O que é atraso de rede OTN

O que é a Demora?

Num sistema de comunicação, o atraso é um índice técnico crítico, que se refere ao tempo que leva para os dados serem transmitidos de um dispositivo de rede para outro na rede.

O atraso inclui principalmente três partes: atraso de transmissão, atraso de propagação e atraso de processamento.

• Atraso de transmissão: o tempo gasto desde o início dos dados originais que entram na extremidade de envio do dispositivo de rede até o tempo gasto desde a extremidade de envio até que estejam completamente no meio de transmissão. O tamanho desse atraso depende da quantidade de dados, da largura de banda do canal e do desempenho de processamento do dispositivo de rede.
• Atraso de propagação: o tempo que leva para que os dados sejam enviados do terminal emissor e recebidos no terminal receptor. O tamanho desse atraso depende da distância de transmissão, do meio de transmissão, do número de dispositivos de rede intermediários/desempenho de processamento.
• Atraso de processamento: o tempo que leva para um dispositivo de rede começar a receber informações e reduzi-las aos dados originais. Este atraso depende do desempenho de processamento do dispositivo de rede.

Como é calculado o atraso para transmissão de dados do dispositivo de rede 1 para o dispositivo de rede 3?

Como pode ser visto na figura, ainda está dividido em três partes para cálculo do atraso:

• Atraso de transmissão do dispositivo de rede 1:

O tempo gasto pelos dados pendentes de A para serem transmitidos, desde sua entrada na extremidade emissora do dispositivo de rede 1 até o tempo em que são enviados da extremidade emissora do dispositivo de rede 1 até entrarem completamente no link de transmissão entre o dispositivo de rede 1 e a rede dispositivo 2.

Esta parte do atraso é fortemente influenciada pelo desempenho do dispositivo de rede 1. Se a velocidade de processamento for rápida, o atraso de transmissão será baixo.

• Os dados passam pelo dispositivo de rede 2 e o atraso de transmissão do dispositivo de rede 1 para o dispositivo de rede 3:

Esta parte do atraso é afetada pela distância de transmissão, pelo número de dispositivos intermediários na rede e pelo desempenho do processamento. Pode-se concluir claramente que se a distância de transmissão for próxima, os dispositivos de rede intermediários forem menores e o desempenho de processamento dos dispositivos de rede intermediários for rápido, o atraso de transmissão será baixo.

• Atraso no processamento de dados restaurados pelo dispositivo de rede 3:

Esta parte do atraso é muito afetada pelo desempenho de processamento do dispositivo de rede 3. Se a velocidade de processamento for rápida, o atraso de processamento será baixo.

O que é atraso em redes OTN?

A definição de atraso em um sistema de comunicação generalizado foi explicada anteriormente. Então qual é o atraso da rede OTN?

Uma rede OTN é um sistema de comunicação que utiliza OTN (Rede de Transporte Óptico) dispositivos como equipamento de rede e fibra óptica como meio de transmissão. A latência de uma rede OTN é a quantidade de tempo que leva para os dados serem transmitidos do dispositivo OTN na extremidade emissora para o dispositivo OTN na extremidade receptora.

Assim como os sistemas de comunicação de uso geral, a latência de uma rede OTN consiste em três componentes: atraso de transmissão, atraso de propagação e atraso de processamento.

Abaixo está um diagrama típico de composição do sistema de rede OTN e distribuição de atraso.

Atraso de transmissão

O atraso de transmissão é o tempo que leva para os dados brutos entrarem na extremidade de transmissão do dispositivo OTN na extremidade de transmissão, serem enviados a partir da extremidade de transmissão e até estarem completamente na fibra da linha.

Os dados brutos passam pelos dois fluxos de processamento principais a seguir na extremidade de envio do equipamento OTN antes que os dados possam ser enviados à fibra da linha para transmissão.

1. Através do caminhão – OTU (Optical Transponder Unit) convertido em equipamento OTN pode ser transmitido aos dados. OTU para processar os dados gastos no atraso instantâneo da ordem de 10μs ~ 100μs.

2. Através do ponto de verificação – o WDM consegue uma transmissão combinada de fibra de vários sinais ópticos de dados. O tempo de atraso instantâneo gasto pela unidade de combinação/divisão para processar os dados é da ordem de ns.

Atraso de propagação

O atraso de propagação é o tempo que leva para que os dados sejam enviados do dispositivo OTN remetente e recebidos pelo dispositivo OTN receptor. Os dados enviados do dispositivo OTN remetente são transmitidos principalmente via fibra óptica. O atraso da fibra óptica é da ordem de 5μs/km.

Como os sinais ópticos em fibras ópticas podem causar efeitos de dispersão, podem ser necessários módulos de compensação de dispersão para compensar os problemas causados ​​pela dispersão. Portanto, o atraso de propagação também deve incluir o atraso de transmissão causado pelos módulos de compensação de dispersão.

Quando a distância de transmissão é longa, é necessário adicionar repetidores (isto é, unidades de amplificação óptica) ao longo da rede OTN para regenerar e amplificar os sinais ópticos antes de continuar a transmitir. A partir da análise acima, podemos ver que o atraso de propagação é afetado por fibras ópticas, módulos de compensação de dispersão e unidades de amplificação óptica.

Atraso no processamento

O tamanho do atraso de processamento depende do “dispositivo OTN receptor”. A partir do “diagrama de composição do sistema de rede OTN e distribuição de atraso” acima, podemos ver que o processo de processamento de dados do receptor Dispositivo OTN é exatamente o processo inverso do processamento de dados do dispositivo OTN remetente.

Através do ponto de verificação (unidade de multiplexação/demultiplexação), o sinal óptico de dados multiplexados na fibra óptica é restaurado para um sinal óptico de dados de canal único.

Através do caminhão (unidade OTU), o sinal óptico de dados de canal único é convertido em dados originais. Portanto, podemos assumir que o atraso de processamento é igual ao atraso de transmissão, afetado principalmente pela unidade de encaminhamento óptico OTU e pela unidade de multiplexação/demultiplexação.

Portanto, podemos ver que o atraso da rede OTN é afetado principalmente pelo link de transmissão (como fibra óptica) e dispositivos físicos (como unidade OTU, unidade de multiplexação/demultiplexação e unidade de amplificação óptica).

Como reduzir o atraso da rede OTN?

Como sabemos, a rede 5G requer um atraso ultrabaixo, e mesmo o atraso ponta a ponta de toda a rede deve ser tão baixo quanto 1ms. A rede OTN, como uma importante rede portadora da rede 5G, geralmente parte dos dois fatores de link de transmissão e dispositivo físico analisados ​​acima para reduzir o atraso, a fim de atender ao requisito de atraso ultrabaixo da rede 5G.

Método 01 Otimizar link de transmissão

Use um design de arquitetura de rede minimalista, reduza os nós de encaminhamento intermediários, reduza as unidades de amplificação óptica intermediárias, construa uma rede de salto único e reduza o atraso de transmissão. Use tecnologia de comunicação óptica coerente, que não precisa de módulos de compensação de dispersão e pode eliminar o atraso de transmissão adicional introduzido pelos módulos de compensação de dispersão.

A comunicação óptica coerente não significa que a luz de transmissão seja uma comunicação de luz coerente, e qualquer sistema de comunicação óptica usa laser. Isso ocorre porque a extremidade emissora usa modulação coerente e a extremidade receptora usa tecnologia coerente para detecção no sistema de comunicação óptica coerente, por isso é chamada de comunicação óptica coerente.

Método 02 Otimizar dispositivos físicos

• Otimize a unidade OTU e reduza o atraso introduzido pela unidade OTU.
• Use amplificador RAMAN em vez de EDFA para reduzir o atraso da unidade de amplificação óptica.
• Use tecnologia avançada de camada óptica para realizar sinais diretos e de comutação de sinais ópticos e reduzir o número de regenerações óptico-elétricas-ópticas.