OTN (Optical Transport Network) is een backbone-transportnetwerk van de volgende generatie op basis van WDM-technologie en georganiseerd op de optische laag. Kortom, het is een transportnetwerk van de volgende generatie op basis van golflengteverdeling.
Introductie
OTN is een nieuwe generatie "digitaal transportsysteem" en "optisch transportsysteem" gebaseerd op WDM-technologie en georganiseerd op de optische laag, de volgende generatie backbone-transportnetwerk. OTN is een nieuwe generatie "digitaal transportsysteem" en "optisch transportsysteem", gestandaardiseerd door een reeks ITU-T-aanbevelingen zoals G.872, G.709 en G.798, die de problemen van traditionele WDM-netwerken zullen oplossen met geen capaciteit voor het plannen van golflengte-/subgolflengteservices, zwakke netwerkmogelijkheden en zwakke beschermingsmogelijkheden, enz. OTN lost een reeks problemen van traditionele systemen op via een reeks protocollen, verspreid over het traditionele elektrische domein (digitaal transport) en optisch domein (analoog transport ), en is een uniforme standaard voor het beheer van de elektrische en optische domeinen.
OTN houdt zich fundamenteel bezig met services op golflengteniveau en het brengt het transportnetwerk naar een echt optisch netwerkstadium met meerdere golflengten. Dankzij de combinatie van optische en elektrische domeinverwerking biedt OTN een enorme transmissiecapaciteit, volledig transparante end-to-end golflengte-/subgolflengteconnectiviteit en carrier-grade bescherming, waardoor het de optimale technologie is voor het leveren van breedbandige, grote granulaire diensten.
Belangrijkste voordelen
Het belangrijkste voordeel van OTN is dat het volledig achterwaarts compatibel is, het kan voortbouwen op bestaande SONET/SDH-beheerfuncties, het biedt niet alleen volledige transparantie van de bestaande communicatieprotocollen, maar biedt ook end-to-end connectiviteit en netwerkmogelijkheden voor WDM, het biedt specificaties voor optische laagverbindingen voor ROADM en vormt een aanvulling op subgolflengte-aggregatie en spaarmogelijkheden. De end-to-end koppelings- en netwerkmogelijkheden zijn voornamelijk gebouwd op SDH en bieden een paradigma voor de optische laag.
Het OTN-concept omvat zowel optische als elektrische laagnetwerken, en de technologie erft de dubbele voordelen van SDH en WDM, met belangrijke technische kenmerken belichaamd in:
1. Meerdere klantsignaalinkapseling en transparante transmissie
De OTN-framestructuur op basis van ITU-TG.709 kan de mapping en transparante transmissie van verschillende klantsignalen ondersteunen, zoals SDH, ATM, Ethernet, enz. ITU-TG.sup43 biedt aanvullende aanbevelingen voor verschillende niveaus van transparante transmissie voor 10GE-services , terwijl voor GE, 40GE, 100GE Ethernet, private netwerkdiensten Fibre Channel (FC) en toegangsnetwerkdiensten Gigabit Passief Optisch Netwerk (GPON) momenteel wordt gediscussieerd over de gestandaardiseerde mapping hiervan naar OTN-frames.
2. Bandbreedtemultiplexing, crossover en configuratie met grote granulariteit
OTN definieert de bandbreedtegranulariteit van de elektrische laag als data-eenheden voor optische paden (O-DUK, k=0,1,2,3), dwz ODUO (GE, 1000M/S) ODU1 (2.5Gb/s), ODU2 (10Gb /s) en ODU3 (40Gb/s), en de bandbreedtegranulariteit van de optische laag als golflengten, in tegenstelling tot de planninggranulariteit van VC-12/VC-4 voor SDH. De OTN-multiplexing, crossover en configuratiegranulariteit is aanzienlijk groter, wat het aanpassingsvermogen en de transmissie-efficiëntie van klantendiensten voor gegevens met hoge bandbreedte aanzienlijk kan verbeteren.
3. Krachtige mogelijkheden voor overhead- en onderhoudsbeheer
OTN biedt vergelijkbare overheadbeheermogelijkheden als SDH, en de OTN-framestructuur op de OTN optische pad (OCh) -laag verbetert de digitale bewakingsmogelijkheden van deze laag aanzienlijk. Daarnaast biedt OTN 6 lagen van geneste Tandem Connection Monitoring (TCM), wat het mogelijk maakt om een end-to-end en multi-segment gelijktijdige prestatiebewakingsbenadering van OTN-netwerken te volgen. Geschikte beheertools zijn beschikbaar voor overdracht tussen verschillende operators.
4. Verbeterde netwerk- en beschermingsmogelijkheden
De introductie van OTN-framestructuren, ODUk-crossovers en multidimensionale herconfigureerbare optische deling en multiplexers (ROADM) heeft de netwerkmogelijkheden van optische transportnetwerken aanzienlijk verbeterd, waardoor de status quo is veranderd op basis van SDH VC-12/VC-4 planningsbandbreedte en WDM point-to-point levering van transportbandbreedte met hoge capaciteit. De toepassing van Forward Error Correction (FEC) -technologie heeft de afstand van optische laagtransmissie aanzienlijk vergroot. Bovendien zal OTN flexibelere servicebeschermingsfuncties bieden op basis van de elektrische en optische lagen, zoals optische subnetwerkverbindingsbescherming (SNCP) en gedeelde ringbescherming op basis van de ODUk-laag en optische kanaal- of gemultiplexte segmentbescherming op basis van de optische laag, maar de shared ring-technologie is nog niet gestandaardiseerd.
Application scenario
Op OTN gebaseerde intelligente optische netwerken zouden een zeer wenselijke oplossing bieden voor de transmissie van grote granulaire breedbanddiensten. Het transmissienetwerk bestaat voornamelijk uit een interprovinciaal trunktransmissienetwerk, een intraprovinciaal trunktransmissienetwerk en een grootstedelijk (lokaal) transmissienetwerk, dat verder kan worden onderverdeeld in kernlaag, convergentielaag en toegangslaag. Het grootste voordeel van OTN-technologie ten opzichte van SDH is dat het planning en transmissie met grote granulaire bandbreedte biedt. Of OTN-technologie op verschillende netwerkniveaus wordt gebruikt, hangt daarom af van de grootte van de bandbreedtegranulariteit van de belangrijkste planningsservices. Volgens de huidige status van het netwerk is de belangrijkste granulariteit van planning op de kernlaag van interprovinciale trunktransmissienetwerken, intraprovinciale trunktransmissienetwerken en metro (lokale) transmissienetwerken over het algemeen Gb/s en hoger, dus OTN-technologie met betere voordelen en schaalbaarheid kan worden gebruikt om deze lagen bij voorkeur te bouwen. Voor de convergentie- en toegangsniveaus van grootstedelijke (lokale) transportnetwerken heeft OTN-technologie ook de voorkeur wanneer de belangrijkste planningsdeeltjes het Gb/s-niveau bereiken.
1. Nationaal backbone optisch transportnetwerk
Met het op IP gebaseerde netwerk en de op IP gebaseerde diensten, de ontwikkeling van nieuwe diensten en de snelle toename van breedbandgebruikers, is het IP-verkeer op nationale hoofdlijnen dramatisch toegenomen en is de vraag naar bandbreedte jaar na jaar exponentieel gegroeid. WDM nationale trunklijnen vervoeren PSTN / 2G langeafstandsdiensten, NGN / 3G langeafstandsdiensten, nationale internetlijndiensten enzovoort. Vanwege de enorme hoeveelheid peildiensten heeft de WDM nationale trunklijn een zeer dringende behoefte aan bescherming van peildiensten.
Na de goedkeuring van OTN-technologie kan de lagermodus van nationale trunk-IP via OTN SNCP-beveiliging, ringnetwerkbeveiliging vergelijkbaar met SDH, MESH-netwerkbeveiliging en andere netwerkbeveiligingsmethoden realiseren, en de beveiligingscapaciteit is vergelijkbaar met SDH, bovendien is de apparatuurcomplexiteit en kosten zijn ook sterk verminderd.
2. Intraprovinciaal/regionaal backbone-optisch transmissienetwerk
Intra-provinciale/regionale backbone-routers vervoeren diensten tussen interlokale bureaus (NGN/3G/IPTV/Large Customer Line, enz.). Door de aanleg van een provinciaal/regionaal backbone OTN optische transmissienetwerk kan een veilige en betrouwbare transmissie van GE/10GE, 2.5G/10GPOS large grain services worden gerealiseerd; ringnetwerk, complex ringnetwerk en MESH-netwerk kunnen worden gevormd; netwerk kan op verzoek worden uitgebreid; golflengte/sub-golflengte service cross scheduling en sparing kan worden gerealiseerd, en golflengte/sub-golflengte private lijndiensten voor grote klanten kunnen worden geleverd; andere diensten zoals STM-1/4/16/64SDH, MESH-netwerk, enz. kunnen ook worden gerealiseerd. 4/16/64SDH, ATM, FE, DVB, HDTV, ELK, enz.
3. Metro/lokaal optisch transportnetwerk
In de kernlaag van het metronetwerk kan het optische transportnetwerk van OTN de transmissie van breedbanddiensten met grote korrel realiseren tussen de metro-convergentierouter, de lokale netwerk C4 (district / provinciecentrum) convergentierouter en de metro-kernrouter. Voor Ethernet-services kan Layer 2-convergentie worden gerealiseerd om het bandbreedtegebruik van het Ethernet-kanaal te verbeteren; golflengte/subgolflengteservice kan worden gekanaliseerd om toegang tot privélijnservices op golflengte/subgolflengte te realiseren; bandbreedtewerking kan worden gerealiseerd door bandbreedte-on-demand en optisch virtueel particulier netwerk, enz. Te realiseren. Vanuit het groepsnetwerk kan ook de netwerkstructuur van het complexe grootstedelijke transmissienetwerk worden gereorganiseerd, waardoor de hiërarchie van het transmissienetwerk duidelijker wordt.
4、Constructie van eigen netwerken
Met de toename van de vraag naar bedrijfsnetwerktoepassingen, hebben grote ondernemingen, overheidsdiensten, enz. verhoogt niet alleen de planningsflexibiliteit van grootschalige circuits, maar bespaart ook een grote hoeveelheid glasvezelbronnen.
In de toegangslaag van de MAN, met de neerwaartse verschuiving van breedbandtoegangsapparatuur, zal DSLAM-toegangsapparatuur zoals ADSL2+/VDSL2 op grote schaal worden gebruikt en zal GE-uplink worden toegepast; met het toenemende aantal GE dedicated lijngebruikers in de groep, zal ook het aantal GE-interfaces in grote aantallen toenemen. is gepast. Een groot aantal GE-services moet worden verzonden naar de BAS en SR van het eindkantoor. De combinatie van OTN of OTN + OCDMA-PON is een betere keuze, die het snelle verbruik van glasvezelbronnen als gevolg van een directe glasvezelverbinding aanzienlijk zal besparen, en tegelijkertijd kan OTN worden gebruikt om servicebescherming te bereiken en de beheersbaarheid te verbeteren en bruikbaarheid van de bandbreedtebronnen van de toegangslaag van de MAN.
Ontwikkelingstrends
OTN is een nieuwe technologie voor de applicatie, maar zijn eigen ontwikkeling is al vele jaren volwassen en de ITU-T is begonnen met de ontwikkeling van OTN-standaarden sinds 1998, en tegen 2003 zijn de belangrijkste standaarden in wezen voltooid, zoals OTN logisch interface G.709, OTN fysieke interface G.959.1, apparatuurstandaard G.798, jitterstandaard G.8251, bescherming G.873.1, enz. Daarnaast heeft de ITU-T ook de ontwikkeling van de belangrijkste specificaties voor de OTN voltooid -gebaseerde besturings- en beheersvlakken.
Naast de toenemende ontwikkeling van standaarden, heeft de OTN-technologie de afgelopen jaren ook een snelle ontwikkeling doorgemaakt op het gebied van apparatuur en testinstrumentatie. Mainstream leveranciers van transportapparatuur ondersteunen over het algemeen een of meer soorten OTN-apparatuur. Bovendien bieden leveranciers van reguliere transportinstrumentatie over het algemeen OTN-compatibele instrumentatie aan.
Met de sterke drang naar snelle serviceontwikkeling en de toenemende volwassenheid van OTN-technologie en -implementatie, is OTN-technologie gedeeltelijk toegepast in proef- of commerciële netwerken. In de VS en Europa hebben de grotere netwerkoperators zoals Verizon en Deutsche Telekom G.709 OTN-netwerken opgezet als een nieuwe generatie transmissieplatforms. OTN zal naar verwachting de komende jaren een enorme groei doormaken.
Buitenlandse operators hebben over het algemeen hoge eisen gesteld aan de mogelijkheid om OTN-interfaces in hun transportnetwerken te ondersteunen, terwijl de daadwerkelijke netwerktoepassingen worden gedomineerd door ROADM-apparatuur, wat voornamelijk verband houdt met factoren als netwerkbeheer en onderhoudskosten en netwerkschaal. Sinds 2007 hebben China Telecom, het voormalige China Netcom en China Mobile Group onderzoek en tests uitgevoerd naar de toepassing van OTN-technologie, en sommige provinciale netwerken hebben ook gedeeltelijk proefnetwerken ingezet op basis van OTN-technologie, met OTN-apparatuur op basis van elektrische laag-crossover en op ROADM gebaseerde OTN-apparatuur. OTN-apparatuur. Vanwege de hoge onderhoudskosten van ROADM in vergelijking met het huidige onderhoudssysteem, is ROADM door sommige operators alleen in kleinschalige experimenten gebruikt, terwijl OTN-apparatuur op basis van crossover van elektrische lagen op grote schaal is gebruikt door grote operators zoals China Mobiel, Telecom, Unicom en Broadcast, evenals grote particuliere netwerken zoals Southern Power en Sinopec.
Als de beste keuze voor de ontwikkeling van transportnetwerktechnologie, kan worden verwacht dat OTN-technologie in de nabije toekomst op grotere schaal zal worden gebruikt en de technologie bij uitstek zal worden voor operators om een uitstekend netwerkplatform te creëren en hun zakelijke markt uit te breiden.
