g 709

Anexo 1: Repaso de la tecnología DWDM-NG /OTN (ITU-T G709)

1

Evolución de la tecnologías de Redes de Transporte

2

Infraestructura óptica dinámica (ventajas de WDM)

3

Evolución de las redes 2009-2013 (estrategias de Transporte)

4

Múltiples Capas convergencia vía OTN

• OTN es una Capa de Transporte que ofrece una mayor Granularidad y posibilidad de los NEs puedan ser Gestionables por una Plataforma de Gestión común.

5

La jerarquía de Transporte Óptico

• La Optical Transport Hierarchy (OTH) se define en la G.872, “Architecture for the

Optical Transport Network”.

• Inicialmente se uso como núcleo para transporte de señales SDH.

• Las jerarquias se designan para permitir a señales de multiples clientes ser

mapeadas en canales Ópticos y simultaneamente ser transportados según las grillas

de Longitudes de Onda para DWDM de la ITU-T.

• Cada canal es transportado en una estructura de trama G.709 en OTN, compuesta

de una simple estructura de payloads y overhead, en donde el payload contiene

los Datos de Cliente y el OH contiene información de red necesaria para su

operación entre NEs.

• La jerarquía de Transporte Óptica OTH, son similares en estructuras y conceptos al

SDH, y se realizó en correspondencia directa a múltiples señales de Alto Orden.

• Así por ejemplo 4 señales de STM-16 se mapean en un OTU2, sin modificar el

contenido del OH de la trama SDH.

• Estas señales se transmiten sobre OTN en forma de trasparencia de bitios.

6

La jerarquía de Transporte Óptico

• El sincronismo se transporta en forma trasparente.

Por ejemplo el modo de mapeo asincrónico GFP transfiere el sincronismo de

entrada (Asynchronous mapping client) al extremo lejano (Asynchronous de-

mapping client).

OTN es también trasparente al Delay.

Por ejemplo si cuatro señales de STM-16 son mapeadas independientemente

dentro de ODU1s y luego multiplexadas dentro de ODU2, la relación de sincronismo

se preserva hasta que se demapean nuevamente de ODU1s.

7

Principios de la Tecnología DWDM-NG

8

Características y arquitecturas de la OTN-NG

• Veremos a continuación los siguientes items relacionados a Transporte OTN:

1. La Jerarquía de Transporte Óptica: Optical Transport Hierarchy (OTH),

incluyendo los roles e interacciones de las capas OTN Extremo a Extremo.

2. Estructura de la trama OTN .

3. El Mapeo de la señal y el Multiplexado en OTN, Incluyendo GFP.

4. Una introducción a las Estructuras de Multiplexado Avanzado de la OTN-NG.

Tener presente que tanto la arquitectura OTH y la tecnología OTN están

continuamente en revisión conducido por ITU-T SG15, en relación con IEEE, IETF,

IEC y OIF.

9

La jerarquía de Transporte Óptico: Capa de Envoltura Digital

• Los elementos que forman la Capa de Envoltura Digital (Digital Wrapper), trama

G.709, se componen de:

1. La Optical Payload Unit (OPU),

2. El Optical Channel Data Unit (ODU),

3. El Optical Channel Transmission Unit (OTU).

1. Conceptos de la Optical Payload Unit (OPU-k):

La OPU mapea o encapsula la señal de Cliente (k= 1, 2 y 3 para STM-16/64 y/o

1GEth/10 GBE) asincronicamente dentro de la trama OTN, y si es necesario

realiza un proceso de justificación, representa la trama a transportar en forma

trasparente sobre la estructura de trama G.709.

Las señales de SDH se mapean en forma directa dentro de la trama de la OTN, pero

el Tráfico de datos se transporta sobre OTN, usando GFP.

Posee el indicador de tipo de estructura mapeada en su campo de datos,

indicando el tipo de carga (PT).

10

La jerarquía de Transporte Óptico • La Jerarquía de Transporte Óptica (OTH) puede contener de dos capas distintivas:

1. Digital Wrapper Layer (Capa de Envoltura Digital) Dominio eléctrico.

2. Optical Transmission Layer (Capa de Transmisión Óptica) Dominio Óptico

Elemento digital OTH 11

Proceso de multiplexación en OTN:

Conceptos de la Optical Data Unit (ODUk):

Surge de agregarle al OPU un Overhead (OH), (similar al Path Overhead POH en

SDH) .

En el OH, se provee posibilidad de:

1. Multiplexación.

2. Proveer de dos Canales Generales de Comunicación Internos entre Terminales

(CGC1 y CGC2),

3. Proveer de los bytes para TCM (para chequeo de error en Tamdem).

4. Proveer de los bytes para APS (Conmutación de Protección Automática).

5. Supervisión del Trayecto Extremo a Extremo

6. Byte para Chequeo de Paridad Entrelazada de bitios para supervisión de la

Calidad de la Señal (PM).

7. Señales de Mantenimiento.

8. El ODU es el payload básico que electronicamente se agrupa y conmuta dentro

de una red OTN.

12

Proceso de multiplexación en OTN:

• Conceptos de la Optical Transport Unit (OTUk):

La OTU es la de mayor orden en el dominio eléctrico, y su funcionalidad (similar a

la SOH de SDH), incluye cálculo de :

BIP.

Identificador de trayecto: Trail Trace ID.

Bytes para Forward Error Correction (FEC): para poder mantener en recepción la

misma BER, con S/R menor.

Posee la FAS, para Chequeo de Error.

Canales de Comunicaciones Ópticos (OCCs).

La OTU representa una interface física óptica o puerto, tal como un OTU2 (10

Gbps), OTU3 (40 Gbps) y OTU4 (100 Gbps).

Página N° 13

La jerarquía de Transporte Óptico:

• Los elementos que forman la Capa de Transmisión Óptica son:

Optical Transport Module (OTM) y overhead no asociado.

Dentro del OTM están:

1. El Optical Channel Unit (OCh)

2. La Optical Multiplex Section (OMS)

3. La Optical Transmission Section (OTS)

1. Conceptos del Optical Channel Unit (OCh):

El OCh realiza las conversiones eléctrica a óptica de la señal, y modula

conforme a la grilla del UIT-T definida para una portadora de lambda coloreada del

DWDM.

Representa el Canal Óptico.

14

Capa de Transmisión Óptica

Capa de Transporte Óptico

Elementos de transporte Óptico OTH

15


16

2. Conceptos de la Optical Multiplexing Section (OMS)

La OMS multiplexa varias longitudes de onda, cada una transporta un OCh dentro

de una fibra.

La OMS se refiere a la Sección Óptica entre Multiplexores y Demultiplexores.

3. Conceptos de la Optical Transmission Section (OTS):

La OTS se refiere a la Sección Óptica entre los dispositivos de Línea óptica en

donde se encuentran los Terminales de Línea Óptica o los Amplificadores de

Línea Óptica.

Cuando se ponen juntas a traves de la red OTN, y con la adición de la nueva opción

de Multilínea para multiplexación , estas capas operan jerarquicamente.


El esquema anterior lo completan:

OOS: OTM Overhead Signal (en Optical Overhead)

OSC: Optical Supervisory Channel: Representa el modulo del Canal de Gestión

de Red (Network Management), remoto.

En la página siguiente se ve el diagrama completo de la OTN-Legacy según la

G.709.

17

Jerarquía de Transporte Óptica (OTH) incluyendo Dominios de Transporte Digital y Óptico

18

Jerarquía de Transporte Óptica (OTH) incluyendo Dominios de Transporte Digital y Óptico

19

Analogía de OTN con SDH

• OTN es mapeo de señales de Clientes dentro de ODU transportado por tramas G.709.

20

Capas OTN-NG: Digital y Óptica

21

Definiciones de las funciones de los módulos

• Los 1830-PSS, ayuda a los proveedores de la red para introducir el trabajo en red escalable y unificada de los transportes fotónicos y electrónicos tal como se define en la Red de Transporte Óptico (OTN) .

• El Canal Óptico (OCh) ofrece gestión extremo a extremo de Ancho de Banda para una longitud de onda de la señal en el dominio fotónico.

• La Unidad de Datos Ópticos (ODU) ofrece de extremo a extremo la gestión de Ancho de Banda para una sub-longitud de onda de la señal en el dominio electrónico.

• La ODU es un Contenedor de tamaño fijo con herramientas de OAM en banda para la supervisión de calidad y garantía SLA.

• Las funciones ODU es como portador principal para el tráfico del cliente.

• De orden superior ODU (HO-ODU) realiza transparentemente múltiples (multiplex) de orden inferior (LO-ODU) que pueden transportar 1,25 Gb / s, 2,5 Gb / s, o 10 Gb / s de señal cliente.

22

Principios del OTN: Dominios OTH Opticos y Electricos

23

Jerarquía OTN tradicional (2002) y OTN-NG (2009)

24

Mapeo de los puertos de Drop

Tramas OTN: OTUk Overhead y procesamiento

Trama OTUk (ODUk mas FEC)

26

Página N° 27

Pasaje de ODU1 a OTU2

1.4 Trama G.709

ODU 1

ODU 2

OTU 2

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28

OTUk, ODUk y OPUk Overhead

• OPUk

– Optical Payload Unit ODUk (k=0, 1, 2, 2e, 3, 4, flex)

• ODUk

– Optical Data Unit LO ODUk (k=0, 1, 2, 2e, 3, 4,flex) HO ODUk (k=1, 2, 3, 4)

• OTUk (k=1, 2, 3, 4)

– La estructura de trama OTUk, incluyendo la FEC OTUk, está completamente normalizada.

– El OTUkV es una estructura de bastidor, incluyendo la FEC OTUkV, que sólo es funcionalmente normalizada (es decir, sólo la funcionalidad requerida se especifica), G.709 Apéndice II.

Note que 10AN10G con el FEC de ALU, soporta la misma área de FEC como es el RS(255, 239) FEC

OTUk, ODUk and OPUk overhead according G.709

Overhead de la trama OTN (adicionar FEC)

Estructura de la trama ODUk

29

La trama OTN (OPUk, ODUk y OTUk)

Página N° 30

Página N° 31

1.4 Trama G.709 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

MFAS RES JC

TCM ACT FTFL RES JC

RES JC

PSI NJO

EXP

GCC1 GCC2 APS/PCC RES

TCM3 TCM2 TCM1 PM

RES TCM6 TCM5 TCM4

FAS SM GCCO RES

APS/PCC

Automatic protection

switching/ protection

communication channel

EXP Experimental

FAS Frame alignment signal

FTFL Fault type and fault location

GCCO-3Genera communication

channel

JC Justification control

MFAS Multi frame alignment signal

Abbreviations

NJO

Negative

justification

opportunity

PM Path monitoring

PSIPayload structure

identifier

RES Reserved

SM Section monitoring

TCM ACT

Tandem connection

monitoring

activation

TCM1-6Tandem connection

monitoring

La trama OPUk, ODUk y OTUk (función de los Bytes)

Jerarquías OTN-G.709

Página N° 32

OTN MULTIPLEX STRUCTURE ACRONYMS (cont)

Capacidades de las OTUs

35

Estructura de multiplexación OTN

36

Capacidades de los OTUk

OTU1 tiene una velocidad de línea de aproximadamente 2,66 Gbit / s, y fue diseñado para transportar a un OC-48 o STM-16.

OTU2 tiene una velocidad de línea de aproximadamente 10,70 Gbit / s, y fue diseñado para transportar un OC-192, STM-64 o la red de área amplia (WAN) de la capa física (PHY) para 10 Gigabit Ethernet (10GBASE-W).

OTU2e tiene una velocidad de línea de aproximadamente 11,09 Gbit / s, y ha sido diseñado para el transporte de una red de 10 Gigabit Ethernet de área local (LAN) PHY procedente de IP / Ethernet switches y routers de velocidad de línea completa (10.3 Gbit / s). Esto se especifica en G.Sup43.

OTU3 tiene una velocidad de línea de aproximadamente 43,01 Gbit / s, y fue diseñado para transportar una señal de OC-768 o STM-256 o una señal de Ethernet 40 Gigabit.

OTU3e2 tiene una velocidad de línea de aproximadamente 44,58 Gbit / s, y fue diseñado para transportar hasta cuatro señales OTU2e.

OTU4 tiene una velocidad de línea de aproximadamente 112 Gbit / s, y fue diseñado para transportar una señal Ethernet Gigabit 100.

37


38

Estructura de las interfaces OTN

•OPUk: Optical channel Payload Unit

•ODUkP: ODU Path

•ODUkT: ODUk TCM

•ODUk: Optical channel Data Unit

•OTUkV: functional standardized OTUk

•OTUk: Optical channel Transport Unit

•Och: Optical Channel

•OMSn: Optical Multiplex Section

•OTSn: Optical Transmission Section

•OPSn: Optical Physical Section

•OTM-n.m: Optical Transport Module co n colors y rate m (1: 2.5G, 2:10G, 3:40G)

•[r] reduced functionality

Ejemplo del ODU Mapping

La siguiente tabla resume las opciones de asignación de ODU de diferentes tarjetas de E / S.

Roles and Functionalidad de ODU0 y ODUflex in OTH

• El ODUflex dentro de la puesta en contenedores de la OTH 'fue introducido por la UIT-T en la G.Sup43 del 2008, y posteriores mejoras en G.709 Edición 3, 2009.

• ODUflex proporciona una solución eficiente y flexible para productos de los Proveedores de Servicios.

• Permite mapear servicios de paquetes y señal de Bit Rate Constante (CBR) como también para Fiber Channel.

• Dependiendo de la velocidad de datos de señal de cliente que necesita ser transportado, se mapean sobre un contendor flexible especialmente para datos críticos.

• De hecho, ODUflex trae una funcionalidad similar a la tecnología VCAT utilizado en SONET / SDH, pero evitando el problema del retardo diferencial, mediante la limitación de todo el ODUflex, para ser llevada sobre la misma ODUk de orden superior.

• Es decir, ODUflex puede agrupar carga toda a la vez sobre una entidad de transporte manejable por servicio y extender los contenedores para alojar más datos sin mezclar ancho de banda, como se ilustra en la siguiente figura

40

Time slots de Tributarios con ODUflex

• ODUflex usa Time Slots de tributarios de 1.25 Gbps (ODTUGk), para crear un Contenedor variable, dentro del cual una señal de Cliente se mapea y se transporta sobre una señal ODUk, como se ilustra en la figura:

ODUflex Mapping

ODUflex (resúmen) • Two flavors of ODUflex standardized

Circuit ODUflex Soporta cualquier velocidad de cliente poco

posible como un servicio en las redes de transporte de circuitos.

Clientes CBR utilizan una asignación de sincronización de bits en ODUflex (tasa 239/238x el cliente)

Packet ODUflex Crea caños de tamaños variables de

paquete (que contienen paquetes GFP-F de datos asignados) para el transporte de flujos de paquetes utilizando L1 de conmutación de un ODU LO.

En principio, puede ser de cualquier tamaño, pero en una implementación práctica se elegirán múltiplos del tamaño de slot más de tributario en la red

Es similar a VCAT (concatenación virtual), pero evita problema de retardo diferencial

mediante la limitación de la ODUflex entero para ser llevada sobre la ODUk del mismo

orden superior, y proporciona una entidad de transporte gestionable por servicio

(mientras que también limita la aplicación a ODUflex que se ajusta dentro de un orden

más alto ODUk)

HO ODUk ()

ODUj (not flex)

ODUflex nn FC PHY

ODUflex mN Eth PHY

TDM CBR

HO ODUk ()

ODUj (not flex)

ODUflex nn FC PHY

ODUflex mN Eth PHY

TDM CBR

HO ODUk ()

ODUflex 1

ODUflex m

ODUj (not flex)

Logical Flow(VLAN #1)

Eth PHY

ODUflex nLogical flow(VLAN #n)

N Eth PHY

TDM CBR

HO ODUk ()

ODUflex 1

ODUflex m

ODUj (not flex)

Logical Flow(VLAN #1)

Eth PHY

ODUflex nLogical flow(VLAN #n)

N Eth PHY

TDM CBR

ODU k

ODUflex

ODUk

Circuit ODUflex

ODUflex Packet ODUflex

42

Mapeo ODU0

Mapeo ODU0


44

STM-n/OC-m

OTM-n

OTM-n

HO-ODU HO-ODU

1830 PSS – Universal Matrix Architecture

Con la matriz universal del 1830PSS se soportan un modelo de conmutación con etapas multi-flexibles

– Soporte completo de conectividad HO ODUk y LO ODUk

– Completo soporte de conmutación y protección en cada etapa.

Universal Matrix

Logical

HO-ODU

Fabric

Logical

HO-ODU

Fabric

Logical

LO-ODU

Fabric

HO-ODU

HO-ODU

HO-ODU LO-ODU

OTH Client I/O

HO

-OD

U

LO

-OD

U

ETH Client I/O

OTM-n HO-ODU

HO-ODU LO-ODU

HO-ODU

HO-ODU

HO-ODU

OTM-n

OTM-n

OTM-n

HO

-OD

U

LO

-OD

U

HO

-OD

U

LO

-OD

U


45

1830PSS –Protección Back to Back ODUk – SDH (MSP/APS)

OTM-0.2 STM-64

Universal Matrix

Logical

ODU

Fabric

Logical

ODU

Fabric

ODU2

OTM-0.2 STM-64

ODU2

STM-16

1+1 MSP

1+1 ODUk

• La protección SDH (1+1) MSP/APS combinada con ODUk grooming/protection es una capacidad diferenciada de la arquitectura del 1830PSS comparada con la DWDM.

• Las señales SDH de STM-64, STM-16 SDH serán mapeadas en forma transparente.

• La condición de Client Signal fail (SF) se mapea dentro del overhead de OPU

dLOS, dLOF, generic dAIS, dTIM

• La condición de Signal Degrade (SD) será soportada en posterior release.

• Back to back ODUk SNC/Nc con restauración de ODUk

• Back to back ODUk SNC/Nc con protección 1+1 ODUk SNC/N

• Back to back ODUk SNC/Nc con 1+1 ODUk SNC/N con criterio de protección TCM.

STM64 ODU2

STM64 ODU2

STM-16 ODU1

ODUk SNC/Nc

STM-16 STM-16 ODU1

ODUk SNC/Nc

1+1 MSP

OTM-0.2 ODU1

OTM-0.2 ODU1

1+1 ODUk

Alarmas

46

Plano de alarmas

Plano de alarmas: significado

g 709

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