Definition der Schichten optischer Transportnetze: Kern-, Aggregations- und Zugangsschicht

Optische Transportnetze werden für Übertragungen über extrem große Entfernungen bevorzugt, und geschichtete Architekturen bilden das Rückgrat nahtloser Datenkonnektivität für den optischen Transport. Dieser Artikel stellt die optische Netzwerkschicht vor, analysiert die Definition der Zugriffsschicht, Aggregationsschicht und Kernschicht und erläutert deren Funktionen, wodurch Sie ihre Komplexität verstehen können.

Schichten des Optical Transport Network

Die optische Netzwerkschicht ist in drei Schichten strukturiert: die Zugriffsschicht, die Aggregationsschicht und die Kernschicht. Dieses Gesamtrahmenwerk arbeitet zusammen, um die effiziente und robuste Datenübertragungsfunktion des Netzwerks zu realisieren. 

Die Definition der Schicht des optischen Transportnetzes lässt sich wie folgt unterteilen: Die Zugriffsschicht dient als Einstiegspunkt des Netzwerks und verbindet Endnutzer und ihre Geräte; die Aggregationsschicht befindet sich im Netzwerk, um den Datenverkehr mehrerer Zugriffspunkte zu integrieren und effizient zu verwalten; und die oberste Ebene, die Kernschicht, bildet die Backbone-Schicht des gesamten Netzwerks. 

Die Schichten des optischen Transportnetzes funktionieren wie folgt: Die Zugriffsschicht verwaltet die Netzwerkkonnektivität und die anfängliche Datenübertragung, wobei der Schwerpunkt auf der Benutzerkonnektivität liegt. Die Aggregationsschicht erleichtert die vereinfachte Kommunikation zwischen den verschiedenen Teilen des Netzwerks, wobei der Schwerpunkt auf der effizienten Datenintegration liegt. Die Kernschicht ist für die Bereitstellung von Hochgeschwindigkeitskonnektivität und Verbindungen mit hoher Kapazität zwischen verschiedenen Aggregationspunkten verantwortlich, gewährleistet eine schnelle und zuverlässige Datenübertragung im gesamten optischen Netzwerk und konzentriert sich auf eine robuste und leistungsstarke Zusammenschaltung des Netzwerks. 

Jede Schicht ist entscheidend für die Verbesserung der Netzwerkleistung. Im folgenden Abschnitt werden diese drei Netzwerkschichten beschrieben, einschließlich der Technologie, und einige vorgestellt OTN-Geräte zum Beispiel.

Zugriffsschicht

In einem optischen Transportnetz (OTN) ist die Zugriffsschicht der erste Interaktionspunkt zwischen der umfassenderen optischen Infrastruktur und den Endnutzern. Diese Schicht spielt eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung der letzten Meile im Netzwerk, über die Endnutzer über verschiedene Zugangsarten verbunden sind. Zu den zahlreichen in der Zugriffsschicht verwendeten Technologien gehören Passive Optical Networks (PON), Fiber to the Home (FTTH), Digital Subscriber Lines (DSL), DOCSIS (Wireline Data Service Interface Specification), Wi-Fi und kabelgebundene Netzwerke, die es Nutzern ermöglichen, die Anforderungen an ein Netzwerk mit hoher Bandbreite und Hochgeschwindigkeitskonnektivität zu erfüllen. OLTs und ONTs spielen eine entscheidende Rolle in der Zugriffsschicht, indem sie die Konnektivität verwalten und sicherstellen, dass Informationen zwischen dem Endnutzer und dem optischen Netzwerk ausgetauscht werden. In einem fortlaufenden Prozess erhöhen auch andere Kerntechnologien, wie die Netzwerktechnologie des Wellenlängenmultiplexverfahrens (WDM), die Netzwerkdatenkapazität und bieten hervorragende Zuverlässigkeit bei der Netzwerkkonnektivität auf der letzten Meile.

Über die Zugriffsschicht können Endnutzern Breitband-, Sprach-, Video- und andere Dienste bereitgestellt werden. Zusammen mit verschiedenen Technologien, wie z. B. Gigabit Passive Optical Networks (GPON) oder Ethernet Passive Optical Networks (EPON) können Glasfaserressourcen sinnvoll optimiert werden, sodass viele Nutzer dieselbe Glasfaser gemeinsam nutzen können. Quality-of-Service-Mechanismen (QoS) gewährleisten eine niedrige Latenz für Echtzeit-Netzwerkanwendungen, und Sicherheitsmaßnahmen werden eingesetzt, um Benutzerdaten zu schützen. Mithilfe eines Zugangsnetzes können Netzwerkmanagementfunktionen zeitnah gefunden, Probleme gelöst und Endnutzer mit hoher Bandbreite, Sicherheit und stabilen Glasfaserzugangsdiensten versorgt werden.

Aggregationsebene

Die Aggregationsschicht befindet sich zwischen der Zugangs- und der Kernschicht des optischen Transportnetzes. Sie ist ein entscheidender Knotenpunkt für die Verkehrsoptimierung und -verwaltung im gesamten System. Die Aggregationsschicht bündelt den Datenverkehr zwischen Zugangspunkten (z. B. Subnetzen und Dienstanbietern). Zu den in dieser Schicht verwendeten Technologien gehört die elektrische OTN-Cross-Connect-Technologie, die ODUk für granulare Netzwerkzuordnung, Multiplexing und Cross-Over verwendet. Sie implementiert beliebige Cross-Connects zwischen N Eingangssignalzweigen auf einer bestimmten Ebene, wodurch der Netzwerkbereitstellungsprozess flexibler und wirtschaftlicher wird. Die Aggregationsschicht konzentriert sich auf die nahtlose Integration von Netzwerkdiensten, Fehlertoleranzmechanismen des Netzwerks und Skalierbarkeit. Sie spielt eine komplexe Vermittlerrolle bei der Erfüllung der wachsenden Anforderungen des Netzwerks. Sie gewährleistet die effiziente Integration des Netzwerkverkehrs, der anschließend zur weiteren Verarbeitung und Verteilung an die Kernschicht weitergeleitet wird.

Die Aggregationsschicht verwendet technisch ausgereifte und betrieblich flexible Technologie, die auch Mechanismen zur optischen Signalverarbeitung integriert, die für die Effizienz der Datenübertragung optimiert sind. Die Ausfallsicherheit in dieser Schicht wird ebenfalls durch Fehlertoleranzmechanismen erhöht, und das Netzwerk wird schneller bei der raschen Erkennung von und Wiederherstellung nach Fehlern. Zusätzlich zu diesen technischen Vorteilen hilft die Aggregationsschicht, eine nahtlose Konnektivität mit dem Kernnetzwerk herzustellen und bildet das Rückgrat der optischen Infrastruktur. Im Wesentlichen ist diese Schicht ein unverzichtbarer Bestandteil eines optischen Transportnetzes, in dem die effiziente Aggregation, Verwaltung und Übertragung verschiedener Verkehrstypen durch die sorgfältige Gestaltung der Aggregationsschicht erfüllt wird, um den Anforderungen moderner optischer Netzwerke gerecht zu werden.

Core Layer

Core Layer, als Rückgrat der Netzwerkarchitektur, ist darauf ausgelegt, große Mengen an Datenverkehr mit maximaler Effizienz und Geschwindigkeit zu verwalten. Die Vorteile des Core Layer zeigen sich darin, dass er auf Effizienz ausgelegt ist und optische Transportnetze (OTNs) nutzt, um hohe Kapazität und Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung zu erreichen. Zusätzlich zu diesem Aspekt ist der Core Layer auch widerstandsfähiger, da er fortschrittlichere Schutzmechanismen für optische Links und Mechanismen zur Netzwerkwiederherstellung einsetzt, um eine hohe Netzwerkverfügbarkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Das Design dieser entscheidenden Schicht berücksichtigt auch die Erfüllung niedriger Latenzzeiten und ermöglicht Signalübertragungsverzögerungen für Echtzeitdienste. 

Ein standardisiertes Framework in der Netzwerkarchitektur fördert nahtlose Interoperabilität und ermöglicht die integrierte Übertragung, beispielsweise über Ethernet oder SONET/SDH. Die Skalierbarkeit der Kernschicht wird es ihr ermöglichen, zusätzliche Wellenlängen und fortschrittliche Übertragungstechnologien zu integrieren, um den Anforderungen stetig wachsender Netzwerkkapazitäten gerecht zu werden. Die Kernschicht kann als Dreh- und Angelpunkt des OTN betrachtet werden, da sie bei der Implementierung der optischen Transportinfrastruktur als zentrales Backbone dient und dem Netzwerk funktionale Eigenschaften wie hohe Kapazität, hohe Effizienz, hohe Zuverlässigkeit, geringe Latenz, Interoperabilität und Skalierbarkeit bietet.

Different  Layer's Products von QSFPTEK

Als führender Anbieter in der Branche kann QSFPTEK Sie von der Zugriffsschicht bis zur Kernschicht unterstützen. Auf der Zugriffsschicht können wir Ihnen PON-Netzwerklösungen anbieten, um Ihre Netzwerkfähigkeiten zu verbessern, und unsere Techniker werden für Sie Netzwerke mit hoher Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit entwerfen.

Für die Aggregationsschicht die Chassis der Serien QT850/QT860 und optische Layer-Boards, sodass Sie aus einer breiten Palette von Datenraten- und Serviceanforderungen wählen können. Sie können dieses System im DWDM-Dual-Fiber-/DWDM-Single-Fiber-/Fiber-Monitoring-System einsetzen, das kosteneffiziente und flexible WDM-Lösungen bietet!

Für die Core-Schicht bieten wir die QT900 series, ein Produkt mit leistungsstarken Funktionen für die schnelle Bereitstellung von Transportnetzwerken.

Fazit

Die optische Netzwerkarchitektur definiert die Zugangs-, Aggregations- und Kernschichten, und es ist entscheidend, diese Netzwerkarchitekturen zu verstehen, um Ihr Netzwerk ordnungsgemäß bereitzustellen. Fachwissen zu GPON, MPLS und DWDM, die in optischen Transportnetzen verwendet werden, kann Ihnen helfen, effektiv zu planen und Fehler zu beheben. Wenn Sie mehr erfahren möchten, wenden Sie sich bitte an das technische Personal von QSFPTEK. Wir bieten Ihnen kostenlose technische Beratung, entwerfen Ihre Netzwerkarchitektur und liefern kosteneffiziente und hochwertige Produkte.