OTNレイヤ保護の概要

光伝送ネットワークの重要な役割を考慮すると、通信の継続性を確保するために、堅牢な保護メカニズムを実装する必要があります。したがって、OTNレイヤー保護（OCH、OMS、およびOTS保護を含む）は、光通信経路の安定性を保証するうえで極めて重要です。本記事では、OTNレイヤー保護のさまざまな側面を包括的に解説し、信頼性の高い接続性を維持するうえでの重要性に焦点を当てます。

OTNレイヤーの定義

光伝送ネットワーク（OTN）は、光チャネル、多重化セクション、伝送セクションからなる複雑なシステムで構成される、現代の通信インフラストラクチャのバックボーンです。OCHレイヤーは個々のクライアント信号の処理を担います。OMSレイヤーはOMUとODUの間で機能し、複数のOCHを標準波長に統合します。また、OTSレイヤーは、実際の光ファイバー、伝送装置、ラインアンプを含む光ネットワークの物理層をカバーします。OTN技術は、すべてのネットワークレイヤーで高い信頼性を確保するための包括的な保護方式を提供します。

図1：光伝送ネットワークのレイヤー

OTS保護：伝送セクションの継続性を確保

OTS (Optical Transport Section) 保護、別名 OLP (光回線保護）は、OTNネットワークの伝送区間を包括的に保護する方法です。これらの伝送区間は、複数のOMS（光多重化セクション）で構成されます。OLPは、ネットワークを複数の伝送区間に分割することで、重大な障害が発生した場合でも通信の継続を可能にします。事前に定義されたバックアップ区間が障害発生中の通信を維持し、冗長性をさらに高めます。OLP保護は、複数のチャネルと区間を堅牢に保護することで、光ネットワーク全体の耐障害性を向上させます。

OLPが運用系光ファイバーを保護する方式は、2つの異なる送受信モードに分けられます。1つは1+1デュアルパス送信および選択受信、もう1つは1:1選択送信および選択受信です。1+1方式では片端切り替えを使用し、1:1方式では両端切り替えを使用します（いずれも原理は類似しています）。OLP保護では切り替えプロトコルが不要なため、切り替えは非常に高速で、通常は50 ms未満です。

QSFPTEKは、効果的な1+1または1:1保護を実現する高品質なQT850、QT860、QT900シリーズのOLP製品を提供しています。これらの製品により、ユーザーは重要データ、アラーム、レポートなどの情報を現場またはネットワーク管理を介してリモートで簡単に確認できます。稼働ファイバーの電力状態をリアルタイムで監視することで、光伝送システムの回線保護を確保します。コンパクトで高集積な設計により、これらの製品はキャビネットスペースを節約し、さまざまなアプリケーションシナリオに対して優れた光性能を提供します。

図2: 1+1 OLP

OMS保護：セクションレベルの耐障害性を強化

OMS（光多重化セクション）保護は、OTNネットワーク内の多重化セクション全体を保護することで、保護範囲を拡張します。この方式では、光多重化されたセクション内の光チャネルをグループ化し、すべてのチャネルが同時に保護されるようにします。プライマリセクションに障害または中断が発生すると、トラフィックをバックアップセクションへ自動的に切り替え、接続性を途切れることなく確保します。このセクションレベルの耐障害性は、複数のチャネルを同時に保護する必要があるネットワークにとって極めて重要です。

通常、主に1+1形式のOMS保護方式は、OTM間のルートを保護します/OADMs. スイッチングプロトコルは必要ありませんが、ネットワーク構成が複雑なため、切り替え時間は少なくとも50 msかかる場合があります。

図3：1+1 OMS

OCH保護: 個別光チャネル保護

OCH（Optical Channel）保護は、OTN内の各光チャネルの保護に重点を置いています。各光チャネルはOTNレイヤーで特定の光波長を伝送し、データ伝送において重要な役割を果たします。OCH保護では、各チャネルに冗長パスを設定します。プライマリパスに障害が発生したり中断されたりした場合、システムはトラフィックを代替パスへ自動的に切り替え、通信の継続性を確保します。OCHレイヤーに1+1および1:N保護方式を実装して各チャネルに専用の保護を提供することで、サービス中断を最小限に抑え、ネットワークの信頼性を向上させます。

図4：1+1 OCH

OTNレイヤー保護を実装する際の考慮事項

OTNレイヤー保護の導入対策では、ネットワークを最適に保護するために、ネットワーク要件に基づいて以下の要素を考慮する必要があります。

まず、最適な保護方法を決定するために、そのネットワークで確認されている保護レベルを評価する必要があります。

次に、ネットワークを設計する際には、その後のネットワーク拡張を考慮し、プライマリパスとバックアップパスの設計を含め、ネットワークシステムに十分な冗長性を確保する計画を立てる必要があります。また、障害を適時に検出して保護措置を講じられるよう、障害検出メカニズムも事前に確認しておく必要があります。

第三に、適時のネットワーク保守と監視は、潜在的な問題の早期発見とネットワークパフォーマンスの最適化に役立ちます。

最後に、適切な機器ベンダーを選択することで、多くの手間を省くことができます。機器ベンダーと連携することで、ネットワーク全体の互換性とシームレスな統合を確保し、ネットワーク性能を最大化するとともに、効率的なネットワーク保護メカニズムを実現できます。

結論

この記事では、OCH、OMS、OLP 保護を含む OTN 保護レイヤーの保護メカニズムに焦点を当てます。これらの保護メカニズムはすべて、光伝送ネットワークに信頼性の高い接続を提供できます。これらの保護メカニズムは、個々のチャネル、多重化セクション、伝送セクションを保護し、ネットワーク通信の伝送を中断なく維持するために使用され、ネットワークのダウンタイムを短縮するとともに、ネットワークの耐障害性を向上させます。これらの保護対策は、安定した光通信ネットワークを構築するうえで不可欠です。お客様に最適な OTN レイヤー保護ソリューションを無料で設計するには、QSFPTEK までお問い合わせください！