100G OTN: IDC 백본 네트워크 구축의 미래 트렌드

IDC 서비스의 개발 수요와 결합하여 이 백서는 100G OTN(광 전송 네트워크) 개발, 핵심 기술, 장비 운영 및 유지 관리 및 기타 측면의 현재 상황을 분석합니다. 100G OTN 네트워크 구축은 향후 방송 백본 네트워크 구축의 중요한 발전 추세가 될 것이라고 믿고 있습니다. 

IDC 기술 발전 동향

오늘날 클라우드 컴퓨팅 및 사물 인터넷과 같은 새로운 기술이 호황을 누리고 있습니다. 또한 고정 액세스 광대역 사용자의 지속적인 인기, HD 비디오 서비스의 대규모 배포 및 수많은 광대역 애플리케이션의 출현으로 인해 백본 전송 네트워크의 대역폭 수요는 계속해서 빠르게 증가할 것입니다. OIF의 통계에 따르면 네트워크 광대역 사업자의 연간 평균 트래픽 증가율은 수익 증가율보다 훨씬 높습니다. 사업자는 수익 압박을 완화하기 위해 단위 트래픽당 전송 비용을 줄여야 합니다. 시스템 전송 용량을 개선하는 것이 TCO를 줄이는 가장 효과적인 방법입니다. 수년간의 노력 끝에 100G 표준이 완성되었고 기술은 획기적인 발전을 이루었습니다. 주류 장비 제조사들이 100G 제품을 출시하면서 100G 시대가 도래했다.

100의 분석G OTN 핵심 기술이거

• 100G OTN 라인 변조 기술

 OTN의 장거리 전송은 주로 OSNR, 분산, 비선형 효과 및 PMD와 같은 물리적 제한에 의해 제한됩니다. 이러한 물리적 제약은 변조 신호 속도와 밀접한 관련이 있습니다. 변조율이 높을수록 영향이 더 분명해집니다.

QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)는 100G 신호의 비트 전송률이 100Git/s 이상이므로 112G 변조 모드에 가장 적합합니다. QPSK 변조가 직접 채택되면 시스템의 광학/전기 구성 요소에 대해 매우 높은 기술 요구 사항이 제시됩니다. 따라서 광학 편광 다중 방식이 도입되었습니다. 편광 다중화는 두 개의 독립적인 광학 편광 상태를 사용하여 56GHz 서비스를 전달합니다. 각 편광 상태는 QPSK 변조를 채택하여 전송 속도를 28Gbit/s로 더 줄일 수 있습니다. 따라서 광/전기 장치의 대역폭 요구 사항을 줄일 수 있으며 시스템 전력 소비 및 비용을 줄일 수 있습니다.

특히, 송신단에서 100G 신호는 28개의 저속 신호로 나뉩니다. OTN 및 FEC 오버헤드가 있는 경우 각 신호는 1Gbit/s입니다. 레이저에서 방출된 빛은 수직 및 수평 편광 상태로 분해됩니다. 신호를 전달하기 위해 동일한 주파수를 가진 두 개의 편파 상태를 사용하면 속도를 절반으로 줄이고 대역폭을 줄이며 보다 작은 채널 간격에 적응할 수 있습니다. QPSK는 4개의 전송 위상을 사용하여 각 편광 상태의 광 신호를 변조합니다. 그런 다음 두 편광 상태의 QPSK 변조 광 신호가 결합되어 함께 출력됩니다. 편광 다중화(PM) 및 QPSK는 변조 속도를 100/XNUMX로 줄여 XNUMXG 시스템의 비용을 줄입니다.

100G DWDM 일관된 전송 방식

• 일관된 수신 및 DSP 기술

장거리 전송 후 PM-QPSK 광 신호의 편광 상태가 임의로 변경되기 때문에 수신단의 로컬 광 발진기와 수신된 광 신호 사이에는 주파수 차이와 위상 차이가 있습니다. 성숙한 솔루션은 고속 전기 신호 처리(DSP) 기술을 사용하여 수신된 신호를 처리하는 것입니다. 복잡한 고급 전기 신호 처리 및 보상 기술을 사용하여 100G 시스템의 PMD 허용 오차 및 CD 허용 오차는 10G 시스템보다 우수하고 PMD 및 CD로 인한 전송 비용을 줄이고 높은 광 수신 감도를 가질 수 있습니다.

NRZ 직접 수신과 비교할 때 DSP 보정 기술은 OSNR 허용 오차를 거의 6dB까지 향상시킬 수 있습니다. DSP 보상 기술을 사용하여 시스템 분산 공차는 40000-60000ps/nm에 도달할 수 있고 PMD 공차는 25-30ps에 도달할 수 있으므로 더 간단한 네트워크 배치를 실현할 수 있습니다.

• 100G고객 측 CFP 모듈 기술

IEEE는 100GE의 속도를 103.125Gb/s로 정의합니다. IEEE와 ITU-T는 100GE의 네 가지 물리 계층 인터페이스를 정의합니다. 10x10G 고객 측의 관련 표준은 아직 논의 중이지만 OIF는 100G CFP 고객 측 핫플러그 광 모듈이 4개의 파장(4×25G, 100GBASE-LR4/ER4)과 10개의 파장(10×10G, 100GBASE-LR10/ER10). 그 중 100GBASE-LR4 CFP 및 100GBASE-LR10 CFP는 WDM 시스템의 고속 라우터, 스위치 및 클라이언트 측에서 널리 사용되었습니다. 또한 100G CFP 클라이언트측 모듈은 PIC(광자 통합 기술)를 채택하여 소량 및 저전력 소비를 실현합니다.

파이버몰 CFP 100G LR4 모듈

100G WDM/OTN 시스템에서 CFP 캡슐화된 고객 측 모듈은 100GE 또는 OTU4 서비스에 액세스하는 데 널리 사용됩니다. 100GBASE-LR4 및 100GBASE-LR10이 가장 널리 사용됩니다. 그러나 100GBASE-ER4 및 100GBASE-ER10 기술은 성숙되지 않았으며 추가 개발이 필요합니다.

100G OTN 기술의 장점

 

급속한 발전으로 부터 100G OTN 산업 체인과 기술의 성숙한 적용으로 인해 방송 시스템에서 100G OTN의 백본 네트워크를 배치할 때가 무르익었습니다.

-100G OTN 기술은 대형 파이프라인의 정밀한 작동을 실현합니다.

100G 파이프라인의 효율적인 활용의 핵심은 파이프라인 자체의 정교하고 완전한 OAM 기능입니다. SDH/SONET 네트워크는 레벨 1 연결 모니터링 기능(TCM)만 제공할 수 있는 반면 WDM 네트워크는 채널 레벨 모니터링 및 관리 기능이 없어 네트워크 관리성과 서비스 보안이 취약합니다. 그리고 OTN은 서비스에 대한 파장 채널의 활성 인식을 실현하기 위해 모니터링 알람을 파장/하위 파장에 싱크하기 위해 풍부한 오버헤드 바이트를 제공합니다. 또한 OTN은 레벨 6 연결 모니터링 기능을 제공할 수 있으며 여러 운영자, 여러 장비 제조업체 및 여러 서브넷의 애플리케이션 시나리오에 대해 계층적이고 세분화된 채널 수준 미세 관리를 실현할 수 있습니다.

-100G OTN 기술은 완벽한 보호 메커니즘을 가지고 있습니다.

100G OTN 기술은 완전한 광학 레이어 및 전기 레이어 보호 기능을 갖추고 있어 100G 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다. OTN 표준은 광 회선 보호, 광 채널 보호, SNCP 보호, ODUK1+1 보호, ODUk 링 네트워크 보호 등과 같은 다양한 네트워크 수준 보호 메커니즘을 정의합니다.

광 레이어 보호 측면에서 광 채널 1+1 보호가 일반적으로 사용됩니다. OCP 단일 디스크의 동시 선택 기능은 단일 OTU 장애로 인한 서비스 중단을 피하기 위해 서로 다른 파장 채널에 대한 동시 고객 신호에 사용됩니다.

전기 계층 보호 측면에서 100G OTN은 일반적으로 ODUK 1+1 보호를 사용하여 전기 계층 교차를 통해 동시 선택적 수신을 실현하고 보호 전환 시간은 50ms 미만입니다.

-100G OTN은 여러 서비스의 효율적인 베어링을 실현할 수 있습니다.

개발 이후 OTN은 광폭 베어링 특성을 완전히 보유했습니다. 패킷 강화 OTN 제품은 ODUk 크로스오버, 패킷 스위칭, VC 크로스오버 및 och 크로스오버와 같은 처리 기능을 갖추고 있으며 TDM 및 패킷 서비스의 통합 전송을 실현할 수 있습니다.

OTN은 SDH, OTUK, 이더넷 서비스, FC 서비스, CPRI 서비스 및 PON 서비스의 통합된 운반 능력과 위의 서비스를 지원하는 다양한 고객 측 인터페이스를 보유하고 있습니다. 따라서 업계에서는 일반적으로 100G OTN이 다양한 서비스 포트를 매칭하고 다중 서비스 운반을 해결하는 최고의 기술이라고 믿고 있습니다.

요약하면 네트워크 구축, 운영 및 유지 관리에 대한 100G OTN의 이점은 주로 다음과 같습니다.

1. 전송 라인의 광학 분산 보상 및 편광 디멀티플렉싱 설계가 단순화되고 라인 설계가 더 간단해집니다.
2. 그것은 낮은 PMD 광섬유에 대한 의존성을 제거하고 광섬유 회선 속도의 업그레이드를 용이하게 하기 위해 다양한 사양의 전송 광섬유에 적합합니다.
3. 전송 라인의 DCF 광섬유 비선형 효과의 영향을 제거하고 라인 증폭기 수와 ASE 노이즈의 영향을 줄이며 라인 비용을 줄이고 시스템의 장거리 전송 용량을 향상시킵니다.

100G OTN 이중 트랜스폰더

4. 회선 전송 지연이 줄어듭니다. 1km 광섬유 5us의 지연 계산에 따르면 DCF 광섬유 제거로 인한 지연 감소는 매우 상당하며 지연에 민감한 응용 환경에 매우 중요합니다.
5. 보호 복구 시간은 50ms 미만이며 (40G 시스템과 다름) 100G 디지털 신호 처리 적응 분산 보상 알고리즘은 빠르게 수렴하고 캐리어 레벨 복구 지연 요구 사항을 완전히 충족합니다.

식이섬유 쇼핑 센터100 년G OTN은 IDC 네트워크의 발전을 돕습니다.

2022년에는 IDC 사업자를 위한 100G OTN 조달 규모가 점점 더 커지고 100G OTN 산업 체인이 점차 성숙해질 것입니다. 10G/40G와 비교할 때 건설 비용은 점점 더 명백해질 것입니다. 또한 100G 핵심 기술의 성숙도, 네트워크 관리의 뛰어난 이점 및 후기 시스템의 편리한 유지 관리로 인해 100G OTN 네트워크 구축은 라디오 및 텔레비전 백본 네트워크 구축의 중요한 발전 추세가 될 것입니다.