OTN은 약자광 전송 네트워크, 에 의해 정의된 표준화된 디지털 전송 프레임워크ITU-T G.709 권장사항. 이는 광섬유 인프라를 통해 이더넷, IP, 스토리지 및 레거시 SONET/SDH-와 같은 다양한 클라이언트 신호-를 캡슐화, 다중화, 전환, 모니터링 및 관리할 수 있는 구조화된 방법을 운영자에게 제공합니다.
OTN은 클라이언트 트래픽을 표준 프레임 형식으로 래핑하고 오류 수정 및 성능 모니터링을 추가하며 광 네트워크를 통해 안정적으로 전송하는 디지털 전송 계층입니다.
빛을 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 단순히 이동시키는 순수 광학 링크와 달리 OTN은 광섬유 전송 위에 관리 및 보호 계층을 추가합니다. 이것이 바로 통신 사업자, 데이터 센터 운영자 및 대기업이 오류 격리, 서비스{1}}수준 가시성, 백본, 대도시 또는 전역에 걸친 확장 가능한 전송이 필요할 때마다 OTN에 의존하는 이유입니다.광섬유 상호 연결환경.
OTN 작동 방식: 레이어, 프레임 구조 및 신호 흐름
OTN은 계층화된 캡슐화 모델을 따릅니다. 네트워크에 들어오는 클라이언트 신호는 광 채널을 통해 전송되기 전에 여러 단계를 거칩니다. 프로세스는 다음과 같이 요약될 수 있습니다.
- 클라이언트 신호(이더넷, IP, 파이버 채널 또는 기타 프로토콜)는OPU(광 채널 페이로드 유닛), 페이로드 컨테이너 역할을 합니다.
- OPU는 다음과 같이 포장되어 있습니다.ODU(광 채널 데이터 장치): 경로 모니터링, 직렬 연결 모니터링 및 종단{0}}대-관리에 오버헤드를 추가합니다.
- ODU는 다음으로 추가로 캡슐화됩니다.OTU안정적인 전송을 위해 프레임 정렬 및 순방향 오류 정정(FEC)을 추가하는 광 채널 전송 장치(Optical Channel Transport Unit)입니다.
- OTU는 DWDM 시스템 전체의 광 채널을 통해 전달되며 맨 끝에서 복구됩니다.
OTN 레이어 기능 개요
| 층 | 성명 | 주요 역할 |
|---|---|---|
| OPU | 광채널 페이로드 유닛 | 클라이언트 신호를 OTN 프레임에 적용하고 매핑합니다. 클라이언트 클럭과 OTN 클럭 사이의 속도 조정을 처리합니다. |
| ODU | 광채널 데이터 유닛 | 경로-수준 모니터링, 직렬 연결 모니터링(최대 6개 수준), 오류 감지 및 엔드{2}}투{3}}관리 오버헤드 제공 |
| OTU | 광채널 전송 장치 | 프레임 정렬 및 FEC를 추가합니다. 인접한 네트워크 요소 간의{0}}섹션 수준 전송을 정의합니다. |
OTN 프레임 자체는 4행 x 4,080바이트 열로 구성되며, 각 행 끝에 FEC 바이트가 통합되어 있습니다. SONET/SDH -에서 사용되는 고정 프레임 속도와 달리 이 고정 프레임 크기 -는 OTN이 약 2.7Gbps의 OTU1에서 최대 100Gbps의 배수인 OTUCn까지 다양한 비트 전송률에 걸쳐 효율적으로 확장할 수 있도록 의도적으로 설계한 선택입니다. 그만큼ITU-T는 G.709 시리즈를 계속 업데이트해 왔습니다., 25G, 50G에 대한 지원을 추가하고{4}}100G 인터페이스 이상의 유연성을 추가하여 5G 전송 및 대용량 DCI 요구 사항을 충족합니다.
네트워크 사업자를 위한 OTN의 주요 이점
광 인프라 위에 OTN을 구축하면 순수 파장 전송이 제공하지 않는 몇 가지 구체적인 이점을 얻을 수 있습니다.
순방향 오류 정정(FEC).G.709에 정의된 Reed{0}}Solomon FEC는 최대 6.2dB의 신호-대-잡음비 개선을 제공할 수 있습니다. 실제로 이는 재생 사이트 간 범위가 길어지고, 구성 요소 사양이 완화되었으며, 더 많은 증폭기 홉에서 투명한 광 네트워킹을 지원하는 기능을 의미합니다.
여러 계층에서 성능 모니터링.ODU 오버헤드는 운영자에게 경로별 비트 오류율 모니터링, 최대 6개 중간 도메인에 대한 직렬 연결 모니터링, 전체 파장 전체의 문제를 해결하는 대신 신속하게 문제를 격리하는 데 도움이 되는 오류 표시기(AIS, BDI)를 제공합니다-.
클라이언트에 구애받지 않는-전송.OTN은 동일한 프레임 구조 내에서 이더넷, IP/MPLS, 파이버 채널, 비디오 및 레거시 SONET/SDH 트래픽을 전달할 수 있습니다. 이는 단일 프로토콜이 아닌 혼합 워크로드를 제공하는 네트워크에 실용적입니다.
서비스 그루밍 및 멀티플렉싱.낮은-속도의 ODU 신호는 높은 속도의-컨테이너로 멀티플렉싱될 수 있습니다(예: 4개의 ODU1 신호를 하나의 ODU2로, 여러 ODUflex 신호를 하나의 OPUCn으로). 이를 통해 운영자는 전체 람다를 소규모 클라이언트에 할당하는 대신 파장 용량을 보다 효율적으로 채울 수 있습니다.
표준화된 OAM.독점 관리 오버레이와 달리 OTN 오버헤드는 ITU{0}}T 표준에 따라 정의되어 전송 계층에서 다중 공급업체 상호 운용성을 구현하고 운영자 도메인 간의 서비스 경계를 더욱 명확하게 합니다.
OTN과 DWDM: 차이점은 무엇입니까?
가장 빈번하게 혼동되는 점 중 하나는 OTN과 DWDM 간의 관계입니다. 그것들은 동일한 것이 아니며 서로 다른 기능적 수준에서 작동합니다.
| 측면 | DWDM | OTN |
|---|---|---|
| 핵심 기능 | 광 파장 다중화 -는 하나의 광섬유를 통해 여러 파장을 전송합니다. | 디지털 전송 프레임워크 -는 해당 파장에서 전달되는 서비스를 캡슐화, 모니터링 및 관리합니다. |
| 층 | 물리/광학층 | 디지털 레이어 1(전송 및 관리) |
| 오류 수정 | 본질적으로 포함되지 않음 | G.709에 따라 정의된 표준화된 FEC |
| 성능 모니터링 | 광전력 및 OSNR로 제한됨 | 경로별{0}}BER 모니터링, TCM, 오류 표시기 |
| 서비스 인식 | 파장-레벨만 | 하나의 파장 내에서 개별 서비스를 구별하고 관리할 수 있습니다. |
| 멀티플렉싱 | 파장 다중화(광 도메인) | ODU 컨테이너의 시분할 다중화-(디지털 도메인) |
대부분의 생산 네트워크에서 DWDM과 OTN은 함께 작동합니다. DWDM은 단일에서 원시 광학 용량 - 많은 파장을 제공합니다.단일-모드 광섬유- OTN은 운영자가 각 파장에서 무엇이 타고 있는지 관리할 수 있는 디지털 인텔리전스를 제공합니다. OTN 없이 DWDM을 실행할 수 있지만(예: 간단한 지점-대-파장 서비스) OTN이 제공하는 구조화된 모니터링, FEC 및 그루밍 기능을 잃게 됩니다. 방법을 더 자세히 살펴보려면WDM 다중화 기술전송 프레임워크와 관련된 내용은 멀티플렉싱 가이드를 참조하세요.
OTN 대 SONET/SDH: 업계가 발전한 이유
SONET/SDH는 수십 년 동안 통신 산업에 큰 도움이 되었지만 그 설계는 동기식 TDM 음성 전송에 뿌리를 두고 있습니다. IP 및 이더넷 트래픽이 지배적이 되면서 몇 가지 제한 사항이 나타났습니다. OTN은 처음부터 이러한 격차를 해결하기 위해 설계되었습니다.
프레임 디자인 철학.SONET/SDH는 초당 8,000프레임의 고정 프레임 반복 속도를 사용하며, 비트 전송률이 증가함에 따라 프레임 크기도 증가합니다. OTN은 이를 반대로 고정된 프레임 크기(4행 × 4,080열)를 사용하고 속도가 높아질수록 프레임 기간을 줄입니다. 에 따르면Ciena의 기능-별-기능 비교, 이러한 고정된-프레임-크기 접근 방식은 두 기술 간의 가장 중요한 구조적 차이점 중 하나입니다.
FEC 및 도달.SONET/SDH에는 표준 FEC 메커니즘이 포함되어 있지 않습니다. OTN은 FEC를 OTU 프레임의 일부로 정의합니다. 이는 전송 범위를 직접 확장하고 비용이 많이 드는 재생의 필요성을 줄입니다.
확장성.SONET/SDH 표준은 OC-768(약 40Gbps)에서 최고 수준입니다. OTN은 기본적으로 100G(OTU4) 이상을 지원하며, 모듈식 100G 빌딩 블록을 통해 OTUCn을 400G, 800G 이상으로 확장합니다.
직렬 연결 모니터링.OTN은 SONET/SDH의 훨씬 제한된 모니터링과 비교하여 최대 6개 수준의 TCM을 지원합니다. 이는 각 세그먼트에 독립적인 성능 가시성이 필요한 다중-운영자 또는 다중{2}}도메인 환경에서 중요합니다.
즉, SONET/SDH가 하룻밤 사이에 사라진 것은 아닙니다. 많은 사업자가 여전히 레거시 TDM 서비스를 제공하고 있으며 OTN은 페이로드 내에서 이러한 신호를 투명하게 전송하도록 설계되어 - 네트워크 계획자에게 강제로 전면 교체-하고-교체하는 대신 마이그레이션 경로를 제공합니다.
통신, DCI 및 기업 네트워크의 OTN 애플리케이션
OTN의 관련성은 기존의 장거리-통신업체 백본을 넘어 확장됩니다. 가장 큰 가치를 제공하는 환경은 다음과 같습니다.
통신 백본 및 지하철 운송.지역 또는 국가 백본 네트워크를 구축하는 통신업체는 수백 개의 파장에 걸친 서비스 그루밍, 고객 회선 간의 장애 격리, 상호 연결된 사업자 간의 표준화된 핸드오프를 위해 OTN을 사용합니다.
데이터 센터 상호 연결(DCI).조직이 대도시, 지역 또는 장거리{0}}거리에 걸쳐 데이터 센터를 연결할 때 일반적으로 원시 대역폭보다 더 많은 대역폭이 필요합니다. 테넌트 간 서비스 분리, FEC를 통한 도달 범위 확장, 여러 10G/100G 클라이언트 회선을 공유 파장으로 정리하는 기능이 필요합니다. DWDM과 결합된 OTN은 혼합 트래픽 - 스토리지 복제, -클러스터 간 컴퓨팅 및 관리 -를 전달해야 하는 DCI 링크에 대한 일반적인 설계 선택입니다.광섬유 인프라.
엔터프라이즈 및 캠퍼스 연결.여러 사이트와 고대역폭 요구 사항이 있는 대기업 - 금융 기관, 병원, 연구실 - 점점 더 OTN- 가능 전송을 사용하여 단순한 이더넷 지점간 링크에 부족한 모니터링 및 보호 기능을 확보하고 있습니다.
5G 전송.ITU{0}}T는 5G 무선 액세스 네트워크에 사용되는 25GBASE-R 및 50GBASE-R 이더넷 신호를 전달하기 위해 특별히 OTU25 및 OTU50 인터페이스를 정의하여 OTN을 최신 모바일 인프라와 관련되게 만듭니다.
일반적인 OTN 오해
"OTN과 DWDM은 같은 것입니다."그렇지 않습니다. DWDM은 광 다중화 방법입니다. OTN은 이를 기반으로 하는 디지털 전송 프레임워크입니다. 많은 네트워크에서는 두 가지를 함께 사용하지만 서로 다른 문제를 해결합니다.
"OTN은 대형 통신사 전용입니다."통신업체는 얼리 어답터였지만 이제 OTN은 DCI, 기업 및 5G 전송 시나리오에서 사용됩니다. 광섬유를 통한 구조적 모니터링 및 서비스 관리가 필요한 모든 환경에 도움이 될 수 있습니다.
"OTN을 사용하려면 모든 오버헤드 바이트를 이해해야 합니다."약어 - OPU, ODU, OTU, OCh, OMS, OTS -는 부담스러울 수 있습니다. 실제로 핵심 개념은 간단합니다. OTN은 클라이언트 트래픽을 패키지하고 모니터링 및 FEC를 추가하며 이를 표준 형식으로 전송합니다. 세부적인 오버헤드 필드는 장비 설계자와 테스트 엔지니어에게 중요하지만 네트워크 계획자는 계층 모델과 계층 모델이 제공하는 기능적 이점을 활용하여 효과적으로 작업할 수 있습니다.
"OTN이 DWDM을 대체합니다."OTN은 DWDM을 대체하는 것이 아니라 보완합니다. 파장 용량을 위해서는 여전히 광학 레이어가 필요합니다. OTN은 그 위에 디지털 관리 및 보호 레이어를 추가합니다.
OTN에 대해 자주 묻는 질문
OTN은 어떤 문제를 해결하나요?
OTN은 광섬유를 통해 다양한 클라이언트 서비스를 관리, 모니터링 및 보호하는 문제를 해결합니다. OTN이 없으면 운영자는 원시 파장 용량을 가질 수 있지만{1}}서비스별 오류 감지, 오류 수정, 전송 계층의 트래픽 그루밍을 위한 표준화된 도구가 부족합니다.
OTN은 물리 계층인가요, 아니면 전송 계층 기술인가요?
OTN은 다음에서 운영됩니다.디지털 레이어 1- 물리적 광학 계층 위의 전송 계층입니다. 광 전송을 위해 물리적 계층(광섬유, 증폭기, DWDM)에 의존하지만 그 위에 디지털 캡슐화, 모니터링 및 FEC를 추가합니다. ITU-T G.872 아키텍처는 OTN을 광학(OCh, OMS, OTS) 및 디지털(OPU, ODU, OTU) 하위 계층을 모두 포함하는 것으로 정의합니다.
OTN 없이 DWDM을 사용할 수 있나요?
예. DWDM은 독립적으로 작동하여 광섬유를 통해 파장을 전달할 수 있습니다. 그러나 OTN이 없으면 운영자는 표준화된 FEC,-경로별 성능 모니터링, 직렬 연결 모니터링 및 서비스{3}}레이어 관리를 잃게 됩니다. 단순한 지점간-대-링크의 경우 이는 허용될 수 있습니다. 복잡한 다중-서비스 네트워크의 경우 일반적으로 그렇지 않습니다.
표준 OTN 비트 전송률이란 무엇입니까?
G.709 표준은 OTU1(~2.7Gbps), OTU2(~10.7Gbps), OTU3(~43Gbps) 및 OTU4(~112Gbps)와 같은 여러 고정 속도 컨테이너를 정의합니다.{1} 100G 이상인 OTUCn 프레임워크는 모듈식 n × 100Gbps 용량을 제공합니다. 최신 G.709.4에는 5G 전송 애플리케이션을 위한 OTU25 및 OTU50이 추가되었습니다. ODUflex는 정확한 클라이언트 속도에 맞춰 유연한 대역폭 할당을 허용합니다.
OTN과 차이점은 무엇인가요?응답기?
트랜스폰더는 클라이언트 신호를 OTN-프레임 파장으로 변환하거나 그 반대로 변환하는 하드웨어 장치입니다. OTN은 응답기가 구현하는 프로토콜 및 프레임 구조입니다. 즉, 응답기는 장비입니다. OTN이 따르는 표준입니다.
결론
OTN은 광 네트워크를 더욱 관리하기 쉽고, 복원력이 뛰어나며, 혼합 서비스를 대규모로 전달하는 데 더 적합하게 만드는 표준화된 디지털 전송 계층입니다. 이는 - 대신 - DWDM과 함께 작동하며 원시 광 링크에 부족한 구조화된 캡슐화, 오류 수정, 성능 모니터링 및 서비스 멀티플렉싱을 제공합니다.
전송 옵션을 평가하는 네트워크 기획자의 주요 질문은 서비스별 가시성이 필요한지 여부,{0}}FEC{1}}확장된 도달 범위가 중요한지, 트래픽 혼합 및 운영 모델이 추가된 전송 인텔리전스를 정당화하는지 여부입니다. 이러한 질문에 대한 대답이 '예'라면 OTN은 귀하의 아키텍처에 속합니다.
광 전송을 뒷받침하는 광섬유 인프라에 대해 계속 알아보려면 다음 가이드를 살펴보세요.OS1 대 OS2 단일{2}}모드 광섬유, 삽입 손실 대 반사 손실, 그리고심층적인 OTN 기술 분석-.
출처
- ITU-T 권장 사항 G.709/Y.1331, "OTN(광 전송 네트워크)용 인터페이스" -itu.int/rec/T-REC-G.709
- ITU-T 권장 사항 G.872, "OTN(광 전송 네트워크) 아키텍처"
- ITU 뉴스, "ITU 표준은 광 전송 네트워크의 기능을 향상시킵니다."(2021) -itu.int
- Ciena, "OTN과 SONET/SDH: 차이점 비교" -ciena.com
- ITU-T 연구 그룹 15, OTN 튜토리얼 -itu.int(PDF)
- VIAVI Solutions, "G.709 – OTN(광 전송 네트워크)" 백서 -viavisolutions.com (PDF)
