Wie OTN für Hochgeschwindigkeitsdienste genutzt wird

Das SONET/SDH-Netzwerk ist heutzutage ein universelles Netzwerk, das WDM (Wellenlängenmultiplex) nutzt, um mehrere optische Signale über eine einzige Faser zu übertragen. Hochgeschwindigkeitsübertragung ist zweifellos der Trend in zukünftigen Netzwerken. Inspiriert vom SONET/SDH-Netzwerk hat die ITU-T (ITU-Sektor für Telekommunikationsstandardisierung) das  optische Transportnetz  (OTN) definiert, um mithilfe der WDM-Technologie ein kostengünstigeres Hochgeschwindigkeitsnetzwerk zu realisieren.

OTN ist allgemein gesprochen ein Netzwerkschnittstellenprotokoll, das in ITU G.709 vorgestellt wurde. OTN erweitert optische Übertragungsnetze um OAM-Funktionalität (Betrieb, Administration und Wartung). Es ermöglicht Netzbetreibern die Konvergenz ihrer Netze durch nahtlosen Transport zahlreicher älterer Protokolle und bietet gleichzeitig die nötige Flexibilität zur Unterstützung zukünftiger Client-Protokolle. Im Gegensatz zu SONET/SDH ist OTN ein vollständig transparentes Netzwerk, das optische Netzwerke auf WDM-Basis unterstützt. Da in OTN mehrere Datenframes zu einer einzigen Einheit zusammengefasst werden, wird diese auch als „digitaler Wrapper“ bezeichnet.

Funktionsprinzip von OTN

Sie fragen sich vielleicht, wie OTN in der Praxis funktioniert. Tatsächlich ähneln seine Funktionsweise und sein Aufbau stark dem SONET/SDH-Netzwerk. Das  OTN-Netzwerk besteht aus sechs Schichten : OPU (Optical Payload Unit), ODU (Optical Data Unit), OTU (Optical Transport Unit), OCh (Optical Channel), OMS (Optical Multiplex Section) und OTS (Optical Transport Section).

OPU, ODU und OTU sind die drei Overhead-Bereiche des OTN-Frames. OPU ist vergleichbar mit der Pfadschicht von SONET/SDH und liefert Informationen über den Typ des in die Nutzdaten abgebildeten Signals und dessen Abbildungsstruktur. ODU ähnelt der Leitungs-Overhead-Schicht von SONET/SDH und ergänzt diese um die optische Pfadüberwachung, Alarmsignale, automatische Schutzschaltbytes und eingebettete Datenkommunikationskanäle. OTU entspricht dem Abschnitts-Overhead in SONET/SDH und repräsentiert einen physikalischen optischen Port, der Leistungsüberwachung und FEC (Vorwärtsfehlerkorrektur) hinzufügt. OCh dient der Umwandlung des elektrischen Signals in ein optisches Signal und moduliert den DWDM-Wellenlängenträger. OMS multiplexiert mehrere Wellenlängen im Abschnitt zwischen OADMs (Optical Add Drop Multiplexer). OTS verwaltet die festen DWDM-Wellenlängen zwischen den einzelnen optischen Verstärkereinheiten (Optical Amplifier Units).

Vorteile von OTN

OTN bietet viele Vorteile. Erstens schützt es das Netzwerk vor unsicheren Diensten, indem es einen transparenten, nativen Signaltransport ermöglicht, der alle Client-Management-Informationen kapselt. Zweitens optimiert es durch Multiplexing die Kapazitätsauslastung und steigert so die Netzwerkeffizienz. Drittens verbessert es die Wartungsfreundlichkeit von Signalen, die über Multi-Operator-Netzwerke übertragen werden, durch mehrschichtige Leistungsüberwachung.

Migration zu  Hochgeschwindigkeits-OTN

Dank der rasanten Entwicklung von Netzwerken ermöglicht der OTN-Standard deutlich höhere Übertragungsgeschwindigkeiten. Seine Multiplexhierarchie erlaubt es jedem OTN-Switch und jeder WDM-Plattform, Dienste mit niedrigeren Datenraten innerhalb von 10 Gbit/s, 40 Gbit/s oder sogar 100 Gbit/s Wellenlängen elektronisch zu verarbeiten und zu schalten. Dadurch entfällt die Notwendigkeit externer Wellenlängen-Demultiplexierung und manueller Verbindungen. OTN-Netzwerke sind somit die optimale Lösung für zukünftige Hochgeschwindigkeitsnetze über große Entfernungen. Die Abbildung unten zeigt das OTN-Mapping-Diagramm für Hochgeschwindigkeitsübertragungen.

OTN-Hochgeschwindigkeits-Mapping-Diagramm

Abschluss

OTN wurde über die Jahre kontinuierlich verbessert. Angesichts des Bedarfs an Hochgeschwindigkeitsübertragung ist OTN in Kombination mit WDM die optimale Wahl für die Netzwerktechnik. Es bietet eine kosteneffiziente Möglichkeit, ein optisches Transportnetz aufzubauen, das Breitbanddienste mit hohem Durchsatz unterstützt. Ich bin überzeugt, dass dieser Standard in naher Zukunft immer häufiger in den eigenen Netzwerken zum Einsatz kommen wird.