OTN (Optical Transport Network) é uma rede de transporte de backbone de próxima geração baseada na tecnologia WDM e organizada na camada óptica. Em suma, é uma rede de transporte de próxima geração baseada na divisão de comprimento de onda.
Introdução
OTN é uma nova geração de "sistema de transporte digital" e "sistema de transporte óptico" baseado na tecnologia WDM e organizado na camada óptica, que é a próxima geração de rede de transporte de backbone. OTN é uma nova geração de "sistema de transporte digital" e "sistema de transporte óptico" padronizado por uma série de recomendações ITU-T como G.872, G.709 e G.798, que resolverão os problemas das redes WDM tradicionais com sem capacidade de agendamento de serviço de comprimento de onda/subcomprimento de onda, capacidade de rede fraca e capacidade de proteção fraca, etc. OTN resolve uma série de problemas de sistemas tradicionais por meio de uma série de protocolos, abrangendo o domínio elétrico tradicional (transporte digital) e o domínio óptico (transporte analógico ) e é um padrão unificado para gerenciar os domínios elétrico e óptico.
A OTN lida fundamentalmente com serviços de nível de comprimento de onda e avança a rede de transporte para um verdadeiro estágio de rede óptica de vários comprimentos de onda. Graças à combinação de processamento de domínio óptico e elétrico, a OTN oferece enorme capacidade de transmissão, conectividade de comprimento de onda/subcomprimento de onda totalmente transparente de ponta a ponta e proteção de nível de operadora, tornando-a a tecnologia ideal para fornecer serviços granulares de banda larga.
Principais benefícios
A principal vantagem do OTN é que ele é totalmente compatível com versões anteriores, pode se basear em funções de gerenciamento SONET/SDH existentes, não apenas fornece total transparência dos protocolos de comunicação existentes, mas também fornece conectividade de ponta a ponta e recursos de rede para WDM, ele fornece especificações para interconexões de camada óptica para ROADM e complementa recursos de agregação e reserva de subcomprimento de onda. A capacidade de ligação e rede de ponta a ponta é construída principalmente em SDH e fornece um paradigma para a camada óptica.
O conceito da OTN abrange redes de camada óptica e elétrica, e sua tecnologia herda as vantagens duplas de SDH e WDM, com os principais recursos técnicos incorporados em:
1. Encapsulamento de sinal de cliente múltiplo e transmissão transparente
A estrutura de quadro OTN baseada em ITU-TG.709 pode suportar o mapeamento e transmissão transparente de vários sinais de clientes, como SDH, ATM, Ethernet, etc. ITU-TG.sup43 fornece recomendações adicionais para diferentes níveis de transmissão transparente para serviços 10GE , enquanto para GE, 40GE, 100GE Ethernet, serviços de rede privada Fibre Channel (FC) e serviços de rede de acesso Gigabit Passive Optical Network (GPON) O mapeamento padronizado destes para quadros OTN está atualmente em discussão.
2. Multiplexação de largura de banda, crossover e configuração em grande granularidade
OTN define a granularidade da largura de banda da camada elétrica como unidades de dados de caminho óptico (O-DUK, k=0,1,2,3), ou seja, ODUO (GE, 1000M/S) ODU1 (2.5 Gb/s), ODU2 (10 Gb /s) e ODU3 (40Gb/s), e a granularidade da largura de banda da camada óptica como comprimentos de onda, em oposição à granularidade de agendamento de VC-12/VC-4 para SDH A granularidade de multiplexação, crossover e configuração OTN é significativamente maior, o que pode melhorar significativamente a capacidade de adaptação e eficiência de transmissão de serviços ao cliente de dados de alta largura de banda.
3. Poderosos recursos de gerenciamento de sobrecarga e manutenção
A OTN fornece recursos de gerenciamento de sobrecarga semelhantes ao SDH, e a estrutura de quadro OTN na camada de caminho óptico OTN (OCh) aprimora muito os recursos de monitoramento digital dessa camada. Além disso, a OTN oferece 6 camadas de Monitoramento de Conexão Tandem (TCM) aninhado, o que torna possível adotar uma abordagem de monitoramento de desempenho simultâneo de ponta a ponta e multissegmentos para a rede OTN. Ferramentas de gerenciamento adequadas são fornecidas para transmissão entre operadores.
4. Rede aprimorada e recursos de proteção
A introdução de estruturas de quadros OTN, crossovers ODUk e divisão óptica reconfigurável multidimensional e multiplexadores (ROADM) aumentou muito os recursos de rede de redes de transporte óptico, alterando o status quo com base na largura de banda de programação SDH VC-12/VC-4 e WDM fornecimento ponto a ponto de largura de banda de transporte de alta capacidade. A adoção da tecnologia Forward Error Correction (FEC) aumentou significativamente a distância de transmissão da camada óptica. Além disso, a OTN fornecerá funções de proteção de serviço mais flexíveis com base nas camadas elétrica e óptica, como proteção de conexão de sub-rede óptica (SNCP) e proteção de anel compartilhado com base na camada ODUk e canal óptico ou proteção de segmento multiplexada com base na camada óptica, mas a tecnologia de anel compartilhado ainda não foi padronizada.
Cenários de aplicação
As redes ópticas inteligentes baseadas em OTN forneceriam uma solução altamente desejável para a transmissão de grandes serviços granulares de banda larga. A rede de transmissão é composta principalmente de rede de transmissão de tronco interprovincial, rede de transmissão de tronco intraprovincial e rede de transmissão metropolitana (local), que pode ser dividida em camada central, camada de convergência e camada de acesso. A maior vantagem da tecnologia OTN sobre SDH é que ela fornece programação e transmissão de grande largura de banda granular. Portanto, se a tecnologia OTN é usada em diferentes níveis de rede depende do tamanho da granularidade da largura de banda dos principais serviços de agendamento. De acordo com o estado atual da rede, a granularidade principal do agendamento na camada central das redes de transmissão de tronco interprovincial, redes de transmissão de tronco intraprovincial e redes de transmissão metropolitana (local) é geralmente Gb/s e superior, portanto, a tecnologia OTN com melhores vantagens e escalabilidade pode ser usado para construir essas camadas de preferência. Para os níveis de convergência e acesso de redes de transporte metropolitanas (locais), a tecnologia OTN também é preferida quando as principais partículas de escalonamento atingem o nível Gb/s.
1. Rede nacional de transporte óptico de backbone
Com a rede e os serviços baseados em IP, o desenvolvimento de novos serviços e o rápido aumento de usuários de banda larga, o tráfego IP nas linhas tronco nacionais aumentou dramaticamente e a demanda por largura de banda cresceu exponencialmente ano a ano. As linhas tronco nacionais WDM transportam serviços de longa distância PSTN/2G, serviços de longa distância NGN/3G, serviços de linha tronco nacional de Internet e assim por diante. Devido à grande quantidade de serviços de rolamentos, a linha tronco nacional WDM tem uma necessidade muito urgente de proteção dos serviços de rolamentos.
Depois de adotar a tecnologia OTN, o modo de rolamento do tronco nacional IP sobre OTN pode realizar proteção SNCP, proteção de rede em anel semelhante a SDH, proteção de rede MESH e outros métodos de proteção de rede, e sua capacidade de proteção é comparável com SDH, além disso, a complexidade do equipamento e custo também são bastante reduzidos.
2. Rede de transmissão óptica de backbone intraprovincial/regional
Os roteadores de backbone intraprovincial/regional transportam serviços entre agências de longa distância (NGN/3G/IPTV/Linha de Grande Cliente, etc.). Através da construção da rede de transmissão óptica OTN backbone provincial/regional, transmissão segura e confiável de GE/10GE, serviços de grão grande 2.5G/10GPOS pode ser realizada; rede em anel, rede em anel complexa e rede MESH podem ser formadas; a rede pode ser expandida sob demanda; programação cruzada de serviço de comprimento de onda/subcomprimento de onda e sparing podem ser realizados, e serviços de linha privada de clientes grandes com comprimento de onda/subcomprimento de onda podem ser fornecidos; outros serviços como STM-1/4/16/64SDH, rede MESH, etc. também podem ser realizados. 4/16/64SDH, ATM, FE, DVB, HDTV, QUALQUER, etc.
3. Rede de Transporte Óptico Metro/Local
Na camada principal da rede metropolitana, a rede de transporte óptico OTN pode realizar a transmissão de serviços de banda larga de grão grande entre o roteador de convergência metropolitana, o roteador de convergência de rede local C4 (distrito/condado) e o roteador de núcleo metropolitano. Para serviços Ethernet, a convergência da Camada 2 pode ser realizada para melhorar a utilização da largura de banda do canal Ethernet; o serviço de comprimento de onda/subcomprimento de onda pode ser canalizado para realizar o acesso ao serviço de linha privada de comprimento de onda/subcomprimento de onda; a operação de largura de banda pode ser realizada realizando largura de banda sob demanda e rede privada virtual óptica, etc. A partir da rede de grupo, a estrutura de rede da complexa rede de transmissão metropolitana também pode ser reorganizada, tornando a hierarquia da rede de transmissão mais clara.
4、Construção de redes proprietárias
Com o aumento na demanda por aplicativos de rede corporativa, grandes empresas, departamentos governamentais, etc., também têm demanda por agendamento de circuito de grão grande, enquanto a rede privada é muito pobre em recursos de fibra em comparação com a rede da operadora, a introdução de OTN não apenas aumenta a flexibilidade de agendamento de circuitos de grão grande, mas também economiza uma grande quantidade de recursos de fibra.
Na camada de acesso da MAN, com a redução dos equipamentos de acesso banda larga, serão amplamente utilizados equipamentos de acesso DSLAM como ADSL2+/VDSL2, e será adotado o uplink GE; com o número crescente de usuários de linhas dedicadas GE no grupo, o número de interfaces GE também aumentará em grande número. é apropriado. Um grande número de serviços GE precisa ser transmitido ao BAS e SR da estação final. A combinação de OTN ou OTN + OCDMA-PON é uma escolha melhor, o que economizará muito o rápido consumo de recursos de fibra causado pela conexão direta de fibra e, ao mesmo tempo, OTN pode ser usado para obter proteção de serviço e aprimorar a capacidade de gerenciamento e operacionalidade dos recursos de largura de banda da camada de acesso da MAN.
Tendências de desenvolvimento
OTN é uma nova tecnologia para o aplicativo, mas seu próprio desenvolvimento está maduro há muitos anos, e o ITU-T iniciou o desenvolvimento de padrões OTN desde 1998, e até 2003 os principais padrões foram basicamente concluídos, como OTN lógico interface G.709, interface física OTN G.959.1, padrão de equipamento G.798, padrão de jitter G.8251, proteção G.873.1, etc. Além disso, o ITU-T também concluiu o desenvolvimento das principais especificações para o OTN baseados em planos de controle e gerenciamento.
Além do desenvolvimento crescente de padrões, a tecnologia OTN também progrediu rapidamente nos últimos anos em termos de equipamentos e instrumentação de teste. Os principais fornecedores de equipamentos de transporte geralmente oferecem suporte a um ou mais tipos de equipamentos OTN. Além disso, os principais fornecedores de instrumentação de transporte geralmente oferecem instrumentação habilitada para OTN.
Com o forte impulso para o desenvolvimento rápido de serviços e a crescente maturidade da tecnologia e implementação OTN, a tecnologia OTN foi parcialmente aplicada em redes comerciais ou de teste. Nos Estados Unidos e na Europa, as maiores operadoras de rede, como Verizon e Deutsche Telekom, estabeleceram redes G.709 OTN como uma nova geração de plataformas de transmissão. Espera-se que a OTN tenha um crescimento maciço nos próximos anos.
As operadoras estrangeiras geralmente fazem demandas significativas sobre a capacidade de oferecer suporte a interfaces OTN em suas redes de transporte, enquanto os aplicativos de rede reais são dominados por equipamentos ROADM, principalmente relacionados a fatores como gerenciamento de rede e custos de manutenção e escala de rede. Desde 2007, a China Telecom, a antiga China Netcom e o China Mobile Group realizaram pesquisas e testes sobre a aplicação da tecnologia OTN, e algumas redes provinciais também implantaram parcialmente redes de teste baseadas na tecnologia OTN, com equipamentos OTN baseados em cruzamento de camada elétrica e equipamentos OTN baseados em ROADM. Equipamento OTN. Devido ao alto custo de manutenção do ROADM em comparação com o sistema de manutenção atual, o ROADM só foi usado em experimentos de pequena escala por alguns operadores, enquanto o equipamento OTN baseado no cruzamento da camada elétrica foi usado em grande escala por grandes operadoras, como a China Mobile, Telecom, Unicom e Broadcast, além de grandes redes privadas como Southern Power e Sinopec.
Como a melhor escolha para o desenvolvimento da tecnologia de rede de transporte, pode-se esperar que a tecnologia OTN seja mais amplamente utilizada em um futuro próximo, tornando-se a tecnologia de escolha para as operadoras criarem uma excelente plataforma de rede e expandirem seu mercado de negócios.
