Optical Transport Network

Anno Accademico 2007/2008

FACOLTA’ DI INGEGNERIAFACOLTA’ DI INGEGNERIA

Corso di laurea specialistica in ingegneria delle telecomunicazioniCorso di laurea specialistica in ingegneria delle telecomunicazioni

A cura di: A cura di:

Riccardo MaggioreRiccardo Maggiore

Comunicazioni Ottiche Prof. Alessandro BusaccaComunicazioni Ottiche Prof. Alessandro Busacca

INTRODUZIONE

La crescita delle disponibilità di banda indotta dalla sviluppo di tecnologie WDM e della crescita del traffico a pacchetto IP hanno comportato nuove tecnologie richiedenti tali caratteristiche:

Trasparenza per i clienti SDH/SONET, G-Ethernet, ATM, IP

Fornire cammini con granularità alta (2.5 , 10 , 40 Gb/s)

Migliorare le funzionalità OAM ( Operation, Administration e Maintenance) per tutti i clienti

Nel 1999 con la raccomandazione ITU G.872 si è sviluppato un nuovo protocollo denominato OTN ovvero Optical Transport Network.

Optical Transport Network OTN

Lo scopo di OTN è di realizzare le funzionalità di gestione e controllo utili al trasporto dei segnali all'interno di una rete con collegamenti fisici di tipo ottico.

Ruolo dell'OTN:- creazione di percorsi ottici (Lighpaths) considerati come circuiti ottici commutabili;-propagazione e mantenimento di segnali ottici a precise lunghezze d'onda;-riscontro di errori sui link e negli apparati di commutazione;protezione e ripristino dei guasti;

FUNZIONICLIENT-SERVER

Optical Channel Sublayer OCh

Svolge la funzione di networking che deve essere garantita dalla:

-possibilità di modificare le connessioni esistenti e costruirne di diverse per permettere un instradamento flessibile

-elaborazione di overhead dei canali ottici, tramite il quale scambiare informazioni volte a garantire l'integrità ed il buon funzionamento dei canali ottici

-implementazione di funzionalità di supervisione e controllo, tramite le quali offrire qualità del servizio sui canali ottici tramite lo scambio di messaggi

Gli apparati di rete coinvolti in questo sottostrato sono Optical Cross Connect (OXC), Optical Add-Drop Multiplexer (OADM)

Lo scopo di OCh è di generare un percorso tra trasmettitore e ricevitore denominato OCh trail

Optical Channel Sublayer OCh

Optical Channel Sublayer Och (1)

Och elabora le informazioni di un circuito ottico solo nei punti terminali di un Och trail.

-Controlla l'integrità delle connessioni

-Misura la qualità di trasmissione (mediante misure sul BER)

INVIA MESSAGGI DI INDICAZIONE DI ERRORE

Si occupa di eseguire routine, di adattare i dati provenienti dagli strati elettronici e gestisce la protezione e la riparazione dei guasti.

I controlli sono effettuati mediante una supervisione continua. Ogni particolare lighpath è identificato mediante una traccia particolare, che consente di individuare il possibile guasto

Optical Multiplex Section Sublayer (OMS)

Offre la funzionalità per il networking di un segnale ottico a più lunghezze d'onda

OMS include:

-Elaborazione di overhead per la sezione di multiplazione ottica, per garantire l'integrità delle informazioni scambiate alla sezione di multiplazione

-Supervisione per rendere possibili funzioni di operatività e management alla sezione di multiplazione

Le apparecchiature coinvolte sono OXC e OADM

Il protocollo OMS opera alle terminazioni di un percorso denominato OMS trail ( da multiplatore a multiplatore), controlla la qualità della trasmissione alla ricerca di guasti per garantire l'invio di messaggi di indicazione di errore

Schema semplificato di una connessione OTN

Suddivisione di OCh in 3 unitàO

ch l

ayer

OPUk

ODUk

OTUk

OMS Layer

OTS Layer

I CLIENT OTN POSSONO ANCHE FORNIRE DATI DI TIPOLOGIA DIFFERENTE

OTN FLESSIBILE

K indica il livello di multiplazione TDM (1,2 o 3)

-Adatta i segnali tributari provenienti dai client

-Effettua supervisione sulle connessioni end-to-end si occupa di multiplazione delle trame ODUj e gestione delle connessioni tandem in cascata. Contente il controllo ai vari gestori utilizzanti tratte diverse nelle connessioni punto-punto

-Funzioni di monitoring dei segnali tra punti di rigenerazioneelabora codice per la FEC

Schema semplice OTM

SEZIONE ANALOGICA (OTS, OMS, OCh)

SEZIONE DIGITALE (OPU, ODU, OTU)

Mapping ed incapsulamento delle unità dati di OCh

Struttura di trama OTN

Posizione dei diversi overhead all'interno di una trama OTN

Struttura a Matrice (ogni posizione (i,j) rappresenta un byte)

I vari overhead si trovano in posizione fissa ed occupano le prime 4 righe e 16 colonne

Mapping

Segnalazione

Sub-carrier-modulation

Digital Wrappers

CONCLUSIONI

Il protocollo OTN è ancora in fase sperimentale ed anche nella sua struttura evidenzia chiaramente i suoi limiti derivanti da una tecnologia interamente ottica ancora povera

E' ancora privo di:

Rigeneratori ottici

XC ottici

Funzioni di monitoring delle qualità del segnale trasportato (misurazione OSNR)

GRAZIE PER L’ATTENZIONE

Optical Cross Connect (OXC)

Gestisce i nodi di commutazione.

Modularità in fibraModularità in fibra ( variare il numero di porte di ingresso e di uscita senza modificare la struttura interna del nodo)

Modularità in lungheza d’ondaModularità in lungheza d’onda (variare il numero di lungezze d’onda del segnale WDM senza modificare la struttura interna del nodo).

Flessibilità di add-and-dropFlessibilità di add-and-drop i numeri di canali terminati ed inseriti da un OXC varia dipende dalla variazione del traffico gestito dalla rete, senza modifiche di struttura.

Attualmente, l’operazione di switching si sviluppa mediante matrici di commutazione spaziale. (Ciascun segnale WDM in ingresso è demultiplato), ad ogni lunghezza d’onda è assegnato un percorso fisico distinto.

A valle della matrice avviene la composizione del segnale WDM da trasmettere sulle porte di uscita.

N fibre in ingresso ognuna delle quali supporta un canale WDM composto da M lunghezze d’onda.

Seganle di ingresso replicato M volte mediante split ottici.

La lunghezza d’onda desiderata è ottenuta mediante filtro sintonizzabile.

I canali discriminati sono inviati verso un banco di matrici di M comutazione uno per ogni lunghezza d’onda.