OTN apzīmēOptiskais transporta tīkls, standartizēta digitālā transporta sistēma, ko nosakaITU-T G.709 ieteikums. Tas nodrošina operatoriem strukturētu veidu, kā optiskās šķiedras infrastruktūrā iekapsulēt, multipleksēt, pārslēgt, pārraudzīt un pārvaldīt dažādus klientu signālus -, piemēram, Ethernet, IP, krātuvi un mantoto SONET/SDH -.
OTN ir digitālais transporta slānis, kas iekļauj klienta trafiku standarta kadra formātā, pievieno kļūdu labošanu un veiktspējas uzraudzību, kā arī uzticami pārraida to optiskajos tīklos.
Atšķirībā no tukšas optiskās saites, kas vienkārši pārvieto gaismu no viena gala uz otru, OTN pievieno vadības un aizsardzības slāni virs šķiedras pārraides. Tāpēc telekomunikāciju operatori, datu centru operatori un lielie uzņēmumi paļaujas uz OTN ikreiz, kad tiem nepieciešama kļūmju izolācija, pakalpojumu-līmeņa redzamība un mērogojams transports pa mugurkaulu, metro vaioptiskās šķiedras starpsavienojumsvides.
Kā darbojas OTN: slāņi, rāmja struktūra un signāla plūsma
OTN seko slāņu iekapsulācijas modelim. Klienta signāls, kas nonāk tīklā, iziet vairākus posmus, pirms tas tiek pārraidīts pa optisko kanālu. Procesu var rezumēt šādi:
- Klienta signāls (Ethernet, IP, Fibre Channel vai cits protokols) tiek kartēts kāOPU(Optiskā kanāla kravnesības vienība), kas kalpo kā lietderīgās kravas konteiners.
- OPU ir iesaiņotsODU(Optiskā kanāla datu vienība), kas palielina ceļa uzraudzību, tandēma savienojuma uzraudzību un pārvaldību no gala{0}}līdz{1}}galam.
- ODU tiek tālāk iekapsulēts anOTU(Optical Channel Transport Unit), kas pievieno kadru izlīdzināšanu un kļūdu labošanu uz priekšu (FEC), lai nodrošinātu uzticamu pārraidi.
- OTU tiek pārnests pa optisko kanālu visā DWDM sistēmā un atkopts tālākajā galā.
OTN slāņa funkcijas īsumā
| Slānis | Pilns vārds | Primārā loma |
|---|---|---|
| OPU | Optiskā kanāla slodzes vienība | Pielāgo un kartē klienta signālus OTN rāmī; apstrādā ātruma regulēšanu starp klienta pulksteni un OTN pulksteni |
| ODU | Optiskā kanāla datu vienība | Nodrošina ceļa-līmeņa uzraudzību, tandēma savienojuma uzraudzību (līdz 6 līmeņiem), kļūdu noteikšanu un pārvaldību no gala-līdz{3}} |
| OTU | Optiskā kanāla transporta vienība | Pievieno rāmja izlīdzināšanu un FEC; definē sadaļas{0}}līmeņa transportu starp blakus esošajiem tīkla elementiem |
Pats OTN rāmis ir sakārtots kā 4 rindas ar 4080 baitu kolonnām, un katras rindas beigās ir integrēti FEC baiti. Šis fiksētais kadru lielums - pretstatā fiksētajam kadru ātrumam, ko izmanto SONET/SDH -, ir apzināta dizaina izvēle, kas ļauj OTN efektīvi mērogot dažādos bitu pārraides ātrumos, sākot no OTU1 ar aptuveni 2,7 Gb/s līdz OTUCn ar 100 Gb/s daudzkārtņiem. TheITU{0}}T ir turpinājusi atjaunināt G.709 sēriju, pievienojot atbalstu 25G, 50G un elastīgām saskarnēm, kas pārsniedz-100G, lai neatpaliktu no 5G transporta un lielas ietilpības DCI prasībām.
Galvenās OTN priekšrocības tīkla operatoriem
OTN izvietošana papildus optiskajai infrastruktūrai sniedz vairākas konkrētas priekšrocības, kuras nenodrošina tukša viļņa garuma transportēšana:
Forward Error Correction (FEC).Reed-Solomon FEC, kas definēts G.709, var nodrošināt līdz pat 6,2 dB signāla-līdz{4}}trokšņu attiecības uzlabojumu. Praksē tas nozīmē garākus attālumus starp reģenerācijas vietām, atvieglotas komponentu specifikācijas un spēju atbalstīt caurspīdīgu optisko tīklu vairākos pastiprinātāju apiņos.
Veiktspējas uzraudzība vairākos slāņos.ODU pieskaitāmās izmaksas nodrošina operatoriem katrā-ceļa bitu kļūdu līmeņa uzraudzību, tandēma savienojuma uzraudzību līdz pat sešiem starpdomēniem un kļūdu indikatorus (AIS, BDI), kas palīdz ātri izolēt problēmas -, nevis novērst problēmas visā viļņa garumā.
Klientu{0}}agnostiķis transports.OTN var pārvadāt Ethernet, IP/MPLS, Fiber Channel, video un mantoto SONET/SDH trafiku tajā pašā kadra struktūrā. Tas padara to praktisku tīklos, kas apkalpo jauktas darba slodzes, nevis vienu protokolu.
Servisa kopšana un multipleksēšana.Zemākas -trumpusa ODU signālus var multipleksēt lielāka- ātruma konteineros (piemēram, četrus ODU1 signālus vienā ODU2 vai vairākus ODUflex signālus OPUCn). Tas ļauj operatoriem efektīvāk aizpildīt viļņa garuma jaudu, nevis veltīt visu lambda mazam klientam.
Standartizēts OAM.Atšķirībā no patentētajiem pārvaldības pārklājumiem, OTN pieskaitāmās izmaksas nosaka ITU-T standarti, kas nodrošina vairāku-pārdevēju sadarbspēju transporta līmenī un tīrāku pakalpojumu norobežošanu starp operatoru domēniem.
OTN vs DWDM: kāda ir atšķirība?
Viens no visbiežāk sastopamajiem neskaidrības punktiem ir attiecības starp OTN un DWDM. Tie nav viens un tas pats, un tie darbojas dažādos funkcionālos līmeņos.
| Aspekts | DWDM | OTN |
|---|---|---|
| Pamatfunkcija | Optiskā viļņa garuma multipleksēšana - pārraida vairākus viļņu garumus pa vienu šķiedru | Digitālā transporta sistēma - iekapsulē, uzrauga un pārvalda pakalpojumus, kas tiek nodrošināti šajos viļņu garumos |
| Slānis | Fizikālais/optiskais slānis | 1. digitālais slānis (transports un pārvaldība) |
| Kļūdu labojums | Nav iekļauts pēc būtības | Standartizēts FEC, kas noteikts G.709 |
| Veiktspējas uzraudzība | Ierobežots ar optisko jaudu un OSNR | Pēc-ceļa BER uzraudzība, TCM, kļūdu indikatori |
| Pakalpojuma apzināšanās | Tikai viļņa garuma-līmenis | Var atšķirt un pārvaldīt atsevišķus pakalpojumus viļņa garumā |
| Multipleksēšana | Viļņa garuma multipleksēšana (optiskais domēns) | ODU konteineru{0}}dalījuma multipleksēšana (digitālais domēns) |
Lielākajā daļā ražošanas tīklu DWDM un OTN darbojas kopā. DWDM nodrošina neapstrādātu optisko kapacitāti - daudzos viļņu garumos vienāviena{0}}moda šķiedra- savukārt OTN nodrošina digitālo intelektu, kas ļauj operatoriem pārvaldīt, kas notiek katrā viļņa garumā. Varat palaist DWDM bez OTN (piemēram, vienkāršos no punkta{2}}līdz-punktam viļņa garuma pakalpojumos), taču jūs zaudējat strukturētās uzraudzības, FEC un kopšanas iespējas, ko nodrošina OTN. Lai iegūtu dziļāku ieskatu, kāWDM multipleksēšanas tehnoloģijasattiecas uz transporta ietvariem, skatiet mūsu multipleksēšanas rokasgrāmatu.
OTN vs SONET/SDH: kāpēc nozare virzījās uz priekšu
SONET/SDH labi kalpoja telekomunikāciju nozarei gadu desmitiem, taču tā dizains sakņojas sinhronajā TDM balss pārraidē. IP un Ethernet trafikam kļūstot par dominējošu, radās vairāki ierobežojumi. OTN jau no paša sākuma tika izstrādāts, lai novērstu šīs nepilnības.
Rāmja dizaina filozofija.SONET/SDH izmanto fiksētu kadru atkārtošanās ātrumu 8000 kadru sekundē, kadra izmēram pieaugot, palielinoties bitu pārraides ātrumam. OTN to maina: tas izmanto fiksētu kadra izmēru (4 rindas × 4080 kolonnas) un samazina kadra periodu, palielinoties ātrumam. Saskaņā arCiena funkciju-pēc-funkciju salīdzinājuma, šī fiksētā-kadra-izmēra pieeja ir viena no nozīmīgākajām strukturālajām atšķirībām starp abām tehnoloģijām.
FEC un sasniedzamība.SONET/SDH neietver standarta FEC mehānismu. OTN definē FEC kā daļu no OTU rāmja, kas tieši paplašina pārraides sasniedzamību un samazina nepieciešamību pēc dārgas reģenerācijas.
Mērogojamība.SONET/SDH standarti ir augstāki par OC-768 (aptuveni 40 Gbps). OTN sākotnēji atbalsta 100G (OTU4) un vairāk, ar OTUCn mērogošanu līdz 400G, 800G un augstākam, izmantojot modulārus 100G blokus.
Tandēma savienojuma uzraudzība.OTN atbalsta līdz sešiem TCM līmeņiem, salīdzinot ar daudz ierobežotāku uzraudzību SONET/SDH. Tam ir nozīme vairāku-operatoru vai vairāku{2}}domēnu vidēs, kur katram segmentam ir nepieciešama neatkarīga veiktspējas redzamība.
Tomēr SONET/SDH nav pazudis vienas nakts laikā. Daudzi operatori joprojām piedāvā mantotos TDM pakalpojumus, un OTN ir izstrādāts, lai pārskatāmi pārsūtītu šos signālus savā kravnesībā -, nodrošinot tīkla plānotājiem migrācijas ceļu, nevis piespiedu izvilkšanu-un-aizvietošanu.
OTN lietojumprogrammas telekomunikāciju, DCI un uzņēmumu tīklos
OTN nozīme pārsniedz tradicionālos tālsatiksmes{0}}pārvadātāju mugurkaulu. Šeit ir norādītas vides, kurās tas sniedz vislielāko vērtību:
Telekomunikāciju mugurkauls un metro transports.Pārvadātāji, kas veido reģionālos vai valsts maģistrālo tīklus, paļaujas uz OTN, lai nodrošinātu pakalpojumu kopšanu simtiem viļņu garumu, kļūdu izolāciju starp klientu ķēdēm un standartizētu pārslēgšanu starp savstarpēji savienotiem operatoriem.
Datu centra starpsavienojums (DCI).Kad organizācijas savieno datu centrus metro, reģionālo vai lielos{0}} attālumos, tām parasti ir nepieciešams vairāk nekā neapstrādāts joslas platums. Viņiem ir nepieciešama pakalpojumu nodalīšana starp īrniekiem, sasniedzamības paplašināšana, izmantojot FEC, un iespēja apvienot vairākas 10G/100G klientu shēmas koplietotos viļņu garumos. OTN apvienojumā ar DWDM ir izplatīta dizaina izvēle DCI saitēm, kurām ir jāpārnes jaukta trafika - krātuves replikācija, inter-klasteru aprēķins un pārvaldība -.optiskās šķiedras infrastruktūra.
Uzņēmuma un universitātes savienojamība.Lieli uzņēmumi ar vairākām vietnēm un augstām -joslas platuma prasībām - finanšu iestādes, slimnīcas, pētniecības laboratorijas - arvien vairāk izmanto OTN-spējīgu transportu, lai iegūtu pārraudzības un aizsardzības funkcijas, kuru trūkst vienkāršām Ethernet punkta-punkta{5}}saitēm.
5G transports.ITU-T ir definējis OTU25 un OTU50 saskarnes, lai pārnēsātu 25GBASE-R un 50GBASE-R Ethernet signālus, ko izmanto 5G radiopiekļuves tīklos, padarot OTN atbilstošu jaunākās paaudzes mobilajai infrastruktūrai.
Izplatīti OTN maldīgi priekšstati
"OTN un DWDM ir viens un tas pats."Tie nav. DWDM ir optiskā multipleksēšanas metode; OTN ir digitālā transporta ietvars, kas tam ir virsū. Daudzi tīkli izmanto abus kopā, taču tie atrisina dažādas problēmas.
"OTN ir paredzēts tikai lieliem pārvadātājiem."Kamēr pārvadātāji bija agri ieviesēji, OTN tagad tiek izmantots DCI, uzņēmumu un 5G transporta scenārijos. Var gūt labumu jebkura vide, kurai nepieciešama strukturēta uzraudzība un pakalpojumu pārvaldība, izmantojot optisko šķiedru.
"Lai izmantotu OTN, jums ir jāsaprot katrs pieskaitāmais baits."Saīsinājumi - OPU, ODU, OTU, OCh, OMS, OTS - var būt satriecoši. Praksē pamatkoncepcija ir vienkārša: OTN iepako klienta trafiku, pievieno uzraudzību un FEC un transportē to standarta formātā. Detalizētie pieskaitāmie lauki ir svarīgi iekārtu dizaineriem un testēšanas inženieriem, taču tīkla plānotāji var efektīvi strādāt ar slāņa modeli un tā sniegtajām funkcionālajām priekšrocībām.
"OTN aizstāj DWDM."OTN papildina DWDM, nevis to aizstāj. Jums joprojām ir nepieciešams optiskais slānis viļņa garuma kapacitātei; OTN virs tā pievieno digitālās pārvaldības un aizsardzības slāni.
Bieži uzdotie jautājumi par OTN
Kādu problēmu atrisina OTN?
OTN atrisina problēmu, kas saistīta ar dažādu klientu pakalpojumu pārvaldību, uzraudzību un aizsardzību, izmantojot optisko šķiedru. Bez OTN operatoriem ir neapstrādāta viļņa garuma kapacitāte, taču tiem trūkst standartizētu rīku, lai noteiktu pakalpojuma -kļūdas, labotu kļūdas un nodrošinātu satiksmes regulēšanu transporta līmenī.
Vai OTN ir fiziska vai transporta slāņa tehnoloģija?
OTN darbojas plkstdigitālais slānis 1- transporta slānis virs fiziskā optiskā slāņa. Tas paļaujas uz fizisko slāni (šķiedru, pastiprinātājiem, DWDM) gaismas pārraidei, bet papildus tam pievieno digitālo iekapsulēšanu, uzraudzību un FEC. ITU-T G.872 arhitektūra definē OTN kā tādu, kas ietver gan optiskos (OCh, OMS, OTS), gan digitālos (OPU, ODU, OTU) apakšslāņus.
Vai varat izmantot DWDM bez OTN?
Jā. DWDM var darboties neatkarīgi, lai pārnestu viļņu garumus pāri šķiedrai. Tomēr bez OTN operatori zaudē standartizēto FEC, katra ceļa veiktspējas uzraudzību, tandēma savienojuma uzraudzību un pakalpojumu-slāņa pārvaldību. Tas var būt pieņemams vienkāršām saitēm no punkta{5}}no punkta uz{6}}punktu; sarežģītiem daudzpakalpojumu{7}}tīkliem parasti tā nav.
Kādi ir standarta OTN bitu pārraides ātrumi?
Standarts G.709 nosaka vairākus fiksēta ātruma konteinerus: OTU1 (~2,7 Gb/s), OTU2 (~10,7 Gb/s), OTU3 (~43 Gb/s) un OTU4 (~112 Gb/s). Pārsniedzot 100 G, OTUCn sistēma nodrošina modulāru n × 100 Gbps jaudu. Jaunākā versija G.709.4 pievieno OTU25 un OTU50 5G transporta lietojumprogrammām. ODUflex nodrošina elastīgu joslas platuma piešķiršanu, kas pielāgota precīzai klienta likmei.
Kāda ir atšķirība starp OTN untransponderis?
Transponderis ir aparatūras ierīce, kas pārvērš klienta signālus OTN{0}}kadra viļņu garumos (un otrādi). OTN ir protokols un rāmja struktūra, ko īsteno transponderis. Citiem vārdiem sakot, transponderis ir aprīkojums; OTN ir standarts, kam tas seko.
Secinājums
OTN ir standartizēts digitālā transporta slānis, kas padara optiskos tīklus vieglāk pārvaldāmus, elastīgākus un labāk piemērotus jauktu pakalpojumu sniegšanai plašā mērogā. Tas darbojas ar DWDM -, nevis tā vietā - un nodrošina strukturētu iekapsulēšanu, kļūdu labošanu, veiktspējas uzraudzību un pakalpojumu multipleksēšanu, kas trūkst neapstrādātajām optiskajām saitēm.
Tīkla plānotājiem, kas novērtē transporta iespējas, galvenie jautājumi ir par to, vai jums ir nepieciešama -pakalpojuma redzamība, vai FEC-paplašinātā sasniedzamība ir svarīga un vai jūsu trafika kombinācija un darbības modelis attaisno pievienoto transporta inteliģenci. Ja atbilde uz šiem jautājumiem ir jā, OTN pieder jūsu arhitektūrai.
Lai turpinātu mācīties par optiskā transporta infrastruktūru, izpētiet mūsu ceļvežusOS1 salīdzinājumā ar OS2 vienmoda{2}}šķiedru, ievietošanas zudums pret atgriešanās zudumu, unmūsu padziļinātā-OTN tehnoloģiju analīze.
Avoti
- ITU-T ieteikums G.709/Y.1331, "Optiskā transporta tīkla (OTN) saskarnes" -itu.int/rec/T-REC-G.709
- ITU-T ieteikums G.872, "Optiskā transporta tīkla (OTN) arhitektūra"
- ITU ziņas, "ITU standarti uzlabo optiskā transporta tīkla iespējas" (2021) -itu.int
- Ciena, "OTN vs SONET/SDH: Comparing the Differences" -ciena.com
- ITU-T 15. mācību grupa, OTN apmācība -itu.int (PDF)
- VIAVI Solutions, "G.709 — Optiskais transporta tīkls (OTN)" -viavisolutions.com (PDF)
