OTN tähistabOptiline transpordivõrk, standardiseeritud digitaalse transpordi raamistik, mille on määratlenudITU-T G.709 soovitus. See pakub operaatoritele struktureeritud viisi, kuidas kiudoptilise infrastruktuuri kaudu kapseldada, multipleksida, vahetada, jälgida ja hallata erinevaid kliendisignaale -, nagu Ethernet, IP, salvestusruum ja pärand SONET/SDH -.
OTN on digitaalne transpordikiht, mis pakib kliendiliikluse standardsesse kaadrivormingusse, lisab veaparanduse ja jõudluse jälgimise ning edastab selle usaldusväärselt üle optiliste võrkude.
Erinevalt paljast optilisest lingist, mis lihtsalt liigutab valgust ühest otsast teise, lisab OTN kiudoptilise ülekande peale juhtimis- ja kaitsekihi. Seetõttu toetuvad telekommunikatsioonioperaatorid, andmekeskuste operaatorid ja suurettevõtted OTN-ile alati, kui neil on vaja rikete eraldamist, teenuse{1}taseme nähtavust ja skaleeritavat transporti magistraalvõrgu, metroo või metroo vahel.fiiberoptiline ühenduskeskkondades.
Kuidas OTN töötab: kihid, raami struktuur ja signaalivoog
OTN järgib kihilist kapseldamismudelit. Võrku sisenev kliendisignaal läbib mitu etappi, enne kui see optilise kanali kaudu edastatakse. Protsessi võib kokku võtta järgmiselt:
- Kliendi signaal (Ethernet, IP, Fibre Channel või muu protokoll) on kaardistatudOPU(Optical Channel Payload Unit), mis toimib kasuliku koorma konteinerina.
- OPU on pakitud anODU(Optilise kanali andmeüksus), mis lisab lisakulusid tee jälgimiseks, tandemühenduse jälgimiseks ja lõpp{0}}otsa{1}}halduseks.
- ODU on täiendavalt kapseldatud anOTU(Optical Channel Transport Unit), mis lisab usaldusväärse edastuse tagamiseks kaadri joondamise ja edasisuunas veaparanduse (FEC).
- OTU kantakse üle optilise kanali DWDM-süsteemis ja taastatakse kaugemas otsas.
OTN-i kihi funktsioonid lühidalt
| Kiht | Täisnimi | Esmane roll |
|---|---|---|
| OPU | Optilise kanali kasulik koormusüksus | Kohandab ja kaardistab kliendi signaale OTN-kaadrisse; haldab kiiruse reguleerimist kliendi kella ja OTN-kella vahel |
| ODU | Optilise kanali andmeüksus | Pakub tee-taseme jälgimist, tandemühenduse jälgimist (kuni 6 taset), tõrketuvastust ja lõpp--otsa{3}}halduskulusid |
| OTU | Optilise kanali transpordiüksus | Lisab raami joonduse ja FEC; määrab sektsiooni{0}}taseme transpordi külgnevate võrguelementide vahel |
OTN-raam ise on korraldatud 4 reana 4080 baidi veeru kaupa, FEC-baidid on integreeritud iga rea lõppu. See fikseeritud kaadrisuurus -, erinevalt SONET/SDH-s - kasutatavast fikseeritud kaadrisagedusest, on tahtlik disainivalik, mis võimaldab OTN-il tõhusalt skaleerida erinevate bitikiiruste vahel, alates OTU1-st (umbes 2,7 Gbps kuni OTUCn-ni 100 Gbps kordajatel). TheITU{0}}T on jätkanud G.709 seeria värskendamist, lisades toe 25G, 50G ja paindlikele liidestele -üle 100G, et pidada sammu 5G transpordi ja suure võimsusega DCI nõuetega.
OTN-i peamised eelised võrguoperaatoritele
OTN-i kasutuselevõtt optilise infrastruktuuri peal toob kaasa mitmeid konkreetseid eeliseid, mida lainepikkusega transport ei paku:
Edasisuunas veaparandus (FEC).G.709-s defineeritud Reed-Solomoni FEC suudab pakkuda kuni 6,2 dB signaali-/-müra suhet. Praktikas tähendab see pikemaid vahemikke regenereerimiskohtade vahel, leebemaid komponentide spetsifikatsioone ja võimalust toetada läbipaistvat optilist võrku rohkemate võimendi hüpete vahel.
Toimivuse jälgimine mitmel kihil.ODU üldkulud pakuvad operaatoritele -tee biti veamäära jälgimist, tandemühenduse jälgimist kuni kuue vahepealse domeeni vahel ja tõrkeindikaatoreid (AIS, BDI), mis aitavad probleeme kiiresti - eraldada, selle asemel et teha tõrkeotsingut kogu lainepikkusel.
Kliendi{0}}agnostiline transport.OTN suudab edastada Etherneti, IP/MPLS-i, Fiber Channeli, videot ja SONET/SDH pärandliiklust samas kaadristruktuuris. See muudab selle praktiliseks võrkude jaoks, mis teenindavad pigem segatud töökoormust kui ühte protokolli.
Teenindushooldus ja multipleksimine.Madalama-kiirusega ODU signaale saab multipleksida suurema-kiirusega konteineritesse (näiteks neli ODU1 signaali üheks ODU2-ks või mitu ODUflexi signaali OPUCn-i). See võimaldab operaatoritel lainepikkuse võimsust tõhusamalt täita, selle asemel, et pühendada väikesele kliendile terve lambda.
Standardiseeritud OAM.Erinevalt patenteeritud haldusülekatetest määratlevad OTN-i üldkulud ITU{0}}T standardid, võimaldades mitme-tarnija koostalitlusvõimet transpordikihis ja operaatori domeenide vahelist teenuse piiritlemist.
OTN vs DWDM: mis vahe on?
Üks sagedasemaid segaduspunkte on OTN-i ja DWDM-i suhe. Need ei ole samad asjad ja toimivad erinevatel funktsionaalsetel tasanditel.
| Aspekt | DWDM | OTN |
|---|---|---|
| Põhifunktsioon | Optiline lainepikkuse multipleksimine - edastab ühe kiu kaudu mitu lainepikkust | Digitaalne transpordiraamistik - kapseldab, jälgib ja haldab nendel lainepikkustel edastatavaid teenuseid |
| Kiht | Füüsiline / optiline kiht | Digitaalne kiht 1 (transport ja haldamine) |
| Vea parandus | Ei ole olemuselt kaasatud | G.709 järgi määratletud standardne FEC |
| Tulemuslikkuse jälgimine | Piiratud optilise võimsuse ja OSNR-iga | -Tee BER monitooring, TCM, veaindikaatorid |
| Teenuste teadlikkus | Ainult lainepikkuse{0}}tase | Oskab eristada ja hallata üksikuid teenuseid lainepikkuse piires |
| Multipleksimine | Lainepikkuse multipleksimine (optiline domeen) | ODU konteinerite{0}}ajajaotusega multipleksimine (digitaalne domeen) |
Enamikus tootmisvõrkudes töötavad DWDM ja OTN koos. DWDM pakub töötlemata optilise võimsuse - palju lainepikkusi ühelühemoodi{0}}kiud- samas kui OTN pakub digitaalset intelligentsust, mis võimaldab operaatoritel hallata, mis kulgeb igal lainepikkusel. Saate käivitada DWDM-i ilma OTN-ita (näiteks lihtsates punkt-{2}}punkt--lainepikkuste teenustes), kuid kaotate OTN-i pakutavad struktureeritud jälgimise, FEC-i ja hoolduse võimalused. Sügavamaks vaatamiseks, kuidasWDM-i multipleksimise tehnoloogiadseotud transpordiraamistikega, vaadake meie multipleksimise juhendit.
OTN vs SONET/SDH: miks tööstus edasi liikus
SONET/SDH teenis telekomitööstust hästi aastakümneid, kuid selle disaini aluseks oli sünkroonne TDM-kõne edastamine. Kuna IP ja Etherneti liiklus muutus domineerivaks, ilmnesid mitmed piirangud. OTN loodi algusest peale nende lünkade kõrvaldamiseks.
Raami disaini filosoofia.SONET/SDH kasutab fikseeritud kaadri kordussagedust 8000 kaadrit sekundis, kusjuures kaadri suurus kasvab bitikiiruse kasvades. OTN muudab selle ümber: see kasutab fikseeritud kaadri suurust (4 rida × 4080 veergu) ja vähendab kaadriperioodi, kui kiirused tõusevad. VastavaltCiena funktsioonide-võrdlemine-, on see fikseeritud-raami-suurusega lähenemisviis üks olulisemaid struktuurseid erinevusi kahe tehnoloogia vahel.
FEC ja ulatus.SONET/SDH ei sisalda standardset FEC-mehhanismi. OTN määratleb FEC osana OTU raamist, mis laiendab otseselt ülekande ulatust ja vähendab kuluka regenereerimise vajadust.
Skaleeritavus.SONET/SDH standardite tipp on OC-768 (ligikaudu 40 Gbps). OTN toetab algselt 100G (OTU4) ja enamat, OTUCn-i skaleerimine 400G, 800G ja kõrgemale modulaarsete 100G ehitusplokkide kaudu.
Tandemühenduse jälgimine.OTN toetab kuni kuut TCM-i taset, võrreldes SONET/SDH palju piiratuma jälgimisega. See on oluline mitme-operaatori või mitme-domeeni keskkonnas, kus iga segment vajab sõltumatut toimivuse nähtavust.
Sellegipoolest pole SONET/SDH üleöö kadunud. Paljud operaatorid pakuvad endiselt TDM-i pärandteenuseid ja OTN on loodud nende signaalide edastamiseks läbipaistvalt oma kasuliku koormuse piires -, andes võrguplaneerijatele pigem migratsioonitee kui sunnitud rippimise-ja-asendamise.
OTN-i rakendused telekommunikatsiooni-, DCI- ja ettevõttevõrkudes
OTN-i asjakohasus ulatub kaugemale traditsioonilistest pikamaa{0}}veooperaatoritest. Siin on keskkonnad, kus see pakub kõige rohkem väärtust:
Telekomi magistraal- ja metrootransport.Piirkondlikke või riiklikke magistraalvõrke ehitavad operaatorid toetuvad OTN-ile teenuste hooldamiseks sadade lainepikkuste vahel, tõrkeisolatsioonil kliendiahelate vahel ja ühendatud operaatorite vahel standardiseeritud üleandmisel.
Andmekeskuse ühendamine (DCI).Kui organisatsioonid ühendavad andmekeskused suurlinna-, piirkondlike või pikamaa{0}}vahemaa ulatuses, vajavad nad tavaliselt rohkemat kui töötlemata ribalaiust. Nad vajavad üürnike vahelist teenuste eraldamist, FEC-i kaudu ulatuvat laiendust ja võimalust kohandada mitut 10G/100G kliendiahelat jagatud lainepikkustele. OTN koos DWDM-iga on levinud kujundusvalik DCI linkide jaoks, mis peavad kandma segaliiklust - salvestusruumi replikatsiooni,-klastritevahelise arvutuse ja halduse - üle samafiiberoptiline infrastruktuur.
Ettevõtte ja ülikoolilinnaku ühenduvus.Suured ettevõtted, millel on mitu saiti ja kõrged ribalaiuse nõuded - finantsasutused, haiglad, uurimislaborid - kasutavad üha enam OTN-võimelist transporti, et saada jälgimis- ja kaitsefunktsioone, mida lihtsatel Etherneti punktidest-punktide linkidele pole.
5G transport.ITU-T on määratlenud OTU25 ja OTU50 liidesed spetsiaalselt 25GBASE-R ja 50GBASE-R Etherneti signaalide edastamiseks, mida kasutatakse 5G raadiojuurdepääsuvõrkudes, muutes OTN-i asjakohaseks mobiilsidetaristu uusima põlvkonna jaoks.
Levinud OTN-i väärarusaamad
"OTN ja DWDM on sama asi."Nad ei ole. DWDM on optilise multipleksimise meetod; OTN on digitaalne transpordiraamistik, mis on selle peal. Paljud võrgud kasutavad mõlemat koos, kuid need lahendavad erinevaid probleeme.
"OTN on mõeldud ainult suurtele vedajatele."Kui operaatorid olid varakult kasutusele võtnud, kasutatakse OTN-i nüüd DCI, ettevõtte ja 5G transpordi stsenaariumides. Kasu võib saada igast keskkonnast, mis vajab optilise kiu kaudu struktureeritud jälgimist ja teenusehaldust.
"OTN-i kasutamiseks peate mõistma iga üldbaiti."Lühendid - OPU, ODU, OTU, OCh, OMS, OTS - võivad olla ülekaalukad. Praktikas on põhikontseptsioon sirgjooneline: OTN pakendab kliendiliikluse, lisab jälgimise ja FEC-i ning transpordib selle standardvormingus. Üksikasjalikud üldkulud on seadmete projekteerijatele ja testimisinseneridele olulised, kuid võrguplaneerijad saavad kihimudeli ja selle pakutavate funktsionaalsete eelistega tõhusalt töötada.
"OTN asendab DWDM-i."OTN täiendab DWDM-i, mitte ei asenda seda. Lainepikkuse läbilaskevõime jaoks on ikkagi vaja optilist kihti; OTN lisab selle kohale digitaalse halduse ja kaitsekihi.
Korduma kippuvad küsimused OTN-i kohta
Millise probleemi OTN lahendab?
OTN lahendab optilise kiu kaudu erinevate klienditeenuste haldamise, jälgimise ja kaitsmise probleemi. Ilma OTN-ita on operaatoritel lainepikkuse töötlemata võimsus, kuid neil puuduvad standardsed tööriistad teenuse-tõrke tuvastamiseks, vigade parandamiseks ja liikluse reguleerimiseks transpordikihis.
Kas OTN on füüsilise kihi või transpordikihi tehnoloogia?
OTN töötab kelldigitaalne kiht 1- transpordikiht füüsilise optilise kihi kohal. See tugineb valguse edastamiseks füüsilisele kihile (kiud, võimendid, DWDM), kuid lisab sellele lisaks digitaalse kapseldamise, jälgimise ja FEC-i. ITU-T G.872 arhitektuur määratleb OTN-i nii, et see hõlmab nii optilisi (OCh, OMS, OTS) kui ka digitaalseid (OPU, ODU, OTU) alamkihte.
Kas saate kasutada DWDM-i ilma OTN-ita?
Jah. DWDM võib töötada sõltumatult, et kanda lainepikkusi üle kiu. Kuid ilma OTN-ita kaotavad operaatorid standardse FEC-i, -tee toimivuse jälgimise, tandemühenduse jälgimise ja teenuse-kihihalduse. Lihtsate punktist{5}}punktini-linkide puhul võib see olla vastuvõetav; keeruliste mitme teenusega{7}}võrkude puhul tavaliselt ei ole.
Millised on standardsed OTN-i bitikiirused?
Standard G.709 määratleb mitu fikseeritud kiirusega konteinerit: OTU1 (~2,7 Gbps), OTU2 (~10,7 Gbps), OTU3 (~43 Gbps) ja OTU4 (~112 Gbps). Peale 100G pakub OTUCn raamistik modulaarset n × 100 Gbps võimsust. Uuem G.709.4 lisab OTU25 ja OTU50 5G transpordirakenduste jaoks. ODUflex võimaldab paindlikku ribalaiuse jaotamist, mis on kohandatud täpse kliendi määraga.
Mis vahe on OTN-il jatransponder?
Transponder on riistvaraseade, mis teisendab kliendi signaalid OTN{0}}kaadri lainepikkusteks (ja vastupidi). OTN on protokoll ja kaadri struktuur, mida transponder rakendab. Teisisõnu, transponder on varustus; OTN on standard, mida see järgib.
Järeldus
OTN on standardiseeritud digitaalne transpordikiht, mis muudab optilised võrgud paremini hallatavaks, vastupidavamaks ja sobib paremini segateenuste pakkumiseks. See töötab koos DWDM-iga -, mitte selle asemel - ning pakub struktureeritud kapseldamist, veaparandust, jõudluse jälgimist ja teenuse multipleksimist, mis toores optilistel linkidel puuduvad.
Transpordivõimalusi hindavate võrguplaneerijate jaoks on põhiküsimused selles, kas vajate nähtavust -teenuse kohta, kas FEC-laiendatud katvus on oluline ning kas teie liikluse jaotus ja töömudel õigustavad täiendavat transpordiintellekti. Kui vastus neile küsimustele on jaatav, kuulub OTN teie arhitektuuri.
Optilise transpordi aluseks oleva kiudoptilise infrastruktuuri tundmaõppimiseks tutvuge meie juhenditegaOS1 vs OS2 ühemoodi{2}}kiud, sisestamise kadu vs tagasituleku kadujameie põhjalik-OTN-tehnoloogia analüüs.
Allikad
- ITU-T soovitus G.709/Y.1331, "Optilise transpordivõrgu (OTN) liidesed" -itu.int/rec/T-REC-G.709
- ITU-T soovitus G.872, "Optilise transpordivõrgu (OTN) arhitektuur"
- ITU uudised, "ITU standardid suurendavad optilise transpordivõrgu võimalusi" (2021) -itu.int
- Ciena, "OTN vs SONET/SDH: erinevuste võrdlemine" -cita.com
- ITU-T uuringurühm 15, OTN-i õpetus -itu.int (PDF)
- VIAVI Solutions, "G.709 – optiline transpordivõrk (OTN)" -viavisolutions.com (PDF)
