OTN (Optical Transport Network) — магистральная транспортная сеть следующего поколения, основанная на технологии WDM и организованная на оптическом уровне. Короче говоря, это транспортная сеть следующего поколения, основанная на разделении длин волн.
Введение
OTN — это новое поколение «цифровой транспортной системы» и «оптической транспортной системы», основанной на технологии WDM и организованной на оптическом уровне, которое представляет собой магистральную транспортную сеть следующего поколения. OTN — это новое поколение «цифровой транспортной системы» и «оптической транспортной системы», стандартизированной серией рекомендаций ITU-T, таких как G.872, G.709 и G.798, которые решат проблемы традиционных сетей WDM с отсутствие возможности планирования обслуживания на длинах волн/субволновых диапазонах, слабые сетевые возможности и слабые возможности защиты и т. д. OTN решает ряд проблем традиционных систем с помощью ряда протоколов, охватывающих традиционный электрический домен (цифровой транспорт) и оптический домен (аналоговый транспорт). ) и является единым стандартом для управления электрическими и оптическими областями.
OTN в основном имеет дело с услугами на уровне длин волн и переводит транспортную сеть на этап настоящей многоволновой оптической сети. Благодаря сочетанию обработки в оптических и электрических доменах OTN предлагает огромную пропускную способность, полностью прозрачное сквозное соединение на длине волны/субволновом диапазоне и защиту операторского уровня, что делает ее оптимальной технологией для предоставления широкополосных услуг с высокой степенью детализации.
Основные преимущества
Основным преимуществом OTN является то, что он полностью обратно совместим, он может основываться на существующих функциях управления SONET/SDH, он не только обеспечивает полную прозрачность существующих коммуникационных протоколов, но также обеспечивает сквозное подключение и сетевые возможности для WDM, он предоставляет спецификации для взаимосвязей оптического уровня для ROADM и дополняет возможности агрегации и резервирования субдлин волн. Сквозная связь и сетевые возможности построены в основном на SDH и обеспечивают парадигму для оптического уровня.
Концепция OTN охватывает сети как оптического, так и электрического уровня, а ее технология унаследовала двойные преимущества SDH и WDM с ключевыми техническими характеристиками, воплощенными в:
1. Множественная инкапсуляция сигнала клиента и прозрачная передача
Структура кадра OTN на основе ITU-TG.709 может поддерживать отображение и прозрачную передачу различных пользовательских сигналов, таких как SDH, ATM, Ethernet и т. д. ITU-TG.sup43 предоставляет дополнительные рекомендации для различных уровней прозрачной передачи для услуг 10GE. , в то время как для GE, 40GE, 100GE Ethernet, услуг частной сети Fibre Channel (FC) и услуг сети доступа Гигабитная пассивная оптическая сеть (GPON) В настоящее время обсуждается стандартизированное сопоставление их с кадрами OTN.
2. Мультиплексирование полосы пропускания, кроссовер и конфигурация с высокой степенью детализации
OTN определяет гранулярность полосы пропускания электрического уровня как единицы данных оптического пути (O-DUK, k=0,1,2,3), т.е. ODUO (GE, 1000 Мбит/с), ODU1 (2.5 Гбит/с), ODU2 (10 Гбит/с). /s) и ODU3 (40 Гбит/с), а также степень детализации полосы пропускания оптического уровня в виде длины волны, в отличие от детализации планирования VC-12/VC-4 для SDH. что может значительно улучшить возможности адаптации и эффективность передачи данных клиентов с высокой пропускной способностью.
3. Мощные возможности управления накладными расходами и обслуживанием
OTN предоставляет возможности управления служебной информацией, аналогичные SDH, а структура кадра OTN на уровне оптического пути (OCh) OTN значительно расширяет возможности цифрового мониторинга этого уровня. Кроме того, OTN предлагает 6 уровней вложенного мониторинга тандемных соединений (TCM), что позволяет применять сквозной и многосегментный подход к одновременному мониторингу производительности сети OTN. Для межоператорской передачи предусмотрены подходящие инструменты управления.
4. Расширенные сетевые возможности и возможности защиты
Внедрение кадровых структур OTN, кроссоверов ODUk и многомерных реконфигурируемых оптических мультиплексоров с разделением и мультиплексорами (ROADM) значительно расширило сетевые возможности оптических транспортных сетей, изменив статус-кво на основе планирования пропускной способности SDH VC-12/VC-4 и WDM. двухточечное предоставление транспортной полосы пропускания высокой пропускной способности. Внедрение технологии прямой коррекции ошибок (FEC) значительно увеличило расстояние передачи оптического уровня. Кроме того, OTN будет предоставлять более гибкие функции защиты услуг на основе электрических и оптических уровней, такие как защита соединения оптической подсети (SNCP) и защита общего кольца на основе уровня ODUk и защита оптического канала или мультиплексированного сегмента на основе оптического уровня. но технология общего кольца еще не стандартизирована.
Сценарии применения
Интеллектуальные оптические сети на базе OTN могли бы стать весьма желательным решением для передачи крупных гранулированных широкополосных услуг. Сеть передачи в основном состоит из межпровинциальной магистральной сети передачи, внутрипровинциальной магистральной сети передачи и городской (местной) сети передачи, которые можно дополнительно разделить на базовый уровень, уровень конвергенции и уровень доступа. Самым большим преимуществом технологии OTN по сравнению с SDH является то, что она обеспечивает крупномасштабное планирование пропускной способности и передачу. Таким образом, использование технологии OTN на различных уровнях сети зависит от степени детализации пропускной способности основных служб планирования. В соответствии с текущим состоянием сети основная степень детализации планирования на уровне ядра межпровинциальных магистральных сетей передачи, внутрипровинциальных магистральных сетей передачи и городских (местных) сетей передачи обычно составляет Гбит/с и выше, поэтому технология OTN с лучшими преимуществами и масштабируемостью можно использовать для создания этих слоев в предпочтение. Для уровней конвергенции и доступа городских (местных) транспортных сетей технология OTN также предпочтительна, когда основные частицы планирования достигают уровня Гбит/с.
1. Национальная магистральная оптическая транспортная сеть
Благодаря сети и услугам на основе IP, развитию новых услуг и быстрому увеличению числа пользователей широкополосной связи резко увеличился IP-трафик на национальных магистральных линиях, а потребность в полосе пропускания росла в геометрической прогрессии из года в год. Национальные магистральные линии WDM обеспечивают услуги дальней связи PSTN/2G, услуги дальней связи NGN/3G, услуги национальных магистральных линий Интернета и так далее. Из-за огромного количества несущих услуг национальная магистральная линия WDM остро нуждается в защите несущих услуг.
После внедрения технологии OTN режим несущей национальной магистральной IP-сети через OTN может реализовать защиту SNCP, защиту кольцевой сети, аналогичную SDH, защиту сети MESH и другие методы защиты сети, а его защитная способность сравнима с SDH, кроме того, сложность оборудования и стоимость также значительно снижается.
2. Внутрипровинциальная/региональная магистральная оптическая сеть передачи
Внутрипровинциальные/региональные магистральные маршрутизаторы обеспечивают обслуживание между бюро дальней связи (NGN/3G/IPTV/Large Customer Line и т. д.). Благодаря строительству провинциальной/региональной магистральной сети оптической передачи OTN может быть реализована безопасная и надежная передача услуг крупного зерна GE/10GE, 2.5G/10GPOS; кольцевая сеть, сложная кольцевая сеть и сеть MESH могут быть сформированы; сеть может быть расширена по запросу; могут быть реализованы кросс-планирование и резервирование услуг на длинах волн/субволновых диапазонах, а также могут быть предоставлены услуги частных линий для крупных клиентов на длинах волн/субволновых диапазонах; другие услуги, такие как STM-1/4/16/64SDH, сеть MESH и т. д., также могут быть реализованы. 4/16/64SDH, банкомат, FE, DVB, HDTV, любой и т. д.
3. Городская/местная оптическая транспортная сеть
На базовом уровне городской сети оптическая транспортная сеть OTN может реализовать передачу крупнозернистых широкополосных услуг между городским конвергентным маршрутизатором, конвергентным маршрутизатором локальной сети C4 (район/центр округа) и центральным городским маршрутизатором. Для услуг Ethernet может быть реализована конвергенция уровня 2 для улучшения использования пропускной способности канала Ethernet; обслуживание на длине волны/субволновом диапазоне может быть распределено по каналам для реализации доступа к услуге частной линии на длине волны/субволновом диапазоне; работа с полосой пропускания может быть реализована путем реализации полосы пропускания по запросу и оптической виртуальной частной сети и т. д. Из групповой сети можно также реорганизовать сетевую структуру сложной городской сети передачи, сделав иерархию сети передачи более ясной.
4、Построение собственных сетей
С ростом спроса на корпоративные сетевые приложения у крупных предприятий, государственных ведомств и т. д. также возникает потребность в крупнозернистом планировании каналов, в то время как частная сеть очень бедна оптоволоконными ресурсами по сравнению с сетью оператора связи, внедрение OTN не только повышает гибкость планирования крупнозернистых цепей, но и экономит большое количество ресурсов оптоволокна.
На уровне доступа MAN, в связи со смещением оборудования широкополосного доступа вниз, будет широко использоваться оборудование доступа DSLAM, такое как ADSL2+/VDSL2, и восходящая линия связи GE; с увеличением количества пользователей выделенных линий GE в группе количество интерфейсов GE также будет увеличиваться в больших количествах. Уместно. Необходимо передать большое количество услуг GE на BAS и SR конечного офиса. Комбинация OTN или OTN + OCDMA-PON является лучшим выбором, что значительно сэкономит быстрое потребление ресурсов оптоволокна, вызванное прямым оптоволоконным соединением, и в то же время OTN можно использовать для обеспечения защиты услуг и повышения управляемости и работоспособность ресурсов полосы пропускания уровня доступа MAN.
Тенденции развития
OTN — это новая технология для приложения, но ее собственная разработка была зрелой в течение многих лет, и ITU-T начал разработку стандартов OTN с 1998 года, и к 2003 году основные стандарты были в основном завершены, такие как логические OTN. интерфейс G.709, физический интерфейс OTN G.959.1, стандарт оборудования G.798, стандарт джиттера G.8251, защита G.873.1 и т. д. Кроме того, ITU-T также завершил разработку основных спецификаций для OTN. плоскостях контроля и управления.
В дополнение к растущему развитию стандартов, технология OTN также быстро развивалась в последние годы с точки зрения оборудования и контрольно-измерительных приборов. Поставщики основного транспортного оборудования обычно поддерживают один или несколько типов оборудования OTN. Кроме того, основные поставщики транспортного оборудования обычно предлагают оборудование с поддержкой OTN.
Благодаря сильному стремлению к быстрому развитию услуг и растущей зрелости технологии OTN и ее внедрению технология OTN частично применяется в пробных или коммерческих сетях. В США и Европе крупные сетевые операторы, такие как Verizon и Deutsche Telekom, создали сети OTN G.709 в качестве платформ передачи нового поколения. Ожидается, что в ближайшие годы OTN увидит значительный рост.
Иностранные операторы, как правило, предъявляют значительные требования к возможности поддержки интерфейсов OTN в своих транспортных сетях, в то время как в реальных сетевых приложениях преобладает оборудование ROADM, что в основном связано с такими факторами, как затраты на управление и обслуживание сети, а также масштаб сети. С 2007 года China Telecom, бывшая China Netcom и China Mobile Group проводят исследования и испытания по применению технологии OTN, а некоторые провинциальные сети также частично развернули пробные сети, основанные на технологии OTN, с оборудованием OTN, основанным на пересечении электрических уровней. OTN-оборудование на базе ROADM. оборудование ОТН. Из-за высокой стоимости обслуживания ROADM по сравнению с текущей системой обслуживания, ROADM использовался некоторыми операторами только в небольших экспериментах, в то время как оборудование OTN, основанное на кроссовере электрического уровня, широко использовалось крупными операторами, такими как Китай. Mobile, Telecom, Unicom и Broadcast, а также крупные частные сети, такие как Southern Power и Sinopec.
Можно ожидать, что в качестве наилучшего выбора для развития технологии транспортной сети технология OTN будет более широко использоваться в ближайшем будущем, став технологией, которую операторы выбирают для создания отличной сетевой платформы и расширения своего делового рынка.
