OTN tarkoittaaOptinen liikenneverkko, standardoitu digitaalinen kuljetuskehys, jonka määritteleeITU-T G.709 -suositus. Se tarjoaa operaattoreille jäsennellyn tavan kapseloida, multipleksoida, vaihtaa, valvoa ja hallita erilaisia asiakassignaaleja -, kuten Ethernet, IP, tallennus ja vanha SONET/SDH - optisen kuituinfrastruktuurin kautta.
OTN on digitaalinen siirtokerros, joka kääriä asiakasliikenteen vakiokehysmuotoon, lisää eteenpäin virheenkorjauksen ja suorituskyvyn valvonnan sekä kuljettaa sen luotettavasti optisten verkkojen yli.
Toisin kuin paljas optinen linkki, joka yksinkertaisesti siirtää valoa päästä toiseen, OTN lisää hallinta- ja suojakerroksen kuitusiirron päälle. Tästä syystä teleoperaattorit, datakeskusoperaattorit ja suuret yritykset luottavat OTN:ään aina, kun he tarvitsevat vikojen eristämistä, palvelu{1}}näkyvyyttä ja skaalautuvaa liikennettä runkoverkon, metron tai metron yli.valokuituliitäntäympäristöissä.
Miten OTN toimii: kerrokset, kehysrakenne ja signaalivirta
OTN noudattaa kerrostettua kapselointimallia. Verkkoon tuleva asiakassignaali käy läpi useita vaiheita ennen kuin se lähetetään optisen kanavan kautta. Prosessi voidaan tiivistää seuraavasti:
- Asiakassignaali (Ethernet, IP, Fibre Channel tai muu protokolla) on kartoitettuOPU(Optical Channel Payload Unit), joka toimii hyötykuormasäiliönä.
- OPU on käärittyODU(Optical Channel Data Unit), joka lisää polun valvontaa, tandemyhteyden valvontaa ja päästä{0}}päähän{1}}hallintaa.
- ODU on edelleen kapseloitu anOTU(Optical Channel Transport Unit), joka lisää kehyksen kohdistuksen ja eteenpäin suunnatun virheenkorjauksen (FEC) luotettavan tiedonsiirron takaamiseksi.
- OTU siirretään optisen kanavan yli DWDM-järjestelmän yli ja palautetaan etäpäässä.
OTN-kerroksen toiminnot yhdellä silmäyksellä
| Kerros | Koko nimi | Ensisijainen rooli |
|---|---|---|
| OPU | Optisen kanavan hyötykuormayksikkö | Mukauttaa ja kartoittaa asiakassignaalit OTN-kehykseen; hoitaa nopeuden säädön asiakkaan kellon ja OTN-kellon välillä |
| ODU | Optisen kanavan tietoyksikkö | Tarjoaa polun-tason valvonnan, tandemyhteyden valvonnan (jopa 6 tasoa), vian havaitsemisen ja päästä{2}}päähän{3}}pään hallintaan |
| OTU | Optisen kanavan kuljetusyksikkö | Lisää kehyksen kohdistuksen ja FEC:n; määrittää osio-tason kuljetuksen vierekkäisten verkkoelementtien välillä |
Itse OTN-kehys on järjestetty 4 riviksi 4 080 tavun sarakkeeksi, ja FEC-tavut on integroitu jokaisen rivin loppuun. Tämä kiinteä kehyskoko - toisin kuin SONET/SDH:ssa - käytetty kiinteä kehysnopeus, on harkittu suunnitteluvalinta, jonka avulla OTN voi skaalata tehokkaasti eri bittinopeuksilla OTU1:stä noin 2,7 Gbps:n OTUCn:ään 100 Gbps:n kerrannaisiin. TheITU-T on jatkanut G.709-sarjan päivittämistä, joka lisää tuen 25G-, 50G- ja joustaville-100G-rajapinnoille pysyäkseen tahdissa 5G-liikenteen ja suuren kapasiteetin DCI-vaatimusten kanssa.
OTN:n tärkeimmät edut verkko-operaattoreille
OTN:n käyttöönotto optisen infrastruktuurin päälle tuo useita konkreettisia etuja, joita paljain aallonpituuskuljetus ei tarjoa:
Forward Error Correction (FEC).G.709:ssä määritelty Reed-Solomon FEC voi tuottaa jopa 6,2 dB signaalin-/-kohinasuhteen parannuksen. Käytännössä tämä tarkoittaa pidempiä jännevälejä regenerointipaikkojen välillä, kevennettyjä komponenttimäärityksiä ja kykyä tukea läpinäkyvää optista verkkoa useammilla vahvistinhyppyillä.
Suorituskyvyn seuranta useilla kerroksilla.ODU overhead tarjoaa operaattoreille -polkukohtaisen bittivirhesuhteen valvonnan, tandemyhteyden valvonnan jopa kuuden välialueen välillä ja vikailmaisimia (AIS, BDI), jotka auttavat eristämään ongelmat nopeasti - koko aallonpituuden päästä päähän vianetsinnän sijaan.
Asiakas{0}}agnostinen kuljetus.OTN voi kuljettaa Ethernet-, IP/MPLS-, kuitukanava-, video- ja vanhaa SONET/SDH-liikennettä samassa kehysrakenteessa. Tämä tekee siitä käytännöllisen verkoille, jotka palvelevat sekalaisia työkuormia yhden protokollan sijaan.
Huoltohoito ja multipleksointi.Alhaisemman-nopeuden ODU-signaalit voidaan multipleksoida suuremman-nopeuden säilöihin (esimerkiksi neljä ODU1-signaalia yhdeksi ODU2:ksi tai useita ODUflex-signaaleja OPUCn:ksi). Näin operaattorit voivat täyttää aallonpituuskapasiteetin tehokkaammin sen sijaan, että he omistaisivat koko lambdan pienelle asiakkaalle.
Standardoitu OAM.Toisin kuin omat hallintapeittokuvat, OTN-yleiskustannukset määritetään ITU-T-standardien mukaan, mikä mahdollistaa usean-toimittajan yhteentoimivuuden siirtokerroksessa ja selkeämmän palvelun rajauksen operaattoriverkkotunnusten välillä.
OTN vs DWDM: Mikä on ero?
Yksi yleisimmistä sekaannuksista on OTN:n ja DWDM:n välinen suhde. Ne eivät ole sama asia, ja ne toimivat eri toiminnallisilla tasoilla.
| Aspekti | DWDM | OTN |
|---|---|---|
| Ydintoiminto | Optinen aallonpituuden multipleksointi - lähettää useita aallonpituuksia yhden kuidun yli | Digitaalinen siirtokehys - kapseloi, valvoo ja hallitsee palveluja, jotka kuljetetaan näillä aallonpituuksilla |
| Kerros | Fyysinen / optinen kerros | Digital Layer 1 (kuljetus ja hallinta) |
| Virheen korjaus | Ei sisällä luonnostaan | Standardoitu FEC määritelty G.709:n mukaan |
| Suorituskyvyn seuranta | Rajoitettu optiseen tehoon ja OSNR:ään | -polkukohtainen BER-valvonta, TCM, vikailmaisimet |
| Palvelutietoisuus | Vain aallonpituus-taso | Osaa erottaa ja hallita yksittäisiä palveluita aallonpituuden sisällä |
| Multipleksointi | Aallonpituuden multipleksointi (optinen verkkoalue) | ODU-säilöjen{0}}aikajakomultipleksaus (digitaalinen verkkotunnus) |
Useimmissa tuotantoverkoissa DWDM ja OTN toimivat yhdessä. DWDM tarjoaa raaka-optisen kapasiteetin - useita aallonpituuksia yhdelleyksimuotokuitu-- kun taas OTN tarjoaa digitaalisen älykkyyden, jonka avulla käyttäjät voivat hallita kullekin aallonpituudelle kulkevaa tietoa. Voit ajaa DWDM:ää ilman OTN:ää (esimerkiksi yksinkertaisissa pisteestä{2}}pisteeseen-aallonpituuspalveluissa), mutta menetät OTN:n tarjoamat strukturoidut valvonta-, FEC- ja hoitoominaisuudet. Tarkastellaksesi tarkemmin, mitenWDM-multipleksointitekniikatliittyvät kuljetuskehyksiin, katso multipleksointioppaamme.
OTN vs SONET/SDH: Miksi teollisuus eteni?
SONET/SDH palveli telealaa hyvin vuosikymmeniä, mutta sen suunnittelu perustui synkroniseen TDM-puheensiirtoon. IP- ja Ethernet-liikenteen tullessa hallitsevaksi, ilmaantui useita rajoituksia. OTN on suunniteltu alusta alkaen korjaamaan nämä puutteet.
Kehyksen suunnittelufilosofia.SONET/SDH käyttää kiinteää 8 000 kehyksen toistonopeutta sekunnissa, ja kehyskoko kasvaa bittinopeuden kasvaessa. OTN kääntää tämän: se käyttää kiinteää kehyskokoa (4 riviä × 4 080 saraketta) ja vähentää kehysjaksoa nopeuden noustessa. MukaanCienan ominaisuus-ominaisuuksien-vertailu, tämä kiinteän{0}}kehys-koon lähestymistapa on yksi merkittävimmistä rakenteellisista eroista näiden kahden tekniikan välillä.
FEC ja ulottuvuus.SONET/SDH ei sisällä tavallista FEC-mekanismia. OTN määrittelee FEC:n osaksi OTU-kehystä, mikä laajentaa suoraan lähetyksen ulottuvuutta ja vähentää kalliin regeneroinnin tarvetta.
Skaalautuvuus.SONET/SDH-standardit ovat huippuluokkaa OC-768:ssa (noin 40 Gbps). OTN tukee natiivisti 100G (OTU4) ja sitä uudempaa, OTUCn-skaalauksella 400G, 800G ja korkeampiin modulaaristen 100G-rakennuspalikoiden ansiosta.
Tandem-yhteyden valvonta.OTN tukee jopa kuutta TCM-tasoa verrattuna SONET/SDH:n paljon rajoitetumpaan valvontaan. Tällä on merkitystä usean-operaattorin tai usean{2}}verkkotunnuksen ympäristöissä, joissa jokainen segmentti tarvitsee itsenäisen suorituskyvyn näkyvyyden.
SONET/SDH ei kuitenkaan ole kadonnut yhdessä yössä. Monet operaattorit tarjoavat edelleen vanhoja TDM-palveluita, ja OTN on suunniteltu kuljettamaan nämä signaalit läpinäkyvästi hyötykuormassaan - antaen verkon suunnittelijoille siirtopolun pakotetun kopioinnin-ja-korvauksen sijaan.
OTN-sovellukset tele-, DCI- ja yritysverkoissa
OTN:n merkitys ulottuu perinteisten kaukoliikenteen{0}}runkoverkkojen ulkopuolelle. Tässä ovat ympäristöt, joissa se tuottaa eniten arvoa:
Tietoliikenteen runko- ja metroliikenne.Alueellisia tai kansallisia runkoverkkoja rakentavat operaattorit luottavat OTN:ään palvelun hoitoon satojen aallonpituuksien yli, asiakaspiirien välisten vikojen eristämiseen ja yhteenliitettyjen operaattoreiden välisiin standardoituihin kanavanvaihtoihin.
Datakeskuksen liitäntä (DCI).Kun organisaatiot yhdistävät palvelinkeskuksia metron, alueellisen tai pitkän matkan{0}}välillä, ne tarvitsevat yleensä enemmän kuin raakakaistanleveyttä. He tarvitsevat palveluiden erottamisen vuokralaisten välillä, tavoittavuuden laajennuksen FEC:n kautta ja kyvyn yhdistää useita 10G/100G-asiakaspiirejä jaetuille aallonpituuksille. OTN yhdistettynä DWDM:ään on yleinen suunnitteluvaihtoehto DCI-linkeille, joiden on siirrettävä sekaliikennettä - tallennustilan replikointi,-klusterien välinen laskenta ja hallinta - saman kautta.valokuituinfrastruktuuri.
Yritys- ja kampusyhteydet.Suuret yritykset, joilla on useita sivustoja ja korkeat kaistanleveysvaatimukset - rahoituslaitokset, sairaalat, tutkimuslaboratoriot - käyttävät yhä useammin OTN-yhteensopivia siirtoja saadakseen valvonta- ja suojausominaisuudet, joita yksinkertaisista Ethernet-pisteistä-pisteisiin{5}}ei ole.
5G kuljetus.ITU-T on määritellyt OTU25- ja OTU50-liitännät erityisesti kuljettamaan 25GBASE-R ja 50GBASE-R Ethernet-signaaleja, joita käytetään 5G-radioliityntäverkoissa, mikä tekee OTN:stä relevantin uusimman sukupolven mobiiliinfrastruktuurin kannalta.
Yleisiä OTN-väärinkäsityksiä
"OTN ja DWDM ovat sama asia."He eivät ole. DWDM on optinen multipleksointimenetelmä; OTN on digitaalinen liikennekehys, joka kulkee sen päällä. Monet verkot käyttävät molempia yhdessä, mutta ne ratkaisevat erilaisia ongelmia.
"OTN on vain suurille operaattoreille."Vaikka operaattorit omaksuivat jo varhain, OTN:ää käytetään nyt DCI-, yritys- ja 5G-kuljetusskenaarioissa. Mikä tahansa ympäristö, joka tarvitsee strukturoitua valvontaa ja palvelunhallintaa optisen kuidun kautta, voi hyötyä.
"Sinun on ymmärrettävä jokainen lisätavu käyttääksesi OTN:ää."Lyhenteet - OPU, ODU, OTU, OCh, OMS, OTS - voivat olla ylivoimaisia. Käytännössä ydinkonsepti on suoraviivainen: OTN pakkaa asiakasliikenteen, lisää valvontaa ja FEC:tä sekä kuljettaa sen vakiomuotoon. Yksityiskohtaiset yleiskustannukset ovat tärkeitä laitesuunnittelijoille ja testausinsinööreille, mutta verkkosuunnittelijat voivat työskennellä tehokkaasti kerrosmallin ja sen tarjoamien toiminnallisten etujen kanssa.
"OTN korvaa DWDM:n."OTN täydentää DWDM:ää sen sijaan, että se korvaa sitä. Tarvitset silti optisen kerroksen aallonpituuskapasiteettia varten; OTN lisää sen yläpuolelle digitaalisen hallinta- ja suojakerroksen.
Usein kysyttyjä kysymyksiä OTN:stä
Minkä ongelman OTN ratkaisee?
OTN ratkaisee ongelman, joka liittyy erilaisten asiakaspalvelujen hallintaan, valvontaan ja suojaamiseen optisen kuidun kautta. Ilman OTN:ää operaattoreilla on raaka aallonpituuskapasiteetti, mutta heillä ei ole standardoituja työkaluja palvelukohtaiseen vian havaitsemiseen, virheenkorjaukseen ja liikenteen hallintaan kuljetuskerroksessa.
Onko OTN fyysinen kerros vai kuljetuskerrostekniikka?
OTN toimii klodigitaalinen kerros 1- fyysisen optisen kerroksen yläpuolella oleva kuljetuskerros. Se luottaa fyysiseen kerrokseen (kuitu, vahvistimet, DWDM) valonsiirrossa, mutta lisää digitaalisen kapseloinnin, valvonnan ja FEC:n sen päälle. ITU-T G.872-arkkitehtuuri määrittelee OTN:n sisältävän sekä optiset (OCh, OMS, OTS) että digitaaliset (OPU, ODU, OTU) alikerrokset.
Voitko käyttää DWDM:ää ilman OTN:ää?
Kyllä. DWDM voi toimia itsenäisesti kuljettaakseen aallonpituuksia kuidun läpi. Ilman OTN:ää operaattorit menettävät kuitenkin standardoidun FEC:n, polkukohtaisen suorituskyvyn valvonnan, tandemyhteyden valvonnan ja palvelu-tason hallinnan. Yksinkertaisten point{5}}to-linkkien kohdalla tämä voi olla hyväksyttävää. monimutkaisissa monipalveluverkoissa se ei yleensä ole.
Mitkä ovat tavalliset OTN-bittinopeudet?
G.709-standardi määrittelee useita kiinteän -nopeuden säilöjä: OTU1 (~2,7 Gbps), OTU2 (~10,7 Gbps), OTU3 (~43 Gbps) ja OTU4 (~112 Gbps). 100G:n lisäksi OTUCn-kehys tarjoaa modulaarisen n × 100 Gbps kapasiteetin. Uudempi G.709.4 lisää OTU25:n ja OTU50:n 5G-kuljetussovelluksiin. ODUflex mahdollistaa joustavan kaistanleveyden allokoinnin, joka on räätälöity tarkan asiakasnopeuden mukaan.
Mitä eroa on OTN:n jatransponderi?
Transponderi on laitteisto, joka muuntaa asiakkaan signaalit OTN{0}}kehystetyiksi aallonpituuksiksi (ja päinvastoin). OTN on protokolla ja kehysrakenne, jonka transponderi toteuttaa. Toisin sanoen transponderi on laite; OTN on standardi, jota se noudattaa.
Johtopäätös
OTN on standardoitu digitaalinen siirtokerros, joka tekee optisista verkoista hallittavampia, joustavampia ja paremmin soveltuvia monimuotoisten palvelujen kuljettamiseen. Se toimii DWDM:n kanssa -, ei sen sijaan - ja tarjoaa rakenteellisen kapseloinnin, virheenkorjauksen, suorituskyvyn valvonnan ja palvelun multipleksoinnin, jotka raaka-optisista linkeistä puuttuvat.
Liikennevaihtoehtoja arvioivien verkkosuunnittelijoiden keskeisiä kysymyksiä ovat, tarvitsetko palvelukohtaista-näkyvyyttä, onko FEC-laajennetulla kattavuudella merkitystä ja oikeuttavatko liikenneyhdistelmäsi ja toimintamallisi lisätyn liikenteen älykkyyden. Jos vastaus näihin kysymyksiin on kyllä, OTN kuuluu arkkitehtuuriisi.
Jos haluat jatkaa oppimista optisen liikenteen taustalla olevasta kuituinfrastruktuurista, tutustu oppaihimmeOS1 vs OS2 yksimuotokuitu-, lisäyshäviö vs paluuhäviö, japerusteellisen-OTN-teknologian analyysimme.
Lähteet
- ITU-T-suositus G.709/Y.1331, "Optisen siirtoverkon (OTN) liitännät" -itu.int/rec/T-REC-G.709
- ITU-T-suositus G.872, "Optisen siirtoverkon (OTN) arkkitehtuuri"
- ITU News, "ITU-standardit parantavat optisen siirtoverkon ominaisuuksia" (2021) -itu.int
- Ciena, "OTN vs SONET/SDH: Vertaamalla eroja" -ciena.com
- ITU-T Study Group 15, OTN Tutorial -itu.int (PDF)
- VIAVI Solutions, "G.709 – The Optical Transport Network (OTN)" -raportti -viavisolutions.com (PDF)
