Apakah OTN? Lapisan, OTN lwn DWDM & Apabila Anda Memerlukannya

OTN bermaksudRangkaian Pengangkutan Optik, rangka kerja pengangkutan digital piawai yang ditakrifkan olehPengesyoran ITU-T G.709. Ia menyediakan pengendali cara berstruktur untuk merangkum, memultipleks, menukar, memantau dan mengurus pelbagai isyarat klien - seperti Ethernet, IP, storan dan SONET/SDH warisan - melalui infrastruktur gentian optik.

OTN ialah lapisan pengangkutan digital yang membalut trafik pelanggan dalam format bingkai standard, menambah pembetulan ralat ke hadapan dan pemantauan prestasi, dan membawanya dengan pasti merentasi rangkaian optik.

Tidak seperti pautan optik kosong yang hanya memindahkan cahaya dari satu hujung ke hujung yang lain, OTN menambah lapisan pengurusan dan perlindungan di atas penghantaran gentian. Inilah sebabnya mengapa pembawa telekom, pengendali pusat data dan perusahaan besar bergantung pada OTN apabila mereka memerlukan pengasingan kesalahan,-keterlihatan tahap perkhidmatan dan pengangkutan berskala merentas tulang belakang, metro atausambung gentian optikpersekitaran.
 

Cara OTN Berfungsi: Lapisan, Struktur Bingkai dan Aliran Isyarat

OTN mengikuti model enkapsulasi berlapis. Isyarat pelanggan yang memasuki rangkaian melalui beberapa peringkat sebelum ia dihantar merentasi saluran optik. Proses tersebut boleh diringkaskan seperti berikut:

• Isyarat klien (Ethernet, IP, Saluran Gentian atau protokol lain) dipetakan ke dalamOPU(Unit Muatan Saluran Optik), yang berfungsi sebagai bekas muatan.
• OPU dibalut ke dalamODU(Unit Data Saluran Optik), yang menambahkan overhed untuk pemantauan laluan, pemantauan sambungan seiring dan pengurusan-ke-akhir.
• ODU dirangkumkan lagi ke dalamOTU(Unit Pengangkutan Saluran Optik), yang menambah penjajaran bingkai dan pembetulan ralat ke hadapan (FEC) untuk penghantaran yang boleh dipercayai.
• OTU dibawa melalui saluran optik merentasi sistem DWDM dan dipulihkan pada hujungnya.

Fungsi Lapisan OTN Sepintas lalu

Bingkai OTN itu sendiri disusun sebagai 4 baris dengan 4,080 lajur bait, dengan bait FEC disepadukan pada penghujung setiap baris. Saiz bingkai tetap - ini berbanding dengan kadar bingkai tetap yang digunakan dalam SONET/SDH - ialah pilihan reka bentuk yang disengajakan yang membolehkan OTN menskala dengan cekap merentas kadar bit berbeza, daripada OTU1 pada kira-kira 2.7 Gbps sehingga OTUCn pada gandaan 100 Gbps. TheITU-T telah terus mengemas kini siri G.709, menambah sokongan untuk 25G, 50G dan fleksibel melebihi-antara muka 100G untuk bersaing dengan pengangkutan 5G dan keperluan DCI berkapasiti tinggi.
 

Faedah Utama OTN untuk Operator Rangkaian

Menggunakan OTN di atas infrastruktur optik membawa beberapa kelebihan konkrit yang tidak disediakan oleh pengangkutan panjang gelombang kosong:

Pembetulan Ralat Hadapan (FEC).Reed-Solomon FEC yang ditakrifkan dalam G.709 boleh menyampaikan sehingga 6.2 dB isyarat-ke-peningkatan nisbah hingar. Dalam praktiknya, ini bermakna jarak yang lebih lama antara tapak penjanaan semula, spesifikasi komponen yang santai dan keupayaan untuk menyokong rangkaian optik telus merentasi lebih banyak lompatan penguat.

Pemantauan prestasi pada pelbagai lapisan.Overhed ODU memberikan pengendali setiap-pemantauan kadar ralat bit laluan, pemantauan sambungan serentak merentas sehingga enam domain perantaraan dan penunjuk kerosakan (AIS, BDI) yang membantu mengasingkan masalah dengan cepat - dan bukannya menyelesaikan masalah keseluruhan panjang gelombang hujung ke hujung.

Pengangkutan{0}}agnostik pelanggan.OTN boleh membawa trafik Ethernet, IP/MPLS, Saluran Gentian, video dan SONET/SDH warisan dalam struktur bingkai yang sama. Ini menjadikannya praktikal untuk rangkaian yang menyediakan beban kerja bercampur dan bukannya satu protokol.

Perkhidmatan dandanan dan pemultipleksan.Isyarat ODU-kadar rendah boleh dimultiplekskan ke dalam bekas-kadar yang lebih tinggi (contohnya, empat isyarat ODU1 menjadi satu ODU2 atau berbilang isyarat ODUflex ke dalam OPUCn). Ini membolehkan pengendali mengisi kapasiti panjang gelombang dengan lebih cekap dan bukannya mendedikasikan keseluruhan lambda kepada pelanggan kecil.

OAM piawai.Tidak seperti tindanan pengurusan proprietari, overhed OTN ditakrifkan oleh piawaian ITU-T, mendayakan kesalingoperasian berbilang-penjual pada lapisan pengangkutan dan persempadanan semula perkhidmatan yang lebih bersih antara domain pengendali.

OTN vs DWDM: Apakah Perbezaannya?

Salah satu titik kekeliruan yang paling kerap ialah hubungan antara OTN dan DWDM. Ia bukan perkara yang sama, dan ia beroperasi pada tahap fungsi yang berbeza.

Dalam kebanyakan rangkaian pengeluaran, DWDM dan OTN bekerjasama. DWDM menyediakan kapasiti optik mentah - banyak panjang gelombang pada satugentian mod-tunggal- manakala OTN menyediakan kecerdasan digital yang membolehkan pengendali mengurus apa yang menunggang pada setiap panjang gelombang. Anda boleh menjalankan DWDM tanpa OTN (contohnya, dalam perkhidmatan jarak gelombang-ke-titik yang ringkas), tetapi anda kehilangan keupayaan pemantauan berstruktur, FEC dan dandanan yang OTN sediakan. Untuk melihat lebih mendalam bagaimanaTeknologi pemultipleksan WDMberkaitan dengan rangka kerja pengangkutan, lihat panduan pemultipleksan kami.
 

OTN vs SONET/SDH: Mengapa Industri Bergerak Ke Hadapan

SONET/SDH memberi perkhidmatan yang baik kepada industri telekomunikasi selama beberapa dekad, tetapi reka bentuknya berakar umbi dalam pengangkutan suara TDM segerak. Apabila trafik IP dan Ethernet menjadi dominan, beberapa batasan muncul. OTN telah direka dari awal untuk menangani jurang ini.

Falsafah reka bentuk bingkai.SONET/SDH menggunakan kadar pengulangan bingkai tetap sebanyak 8,000 bingkai sesaat, dengan saiz bingkai meningkat apabila kadar bit meningkat. OTN membalikkan ini: ia menggunakan saiz bingkai tetap (4 baris × 4,080 lajur) dan mengurangkan tempoh bingkai apabila kadar meningkat. mengikutCiri Ciena-mengikut-perbandingan ciri, pendekatan saiz-bingkai{1}}tetap ini ialah salah satu daripada perbezaan struktur yang paling ketara antara kedua-dua teknologi.

FEC dan capaian.SONET/SDH tidak termasuk mekanisme FEC standard. OTN mentakrifkan FEC sebagai sebahagian daripada bingkai OTU, yang secara langsung memanjangkan jangkauan penghantaran dan mengurangkan keperluan untuk penjanaan semula yang mahal.

Kebolehskalaan.Piawaian SONET/SDH teratas pada OC-768 (kira-kira 40 Gbps). OTN menyokong 100G (OTU4) dan seterusnya, dengan penskalaan OTUCn kepada 400G, 800G dan lebih tinggi melalui blok bangunan 100G modular.

Pemantauan sambungan tandem.OTN menyokong sehingga enam tahap TCM, berbanding pemantauan yang lebih terhad dalam SONET/SDH. Ini penting dalam persekitaran berbilang-pengendali atau berbilang-domain di mana setiap segmen memerlukan keterlihatan prestasi bebas.

Yang berkata, SONET/SDH tidak hilang dalam sekelip mata. Ramai pengendali masih membawa perkhidmatan TDM warisan, dan OTN direka bentuk untuk mengangkut isyarat tersebut secara telus dalam muatannya - memberikan perancang rangkaian laluan penghijrahan dan bukannya robek paksa-dan-ganti.

Aplikasi OTN dalam Rangkaian Telekom, DCI dan Perusahaan

Perkaitan OTN melangkaui-tulang belakang pembawa jarak jauh tradisional. Berikut ialah persekitaran yang memberikan nilai paling tinggi:

Tulang belakang telekom dan pengangkutan metro.Pembawa yang membina rangkaian tulang belakang serantau atau nasional bergantung pada OTN untuk dandanan perkhidmatan merentasi ratusan panjang gelombang, pengasingan kerosakan antara litar pelanggan dan penyerahan piawai antara operator yang saling berkaitan.

Sambungan pusat data (DCI).Apabila organisasi menyambungkan pusat data merentas metro, wilayah atau jarak-jauh, mereka biasanya memerlukan lebih daripada lebar jalur mentah. Mereka memerlukan pemisahan perkhidmatan antara penyewa, sambungan jangkauan melalui FEC, dan keupayaan untuk menyesuaikan berbilang litar pelanggan 10G/100G ke panjang gelombang yang dikongsi. OTN digabungkan dengan DWDM ialah pilihan reka bentuk biasa untuk pautan DCI yang mesti membawa trafik bercampur - replikasi storan, antara-pengiraan kelompok dan pengurusan - yang samainfrastruktur gentian optik.

Kesalinghubungan perusahaan dan kampus.Perusahaan besar dengan berbilang tapak dan-keperluan lebar jalur yang tinggi - institusi kewangan, hospital, makmal penyelidikan - semakin menggunakan OTN-pengangkutan berkemampuan untuk mendapatkan ciri pemantauan dan perlindungan yang tidak mempunyai pautan titik Ethernet-ke-mudah.

pengangkutan 5G.ITU-T telah mentakrifkan antara muka OTU25 dan OTU50 secara khusus untuk membawa isyarat Ethernet 25GBASE-R dan 50GBASE-R yang digunakan dalam rangkaian capaian radio 5G, menjadikan OTN berkaitan dengan generasi terbaru infrastruktur mudah alih.
 

Salah Tanggapan Biasa OTN

"OTN dan DWDM adalah perkara yang sama."Mereka tidak. DWDM ialah kaedah pemultipleksan optik; OTN ialah rangka kerja pengangkutan digital yang berada di atasnya. Banyak rangkaian menggunakan kedua-duanya bersama-sama, tetapi mereka menyelesaikan masalah yang berbeza.

"OTN hanya untuk pembawa besar."Walaupun pembawa adalah pengguna awal, OTN kini digunakan dalam senario pengangkutan DCI, perusahaan dan 5G. Mana-mana persekitaran yang memerlukan pemantauan berstruktur dan pengurusan perkhidmatan melalui gentian optik boleh mendapat manfaat.

"Anda mesti memahami setiap bait overhed untuk menggunakan OTN."Singkatan - OPU, ODU, OTU, OCh, OMS, OTS - boleh menjadi sangat menggembirakan. Dalam amalan, konsep teras adalah mudah: OTN membungkus trafik pelanggan, menambah pemantauan dan FEC, dan mengangkutnya dalam format standard. Medan overhed terperinci penting kepada pereka peralatan dan jurutera ujian, tetapi perancang rangkaian boleh berfungsi dengan berkesan dengan model lapisan dan faedah fungsi yang diberikannya.

"OTN menggantikan DWDM."OTN melengkapkan DWDM dan bukannya menggantikannya. Anda masih memerlukan lapisan optik untuk kapasiti panjang gelombang; OTN menambah pengurusan digital dan lapisan perlindungan di atasnya.

Soalan Lazim Mengenai OTN

Apakah masalah yang OTN selesaikan?

OTN menyelesaikan masalah mengurus, memantau dan melindungi perkhidmatan pelanggan yang pelbagai melalui gentian optik. Tanpa OTN, pengendali mempunyai kapasiti panjang gelombang mentah tetapi kekurangan alat piawai untuk setiap-pengesanan kesalahan perkhidmatan, pembetulan ralat dan dandanan trafik pada lapisan pengangkutan.

Adakah OTN lapisan fizikal atau teknologi lapisan pengangkutan?

OTN beroperasi diLapisan digital 1- lapisan pengangkutan di atas lapisan optik fizikal. Ia bergantung pada lapisan fizikal (serat, penguat, DWDM) untuk penghantaran cahaya, tetapi menambah pengkapsulan digital, pemantauan dan FEC di atasnya. Seni bina ITU-T G.872 mentakrifkan OTN sebagai merangkumi kedua-dua sublapisan optik (OCh, OMS, OTS) dan digital (OPU, ODU, OTU).

Bolehkah anda menggunakan DWDM tanpa OTN?

ya. DWDM boleh beroperasi secara bebas untuk membawa panjang gelombang merentasi gentian. Walau bagaimanapun, tanpa OTN, pengendali kehilangan FEC piawai, setiap-pemantauan prestasi laluan, pemantauan sambungan tandem dan pengurusan lapisan-perkhidmatan. Untuk pautan titik-ke-yang mudah ini mungkin boleh diterima; untuk rangkaian perkhidmatan-berbilang kompleks biasanya tidak.

Apakah kadar bit OTN standard?

Piawaian G.709 mentakrifkan beberapa bekas-kadar tetap: OTU1 (~2.7 Gbps), OTU2 (~10.7 Gbps), OTU3 (~43 Gbps) dan OTU4 (~112 Gbps). Melebihi 100G, rangka kerja OTUCn menyediakan kapasiti modular n × 100 Gbps. G.709.4 yang lebih baharu menambah OTU25 dan OTU50 untuk aplikasi pengangkutan 5G. ODUflex membenarkan peruntukan lebar jalur yang fleksibel disesuaikan dengan kadar pelanggan yang tepat.

Apakah perbezaan antara OTN dansebuah transponder?

Transponder ialah peranti perkakasan yang menukar isyarat klien kepada -panjang gelombang berbingkai OTN (dan sebaliknya). OTN ialah protokol dan struktur bingkai yang dilaksanakan oleh transponder. Dengan kata lain, transponder ialah peralatan; OTN ialah standard yang diikutinya.

Kesimpulan

OTN ialah lapisan pengangkutan digital terpiawai yang menjadikan rangkaian optik lebih terurus, lebih berdaya tahan dan lebih sesuai untuk membawa perkhidmatan bercampur pada skala. Ia berfungsi dengan DWDM - bukan sebaliknya - dan menyediakan enkapsulasi berstruktur, pembetulan ralat, pemantauan prestasi dan pemultipleksan perkhidmatan yang kekurangan pautan optik mentah.

Untuk perancang rangkaian yang menilai pilihan pengangkutan, soalan utama ialah sama ada anda memerlukan setiap-keterlihatan perkhidmatan, sama ada FEC-pentingan jangkauan lanjutan dan sama ada campuran trafik dan model operasi anda mewajarkan perisikan pengangkutan tambahan. Jika jawapan kepada soalan tersebut adalah ya, OTN tergolong dalam seni bina anda.

Untuk terus mempelajari tentang infrastruktur gentian yang menyokong pengangkutan optik, terokai panduan kamiOS1 lwn OS2 gentian mod tunggal-, kehilangan sisipan vs kerugian pulangan, dananalisis teknologi OTN kami-mendalam.

Sumber

• ITU-Syor T G.709/Y.1331, "Antaramuka untuk Rangkaian Pengangkutan Optik (OTN)" -itu.int/rec/T-REC-G.709
• Syor ITU-T G.872, "Architecture for the Optical Transport Network (OTN)"
• Berita ITU, "Piawaian ITU meningkatkan keupayaan Rangkaian Pengangkutan Optik" (2021) -itu.int
• Ciena, "OTN lwn SONET/SDH: Membandingkan Perbezaan" -ciena.com
• ITU-T Study Group 15, Tutorial OTN -itu.int (PDF)
• Penyelesaian VIAVI, kertas putih "G.709 – Rangkaian Pengangkutan Optik (OTN)" -viavisolutions.com (PDF)