Измерительное и испытательное оборудование для лабораторий, производства, телекоммуникаций

Протокол оптической транспортной сети (OTN)

В данной статье мы рассмотрим вопросы текущего контроля транзитных соединений, прозрачной передачи данных пользовательских сигналов, коммутационного масштабирования.

Текущий контроль транзитных соединений

SONET/SDH состоит из секций управления пакетами, абонентскими линиями и трактом. Проблемы возникают в ситуациях делегирования пакетов, которые показаны на рисунке ниже, где существует необходимость контроля над соединением при транспортировке пакетов через сеть иного оператора.

ris 4.jpg

Мониторинг транзитных соединений

Оператор A хочет передать собственный сигнал через сеть оператора B. Однако оператор А должен иметь возможность наблюдать за сигналом, который проходит через сеть оператора B. Это и есть «транзитное соединение». Это уровень между мониторингом абонентской линии и трактом. SONET/SDH протокол был изменен для обеспечения шести 1-транзитных соединений по рекомендации G.709.

Управление транзитным соединением TCM1 используется пользователем для определения качества обслуживания (QoS). Управление транзитным соединением TCM2 применяется первым оператором для определения качества на конечных станциях передачи сигнала, которые принадлежат транзитному оператору. Управление транзитным соединением TCM3 используется для различных сфер мониторинга внутренних доменов. Управление транзитным соединением TCM4 применяется для мониторинга степени защиты сети оператора B.

Не существует стандартного контроля транзитных соединений TCM. Операторы должны предварительно сами согласовать между собой вопросы мониторинга соединений.

Мониторинг транзитных соединений также поддерживает пакетную передачу данных по оптическим сетям ODUk (G.709 w/0 FEC) для одного или нескольких сетевых приложений (в соответствии с рекомендациями ITU-T G.805 и ITU-T G.872):

  • оптический сетевой интерфейс пользователя (User-to-Network Interface – UNI) в сочетании с контролем транзитных соединений UNI; мониторинг пакетов данных ODUk через сети общественной передачи (от базовых входных/выходных станций общественной связи);

  • оптический сетевой интерфейс узла (Network-Node Interface – NNI) в сочетании с контролем транзитных соединений NNI; мониторинг пакетов данных ODUk через сети оператора (от базовой выходной станции одного оператора к базовой входной станции иного оператора);

  • мониторинг подуровней для линейных 1+1, 1:1 и 1:n защитных соединений коммутации оптического канала для определения нарушений и ухудшения условий передачи сигнала;

  • мониторинг подуровней для оптического канала совместно используемого резервного кольца (SPRing) и защитной коммутацией для установления нарушений и ухудшения условий передачи сигнала;

  • мониторинг транзитных соединений оптического канала с целью определения нарушений и ухудшения условий передачи в момент коммутации для генерации автоматического восстановления соединения при неисправностях или ошибках сети;

  • мониторинг транзитных соединений оптического канала с целью установления локальных неисправностей или проверки поставляемых услуг.

Основная задача технологии контроля транзитных соединений TCM подписывать канал связи, как описано в 15.8.2.2.6/G.709. Количество контролируемых соединений в потоке пакетов данных ODUk может изменяться от 0 до 6. Управляемые соединения могут быть вложенными один в один, наложенными друг на друга или транспортироваться каскадом. Каскадное наложение показано на рисунке ниже. Контролируемые соединения A1-A2/B1-B2/C1-C2 и A1-A2/B3-B4 являются вложенными, B1-B2/B3-B4 имеют каскадную структуру.

ris 5.jpg

Мониторинг соединения пакетов DUk (рисунок 15-16/G.709)

Наложение управляемых соединений, показанное на рисунке ниже (B1-B2 и C1-C2), также поддерживается.

ris 6.jpg

Наложение управляемых соединений пакетов данных ODUk (рисунок 15-17/G.709)

Прозрачная передача данных пользовательских сигналов

Рекомендация G.709 описывает пакеты передачи данных OPUk, которые могут содержать в себе полный набор сигналов SONET/SDH. Это означает, что можно передавать 4 STM-16/OC-48 сигнала в одном потоке OTU2 и не изменять их заголовков SONET/SDH. Таким образом, транспортировка пользовательских сигналов согласно протоколу OTN является прозрачной по битам (то есть поддерживается целостность всего пользовательского сигнала).

Синхронизация данных тоже прозрачна. Асинхронный режим передает входной тайминг (асинхронное кадрирование данных) на приемном устройстве (асинхронное раскадрирование данных).

Задержка данных является также прозрачной. Например, если 4 STM-16/OC-48 сигнала преобразуются в ODU1 с последующим кадрированием в ODU2, отношение синхронизаций сохраняется, пока они не будут раскадрированны обратно в ODU1.

Коммутационное масштабирование

Когда разрабатывалась система передачи данных SONET/SDH в средине 80-х годов прошлого столетия, ее главной целью была обеспечение транспортной технологий передачи голосовых данных. Поэтому были установлены два коммутационных уровня передачи данных. Нижний уровень скорости передачи 1.5/2 Mбит/с для поддержки голосовых сигналов T1/E1 и высокий уровень – 50/150 Mбит/с для управления трафиком. Более высокие уровни коммутации были просто не предусмотрены.

Со временем скорость в каналах начала увеличиваться, а скорость коммутации оставалась фиксированной. Следовательно, разница между скоростью передачи данных и скоростью коммутации также начала увеличивалась. Кроме того, возникла необходимость внедрения новых технологий передачи данных и увеличения общей скорости трафика для IP/Ethernet-сетей.

Для решения некоторой части возникших проблем было решено ввести смежную и виртуальную конкатенацию, которая позволила частично выйти за рамки стандартных скоростей передачи и коммутации данных согласно SONET/SDH-технологии.

Однако разница между скоростью в канале передачи и коммутацией все еще оставалась. Даже для перехода между стандартами STS-1 и VC-4 наличие конкатенации было обязательным.

Для 4x10G 40G SONET/SDH мультиплексора это предопределяет обработку 256 VC-4 по протоколу SDH еще хуже, нежели обработку данных 768 STS-1-SPEs по протоколу SONET. Это привело не только к нагрузке на аппаратное оборудование, но и к значительным затратам ресурсов на управление и эксплуатацию.

Для получения высокой производительности в оборудовании и эффективной эксплуатации сетевых интерфейсов коммутация должна производиться на более высоких скоростях.

Теперь можно с уверенностью сказать, что проблемы фотонной длинноволновой коммутации решены. Через изменение скорости передачи битовых данных будет обеспечена работа высокоскоростной фотонной коммутацией. Независимое определение скорости передачи битов и применение DWDM-технологии не представляется возможным.

Оператор предлагает 2.5 Гбит/с IP-соединение, которое требует наличия Nx2.5G DWDM-системы. При дополнительном включении 10G необходимо обновить некоторые длинноволновые коммутации до 10G. А это может привести к снижению эффективности архитектуры сети.

OTN-технология обеспечивает решение проблем ограничения коммутации передачи данных. С добавлением новых скоростей передачи данных возрастет и скорость коммутации.

Оператор может предоставить коммуникационные услуги на различных скоростях (2.5G, 10G, …) независимо от скорости передачи битов на определенной длине волны с применением прямых и обратных функций мультиплексирования OTN.

Читайте также