servizio di lunghezza d'onda/sub-lunghezza d'onda e possono essere forniti servizi di linea privata per grandi clienti di lunghezza d'onda/sub-lunghezza d'onda; possono essere realizzati anche altri servizi come STM-1/4/16/64SDH, rete MESH, ecc. 4/16/64SDH, ATM, FE, DVB, HDTV, QUALSIASI, ecc.
3. Metropolitana/rete di trasporto ottico locale
Nel livello centrale della rete metropolitana, la rete di trasporto ottico OTN può realizzare la trasmissione di servizi a banda larga a grana larga tra il router di convergenza della metropolitana, il router di convergenza della rete locale C4 (centro distrettuale/contea) e il router principale della metropolitana. Per i servizi Ethernet, è possibile realizzare la convergenza Layer 2 per migliorare l'utilizzo della larghezza di banda del canale Ethernet; il servizio di lunghezza d'onda/sub-lunghezza d'onda può essere canalizzato per realizzare l'accesso al servizio di linea privata di lunghezza d'onda/sub-lunghezza d'onda; il funzionamento della larghezza di banda può essere realizzato realizzando la larghezza di banda su richiesta e la rete privata virtuale ottica, ecc. Dalla rete di gruppo, è anche possibile riorganizzare la struttura di rete della complessa rete di trasmissione metropolitana, rendendo più chiara la gerarchia della rete di trasmissione.
4、Costruzione di reti proprietarie
Con l'aumento della domanda di applicazioni di rete aziendali, le grandi imprese, i dipartimenti governativi, ecc., hanno anche la domanda di scheduling di circuiti a grana grossa, mentre la rete privata è molto povera di risorse in fibra rispetto alla rete del vettore, l'introduzione di OTN non solo aumenta la flessibilità di programmazione dei circuiti a grana grossa, ma consente anche di risparmiare una grande quantità di risorse in fibra.
Nel livello di accesso della MAN, con lo spostamento verso il basso delle apparecchiature di accesso a banda larga, saranno ampiamente utilizzate apparecchiature di accesso DSLAM come ADSL2+/VDSL2 e verrà adottato l'uplink GE; con l'aumento del numero di utenti di linee dedicate GE nel gruppo, anche il numero di interfacce GE aumenterà in gran numero. è appropriato. Un gran numero di servizi GE deve essere trasmesso al BAS e SR dell'ufficio finale. La combinazione di OTN o OTN + OCDMA-PON è una scelta migliore, che farà risparmiare notevolmente il rapido consumo di risorse in fibra causato dalla connessione diretta in fibra e, allo stesso tempo, OTN può essere utilizzato per ottenere la protezione del servizio e migliorare la gestibilità e operatività delle risorse di larghezza di banda del livello di accesso della MAN.
Tendenze di sviluppo
OTN è una nuova tecnologia per l'applicazione, ma il suo sviluppo è maturo da molti anni e l'ITU-T ha iniziato lo sviluppo degli standard OTN dal 1998 e nel 2003 gli standard principali sono stati sostanzialmente completati, come OTN logico interfaccia G.709, interfaccia fisica OTN G.959.1, standard apparecchiatura G.798, standard jitter G.8251, protezione G.873.1, ecc. Inoltre, l'ITU-T ha anche completato lo sviluppo delle specifiche principali per l'OTN piani di controllo e di gestione.
Oltre al crescente sviluppo degli standard, negli ultimi anni la tecnologia OTN è progredita rapidamente anche in termini di apparecchiature e strumentazione di prova. I principali fornitori di apparecchiature di trasporto generalmente supportano uno o più tipi di apparecchiature OTN. Inoltre, i principali fornitori di strumentazione per il trasporto generalmente offrono strumentazione abilitata per OTN.
Con il forte impulso per lo sviluppo rapido dei servizi e la crescente maturità della tecnologia e dell'implementazione OTN, la tecnologia OTN è stata parzialmente applicata nelle reti di prova o commerciali. Negli Stati Uniti e in Europa, i più grandi operatori di rete come Verizon e Deutsche Telekom hanno creato le reti G.709 OTN come una nuova generazione di piattaforme di trasmissione. Si prevede che OTN vedrà una crescita massiccia nei prossimi anni.
Gli operatori stranieri hanno generalmente avanzato richieste significative sulla capacità di supportare le interfacce OTN nelle loro reti di trasporto, mentre le applicazioni di rete effettive sono dominate dalle apparecchiature ROADM, che sono principalmente legate a fattori quali i costi di gestione e manutenzione della rete e la scala della rete. Dal 2007, China Telecom, l'ex China Netcom e China Mobile Group hanno condotto ricerche e test sull'applicazione della tecnologia OTN e alcune reti provinciali hanno anche implementato parzialmente reti di prova basate sulla tecnologia OTN, con apparecchiature OTN basate su crossover a livello elettrico e apparecchiature OTN basate su ROADM. Attrezzatura OTN. A causa dell'elevato costo di manutenzione di ROADM rispetto all'attuale sistema di manutenzione, ROADM è stato utilizzato solo in esperimenti su piccola scala da parte di alcuni operatori, mentre le apparecchiature OTN basate sull'incrocio di strati elettrici sono state utilizzate su larga scala da importanti operatori come la Cina Mobile, Telecom, Unicom e Broadcast, oltre a grandi reti private come Southern Power e Sinopec.
Come la scelta migliore per lo sviluppo della tecnologia della rete di trasporto, ci si può aspettare che la tecnologia OTN sarà più ampiamente utilizzata nel prossimo futuro, diventando la tecnologia scelta dagli operatori per creare un'eccellente piattaforma di rete ed espandere il proprio mercato commerciale.
