OTN adalah singkatan dariJaringan Transportasi Optik, kerangka transportasi digital standar yang ditentukan olehRekomendasi ITU-T G.709. Ini memberi operator cara terstruktur untuk merangkum, multipleks, mengalihkan, memantau, dan mengelola beragam sinyal klien - seperti Ethernet, IP, penyimpanan, dan SONET/SDH - lama melalui infrastruktur serat optik.
OTN adalah lapisan transport digital yang membungkus lalu lintas klien dalam format bingkai standar, menambahkan koreksi kesalahan maju dan pemantauan kinerja, dan membawanya dengan andal melintasi jaringan optik.
Berbeda dengan tautan optik telanjang yang hanya memindahkan cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya, OTN menambahkan lapisan manajemen dan perlindungan di atas transmisi serat. Inilah sebabnya mengapa operator telekomunikasi, operator pusat data, dan perusahaan besar mengandalkan OTN kapan pun mereka memerlukan isolasi kesalahan, visibilitas-tingkat layanan, dan transportasi yang dapat diskalakan melintasi backbone, metro, atauinterkoneksi serat optiklingkungan.
Cara Kerja OTN: Lapisan, Struktur Bingkai, dan Aliran Sinyal
OTN mengikuti model enkapsulasi berlapis. Sinyal klien yang memasuki jaringan melewati beberapa tahap sebelum ditransmisikan melalui saluran optik. Prosesnya dapat diringkas sebagai berikut:
- Sinyal klien (Ethernet, IP, Fibre Channel, atau protokol lainnya) dipetakan ke dalamOPU(Optical Channel Payload Unit), yang berfungsi sebagai penampung muatan.
- OPU dibungkus menjadiODU(Unit Data Saluran Optik), yang menambahkan overhead untuk pemantauan jalur, pemantauan koneksi tandem, dan manajemen-ke-end.
- ODU selanjutnya diringkas menjadiOTU(Unit Transportasi Saluran Optik), yang menambahkan penyelarasan bingkai dan koreksi kesalahan maju (FEC) untuk transmisi yang andal.
- OTU dibawa melalui saluran optik melintasi sistem DWDM dan dipulihkan di ujung terjauh.
Sekilas tentang Fungsi Lapisan OTN
| Lapisan | Nama Lengkap | Peran Utama |
|---|---|---|
| OPU | Unit Muatan Saluran Optik | Menyesuaikan dan memetakan sinyal klien ke dalam bingkai OTN; menangani penyesuaian kecepatan antara jam klien dan jam OTN |
| ODU | Unit Data Saluran Optik | Menyediakan pemantauan-tingkat jalur, pemantauan koneksi tandem (hingga 6 tingkat), deteksi kesalahan, dan overhead manajemen-ke-ujung |
| OTU | Unit Transportasi Saluran Optik | Menambahkan perataan bingkai dan FEC; mendefinisikan transportasi tingkat-bagian antara elemen jaringan yang berdekatan |
Bingkai OTN sendiri disusun sebagai 4 baris kali 4.080 kolom byte, dengan byte FEC terintegrasi di akhir setiap baris. Ukuran frame tetap ini - dibandingkan dengan kecepatan frame tetap yang digunakan dalam SONET/SDH - adalah pilihan desain yang disengaja yang memungkinkan OTN untuk menskalakan secara efisien pada kecepatan bit yang berbeda, dari OTU1 pada sekitar 2,7 Gbps hingga OTUCn pada kelipatan 100 Gbps. ItuITU-T terus memperbarui seri G.709, menambahkan dukungan untuk 25G, 50G, dan antarmuka yang fleksibel di luar-100G untuk mengimbangi transportasi 5G dan persyaratan DCI berkapasitas tinggi.
Manfaat Utama OTN bagi Operator Jaringan
Penerapan OTN di atas infrastruktur optik memberikan beberapa keuntungan nyata yang tidak diberikan oleh transportasi panjang gelombang:
Koreksi Kesalahan Maju (FEC).Reed-Solomon FEC yang ditentukan dalam G.709 dapat menghasilkan peningkatan rasio sinyal-terhadap-noise hingga 6,2 dB. Dalam praktiknya, hal ini berarti rentang yang lebih panjang antara lokasi regenerasi, spesifikasi komponen yang lebih longgar, dan kemampuan untuk mendukung jaringan optik transparan di lebih banyak hop amplifier.
Pemantauan kinerja di berbagai lapisan.Overhead ODU memberi operator pemantauan tingkat kesalahan per-jalur bit, pemantauan koneksi tandem hingga enam domain perantara, dan indikator kesalahan (AIS, BDI) yang membantu mengisolasi masalah dengan cepat - daripada memecahkan masalah keseluruhan panjang gelombang secara menyeluruh.
Transportasi-agnostik klien.OTN dapat membawa lalu lintas Ethernet, IP/MPLS, Fibre Channel, video, dan SONET/SDH lama dalam struktur bingkai yang sama. Hal ini membuatnya praktis untuk jaringan yang melayani beban kerja campuran, bukan hanya satu protokol.
Perawatan layanan dan multiplexing.Sinyal ODU dengan kecepatan{0}}lebih rendah dapat dimultipleks ke dalam wadah dengan kecepatan lebih tinggi (misalnya, empat sinyal ODU1 menjadi satu ODU2, atau beberapa sinyal ODUflex menjadi OPUCn). Hal ini memungkinkan operator untuk mengisi kapasitas panjang gelombang dengan lebih efisien daripada mendedikasikan seluruh lambda untuk klien kecil.
OAM terstandar.Tidak seperti overlay manajemen kepemilikan, overhead OTN ditentukan oleh standar ITU-T, memungkinkan interoperabilitas multi-vendor pada lapisan transport dan demarkasi layanan yang lebih jelas antar domain operator.
OTN vs DWDM: Apa Bedanya?
Salah satu titik kebingungan yang paling sering terjadi adalah hubungan antara OTN dan DWDM. Keduanya bukanlah hal yang sama, dan beroperasi pada tingkat fungsional yang berbeda.
| Aspek | DWDM | OTN |
|---|---|---|
| Fungsi inti | Multiplexing panjang gelombang optik - mentransmisikan beberapa panjang gelombang melalui satu serat | Kerangka kerja transportasi digital - merangkum, memantau, dan mengelola layanan yang dilakukan pada panjang gelombang tersebut |
| Lapisan | Lapisan fisik/optik | Lapisan Digital 1 (transportasi dan manajemen) |
| Koreksi kesalahan | Tidak termasuk secara inheren | FEC standar ditentukan per G.709 |
| Pemantauan kinerja | Terbatas pada daya optik dan OSNR | Pemantauan BER per-jalur, TCM, indikator kesalahan |
| Kesadaran layanan | Hanya tingkat-panjang gelombang | Dapat membedakan dan mengelola layanan individu dalam suatu panjang gelombang |
| Multipleksing | Multiplexing panjang gelombang (domain optik) | Multiplexing pembagian waktu-kontainer ODU (domain digital) |
Di sebagian besar jaringan produksi, DWDM dan OTN bekerja sama. DWDM menyediakan kapasitas optik mentah - banyak panjang gelombang dalam satu waktuserat-mode tunggal- sementara OTN menyediakan kecerdasan digital yang memungkinkan operator mengelola perjalanan pada setiap panjang gelombang. Anda dapat menjalankan DWDM tanpa OTN (misalnya, dalam layanan panjang gelombang titik-ke-titik sederhana), namun Anda kehilangan kemampuan pemantauan terstruktur, FEC, dan perawatan yang disediakan OTN. Untuk melihat lebih dalam bagaimana caranyaTeknologi multipleksing WDMterkait dengan kerangka transportasi, lihat panduan multipleksing kami.
OTN vs SONET/SDH: Mengapa Industri Bergerak Maju
SONET/SDH melayani industri telekomunikasi dengan baik selama beberapa dekade, namun desainnya berakar pada transportasi suara TDM sinkron. Ketika lalu lintas IP dan Ethernet menjadi dominan, beberapa keterbatasan muncul. OTN dirancang sejak awal untuk mengatasi kesenjangan ini.
Filosofi desain bingkai.SONET/SDH menggunakan kecepatan pengulangan frame tetap sebesar 8.000 frame per detik, dengan ukuran frame bertambah seiring dengan meningkatnya kecepatan bit. OTN membalikkan hal ini: ia menggunakan ukuran bingkai tetap (4 baris × 4.080 kolom) dan mengurangi periode bingkai seiring naiknya harga. MenurutFitur Ciena-oleh-perbandingan fitur, pendekatan ukuran-bingkai-tetap ini adalah salah satu perbedaan struktural paling signifikan antara kedua teknologi.
FEC dan jangkauan.SONET/SDH tidak menyertakan mekanisme FEC standar. OTN mendefinisikan FEC sebagai bagian dari kerangka OTU, yang secara langsung memperluas jangkauan transmisi dan mengurangi kebutuhan regenerasi yang mahal.
Skalabilitas.Standar SONET/SDH mencapai puncaknya pada OC-768 (sekitar 40 Gbps). OTN secara asli mendukung 100G (OTU4) dan seterusnya, dengan penskalaan OTUCn hingga 400G, 800G, dan lebih tinggi melalui blok penyusun 100G modular.
Pemantauan koneksi tandem.OTN mendukung hingga enam level TCM, dibandingkan dengan pemantauan yang jauh lebih terbatas di SONET/SDH. Hal ini penting dalam lingkungan multi-operator atau multi-domain di mana setiap segmen memerlukan visibilitas kinerja yang independen.
Meskipun demikian, SONET/SDH tidak hilang dalam semalam. Banyak operator yang masih menggunakan layanan TDM lama, dan OTN dirancang untuk mengirimkan sinyal tersebut secara transparan dalam muatannya - sehingga memberi perencana jaringan jalur migrasi alih-alih pemaksaan-dan-penggantian.
Aplikasi OTN di Jaringan Telekomunikasi, DCI, dan Perusahaan
Relevansi OTN melampaui tulang punggung-operator jarak jauh tradisional. Berikut adalah lingkungan yang memberikan nilai paling besar:
Tulang punggung telekomunikasi dan transportasi metro.Operator yang membangun jaringan tulang punggung regional atau nasional mengandalkan OTN untuk pemeliharaan layanan di ratusan panjang gelombang, isolasi kesalahan antar sirkuit pelanggan, dan penyerahan standar antar operator yang saling terhubung.
Interkoneksi pusat data (DCI).Saat organisasi menghubungkan pusat data lintas metro, regional, atau jarak-jauh, mereka biasanya memerlukan lebih dari sekadar bandwidth mentah. Mereka memerlukan pemisahan layanan antar penyewa, perluasan jangkauan melalui FEC, dan kemampuan untuk menyiapkan beberapa sirkuit klien 10G/100G ke dalam panjang gelombang yang sama. OTN yang dipadukan dengan DWDM adalah pilihan desain umum untuk tautan DCI yang harus membawa lalu lintas campuran - replikasi penyimpanan, komputasi antar-kluster, dan pengelolaan - secara bersamaaninfrastruktur serat optik.
Konektivitas perusahaan dan kampus.Perusahaan besar dengan banyak lokasi dan-persyaratan bandwidth tinggi - lembaga keuangan, rumah sakit, laboratorium penelitian - semakin banyak menggunakan transportasi berkemampuan OTN-untuk mendapatkan fitur pemantauan dan perlindungan yang tidak dimiliki oleh tautan titik-ke-titik Ethernet sederhana.
transportasi 5G.ITU-T telah menetapkan antarmuka OTU25 dan OTU50 secara khusus untuk membawa sinyal Ethernet 25GBASE-R dan 50GBASE-R yang digunakan dalam jaringan akses radio 5G, menjadikan OTN relevan dengan infrastruktur seluler generasi terbaru.
Kesalahpahaman Umum OTN
“OTN dan DWDM adalah hal yang sama.”Sebenarnya tidak. DWDM adalah metode multipleksing optik; OTN adalah kerangka transportasi digital yang berada di atasnya. Banyak jaringan menggunakan keduanya secara bersamaan, namun keduanya memecahkan masalah yang berbeda.
"OTN hanya untuk operator besar."Meskipun operator merupakan pengguna awal, OTN kini digunakan dalam skenario DCI, perusahaan, dan transportasi 5G. Lingkungan apa pun yang memerlukan pemantauan terstruktur dan manajemen layanan melalui serat optik dapat memperoleh manfaat.
"Anda harus memahami setiap byte overhead untuk menggunakan OTN."Singkatan - OPU, ODU, OTU, OCh, OMS, OTS - bisa sangat membingungkan. Dalam praktiknya, konsep intinya sangat jelas: OTN mengemas lalu lintas klien, menambahkan pemantauan dan FEC, dan memindahkannya dalam format standar. Bidang overhead yang terperinci penting bagi perancang peralatan dan insinyur pengujian, namun perencana jaringan dapat bekerja secara efektif dengan model lapisan dan manfaat fungsional yang diberikannya.
"OTN menggantikan DWDM."OTN melengkapi DWDM daripada menggantikannya. Anda masih memerlukan lapisan optik untuk kapasitas panjang gelombang; OTN menambahkan lapisan manajemen dan perlindungan digital di atasnya.
Pertanyaan Yang Sering Diajukan Tentang OTN
Masalah apa yang dipecahkan oleh OTN?
OTN memecahkan masalah pengelolaan, pemantauan, dan perlindungan beragam layanan klien melalui serat optik. Tanpa OTN, operator memiliki kapasitas panjang gelombang mentah tetapi tidak memiliki alat standar untuk-deteksi kesalahan per layanan, koreksi kesalahan, dan pemeliharaan lalu lintas di lapisan transport.
Apakah OTN merupakan teknologi lapisan fisik atau lapisan transport?
OTN beroperasi dilapisan digital 1- lapisan transport di atas lapisan optik fisik. Ini bergantung pada lapisan fisik (serat, amplifier, DWDM) untuk transmisi cahaya, tetapi menambahkan enkapsulasi digital, pemantauan, dan FEC di atasnya. Arsitektur ITU-T G.872 mendefinisikan OTN yang mencakup sublapisan optik (OCh, OMS, OTS) dan digital (OPU, ODU, OTU).
Bisakah Anda menggunakan DWDM tanpa OTN?
Ya. DWDM dapat beroperasi secara independen untuk membawa panjang gelombang melintasi serat. Namun, tanpa OTN, operator kehilangan FEC standar, pemantauan kinerja per{2}}jalur, pemantauan koneksi tandem, dan manajemen lapisan layanan. Untuk tautan-ke-titik sederhana, hal ini mungkin dapat diterima; untuk jaringan multi-layanan yang kompleks biasanya tidak demikian.
Berapa bit rate OTN standarnya?
Standar G.709 mendefinisikan beberapa kontainer dengan kecepatan tetap: OTU1 (~2,7 Gbps), OTU2 (~10,7 Gbps), OTU3 (~43 Gbps), dan OTU4 (~112 Gbps). Melampaui 100G, kerangka kerja OTUCn menyediakan kapasitas modular n×100 Gbps. G.709.4 yang lebih baru menambahkan OTU25 dan OTU50 untuk aplikasi transportasi 5G. ODUflex memungkinkan alokasi bandwidth fleksibel yang disesuaikan dengan tarif klien.
Apa perbedaan antara OTN dansebuah transponder?
Transponder adalah perangkat keras yang mengubah sinyal klien menjadi panjang gelombang berbingkai OTN-(dan sebaliknya). OTN adalah protokol dan struktur rangka yang diimplementasikan transponder. Dengan kata lain, transponder adalah peralatannya; OTN adalah standar yang diikutinya.
Kesimpulan
OTN adalah lapisan transport digital terstandar yang menjadikan jaringan optik lebih mudah dikelola, lebih tangguh, dan lebih cocok untuk membawa layanan campuran dalam skala besar. Ia bekerja dengan DWDM - bukannya - dan menyediakan enkapsulasi terstruktur, koreksi kesalahan, pemantauan kinerja, dan multiplexing layanan yang tidak dimiliki oleh tautan optik mentah.
Bagi perencana jaringan yang mengevaluasi opsi transportasi, pertanyaan utamanya adalah apakah Anda memerlukan visibilitas per{0}}layanan, apakah jangkauan FEC-yang diperluas itu penting, dan apakah campuran lalu lintas dan model operasional Anda membenarkan kecerdasan transportasi yang ditambahkan. Jika jawaban atas pertanyaan tersebut adalah ya, OTN termasuk dalam arsitektur Anda.
Untuk terus mempelajari infrastruktur serat optik yang mendukung transportasi optik, jelajahi panduan kami diSerat mode tunggal OS1 vs OS2-, kerugian penyisipan vs kerugian pengembalian, Dananalisis teknologi OTN kami yang mendalam.
Sumber
- ITU-Rekomendasi G.709/Y.1331, "Antarmuka untuk Jaringan Transportasi Optik (OTN)" -itu.int/rec/T-REKAM-G.709
- Rekomendasi ITU-T G.872, "Arsitektur untuk Jaringan Transportasi Optik (OTN)"
- Berita ITU, "Standar ITU meningkatkan kemampuan Jaringan Transportasi Optik" (2021) -itu.int
- Ciena, "OTN vs SONET/SDH: Membandingkan Perbedaannya" -ciena.com
- ITU-T Kelompok Belajar 15, Tutorial OTN -itu.int (PDF)
- VIAVI Solutions, buku putih "G.709 – Jaringan Transportasi Optik (OTN)" -viavisolutions.com (PDF)
