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100G OTN potenzia la rete backbone di IDC

Updated on lug 27, 2022
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FS 100G Data Center Switches

100G OTN svolge un ruolo importante nella costruzione delle reti backbone IDC. Questo articolo illustra lo stato attuale di 100G OTN nelle reti backbone IDC, le tecnologie chiave 100G OTN e il modo in cui 100G OTN favorisce la costruzione di reti IDC.

100G OTN nello sviluppo IDC

Oggi i servizi cloud, l'Internet delle cose e l'intelligenza artificiale sono di gran moda. Una marea di applicazioni di vario tipo, unita alla diffusione su larga scala dello streaming live e dei video ad alta definizione, ha contribuito alla rapida crescita della domanda di larghezza di banda delle reti backbone IDC. Indagini correlate hanno dimostrato che il tasso di crescita medio annuo del traffico dei provider internet e degli operatori di rete ha superato il tasso di crescita dei loro ricavi. Per alleviare la pressione finanziaria, i provider di Internet e gli operatori di rete mobile sono alla ricerca di modi per ridurre il costo di trasmissione per unità di traffico.

Uno dei modi più efficaci per ridurre il TCO è migliorare la capacità di trasmissione. Il completamento dello standard 100G e l'introduzione dell'OTN hanno contribuito a fare un passo avanti. Oggi la maggior parte dei produttori di apparecchiature dispone di una linea di prodotti 100G per far fronte alla rapida crescita della domanda di velocità di trasmissione dati e larghezza di banda più elevate nelle reti backbone IDC.

Tecnologie chiave 100G OTN

Nella parte seguente discuteremo le tecnologie chiave utilizzate in 100G OTN.

100G OTN

Modulazione di linea 100G OTN

La velocità del segnale di modulazione ha una grande influenza sulle prestazioni della rete 100G OTN, poiché è strettamente legata a una serie di limitazioni fisiche che ostacolano la trasmissione a lunga distanza di OTN. Maggiore è la velocità di modulazione utilizzata, maggiore è la sensibilità ai disturbi o alle interferenze. La tecnica di modulazione QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) viene spesso utilizzata con il multiplexing di polarizzazione (PM) per ridurre il tasso di modulazione dei sistemi 100G.

In particolare, il segnale 100G (la velocità di trasmissione del segnale 100G è pari o superiore a 112Git/s) viene suddiviso in quattro segnali a bassa velocità all'estremità di trasmissione. Ogni segnale è di 28Gbit/s con overhead OTN e FEC. La luce emessa dal laser viene scomposta in stati di polarizzazione verticale e orizzontale. Il PM utilizza questi due stati di polarizzazione che hanno la stessa frequenza per trasportare i segnali. Il segnale ottico di due stati di polarizzazione viene modulato da QPSK prima di essere accoppiato e inviato insieme. In questo modo è possibile ridurre notevolmente il tasso di modulazione e il baud rate, nonché ridurre ulteriormente il consumo energetico e il costo delle reti backbone IDC.

Ricezione coerente e DSP

Poiché lo stato di polarizzazione dei segnali ottici PM-QPSK cambia in modo casuale nella trasmissione a lunga distanza, la frequenza e la fase dell'oscillatore ottico locale all'estremità ricevente sono diverse da quelle del segnale ottico ricevuto. Per risolvere questo problema si ricorre all'elaborazione digitale del segnale (DSP) ad alta velocità, in quanto è in grado di elaborare il segnale ricevuto.

Utilizzando la tecnologia di compensazione DSP avanzata, è possibile migliorare notevolmente la tolleranza alla dispersione polarizzazione-modale (PMD) del sistema 100G, riducendo i costi di trasmissione sostenuti dalla PMD nelle reti backbone IDC. Inoltre, si otterrà una maggiore sensibilità di ricezione ottica.

Schema FEC fuori banda

OTN definisce uno schema FEC fuori banda che viene applicato al segnale ottico prima della trasmissione. Il FEC migliora significativamente la tolleranza ai disturbi della rete che si verificano nelle trasmissioni ad alta velocità. Inoltre, rileva e corregge gli errori nel collegamento ottico, aumentando notevolmente il margine del sistema per un determinato tasso di errore di bit (BER). Il FEC consente di estendere la distanza tra i ripetitori ottici nelle reti backbone IDC. Ciò contribuisce non solo a ridurre le spese complessive di capitale e operative, ma anche a semplificare l'architettura della rete IDC, dove sono necessari meno siti di amplificazione.

Come l'OTN a 100G potenzia la costruzione della rete IDC

Alla base della popolarità di 100G OTN c'è una serie di vantaggi cruciali che offre. Di seguito viene illustrato come l'OTN a 100G favorisce la costruzione della rete IDC.

Utilizzo efficiente della pipeline 100G

La capacità completa di funzionamento, amministrazione e gestione di 100G OTN contribuisce all'utilizzo efficiente della pipeline 100G. Rispetto alle reti WDM prive di capacità di monitoraggio e gestione a livello di canale, 100G OTN può realizzare la percezione attiva dei canali di lunghezza d'onda e fornire una capacità di monitoraggio delle connessioni di livello 6, migliorando notevolmente la gestibilità della rete e la sicurezza del servizio. Inoltre, OTN può realizzare una gestione gerarchica e segmentata del livello di canale per gli scenari applicativi tipici delle reti IDC in cui sono coinvolti più operatori e sottoreti.

Grande meccanismo di protezione

100G OTN dispone di una serie di meccanismi di protezione a livello di rete, che migliorano notevolmente l'affidabilità e la sicurezza della rete nelle reti IDC. Questi meccanismi di protezione coprono sia il livello ottico che quello elettrico, compresa la protezione delle linee e dei canali ottici, la protezione SNCP, la protezione ODUK 1+1 e la protezione della rete ad anello ODUK. La protezione del canale ottico 1+1 è comunemente utilizzata per la protezione del livello ottico, mentre la protezione ODUK 1+1 è principalmente per la protezione del livello elettrico. Tutti contribuiscono a evitare l'interruzione del servizio causata da guasti ai componenti e a garantire una sicurezza di alto livello della rete.

Offerte di servizi differenziati

100G OTN consente agli operatori di rete di stabilire, proteggere e ripristinare i servizi in base a SLA e criteri specifici con una maggiore programmabilità. Con i prodotti OTN potenziati per i pacchetti, una rete IDC può realizzare la trasmissione unificata di servizi TDM e a pacchetto e disporre di capacità di elaborazione come il crossover ODUk, la commutazione di pacchetti e il crossover VC. Pertanto, l'OTN a 100G è un'ottima scelta per abbinare varie porte di servizio e risolvere il trasporto multiservizio.

Sintesi

Poiché la catena industriale 100G OTN è già maturata, l'implementazione su scala di 100G OTN nelle reti IDC diventerà sempre più comune. Inoltre, con la maturità delle tecnologie chiave 100G, le reti IDC offriranno prestazioni di rete fluide ed efficienti con una gestione semplice e una sicurezza di alto livello.

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