Optical Transport Network OTN

Optical Transport Network

Why Optical Transport Network



Jaringan transportasi optik (OTN) diciptakan

dengan maksud menggabungkan manfaat

teknologi SONET / SDH.



_{OTN terdiri dari satu set elemen jaringan optik}

yang terkoneksi dengan link serat optik.

Why Optical Transport Network



OTN dapat meningkatkan bandwitdh dan reabilitas/kehandalan

jaringan dengan membangun fungsi-fungsi jaringan ke dalam

jaringan optik.



OTN mampu memberikan fungsi :

Transportasi

Multiplexing

Switching

Manajemen

Pengawasan dan Ketahan dari kanal optik ketika membawa

sinyal client



OTN dirancang untuk support pada jaringan optik yang

menggunakan WDM khususnya DWDM

4

OTN Interoperability

Expected benefits



Layanan lebih terjangkau bagi pelanggan.



_{Pengenalan awal NGN, teknologi dan layanan}



Akses optik dan core network



_{FTTH, MSPP, ROADM, WXC, DWDM, dll}



Pembekalan bandwidth end-to-end yang

Deskripsi OTN



OTN memiliki kemampuan ekspansi bandwidth

yang ditawarkan oleh setiap kanal pada

teknologi Dense Wavelength Division

Multiplexing (DWDM).



Untuk mendefinisikan bagaimana melewatkan

beberapa teknologi service layer (IP, ATM, SDH,

FR) pada infrastruktur jaringan transport optik

(DWDM) diperlukan standar yang menjadi acuan

bagi berbagai pihak.

Tujuan OTN



Memungkinkan transportasi multiservice

berbasis paket data dan trafik, sedangkan

DWDM mengakomodasi teknologi pengelolaan

dan monitoring dari masing-masing saluran optik

yang ditetapkan ke panjang gelombang tertentu.



Kemudian "dibungkus" overhead sehingga akan

memungkinkan untuk mengelola informasi sinyal

klien.

Struktur dasar OTN



Pada intinya, OTN terdiri dari komponen-komponen

berikut, yang sering disebut sebagai lapisan :

Optical Channel Payload Unit (OPU)

Optical Data Unit (ODU)

Optical Transport Unit (OTU)

Optical Channel (OCh)

Optical Multiplex Section (OMS)

Optical Transport Section (OTS)

Gambar Struktur dasar OTN



Gambar diatas menggambarkan bagaimana kemampuan

manajemen OTN tercapai dengan penambahan OH di beberapa

Optical Channel Payload Unit (OPU)



Seperti yang digambarkan ,

untuk menciptakan sebuah

kerangka OTU (Optical

Transport Unit ), tingkat sinyal

klien pertama kali diadaptasi di

lapisan OPU (Optical Channel

Payload Unit ).



Proses adaptasi

menyesuaikan tingkat sinyal

klien ke tingkat OPU (Optical

Channel Payload Unit ).



Overhead (OH) pada tingkat

ini berisi informasi untuk

mendukung adaptasi dari

sinyal klien.

Optical Data Unit (ODU)

 Setelah disesuaikan, OPU

(Optical Channel Payload Unit ) dipetakan ke dalam ODU (Optical

Data Unit ).

 ODU (Optical Data Unit)

memetakan OPU (Optical

Channel Payload Unit ) dan

ditambahkan overhead (OH) yang diperlukan untuk memastikan

pengawasan dan pemantauan koneksi tandem end-to-end (hingga enam tingkatan).

 Akhirnya, ODU (Optical Data

Unit) dipetakan ke dalam sebuah

OTU (Optical Transport Unit ) , yang menyediakan frame serta seksi monitoring dan FEC.

Optical Channel (OCh)



Berdasarkan struktur OTN

yang disajikan pada Gambar ,

OTUks (k = 1, 2, 3) diangkut

menggunakan OCh.



Karena beberapa gelombang

yang diangkut melalui OTN,

overhead harus ditambahkan

ke masing-masing untuk

mengaktifkan fungsi

manajemen OTN.



Bagian Multiplexing optik dan

bagian transmisi optik

dibangun menggunakan

tambahan OH bersama-sama

dengan OCh.

Optical Multiplex Section (OMS)

Optical Transport Section (OTS)

Optical Supervisory Channel (OSC)

 Beberapa OCh dapat dipetakan

ke dalam OMS (Optical Multiplex Section) dan kemudian diangkut melalui lapisan OTS (Optical Transport Section ).

 OCh (Optical Channel ), OMS

(Optical Multiplex Section) dan lapisan OTS (Optical Transport Section ) masing-masing memiliki

overhead (OH) untuk tujuan

pengelolaan di tingkat optik.

 Overhead (OH) dari layer optik ini

diangkut lapisan luar optik ITU grid dalam sebuah out-of-band yang disebut optical supervisory

channel (OSC).

OTN Interoperability

Current optical transport



OTN Transport Plane

NEs\ Networks OTN Access Network Metro Network Regional Core

Network Type Collector Ring IOF Ring Long Haul Ring

NEs Type SONET add/drop mux (ADM) _{ADM ADM}

Interconnecting NEs

Broadband digital cross-connect (B-DCS) B-DCS B-DCS Access Ring B-DCS Router Interoffice Ring Collector Ring Collector Ring B-DCS ADM ADM ADM ADM Interoffice Ring Router Access Ring B-DCS Router Interoffice Ring Collector Ring Collector Ring B-DCS ADM ADM ADM ADM Interoffice Ring Router

14

OTN Interoperability

Issues with current optical transport



Dirancang untuk trafik suara, perlu berevolusi

untuk mendukung layanan data yang efisien



Struktur yang relatif statis yang tidak mudah

menangani service dinamis atau memanfaatkan

teknologi baru



Lambat untuk penyediaan switched connection



Koneksi setup melalui sistem manajemen

jaringan

NG-OTN



Jaringan Transport Optik Masa Depan, terutama

untuk area backbone diyakini akan didominasi

oleh teknologi berbasis Dense Wavelength

Division Multiplexing dengan dukungan

teknologi yang menggunakan prinsip

optik/optik/optik (bukan optik/elektrik/optik) dan

fiber dengan tipe G.655.

Sistem Transmisi NG-OTN



Prinsip Kerja Jaringan Transport Optik Masa

Depan/DWDM adalah mentransmisikan trafik dengan

kecepatan n x 2,5 Gbps atau n x 10 Gbps dalam bentuk

sinyal-sinyal dengan panjang gelombang (λ) yang

berbeda pada satu fiber.

Topologi NG-OTN



Dalam penerapan-penerapan teknologi diatas, ada

beberapa tipe topologi yang dapat diimplementasikan

dengan memenuhi kebutuhan akan proteksi pada level

yang diinginkan (mencapai hingga 100%).



Dalam jaringan telekomunikasi pada umumnya terdapat

dua alternatif utama sebagai topologi jaringan untuk

teknologi jaringan transport masa depan.

Topologi Ring

 Jika sistem yang digunakan adalah n x 2,5 Gbps maka total trafik yang mampu untuk dibawa oleh sistem ring DWDM adalah sama dengan 8 x 2,5 Gbps (n=16).

 Bila terjadi kerusakan node atau fiber, sistem ring DWDM dapat melakukan

proteksi dengan metode pengaturan proteksi sinyal dan sinyal kerja mengacu pada

sistem ring.

 Perangkat untuk mendukung konsep

jaringan optik transparan pada topologi ring adalahadd/drop sinyal pada level optik.

 Proses yang akan didukung oleh perangkat ini dalam hal jaringan optik transparan adalah proses pass through trafik yang mungkin terjadi pada tiap node dalam jaringan.

 Proses pass through trafik dalam jaringan transparan dilakukan tanpa terlebih dahulu melalui proses konversi sinyal OEO.

Topologi Mesh

 Komponen utama dalam topologi ini

adalah Digital Cross Connect (DXC) dengan lebih dari dua

sinyal aggregate, dan tingkat cross

connect yang beragam pada level

sinyal SDH.

 Secara umum jaringan mesh dengan

DXC Self-Healing dapat ditandai

berdasarkan teknik implementasi yang berbeda-beda sebagai berikut:

 1. Skema kontrol self-healing (terpusat

dan terdistribusi)

 2. Perutean kembali (rerouting)

perencanaan kanal (preplanned dan dinamik)

 3. Tingkat restorasi sinyal (restorasi

20

OTN Interoperability

Muncul teknologi optik : NG-SONET

NG-ADM atau Multi-layanan Provisioning Platform (MSPP)

Perawatan terintegrasi dan fungsi multiplexing untuk layanan yang berbeda (misalnya, SONET / TDM, Ethernet, Storage Area Network protokol, IP).

GFP (Generic Framing Prosedur)

Update protokol SONET untuk memberikan pemetaan untuk hampir semua jenis layanan ke SONET. Hanya dibutuhkan pada layanan ingress dan egress poin.

VCAT (Virtual Concatenation)

Menyediakan pencocokan yang efisien SONET payload bandwidth untuk persyaratan layanan. Hanya dibutuhkan pada layanan ingress dan egress poin.

LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme / Skema Penyesuaian Kapasitas Link)

Teknik untuk menyesuaikan bandwidth secara dinamis yang disediakan untuk layanan ini.

GFP – Common Aspects

(Payload Independent)

GFP – Client Specific Aspects

(Payload Dependent)

Ethernet IP/PPP Fiber Channel

SONET/SDH Path OTN OCh Path Other octet-synchronous paths Other Client Signals VCAT

OTN Interoperability

Emerging optical technologies: Other Platforms

• ROADM (Re-configurable Optical ADM)

• Mengotomatiskan pengadaan panjang gelombang di bawah kontrol perangkat

lunak.

• Mengotomatiskan teknik optical power level.

• Optical Cross Connects (OXC)

• Not really optical -- Optical interfaces on electronic-based cross-connect. • Integrate 3/3 and 3/1 DCS function with OC-n switching.

• Among the first elements deployed with control plane capabilities

• Wavelength Cross Connects (WXC) or Photonic Switches

• Semua Optical-based cross-connect yang menyediakan panjang gelombang

22

NG-OTN Interoperability model

End User Use Cases End User Use Cases SCN Domain B SCN Domain A MSPP / NGADM IP MSPP / NGADM IP TMF 814 NMS EMS Router EMS/NM S NNI Legacy ADM CP Proxy UNI UNI Interface TMF 814 NMS EMS Router EMS/NM S Domain A Domain B Adaptation & Transport Layer Control Layer Management Layer

OTN Interoperability

OTN Interoperability

Management, Control, and Transport Hierarchy



CP is positioned between transport and

management planes.



NEs are controlled either by CP or by

both management plane and CP.



Management plane, including the OSS,

configures and supervises the CP.



Management plane has ultimate control

over all transport plane and control plane

entities.

Management Plane OTN Transport Plane Control Plane (Embedded Controller)

24

OTN Interoperability

Transport Plane



NG-OTN Transport Plane

NEs\ Networks NG-OTN Access Network Metro Network

Regional Core

Network Type Collector Ring Mesh or Ring-DWDM

Mesh

NEs Type MSPP or NG-ADM _{WXC or}

(R)OADM WXC Interconnecting NEs OXC WXC None DS3 OC-3 1 GbE 10 GbE Lambda Service MSPP Wavelength Switches Ring DWDM DS3 OC-3 OXC Router DS3 OC-3 OC-12 OC-48 1GE DWDM Collector Ring Collector Ring ADM OC-48 OC-192 MSPPs Collector Ring DWDM DWDM transport with integrated wavelength switching DS3 OC-3 1 GbE 10 GbE Lambda Service MSPP Wavelength Switches Ring DWDM DS3 OC-3 OXC Router DS3 OC-3 OC-12 OC-48 1GE DWDM Collector Ring Collector Ring ADM OC-48 OC-192 MSPPs Collector Ring DWDM DWDM transport with integrated wavelength switching

OTN Interoperability

OTN control plane



Definition:

A set of architectures and protocols that evolve the static SONET/SDH and DWDM layers of today to a dynamic, self-running optical transport network in the future.

Self-configuration

 Auto-discovery/inventory

Dynamic provisioning and service activation

 Traffic engineering

 QoS support

Self-healing

 Auto protection and restoration

Examples of Control Plane

PSTN -- SS7

IP -- Datagram (TCP/IP), MPLS ATM -- UNI, B-ICI, PNNI

26

OTN Interoperability

OTN control plane Background: PSTN Control Plane

STP Co Switch Co Switch PBX _PBX SCP SCP

Architecture

• Connection-oriented transport

• Separated control and transport

planes

Signalling

• Dedicated signalling network –

SS7 network

• SS7 signalling protocols (DS0

Circuit Switch)

Routing

• Distributed & Static

Client Interface

• UNI Overlay – Q.931,

D-Channel signalling, or

POTS signalling

Voice Traffic Path Signalling Path DS0 over TDM SS7 Msg Services: • DS0-on-Demand • AIN services

OTN Interoperability

OTN Control Plane – Now & Emerging

Architecture

• Connection-oriented broadband transport • Separated control and transport planes

Signalling

• Dedicated and/or in-fiber signalling communication networks (SCN)

• OTN control plane signalling protocol – GMPLS/RSVP-TE

Routing

• Distributed & Dynamic

• OTN control plane routing – GMPLS/OSPF-TE

Client Interface

• OIF UNI

Broadband Data Path Signalling Path OTN Clients SCN SW/Router IP Router B-SCP _Signaling B-SCP Messages MSPP1 MSPP2 OXC1 _{WXC1 WXC2} OXC2

SCN

28

OTN Interoperability

ASTN/ASON Architecture Framework

 UNI – A demarcation point between users and service provider networks

Un-trusted interface Signaling only

 E-NNI – A demarcation point supporting cross-domain connection provisioning

Intra-carrier/Inter-domain (Trusted) or Inter-carrier (Un-trusted) Signaling with limited routing info exchanges

 I-NNI – Intra-domain node-to-node interface to support control plane functions

Fully trusted Signaling Routing

UNI E-NNI UNI

Domain 1 Domain 2

User 1 User 2

UNI E-NNI UNI

Domain 1 Domain 2

User 1 User 2

I-NNI I-NNI

OTN Interoperability

OTN Control Plane Components

 A Signaling Communication Network (I-NNI, E-NNI, UNI)

Separate (Physically or Logically) from transport network A Layer 3 IP network

 Signaling Protocols (I-NNI, E-NNI, UNI)

RSVP-TE, CR-LDP-TE, PNNI (ITU)

 Routing Protocols (I-NNI, E-NNI)

OSPF-TE, ISIS-TE

 Link Management Protocol (I-NNI, E-NNI, UNI)

30

OTN Interoperability

Interfaces-Management Plane

 Management layer interworking will be needed in an NG-OTN multi-vendor

network environment enabled with control plane capabilities.

 Open standards-based interfaces are a critical factor for enabling management

layer interworking.

 This will also become important when service adaptation techniques over

SONET (e.g., GFP, VCAT, LCAS) are deployed in conjunction with control plane capabilities. There are several points of management plane interworking to consider:

Management plane interworking between the network element and the EMS (NE-EMS interface)

Management plane interworking between the EMS and its northbound NMS/OSS (EMS-NMS interface)

32