Sieci Transmisyjne

OTN (Optical Transport Network) to szkieletowa sieć transportowa nowej generacji oparta na technologii WDM i zorganizowana w warstwie optycznej. Krótko mówiąc, jest to sieć transportowa nowej generacji oparta na podziale długości fali.

Wprowadzenie
OTN to nowa generacja „cyfrowego systemu transportowego” i „optycznego systemu transportowego” oparta na technologii WDM i zorganizowana w warstwie optycznej, która jest kolejną generacją szkieletowej sieci transportowej. OTN to nowa generacja „cyfrowych systemów transportowych” i „optycznych systemów transportowych” standaryzowanych przez szereg zaleceń ITU-T, takich jak G.872, G.709 i G.798, które rozwiążą problemy tradycyjnych sieci WDM z brak możliwości planowania usług w zakresie długości fal/podfal, słabe możliwości sieciowe i słabe możliwości ochrony itp. OTN rozwiązuje szereg problemów tradycyjnych systemów poprzez szereg protokołów, obejmujących tradycyjną domenę elektryczną (transport cyfrowy) i domenę optyczną (transport analogowy ) i jest ujednoliconym standardem zarządzania domenami elektrycznymi i optycznymi.

OTN zajmuje się zasadniczo usługami na poziomie długości fali i rozwija sieć transportową do prawdziwego etapu sieci optycznej o wielu długościach fal. Dzięki połączeniu przetwarzania w dziedzinie optycznej i elektrycznej, OTN oferuje ogromną przepustowość transmisji, w pełni przejrzystą łączność na całej długości fali/podfalowej oraz ochronę klasy nośnej, co czyni ją optymalną technologią do dostarczania usług szerokopasmowych o dużej granulacji.

Najważniejsze korzyści
Główną zaletą OTN jest to, że jest w pełni kompatybilny wstecz, może opierać się na istniejących funkcjach zarządzania SONET/SDH, nie tylko zapewnia pełną przejrzystość istniejących protokołów komunikacyjnych, ale także zapewnia łączność typu end-to-end i możliwości sieciowe dla WDM zapewnia specyfikacje połączeń warstw optycznych dla ROADM i uzupełnia możliwości agregacji i oszczędzania długości fali podfalowej. Łączenie typu end-to-end i możliwości sieciowe są zbudowane głównie na SDH i stanowią paradygmat dla warstwy optycznej.

Koncepcja OTN obejmuje zarówno sieci warstwy optycznej, jak i elektrycznej, a jej technologia dziedziczy podwójne zalety SDH i WDM, z kluczowymi cechami technicznymi zawartymi w:

1. Enkapsulacja sygnału wielu klientów i przejrzysta transmisja

Struktura ramki OTN oparta na ITU-TG.709 może obsługiwać mapowanie i przezroczystą transmisję różnych sygnałów klientów, takich jak SDH, ATM, Ethernet itp. ITU-TG.sup43 zawiera dodatkowe zalecenia dotyczące różnych poziomów przezroczystej transmisji dla usług 10GE , podczas gdy dla GE, 40GE, 100GE Ethernet, prywatne usługi sieciowe Fibre Channel (FC) i dostęp do usług sieciowych Gigabit Passive Optical Network (GPON) Standaryzowane mapowanie tych ramek do ramek OTN jest obecnie przedmiotem dyskusji.

2. Zwielokrotnienie pasma, przełączenie i konfiguracja przy dużej ziarnistości

OTN definiuje ziarnistość pasma warstwy elektrycznej jako jednostki danych ścieżki optycznej (O-DUK, k=0,1,2,3), tj. ODUO (GE, 1000M/S) ODU1 (2.5 Gb/s), ODU2 (10 Gb/s) /s) i ODU3 (40Gb/s) oraz ziarnistość przepustowości warstwy optycznej wyrażona w długościach fal, w przeciwieństwie do ziarnistości planowania VC-12/VC-4 dla SDH co może znacznie poprawić zdolność adaptacji i wydajność transmisji usług obsługi klienta danych o dużej przepustowości.

3. Potężne możliwości zarządzania kosztami pracy i konserwacją
OTN zapewnia podobne możliwości zarządzania narzutem jak SDH, a struktura ramek OTN w warstwie ścieżki optycznej OTN (OCh) znacznie zwiększa możliwości monitorowania cyfrowego tej warstwy. Ponadto OTN oferuje 6 warstw zagnieżdżonego Tandem Connection Monitoring (TCM), co umożliwia kompleksowe i wielosegmentowe podejście do jednoczesnego monitorowania wydajności sieci OTN. Dostępne są odpowiednie narzędzia do zarządzania transmisją międzyoperatorską.

4. Rozszerzone możliwości pracy w sieci i ochrony
Wprowadzenie struktur ramek OTN, zwrotnic ODUk oraz wielowymiarowych rekonfigurowalnych podziałów optycznych i multiplekserów (ROADM) znacznie zwiększyło możliwości sieciowe optycznych sieci transportowych, zmieniając status quo w oparciu o przepustowość planowania SDH VC-12/VC-4 i WDM zapewnianie w trybie punkt-punkt przepustowości transportowej o dużej przepustowości. Zastosowanie technologii Forward Error Correction (FEC) znacznie zwiększyło odległość transmisji warstwy optycznej. Ponadto OTN zapewni bardziej elastyczne funkcje ochrony usług oparte na warstwie elektrycznej i optycznej, takie jak optyczna ochrona połączenia podsieci (SNCP) i ochrona pierścienia współdzielonego oparta na warstwie ODUk i kanale optycznym lub ochrona segmentu multipleksowanego oparta na warstwie optycznej, ale technologia wspólnego pierścienia nie została jeszcze ujednolicona.

Scenariusze zastosowań

Inteligentne sieci optyczne oparte na OTN byłyby wysoce pożądanym rozwiązaniem do transmisji dużych granularnych usług szerokopasmowych. Sieć transmisyjna składa się głównie z międzywojewódzkiej sieci transmisyjnej, międzywojewódzkiej sieci transmisyjnej i metropolitalnej (lokalnej) sieci transmisyjnej, którą można dalej podzielić na warstwę rdzeniową, warstwę konwergencji i warstwę dostępową. Największą przewagą technologii OTN nad SDH jest to, że zapewnia ona planowanie i transmisję dużej, szczegółowej przepustowości. Dlatego to, czy technologia OTN jest używana na różnych poziomach sieci, zależy od wielkości ziarnistości przepustowości głównych usług planowania. Zgodnie z obecnym stanem sieci, główna ziarnistość planowania w warstwie rdzeniowej międzyprowincjonalnych sieci transmisyjnych, międzyprowincjonalnych sieci transmisyjnych i sieci transmisyjnych metra (lokalnych) wynosi zazwyczaj Gb/s i więcej, więc technologia OTN z lepszymi zaletami i skalowalnością można je preferować do budowania tych warstw. W przypadku poziomów konwergencji i dostępu metropolitalnych (lokalnych) sieci transportowych technologia OTN jest również preferowana, gdy główne cząstki planowania osiągają poziom Gb/s.

1. Krajowa szkieletowa optyczna sieć transportowa

Dzięki sieci i usługom opartym na protokole IP, rozwojowi nowych usług i szybkiemu wzrostowi liczby użytkowników łączy szerokopasmowych, ruch IP na krajowych liniach miejskich dramatycznie wzrósł, a zapotrzebowanie na przepustowość rosło wykładniczo z roku na rok. Krajowe linie miejskie WDM zapewniają usługi dalekobieżne PSTN/2G, usługi dalekobieżne NGN/3G, krajowe usługi internetowe i tak dalej. Ze względu na ogromną ilość usług łożyskowych krajowa magistrala WDM ma bardzo pilną potrzebę ochrony usług łożyskowych.

Po przyjęciu technologii OTN tryb łożyska krajowego łącza IP przez OTN może realizować ochronę SNCP, ochronę sieci pierścieniowej podobną do SDH, ochronę sieci MESH i inne metody ochrony sieci, a jego zdolność ochrony jest porównywalna z SDH, ponadto złożoność sprzętu i koszty są również znacznie zmniejszone.

2. Wewnątrzwojewódzkie/regionalne szkieletowe światłowodowe sieci transmisyjne

Wewnątrzprowincjonalne/regionalne routery szkieletowe świadczą usługi między biurami dalekobieżnymi (NGN/3G/IPTV/Large Customer Line itp.). Dzięki budowie prowincjonalnej/regionalnej szkieletowej optycznej sieci transmisyjnej OTN można zrealizować bezpieczną i niezawodną transmisję usług GE/10GE, 2.5G/10GPOS o dużym ziarnie; można utworzyć sieć pierścieniową, złożoną sieć pierścieniową i sieć MESH; sieć może być rozbudowywana na żądanie; można realizować krzyżowe planowanie i oszczędzanie usług w zakresie długości fali/podfal oraz można świadczyć usługi linii prywatnej dla dużych klientów w zakresie długości fali/podfal; inne usługi, takie jak STM-1/4/16/64SDH, sieć MESH itp. mogą być również realizowane. 4/16/64SDH, bankomat, FE, DVB, HDTV, DOWOLNY itp.

3. Metro/lokalna optyczna sieć transportowa

W warstwie rdzeniowej sieci metra, optyczna sieć transportowa OTN może realizować transmisję szerokopasmowych usług szerokopasmowych między routerem konwergencji metra, routerem konwergencji sieci lokalnej C4 (centrum okręgu/powiatu) i routerem rdzenia metra. W przypadku usług Ethernet można zrealizować konwergencję warstwy 2 w celu poprawy wykorzystania przepustowości kanału Ethernet; usługa długości fali/podfal może być skanalizowana w celu realizacji dostępu do usługi prywatnej linii długości fali/podfal; Operacja przepustowości może być realizowana poprzez realizację przepustowości na żądanie i optycznej wirtualnej sieci prywatnej itp. Z sieci grupowej można również zreorganizować strukturę sieci złożonej metropolitalnej sieci transmisyjnej, czyniąc hierarchię sieci transmisyjnej bardziej przejrzystą.

4、Budowa sieci własnych

Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na aplikacje sieciowe dla przedsiębiorstw, duże przedsiębiorstwa, departamenty rządowe itp. mają również zapotrzebowanie na planowanie obwodów o dużym ziarnie, podczas gdy sieć prywatna jest bardzo uboga w zasoby światłowodowe w porównaniu z siecią nośną, wprowadzenie OTN nie tylko zwiększa elastyczność planowania obwodów o dużym ziarnie, ale także oszczędza dużą ilość zasobów światłowodowych.

W warstwie dostępowej MAN, wraz z przesunięciem w dół urządzeń dostępu szerokopasmowego, szeroko stosowane będą urządzenia dostępowe DSLAM, takie jak ADSL2+/VDSL2, a łącze GE zostanie przyjęte; wraz ze wzrostem liczby użytkowników linii dedykowanych GE w grupie, liczba interfejsów GE będzie również w dużych ilościach wzrastać. jest odpowiednie. Duża liczba usług GE musi być przesyłana do BAS i SR w biurze końcowym. Połączenie OTN lub OTN + OCDMA-PON to lepszy wybór, który znacznie zaoszczędzi szybkie zużycie zasobów światłowodowych spowodowane bezpośrednim połączeniem światłowodowym, a jednocześnie OTN można wykorzystać do osiągnięcia ochrony usług i zwiększenia łatwości zarządzania i operacyjność zasobów przepustowości warstwy dostępowej sieci MAN.

Trendy rozwojowe
OTN to nowa technologia aplikacji, ale jej własny rozwój był dojrzały od wielu lat, a ITU-T rozpoczął opracowywanie standardów OTN od 1998 r., a do 2003 r. główne standardy zostały w zasadzie ukończone, takie jak logiczne OTN interfejs G.709, interfejs fizyczny OTN G.959.1, standard sprzętowy G.798, standard jitter G.8251, ochrona G.873.1 itp. Ponadto ITU-T zakończyło również opracowywanie głównych specyfikacji dla OTN płaszczyzny kontroli i zarządzania.

Oprócz rosnącego rozwoju standardów, w ostatnich latach nastąpił szybki postęp technologii OTN w zakresie sprzętu i oprzyrządowania testowego. Dostawcy sprzętu transportowego głównego nurtu zazwyczaj obsługują jeden lub więcej typów sprzętu OTN. Ponadto główni dostawcy oprzyrządowania transportowego zazwyczaj oferują oprzyrządowanie obsługujące OTN.

Dzięki silnemu dążeniu do szybkiego rozwoju usług oraz rosnącej dojrzałości technologii i implementacji OTN, technologia OTN została częściowo zastosowana w sieciach próbnych lub komercyjnych. W Stanach Zjednoczonych i Europie więksi operatorzy sieci, tacy jak Verizon i Deutsche Telekom, ustanowili sieci OTN G.709 jako platformy transmisyjne nowej generacji. Oczekuje się, że OTN odnotuje ogromny wzrost w nadchodzących latach.

Zagraniczni operatorzy generalnie postawili znaczne wymagania dotyczące możliwości obsługi interfejsów OTN w swoich sieciach transportowych, podczas gdy rzeczywiste aplikacje sieciowe są zdominowane przez sprzęt ROADM, co jest związane głównie z takimi czynnikami, jak koszty zarządzania i utrzymania sieci oraz skala sieci. Od 2007 roku China Telecom, dawny China Netcom i China Mobile Group prowadziły badania i testy dotyczące zastosowania technologii OTN, a niektóre sieci prowincjonalne częściowo wdrożyły również sieci próbne oparte na technologii OTN, ze sprzętem OTN opartym na skrzyżowaniu warstw elektrycznych oraz sprzęt OTN oparty na technologii ROADM. sprzęt OTN. Ze względu na wysokie koszty utrzymania ROADM w porównaniu z obecnym systemem utrzymania, ROADM był używany tylko w eksperymentach na małą skalę przez niektórych operatorów, podczas gdy sprzęt OTN oparty na krzyżowaniu warstw elektrycznych był używany na dużą skalę przez głównych operatorów, takich jak Chiny Mobile, Telecom, Unicom i Broadcast, a także duże sieci prywatne, takie jak Southern Power i Sinopec.

Jako najlepszy wybór dla rozwoju technologii sieci transportowych można spodziewać się, że technologia OTN będzie w niedalekiej przyszłości szerzej stosowana, stając się technologią wybieraną przez operatorów do tworzenia doskonałej platformy sieciowej i poszerzania rynku zbytu.