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Was ist OTN? – Optische Transportnetze

Irving

Übersetzer*in Felix
6. Oktober 2018

Mit der explosionsartigen Zunahme des digitalen Datenverkehrs und der immer größer werdenden Anzahl bandbreitenintensiver Anwendungen entwickeln sich optische Transportnetzwerke (OTN) von Punkt-zu-Punkt-DWDM-Lösungen zu skalierbaren und robusten optischen Netzwerkanwendungen, die eine Vielzahl von Kundensignalen mit ebenso unterschiedlichen Dienstanforderungen bedienen können. Die Netzbetreiber legen auch im Metro-Bereich besonderen Wert auf OTN, wo es rasch von SONET/SDH auf Wellenlängenmultiplexing (WDM) umgestellt wird. Mit dem Ziel, die Bandbreite zu erhöhen und die Netzwerkfunktionalität zu steigern, bietet OTN eine Möglichkeit, verschiedene Arten von Datenverkehr auf kostengünstigere Weise zu unterstützen als durch die Verwendung von SONET/SDH-Netzwerken.

Was ist ein OTN-Netzwerk?

OTN ist eine vom ITU Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) definierte digitale Wrapper-Technologie, die eine effiziente und weltweit akzeptierte Möglichkeit bietet, verschiedene Dienste auf optischen Lichtwegen zu multiplexen. Die OTN-Technologie oder digitale Wrapper-Technologie bietet einen netzwerkweiten Rahmen, der WDM-Ausrüstung mit SONET/SDH-ähnlichen Funktionen ausstattet. Dadurch wird ein transparentes, hierarchisches Netzwerk geschaffen, das sowohl für den Einsatz auf WDM- als auch auf TDM-Geräten ausgelegt ist. (Weitere Informationen über das WDM- und TDM-System finden Sie unter Evolution der optischen Wellenlängenbänder).

OTN integriert Funktionen für Transport, Multiplexing, Routing, Management, Überwachung und den Aufbau von OTN-Client-Verbindungen (z.B. SONET/SDH, IP, ATM) in den Metro- und Kernnetzen. Heutzutage ist es in den paketoptischen DWDM-Transportnetzen für Metro-, Regional- und Langstreckenverkehr weit verbreitet.

OTN (Optical Transport Network)

Fünf Hauptvorteile von OTN-Netzwerken

OTN-Netzwerke kombinieren die Vorteile der optischen Übertragung und der elektrischen Verarbeitung, um durchgehende, transparente Leitungsverbindungen, erhöhte spektrale Effizienz und Übertragungskapazitäten mit großer Kapazität für Langstreckenübertragungen bereitzustellen. Die Hauptvorteile von OTN-Netzwerken werden im Folgenden vorgestellt.

Standard Hierarchie – Die OTN-Standards umfassen eine Standard-Multiplexhierarchie, die genau definiert, wie die Signale mit niedrigerer Rate in die Nutzlasten mit höherer Rate aufsteigen. Dadurch kann die WDM-Plattform niedrigratige Dienste innerhalb der Wellenlängen 10 Gbps, 40 Gbps oder 100 Gbps verschieben, ohne dass externes Wellenlängendemultiplexen und manuelle Verbindungen erforderlich sind.

Erweiterung der Transportkapazität – OTN-Netzwerke stellen die zugrundeliegende Infrastruktur mit hoher Kapazität für Kern-Büro-, Großstadt-Interbüro- und Breitband-Geschäftszugangsnetzwerke bereit. Carrier setzen OTN ein, um eine möglichst große Anzahl von Diensten auf einer möglichst kleinen Infrastruktur zu unterstützen.

Geringere Kosten – Da mehrere Clients auf einer einzigen Wellenlänge transportiert werden und ihre spezifischen Anforderungen erhalten bleiben, reduziert das OTN-Netzwerk die Gesamttransportkosten und gewährleistet eine effiziente Bandbreitennutzung.

Transport-Flexibilität – Netzbetreiber können die Technologien einsetzen, die erforderlich sind, um die aktuellen Transportbedürfnisse zu unterstützen und gleichzeitig die künftige Einführung neuer Technologien entsprechend den Geschäftsanforderungen zu ermöglichen. Das System lässt sich problemlos auf Ringnetze, End-to-End-Netze und Mesh-Netze skalieren.

Zeitliche Transparenz – Die Zeitliche Transparenz ist wichtig, um Vorleistungen für Drittanbieter anbieten zu können. Die Transparenz von OTN ermöglicht es den Netzwerken, jeden beliebigen Dienst, einschließlich Ethernet, Speicherung, digitales Video sowie SONET/SDH, zu übertragen, ohne das Timing des Kunden zu stören.

OTN-Lösungen

WDM MUX/DEMUX, Optische Add/Drop-Multiplexer (OADM), EDFA, WDM-Transponder/Muxponder, Optical Line Protection (OLP)-Karten, variable optische Dämpfungsglieder (VOA) usw. sind die in OTN-Netzen verwendeten Produkte. Für unterschiedliche Netzanforderungen jeder einzelnen Netzaufgabe können in einem OTN-Netz verschiedene Geräte eingesetzt werden. Im Folgenden sind einige gängige OTN-basierte Produkte sowie deren Funktionen aufgeführt.

Artikel Funktion
WDM MUX/DEMUX Stellen hochleistungsfähige Signalaufteilung und Multiplex zur Verfügung
OADM Addieren/Löschen der ausgewählten Wellenlängen in einem oder mehreren Kanälen
EDFA Ausdehnung des Energiebudgets über große Entfernungen
WDM Transponder/Muxponder Bereitstellung von Funktionen wie elektrischer und optischer Signalumwandlung und Wellenlängenumwandlung/Zusatzfunktionalität von Multiplexing
OLP Schutz der optischen Leitung zur optischen Leistungsüberwachung und automatischen Umschaltung
VOA Variables optisches Dämpfungsglied zur Verwaltung der optischen Leistung

Dinge, die Sie wissen sollten, bevor Sie ein OTN-Netzwerk einrichten

Wenn Sie im Begriff sind, ein OTN-Netzwerk selbst einzurichten oder eine maßgeschneiderte OTN-Lösung von Lösungsanbietern zu erhalten, gibt es einige Details und Anforderungen, die Sie im Voraus beachten sollten.

Wie viele Bereiche sind erforderlich, und wie weit zwischen den einzelnen Bereichen?

Die spezifische Entfernung, die Ihr Netzwerk transportiert, bestimmt die grundlegende Ausrüstung, die im OTN-System benötigt wird. Insbesondere die Übertragungsentfernung zwischen den einzelnen Abschnitten zeigt an, ob das Dispersionskompensationsmodul (DCM) zur Kompensation in der Glasfaserverbindung erforderlich wäre.

Was ist der Glasfasertyp und der Verbindungsverlust (typisch 0,25dB/KM)?

OTN-Lösungen, die von Lösungsanbietern angeboten werden, können sowohl auf Dual- als auch auf Einzelfasertypen zugeschnitten werden. Und der Verbindungsverlust ist notwendig, um die am besten geeigneten optischen Transceiver und aktive Komponenten wie EDFA-Verstärker zusammenzuführen.

Wie hoch ist die Datenrate zwischen den einzelnen Bereichen? Wie viele Transaktionen prognostizieren Sie?

Die Angabe der Datenrate und -kapazität für jeden Bereich in Ihrem Netzwerk ist für die Auswahl der praktischsten MUX- oder OADM-Typen für Ihre aktuelle OTN-Infrastruktur hilfreich. Und eine gute Erfassung der Anzahl der einzusetzenden Geräte kann den Weg für zukünftige Netzwerkerweiterungen ebnen.

Zusammenfassung

Alles in allem stellt die OTN-Technologie sowohl einen technischen Sprung vorwärts in der optischen Vernetzung über SONET/SDH als auch eine Geschäftsmöglichkeit für Carrier und Service Provider gleichermaßen dar. OTN-Netzwerke können die Transportinfrastruktur im Zeitalter der Daten-/Transportkonvergenz voll ausnutzen, indem sie Carriern eine beispiellose architektonische Flexibilität, Unabhängigkeit von Client-Protokollen und Dienstdifferenzierung bieten. Das OTN-Netzwerk ist erwachsen geworden und wird sich mit der wachsenden Verkehrsnachfrage sicherlich noch weiter entwickeln.

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