As operadoras de telecomunicações estão a adotar, cada vez mais, as redes de transporte ótico (OTNs- Optical Transport Networks), aproximando-as dos utilizadores finais. A OTN é um protocolo de comunicação que evoluiu a partir da multiplexação de dados de voz e fornece uma comunicação estável com baixa latência. A União Internacional de Telecomunicações (UIT) tem vindo a desenvolver este protocolo para lidar com comunicações de dados de alta velocidade, como 100 Gigabit Ethernet e Fibre Channel, além de dados de voz.

Contexto

Com o rápido crescimento dos centros de dados e a consequente necessidade de lidar com enormes quantidades de dados, a Optical Transport Networks tornou-se indispensável como infraestrutura de comunicações de grande capacidade, baixa latência e alta flexibilidade. A indústria de telecomunicações está a passar por uma mudança em direção a arquiteturas de rede programáveis e flexíveis. Além disso, as operadoras estão a enfrentar uma demanda crescente por comunicações de alta velocidade nos setores residencial e comercial devido ao uso generalizado de computação em nuvem e Inteligência Artificial (IA), Internet das Coisas (IoT) e serviços online. Portanto, a expectativa em relação à tecnologia Optical Transport Networks está a aumentar cada vez mais.

 A rede

Uma das vantagens da OTN é a sua capacidade de suportar a transmissão de dados a longa distância. Uma função para detetar e corrigir erros que ocorrem durante a transmissão do sinal ótico (Forward Error Correction, FEC) permite taxas de erro de bits (BER) extremamente baixas, garantindo comunicações estáveis mesmo em áreas críticas, como finanças e medicina. A OTN também permite a transmissão de dados de grande largura de banda e grande capacidade. Ela suporta comunicações de alta velocidade com taxas de dados superiores a 100 Gbps, enquanto vários fluxos de dados podem ser integrados e transmitidos em lotes para uma operação eficiente da rede. Em particular, quando combinada com a tecnologia de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM), ela oferece excelente escalabilidade e flexibilidade, tornando-a capaz de lidar com aumentos futuros na demanda. Quando implementada com amplificadores óticos e equipamento de regeneração de sinal, são possíveis comunicações estáveis ao longo de centenas a milhares de quilómetros, tornando-a ideal para a construção de redes globais de backbone. A Optical Transport Networks também suporta a utilização eficiente da largura de banda e a prestação flexível de serviços. As funções de transmissão de taxa variável e controlo de largura de banda permitem uma configuração de serviço otimizada de acordo com as necessidades do utilizador e contribuem para a otimização dos recursos da rede. Além disso, a camada de transporte programável aumenta consideravelmente a flexibilidade na implementação de serviços e nas operações de rede.

Outra grande vantagem da OTN é a sua capacidade de integrar diversos protocolos de comunicação. Diferentes tipos de dados, como Hierarquia Digital Síncrona/Rede Ótica Síncrona (SDH/SONET), Ethernet e Fibre Channel, podem ser tratados de forma eficiente por uma única rede ótica, simplificando as interconexões entre diferentes tipos de redes. Além disso, a Optical Transport Networks suporta excelentes capacidades de gestão de falhas e operabilidade, permitindo a deteção e isolamento de falhas por segmento em caso de avaria, bem como uma rápida recuperação. Isto facilita a garantia de qualidade com base em acordos de nível de serviço (SLAs).

A estrutura de quadros da OTN permite a associação direta com segmentos de rede. Compreender esta segmentação da rede permite aos engenheiros identificar rapidamente as áreas problemáticas e a extensão em que o problema pode afetar os clientes da operadora. A Figura 1 mostra a estrutura de quadros da Optical Transport Networks.

Conforme mostrado na Figura 2, a rede pode ser dividida nas seguintes secções lógicas, com base nos quadros Optical Transport Networks.

Essas secções são normalmente representadas pelas principais secções físicas da rede. Uma secção OTU é uma secção transmitida por sinais óticos e pode passar por um amplificador ótico ao longo do caminho, especialmente em redes de longa distância. A secção OPU/ODU é a secção de transmissão do sinal do cliente Optical Transport Networks, e a secção metro é frequentemente o ponto final ou terminal do caminho para o OTN.

A testar a camada Optical Transport Networks

Como a OTN é uma camada de transporte, é importante poder testar todos os alarmes e erros padrão da camada OTN. Uma maneira de fazer isso é usar uma sequência binária pseudoaleatória (PRBS) na carga útil e medir quantos erros de bits ocorrem. Isso é comumente chamado de teste de taxa de erros de bits (BERT).

Embora o BER seja um bom indicador de possíveis problemas que afetam os clientes de uma operadora de telecomunicações, é ainda mais importante testar também as camadas superiores para garantir testes abrangentes e obter informações detalhadas sobre as camadas superiores pelas quais o tráfego do cliente flui. Alguns dos métodos BERT mais tradicionais para testar redes OTN são descritos nas três secções seguintes.

Várias maneiras de reportar erros

É possível confirmar se um elemento da rede está a responder corretamente a um erro, inserindo um tester com duas portas entre os dois elementos da rede e monitorizando os sinais.

A Figura 3 mostra a conexão do tester com porta dupla de 10 Gbps para uma rede OTN. Colocar o tester na linha de sinal no modo pass-through (ou pass-through com capacidade de sobrescrita) suporta esse tipo de teste. Pass-through é uma função que transmite o sinal recebido tal como está. Pass-through com capacidade de sobrescrita permite que os overhead sejam reescritos (para inserir erros ou alarmes).

Anritsu, ADMedida Lda.

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