Einführung in den OTN-Schichtschutz

Angesichts der entscheidenden Rolle optischer Transportnetze müssen robuste Schutzmechanismen implementiert werden, um die Kommunikationskontinuität zu gewährleisten. Daher ist der Schutz der OTN-Schicht (einschließlich OCH-, OMS- und OTS-Schutz) entscheidend für die Stabilität optischer Kommunikationspfade. Dieser Artikel untersucht umfassend verschiedene Aspekte des Schutzes der OTN-Schicht und hebt dessen Bedeutung für die Aufrechterhaltung zuverlässiger Konnektivität hervor.

Definition der OTN-Schichten

Das optische Transportnetz (OTN) bildet das Rückgrat moderner Kommunikationsinfrastruktur und besteht aus einem komplexen System optischer Kanäle, Multiplex- und Übertragungsabschnitte. Die OCH-Schicht ist für die Verarbeitung einzelner Clientsignale zuständig; die OMS-Schicht agiert zwischen den OMUs und den ODUs und integriert mehrere OCHs in eine Standardwellenlänge; die OTS-Schicht deckt die physikalische Schicht des optischen Netzwerks ab, die die eigentliche Glasfaser, die Übertragungstechnik und den Leitungsverstärker umfasst. Die OTN-Technologie bietet ein umfassendes Schutzkonzept, um hohe Zuverlässigkeit auf allen Netzwerkebenen zu gewährleisten.

Abbildung 1: Optische Transportnetzwerkschichten

OTS-Schutz: Sicherstellung der Kontinuität des Transportabschnitts

OTS-Schutz (Optical Transport Section), auch bekannt als OLP (Schutz optischer Leitungen), ist eine Methode zum umfassenden Schutz der Transportabschnitte eines OTN-Netzwerks. Diese Transportabschnitte bestehen aus mehreren OMS (Optical Multiplexing Sections). OLP ermöglicht die Kontinuität der Kommunikation im Falle eines größeren Ausfalls, indem das Netzwerk in mehrere Transportabschnitte unterteilt wird. Ein vordefinierter Backup-Abschnitt hält die Kommunikation während eines Ausfalls aufrecht und sorgt so für zusätzliche Redundanz. Der OLP-Schutz erhöht die Gesamtausfallsicherheit des optischen Netzwerks, indem er robusten Schutz für mehrere Kanäle und Abschnitte bietet.

Der OLP-Schutz der Arbeitsfaser lässt sich in zwei verschiedene Sende- und Empfangsmodi unterteilen: 1+1-Dualpfad-Übertragung und selektiver Empfang, 1:1-Selektiv-Übertragung und selektiver Empfang. Das 1+1-Schema verwendet Single-Ended-Switching, das 1:1-Schema Double-Ended-Switching (beide sind prinzipiell ähnlich). Da Umschaltprotokolle mit OLP-Schutz nicht erforderlich sind, erfolgt die Umschaltung sehr schnell, typischerweise unter 50 ms.

QSFPTEK bietet hochwertige OLP-Produkte der Serien QT850, QT860 und QT900 an, die einen effektiven 1+1- oder 1:1-Schutz ermöglichen. Mit diesen Produkten können Anwender Informationen wie kritische Daten, Alarme und Berichte bequem vor Ort oder per Fernzugriff über das Netzwerkmanagement einsehen. Durch die Echtzeitüberwachung des Stromstatus der aktiven Glasfaser gewährleisten sie den Leitungsschutz für optische Transportsysteme. Dank ihres kompakten und hochintegrierten Designs sparen diese Produkte Platz im Schaltschrank und bieten hervorragende optische Leistung für eine Vielzahl von Anwendungsszenarien.

Abbildung 2: 1+1 OLP

OMS-Schutz: Stärkung der Resilienz auf Abschnittsebene

Der OMS-Schutz (Optical Multiplexing Section) erweitert den Schutzumfang, indem er den gesamten Multiplexabschnitt in einem OTN-Netzwerk schützt. Diese Methode gruppiert optische Kanäle innerhalb eines optischen Multiplexabschnitts und stellt so sicher, dass alle Kanäle gleichzeitig geschützt sind. Bei Ausfall oder Unterbrechung des primären Abschnitts wird der Verkehr automatisch auf den Backup-Abschnitt umgeschaltet, wodurch eine unterbrechungsfreie Konnektivität gewährleistet wird. Diese Ausfallsicherheit auf Abschnittsebene ist entscheidend für Netzwerke, die mehrere Kanäle gleichzeitig schützen müssen.

Typischerweise schützen OMS-Schutzsysteme, vorwiegend in der 1+1-Form, Routen zwischen OTMs/OADMsObwohl keine Umschaltprotokolle erforderlich sind, kann die Umschaltzeit aufgrund der Komplexität der Netzwerkorganisation mindestens 50 ms betragen.

Abbildung 3: 1+1 OMS

OCH-Schutz: Schutz einzelner optischer Kanäle

Der OCH-Schutz (Optical Channel) konzentriert sich auf die Sicherung jedes optischen Kanals im OTN. Jeder optische Kanal überträgt eine bestimmte Lichtwellenlänge in der OTN-Schicht und spielt eine entscheidende Rolle bei der Datenübertragung. Der OCH-Schutz richtet redundante Pfade für jeden Kanal ein. Fällt der primäre Pfad aus oder wird er unterbrochen, leitet das System den Verkehr automatisch auf den alternativen Pfad um und gewährleistet so die Kommunikationskontinuität. Implementieren Sie 1+1- und 1:N-Schutzschemata auf der OCH-Schicht, um jeden Kanal dedizierten Schutz zu bieten, Serviceunterbrechungen zu minimieren und die Netzwerkzuverlässigkeit zu erhöhen.

Abbildung 4: 1+1 OCH

Überlegungen zur Implementierung des OTN-Layer-Schutzes

Bei Bereitstellungsmaßnahmen zum Schutz der OTN-Schicht müssen basierend auf den Netzwerkanforderungen die folgenden Faktoren berücksichtigt werden, um einen optimalen Schutz für das Netzwerk zu erreichen.

Zunächst muss das für das Netzwerk bestätigte Schutzniveau bewertet werden, um den am besten geeigneten Schutzansatz zu finden.

Zweitens muss beim Entwurf des Netzwerks die zukünftige Netzwerkentwicklung berücksichtigt und eine ausreichende Netzwerkredundanzplanung für das Netzwerksystem bereitgestellt werden, einschließlich der Auslegung der Primär- und Backup-Pfade. Der Fehlererkennungsmechanismus sollte ebenfalls im Voraus bestätigt werden, um Fehler rechtzeitig zu erkennen und auf Schutzmaßnahmen zu reagieren.

Drittens können rechtzeitige Netzwerkwartung und -überwachung dazu beitragen, potenzielle Probleme früher zu erkennen und die Netzwerkleistung zu optimieren.

Schließlich kann Ihnen die Wahl eines geeigneten Geräteanbieters viel Ärger ersparen. Die Zusammenarbeit mit einem Geräteanbieter gewährleistet die Kompatibilität und nahtlose Integration des gesamten Netzwerks, maximiert die Netzwerkleistung und sorgt für effiziente Netzwerkschutzmechanismen.

Fazit

Dieser Artikel konzentriert sich auf die Schutzmechanismen der OTN-Schutzschicht, einschließlich OCH-, OMS- und OLP-Schutz. All diese Schutzmechanismen gewährleisten eine zuverlässige Konnektivität für optische Transportnetze. Sie dienen dem Schutz einzelner Kanäle, Multiplex- und Transportabschnitte, um eine unterbrechungsfreie Übertragung der Netzwerkkommunikation zu gewährleisten, Netzwerkausfallzeiten zu reduzieren und die Netzwerkstabilität zu erhöhen. Diese Schutzmaßnahmen sind für den Aufbau eines stabilen optischen Kommunikationsnetzes unerlässlich. Kontaktieren Sie QSFPTEK, um kostenlos die optimale OTN-Schutzlösung für Sie zu entwickeln!