-ओटीएन प्रौद्योगिकी का गहन विश्लेषण

ओटीएन क्या है?

ओटीएन (ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्क)G.709 (इंटरफ़ेस विनिर्देश), G.798 (उपकरण फ़ंक्शंस), और G.872/873 (नेटवर्क आर्किटेक्चर) सहित मुख्य मानकों के साथ, ITU द्वारा मानकीकृत अगली {0}पीढ़ी की ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट प्रणाली है।ओटीएन सिस्टमएक कुशल ऑप्टो {{0} इलेक्ट्रॉनिक हाइब्रिड ट्रांसपोर्ट नेटवर्क को साकार करते हुए, ऑप्टिकल लेयर ट्रांसमिशन के ऊपर एक डिजिटल लेयर एनकैप्सुलेशन और प्रबंधन ढांचे का निर्माण करें।

ओटीएन तीन परत वाली नेस्टेड संरचना को अपनाता है, जिसमें प्रत्येक परत विभिन्न परिवहन कार्यों के लिए जिम्मेदार होती है:

ओपीयू (ऑप्टिकल पेलोड यूनिट)- ऑप्टिकल पेलोड यूनिट परत: क्लाइंट सिग्नलों की मैपिंग और अनुकूलन के लिए जिम्मेदार। यह मैपिंग तंत्र (जीएफपी, जीएमपी, बीएमपी) के माध्यम से विभिन्न प्रकार के क्लाइंट सिग्नल (ईथरनेट, एफसी, एसडीएच, आदि) को ओपीयू फ्रेम में समाहित करता है। ओपीयू परत क्लाइंट सिग्नल और के बीच एक अनुकूलन इंटरफ़ेस प्रदान करती हैओटीएन नेटवर्क, लचीले बैंडविड्थ समायोजन का समर्थन करता है।

ODU (ऑप्टिकल डेटा यूनिट)- ऑप्टिकल चैनल डेटा यूनिट परत: ओटीएन की मुख्य परिवहन परत, मल्टीप्लेक्सिंग, क्रॉस{{1}कनेक्शन, प्रदर्शन निगरानी और सुरक्षा स्विचिंग क्षमताएं प्रदान करती है। ODU परत कई दर स्तरों (ODU0/1/2/2e/3/4/flex/Cn) को परिभाषित करती है, जो कम{9}स्पीड सेवा को उच्चस्पीड चैनलों में मल्टीप्लेक्सिंग का समर्थन करती है। प्रत्येक ओडीयू फ़्रेम में अंत से {{13} अंत तक प्रदर्शन निगरानी के लिए पाथ ओवरहेड (पीएम ओएच) शामिल है; यह टीसीएम (टेंडेम कनेक्शन मॉनिटरिंग) खंडित निगरानी का समर्थन करता है, जो कई ऑपरेटरों या नेटवर्क खंडों में स्वतंत्र निगरानी को सक्षम करने के लिए 6 टीसीएम पदानुक्रम स्तर तक की अनुमति देता है।

ओटीयू (ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट यूनिट)- ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट यूनिट लेयर: भौतिक परत इंटरफ़ेस से मेल खाती है और इसमें एफईसी (फॉरवर्ड एरर करेक्शन) कार्यक्षमता शामिल है। OTU परत ODU के शीर्ष पर अनुभाग ओवरहेड (SM OH) और FEC अतिरेक जानकारी जोड़ती है, जिसका उपयोग ऑप्टिकल अनुभाग स्तर के प्रदर्शन की निगरानी और त्रुटि सुधार के लिए किया जाता है। सामान्य एफईसी योजनाओं में आरएस (255,239) (7% ओवरहेड, लगभग 6 डीबी लाभ) और एसडी - एफईसी/ओएफईसी (10 - 12 डीबी लाभ, लंबी दूरी के ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त) शामिल हैं।

ओटीएन द्वारा संबोधित प्रमुख दर्द बिंदु

बहु-दर, खंडित सेवाएँ जो तरंगदैर्घ्य अपशिष्ट की ओर ले जाती हैं

मेट्रो एग्रीगेशन, बैकबोन एग्रीगेशन, डेटा सेंटर इंटरकनेक्शन और इसी तरह के परिदृश्यों में, 1G/10G/25G/100G जैसी कई सेवा दरें अक्सर सह-अस्तित्व में होती हैं। तरंग दैर्ध्य स्तर के परिवहन के लिए केवल DWDM का उपयोग करते समय, खंडित सेवाएँ अक्सर उच्च गति तरंग दैर्ध्य को "भरने" के लिए संघर्ष करती हैं, जिसके परिणामस्वरूप बैंडविड्थ रिक्ति हो जाती है।

ओटीएन उप-{0}तरंग दैर्ध्य स्तर की सेवा एनकैप्सुलेशन और मल्टीप्लेक्सिंग प्रदान करता है, जिससे कम {{1}स्पीड/मध्यम{{2}स्पीड वाली सेवाओं को अधिक कुशलता से उच्च गति चैनलों पर एकत्र किया जा सकता है, जिससे तरंग दैर्ध्य उपयोग में सुधार होता है।

अंत तक अपर्याप्त दृश्यता और ओ एंड एम क्षमताएं

DWDM ऑप्टिकल लेयर ट्रांसमिशन और मल्टीप्लेक्सिंग पर अधिक ध्यान केंद्रित करता है, जो "प्रकाश पहुंचाने" के लिए उपयुक्त है, लेकिन आम तौर पर "सेवा स्तर" पर डिजिटल लेयर ट्रांसपोर्ट सिस्टम की तुलना में व्यापक अंत से {{1} तक निगरानी, ​​खंडित गलती स्थान, प्रदर्शन आँकड़े और जवाबदेही क्षमताओं का अभाव है।

ओटीएन फाइबर नेटवर्कपरिवहन संरचना में मानकीकृत ओ एंड एम और प्रदर्शन निगरानी तंत्र पेश करता है, जो परिवहन परत को उन्नत अलार्म, निगरानी, ​​गलती स्थान और एसएलए समर्थन क्षमताओं के साथ प्रदान करता है।

लंबी दूरी और जटिल ऑप्टिकल परत स्थितियों के तहत विश्वसनीयता दबाव

लंबी दूरी, लिंक गुणवत्ता सीमा, या जटिल ऑप्टिकल परत डिज़ाइन परिदृश्यों में, त्रुटि सहनशीलता और स्थिरता की आवश्यकताएं अधिक होती हैं।

ओटीएन ऑप्टिकल ट्रांसपोर्टसिस्टम आम तौर पर लिंक दोष सहनशीलता और ट्रांसमिशन प्रदर्शन को बढ़ाने, पहुंच योग्य दूरी और स्थिरता को बढ़ाने के लिए फॉरवर्ड एरर करेक्शन (एफईसी) और अन्य क्षमताओं को जोड़ते हैं।

सख्त सेवा प्रावधान और सुरक्षा आवश्यकताएँ

जब नेटवर्क को तेज़ सेवा प्रावधान, स्पष्ट सुरक्षा रणनीतियों और स्थिर स्विचिंग व्यवहार की आवश्यकता होती है, तो शुद्ध ऑप्टिकल परत समाधानों को अक्सर अधिक बाहरी समर्थन की आवश्यकता होती है। ओटीएन के परिवहन और ओ एंड एम तंत्र "संचालित, प्रबंधनीय और गारंटीकृत" परिवहन सेवा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए बेहतर अनुकूल हैं।

कोर टेक्नोलॉजीज

फॉरवर्ड एरर करेक्शन (एफईसी) तकनीक

ट्रांसमिशन प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए ओटीएन के लिए एफईसी एक महत्वपूर्ण तकनीक है। निरर्थक एन्कोडिंग के माध्यम से, यह त्रुटि का पता लगाने और सुधार करने में सक्षम बनाता है, लिंक दोष सहिष्णुता और ट्रांसमिशन दूरी को बढ़ाता है।

आरएस(255,239) एफईसी: जी.709 मानक द्वारा परिभाषित बुनियादी एफईसी योजना, 7% ओवरहेड (255 बाइट्स में से 16 अनावश्यक बाइट्स) के साथ, लगभग 6 डीबी कोडिंग लाभ प्रदान करती है। कम दूरी के लिए उपयुक्त(6 से मध्यम दूरी के लिए उपयुक्त)< 80 km) or scenarios with good OSNR.

एसडी-एफईसी (सॉफ्ट-निर्णय एफईसी): सॉफ्ट-निर्णय डिकोडिंग पर आधारित उन्नत एफईसी, 10{5}}11 डीबी कोडिंग लाभ और 20%{7}}25% ओवरहेड के साथ। लंबी दूरी के ट्रांसमिशन (80-1000 किमी) या ओएसएनआर-सीमित परिदृश्यों के लिए उपयुक्त।

ओएफईसी (अल्ट्रा-मजबूत एफईसी): अत्यधिक {{0}लंबी दूरी की पनडुब्बी केबलों या चरम स्थितियों के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें कोडिंग लाभ 12 डीबी और 25%-27% ओवरहेड से अधिक होता है। आमतौर पर सुसंगत ऑप्टिकल संचार प्रौद्योगिकी के साथ संयुक्त।

एफईसी चयन सिद्धांत: कम दूरी वाले परिदृश्य वर्णक्रमीय दक्षता में सुधार के लिए कम ओवरहेड एफईसी को प्राथमिकता देते हैं; लंबी दूरी या ओएसएनआर सीमित परिदृश्यों में लिंक पहुंच सुनिश्चित करने के लिए उच्च लाभ एफईसी चुनें। व्यापक मूल्यांकन में ओएसएनआर बजट, फैलाव सहनशीलता और सिस्टम मार्जिन पर विचार करना चाहिए।

प्रदर्शन की निगरानी और दोष स्थान

ओटीएन ओवरहेड बाइट्स के माध्यम से नेटवर्क के व्यापक प्रदर्शन की निगरानी और तेजी से गलती का स्थान लागू करता है:

बीआईपी-8 (बिट इंटरलीव्ड पैरिटी): त्रुटि पहचान तंत्र जो क्रमशः एसएम, पीएम और टीसीएम परतों पर समता जांच की गणना करता है। प्राप्तकर्ता अंत त्रुटिपूर्ण ब्लॉकों (बीबीई, पृष्ठभूमि ब्लॉक त्रुटियां) की गणना करने के लिए बीआईपी मानों की तुलना करता है।

बीईआर (बिट त्रुटि दर): लिंक गुणवत्ता का मूल्यांकन करने के लिए बीआईपी आंकड़ों के आधार पर गणना की गई। विशिष्ट सीमाएँ: BER <10^-12 स्वस्थ स्थिति को इंगित करता है, 10^-9 ~ 10^-12 गिरावट को इंगित करता है, > 10^-9 को अलार्म की आवश्यकता होती है।

क्यू फैक्टर: ऑप्टिकल सिग्नल {{0}से -शोर अनुपात का प्रतिनिधित्व करने वाला एक पैरामीटर, जिसका उपयोग ऑप्टिकल परत की गुणवत्ता का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है। Q > 15 डीबी उत्कृष्ट है, 12-15 डीबी अच्छा है, <12 डीबी के लिए अनुकूलन की आवश्यकता है।

विलंब निगरानी: ओटीएन कम विलंबता सेवाओं (जैसे वित्तीय व्यापार, औद्योगिक नियंत्रण) के लिए एसएलए आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, अंत से अंत तक या खंडित विलंब आंकड़ों के लिए पीएम या टीसीएम ओवरहेड के माध्यम से विलंब माप का समर्थन करता है।

टीसीएम खंडित निगरानी: प्रत्येक टीसीएम स्तर विशिष्ट नेटवर्क सेगमेंट या ऑपरेटर डोमेन को कवर कर सकता है, स्वतंत्र रूप से उस सेगमेंट के लिए त्रुटियों, देरी और पैकेट हानि की गणना कर सकता है। जब अंत से {{2} अंत तक प्रदर्शन ख़राब हो जाता है, तो दोष खंडों को स्तर टीसीएम द्वारा जल्दी से ढूंढा जा सकता है, जिससे एमटीटीआर (मरम्मत का औसत समय) कम हो जाता है।

सुरक्षा स्विचिंग तंत्र

ओटीएन विभिन्न विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई सुरक्षा योजनाएं प्रदान करता है:

1+1 रैखिक सुरक्षा: सेवाएँ कार्यशील और सुरक्षा दोनों पथों पर एक साथ भेजी जाती हैं, प्राप्तकर्ता बेहतर गुणवत्ता वाले पथ का चयन करता है। स्विचिंग समय <50 एमएस (आमतौर पर <10 एमएस), बिना किसी सेवा रुकावट के। समस्या डबल बैंडविड्थ की खपत है।

1:1 रैखिक सुरक्षा: सामान्य परिस्थितियों में, केवल कार्य पथ ही सेवाओं को प्रसारित करता है, जबकि सुरक्षा पथ निष्क्रिय होता है या कम प्राथमिकता वाली सेवाएं प्रदान करता है। विफलता की स्थिति में, स्विचिंग समय <50 एमएस के साथ सुरक्षा पथ पर स्विच हो जाता है। 1+1 की तुलना में, यह बैंडविड्थ बचाता है लेकिन अतिरिक्त सिग्नलिंग बातचीत की आवश्यकता होती है।

1:एन रैखिक सुरक्षा: एन कार्य पथ 1 सुरक्षा पथ साझा करते हैं, जो कम विफलता संभावना और लागत संवेदनशीलता वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है। विफलता के मामले में, सुरक्षा पथ पर कब्जा किया जा सकता है, और स्विचिंग सफलता दर एन मान और विफलता वितरण पर निर्भर करती है।

एसएनसीपी (सबनेटवर्क कनेक्शन सुरक्षा): सबनेटवर्क कनेक्शन सुरक्षा, 1+1 के समान लेकिन रिंग नेटवर्क पर काम कर रही है। सेवाएँ रिंग पर द्विदिशात्मक रूप से भेजी जाती हैं, जिसमें प्राप्तकर्ता उच्च गुणवत्ता वाले पथ का चयन करता है, स्विचिंग समय <50 एमएस। मेट्रो रिंग या क्षेत्रीय रिंग के लिए उपयुक्त।

पीपी (पथ सुरक्षा): पथ सुरक्षा, 1:1 के समान लेकिन रिंग नेटवर्क पर काम कर रही है। सामान्य परिस्थितियों में यूनिडायरेक्शनल रूप से संचारित होता है, विफलता के मामले में रिवर्स पथ पर स्विच करता है। उच्च बैंडविड्थ उपयोग के साथ स्विचिंग समय <50 एमएस।

जाल संरक्षण: ASON/GMPLS पर आधारित डायनेमिक रूटिंग और रिकवरी मैकेनिज्म। विफलता की स्थिति में, नियंत्रण विमान बैकअप पथों की गणना करता है और गतिशील रूप से कनेक्शन स्थापित करता है। स्विचिंग समय आम तौर पर सेकंड में होता है, जो जटिल टोपोलॉजी और संसाधन अनुकूलन परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।

OTN और DWDM के बीच क्या अंतर है

DWDM (डेंस वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग) एक ऑप्टिकल लेयर मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक है जिसका मुख्य मूल्य फाइबर क्षमता बढ़ाने के लिए एक ही फाइबर पर कई तरंग दैर्ध्य चैनलों को ले जाना है।ओटीएन (ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट नेटवर्क)एक डिजिटल लेयर ट्रांसपोर्ट सिस्टम है जिसका मुख्य मूल्य इनकैप्सुलेटिंग, मल्टीप्लेक्सिंग, मॉनिटरिंग और शेड्यूलिंग सेवाएं हैं। दोनों का उपयोग आम तौर पर संयोजन में किया जाता हैओटीएन परिवहनDWDM तरंग दैर्ध्य पर की गई सेवाएँ।

अभिसरण वास्तुकला: आधुनिक नेटवर्क आम तौर पर एक को अपनाते हैंDWDM आर्किटेक्चर पर OTN, जहां DWDM 40/80/96 या इससे भी अधिक तरंग दैर्ध्य क्षमता प्रदान करता है, प्रत्येक तरंग दैर्ध्य में एक OTN सिग्नल होता है (जैसे कि OTU4 100G)। ओटीएन परत सेवा मानचित्रण, उप-तरंगदैर्घ्य मल्टीप्लेक्सिंग और अंत-से-अंत तक निगरानी के लिए जिम्मेदार है, जबकि डीडब्ल्यूडीएम परत तरंगदैर्ध्य संचरण और ऑप्टिकल परत शेड्यूलिंग (जैसे कि आरओडीएम के माध्यम से तरंगदैर्ध्य स्तर रूटिंग) को संभालती है।

परिनियोजन वास्तुकला और तकनीकी कार्यान्वयन समाधान

नेटवर्क टोपोलॉजी चयन

बिंदु-से-बिंदु: सबसे सरल टोपोलॉजी, दो नोड्स के बीच उच्च क्षमता वाले ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त। सरल तैनाती, कम लागत, लेकिन सुरक्षा क्षमता का अभाव है। लागू परिदृश्य: डेटा सेंटर इंटरकनेक्शन (डीसीआई), समर्पित लाइन सेवाएं, बैकबोन डायरेक्ट कनेक्शन।

रिंग नेटवर्क: नोड्स एक बंद लूप बनाते हैं, जो द्विदिशात्मक ट्रांसमिशन और रिंग सुरक्षा (एसएनसीपी, पीपी) का समर्थन करते हैं। फ़ायदों में तेज़ सुरक्षा स्विचिंग शामिल है (< 50 ms) and high bandwidth utilization; disadvantage is ring capacity limited by the most congested segment. Applicable scenarios: metro aggregation, regional backbone, distributed site interconnection.

गूँथा हुआ तंत्र: नोड्स के बीच एकाधिक पथ मौजूद हैं, जो गतिशील रूटिंग और लोड संतुलन का समर्थन करते हैं। स्वचालित पथ गणना, संसाधन आरक्षण और दोष पुनर्प्राप्ति को लागू करने के लिए ASON/GMPLS नियंत्रण विमान पर आधारित। लाभों में उच्च लचीलापन और संसाधन उपयोग शामिल हैं; नुकसान में उच्च नियंत्रण जटिलता और लंबा स्विचिंग समय (सेकंड) शामिल हैं। लागू परिदृश्य: बैकबोन नेटवर्क, बहु-सेवा शेड्यूलिंग, जटिल सुरक्षा आवश्यकताएँ।

सामान्य तकनीकी प्रश्न और उत्तर

ODU2e और ODU2 में क्या अंतर है?

ODU2 की दर 10.037 Gbit/s है, जिसका उपयोग STM-64 जैसी TDM सेवाओं को ले जाने के लिए किया जाता है; ODU2e की दर 10.399 Gbit/s है, जो विशेष रूप से 10GE सेवाओं के लिए अनुकूलित है, जिससे मैपिंग ओवरहेड कम हो जाता है। दोनों विनिमेय नहीं हैं और इन्हें क्लाइंट सिग्नल प्रकार के आधार पर चुना जाना चाहिए।

GFP-F और GMP के बीच चयन कैसे करें?

जीएफपी -एफ फ्रेम सीमाओं को बनाए रखता है, जो फ्रेम स्तर प्रसंस्करण (जैसे मैक परत क्यूओएस) की आवश्यकता वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है; जीएमपी को घड़ी सिंक्रनाइज़ेशन की आवश्यकता नहीं है, यह अतुल्यकालिक परिदृश्यों या सरलीकृत तैनाती के लिए उपयुक्त है। शुद्ध ट्रांसमिशन आवश्यकताओं के लिए, जीएमपी बेहतर है; OTN परत QoS या ट्रैफ़िक पुलिसिंग की आवश्यकता वाले परिदृश्यों के लिए, GFP-F चुनें।

क्या OTN DWDM की जगह लेगा?

नहीं, DWDM ऑप्टिकल परत क्षमता और तरंग दैर्ध्य परिवहन को संबोधित करता है, जबकि OTN डिजिटल परत एनकैप्सुलेशन, एकत्रीकरण और O&M प्रबंधन को संबोधित करता है। ये दोनों कार्य पूरक हैं। आधुनिक नेटवर्क आम तौर पर एक अभिसरण को अपनाते हैंDWDM आर्किटेक्चर पर OTNकोमौजूदा नेटवर्क बुनियादी ढांचे में ऑप्टिकल ट्रांसपोर्ट को एकीकृत करें.

 

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