• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Interface OTN untuk IP over DWDM
 

Interface OTN untuk IP over DWDM

on

  • 282 views

 

Statistics

Views

Total Views
282
Views on SlideShare
282
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
17
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Interface OTN untuk IP over DWDM Interface OTN untuk IP over DWDM Document Transcript

    • Antar-muka OTN untuk IP over DWDMAbstraksiPertumbuhan trafik dalam core network telah terbukti menjadi salah satu faktor utama untukintegrasi antara IP dan optik (IP-Optical Integration). Sejalan dengan mulai ditinggalkannyaframing layer 2 yang berbasis TDM (Time Division Multiplexing) dalam membangun arsitekturyang sederhana, maka adanya peningkatan permintaan teknologi untuk memonitor performansidan penangangan gangguan sebagai pengganti SONET.Optical Transport Network (OTN) dengan menggunakan struktur frame G.709 telah memberikancara untuk menambahkan kemampuan mengatur panjang gelombang (wavelength). Junipernetwork telah menggabungkan teknologi ini dengan teknologi antar muka (interface) 10 Gbethernet untuk menyediakan layanan IP over Dense Wavelength-Division Multiplexing DWDM(IPoDWDM). Integrasi teknologi OTN ke dalam perangkat Router sama dengan mengaktifkansuatu langkah evolusi dalam Carrier infrastructure dalam rangka menyediakan utilisasi optimumdari suatu kapasitas transport. Layer 3 yang cerdas memastikan respons yang cepat terhadapperubahan topologi dan memperluas kemampuan optikal (optical capabilities) ke perangkatrouter tanpa memerlukan perangkat terminasi DWDM tersendiri, sehingga penyedia layanandapat memberikan layanan on-demand kepada pelanggan.Jaringan IPoDWDM yang terintegrasi dapat mengurangi jumlah komponen dalam jaringan untukmenyediakan end-to-end IP koneksi dan routing. Konvergensi jaringan IP dan DWDMmenyediakan keuntungan yang signifikan bagi penyedia layanan, karena perangkat router telahdilengkapi dengan transponder, sehingga kebutuhan transponder dapat dihilangkan, yang padaakhirnya akan meningkatkan penghematan baik CapEx atau OpEx. Selain itu, antar-mukamanagement yang standard akan memberikan kemampuan monitoring jaringan end-to-end danmanajemen performansi, dan integrasi di level control-plane akan memungkinkan pengenalanservis baru dengan sangat cepat.PendahuluanSebuah suatu kenyataan bahwa penyedia layanan tidak mampu menambah kapasitas bandwidthyang sebanding untuk mengimbangi pertumbuhan eksponensial dari data trafik (IP trafikberkembang dalam skala 80-100 % setiap tahun. Perkembangan ini terutama karena adanyaperkembangan High-Definition Television (HDTV) dan penetrasi High-Speed Broadband.ET 5088 Infrastruktur Berbasis IP dan Jaringan Optik 1
    • Antar-muka OTN untuk IP over DWDMSelain itu penyimpangan lainnya dari trend sebelumnya adalah perkembangan yang terjadi diarea metro (akses) dibanding di area core. Hal ini menyebabkan dibutuhkannnya kecepatanpelayanan yang lebih cepat, dan pelayanan ini membutuhkan provisioning baik di domain optikmaupun domain IP.Evolusi ke Arsitektur yang SimpleUntuk mengimbangi tantangan perkembangan eksponensial dari trafik dan kebutuhan pelayananyang cepat, bandwidth untuk transport harus tercukupi. Dalam hal ini, inovasi fiber optikbertujuan menaikkan jumlah bandwidth yang bisa dibawa dalam satu fiber.Evolusi dari suatu jaringan carrier menggambarkan bagaimana kapasitas digunakan pada masalalu, dan bagaimana untuk masa depan. Seperti yang terlihat pada gambar berikut, suatu jaringandibentuk dalam beberapa layer : service layer (Voice and IP) memerlukan lapisan untukmengadaptasi data seperti ATM atau Frame Relay, dan semua trafik akan di kirimkan melaluiteknologi SONET/SDH. Jika wavelength-division Multiplexing (WDM) digunakan, maka iniakan menambah layer yang lain. Gambar 1: IP over ATM over SONET/SDH over DWDMDalam model ini, setiap layer berfungsi sebagai “requirement specification” untuk layerdibawahnya. DWDM layer dibangun pertama kali, kemudian SONET/SDH diprovision dalamlayer optik, dan kemudian ATM diprovision sebagai sistem transport. Dan pada akhirnya, layeraplikasi akan diprovision. Trafik tradisional dari POTS (Public Old Telephony Systems) diaturoleh layer cross-connect yang dipetakan ke dalam layer SONET/SDH.ET 5088 Infrastruktur Berbasis IP dan Jaringan Optik 2
    • Antar-muka OTN untuk IP over DWDMKelanjutan dari Evolusi ini, trafik legacy Frame Relay/ATM lambat laun hilang seiring denganberkembangnya IP network, sehingga layer ATM/Frame Relay juga ikut menghilang. Trafiklayer 2 dan layer 3 yang terintegrasi dapat di petakan secara langsung ke sistem layerSDH/SONET, seperti yang digambarkan dalam diagram dibawah ini : Gambar 2: IP Over SONET Over DWDMDalam arsitektur tradisional, biaya transport sangat didominasi oleh biaya regenerasi sinyaloptik, karena sinyal optik perlu diubah ke sinyal elektrik dan kemudian diubah kembali ke sinyaloptik. Gambar 3: Regeneration menjadi lebih murah dengan adanya perkembangan Teknologi OptikET 5088 Infrastruktur Berbasis IP dan Jaringan Optik 3
    • Antar-muka OTN untuk IP over DWDMPerkembangan teknologi seperti dispersion compensation modules, teknik forward error control(FEC), enhanced modulation techniques, tunable lasers, and multidegree reconfigurable opticaladd-drop multiplexers (ROADMs) telah menggeser fokus ekonomi dari transport link keswitching nodes.Realisasi IP Over DWDMKonvergensi IP-DWDM telah berjalan sementara waktu, solusi komprehensif transport berbasispada platform IP routing merupakan langkah selanjutnya. Kunci arsitektur bergeser daribagaimana menyelesaikan konvergensi menjadi bagaimana integrasi yang berbasiskan standard,seperti long-reach transponder dalam perangkat router itu sendiri, yang merupakan benar-benarrealisasi IPoDWDM. Gambar 4: Standard Based Transponder yang dipasang di RouterPartisi yang jelas antara layer optik dan elektrik sudah terselesaikan. Layer optik berisi seluruhelement optik pasif (fiber, DWDM, amplifiers/penguat, ROADM). Layer IP terdiri dari fungsi-fungsi elektrik yang terintegrasi, mulai dari processing paket, switching, cross connecting, danmultiplexing, dan memproduksi sinyal optik long-haul yang dapat langsung diprovision dalamlayer optik. Hal ini dapat terwujud dengan menggunakan teknologi OTN (Optical TransportNetwork) and G.709 frames.ET 5088 Infrastruktur Berbasis IP dan Jaringan Optik 4
    • Antar-muka OTN untuk IP over DWDMPengenalan OTN, G.709, and IP Over DWDMGenerasi awal jaringan optik adalah SONET/SDH, yang berbasiskan teknologi TDM untukmenyediakan monitoring performansi dan proteksi terhadap kerusakan atau kegagalan fiber atauperangkat. Reliabilitas dan manajemen kapasitas yang bagus dari SONET/SDH berkontribusiuntuk suksesnya jaringan optik. Tetapi Carriers menghadapi tantangan baru dimana jaringanyang dioptimasi secara tradisional untuk membawa trafik voice, sekarang digunakan secarameningkat oleh layanan data dan video dengan bandwidth yang sangat besar. Beberapa daritantangan ini, sudah tentu terastasi dengan hadirnya teknologi DWDM.Secara umum, DWDM tidak mempunyai proteksi dan skema manajemen seperti yang dimilikiSONET/SDH. Lebih jauh lagi, hal ini memerlukan tambahan element jaringan tambahan sepertioptical amplifiers (penguat optik), multiplexers, dan demultiplexers dan perangkatpengkompensasi dispersi. Perangkat-perangkat ini membutuhkan monitoring yang kontinueuntuk memastikan reliabilitas. Spesifikasi dari International Telecommunication UnionTelecommunication Standardization (ITU-T), G.709 OTN (Optical Transport Network)mengaplikasikan banyak fungsi manajemen dari jaringan SONET/SDH ke dalam jaringan optikDWDM saat ini. Dengan menggunakan OTN, informasi overhead ditambahkan di depan sinyaloptik sebagai header, dan FEC trailer ditambahkan dibelakang. Dengan demikian, kanal optikdapat dengan mudah diprovision, dimonitor, dimaintain dan diperbaiki.Standard G.709 membantu untuk mengatur jaringan dengan jumlah wavelength yang sangatbanyak. Fitur pada G.709 yang disebut FEC mampu menambah jarak tempuh optik dengan caramenambah reliabilitas melalui pengurangan BER (Bit Error Rate). Dan pada akhirnya OTN telahmenemukan cara untuk mengintegrasikan antar-muka OTN pada router berbasis IP. KonvergensiIP dan DWDM akan memberikan keuntungan yang signifikan kepada penyedia layanan, karenadengan adanya transponder yang terintegrasi dengan router akan menghilangkan kebutuhan raktransponder, yang pada akhirnya akan membantu menghemat CapEx dan OpEx.Keuntungan yang sangat instant adalah berkurangnya CapEx dan OpEx, seperti yang telahdisebutkan diatas dikarenakan berkurangnya kebutuhan rak, yang artinya adalah berkurangnyakebutuhan tempat, pendingin, daya listrik dan pengaturan, serta jumlah interkoneksi.ET 5088 Infrastruktur Berbasis IP dan Jaringan Optik 5
    • Antar-muka OTN untuk IP over DWDM Gambar 5: IP over DWDM - Sebelum dan SesudahSelain itu, antar-muka manajemen yang standard memberikan monitoring performansi danmanajemen jaringan end-to-end. Integrasi di sisi Control-plane akan memungkinkan pengenalanlayanan-layanan baru dengan cepat, sedangkan integrasi di sisi manajemen akan memudahkanpengoperasian jaringan, peningkatan ketersediaan (availibility) jaringan dan utilisasi.OTN: Digital Wrappers and G.709 FramesStruktur frame dari G.709 (yang dikenal juga sebagai “digital wrappers”) menambahkaninformasi manajemen untuk wavelength. Selain itu juga menambahkan FEC, yang menambahkehandalan melalui pengurangan BER, dan menambah jarak jangkauan optik.Kecepatan dari frame-frame G.709 mengikuti standard yang ada dalam SONET/SDH. Sehingga,diperoleh pemetaan hierarchical payload packager yang dimulai pada 2.5 Gbps (OC-48/STM-16) sampai dengan 40 Gbps (STM-256): • OTU1 : 2.5 Gbps • OTU2 : 10 Gbps • OTU3 : 40 GbpsET 5088 Infrastruktur Berbasis IP dan Jaringan Optik 6
    • Antar-muka OTN untuk IP over DWDM Gambar 6: Segmen pada Jaringan Transport Optik : OTU, ODU dan OPUPada intinya, ada tiga bagian penting dari frame-frame G.709 yaitu overhead, payload, dan FECdata. Tiga bagian penting ada baik untuk frame OTU1, OTU2 ataupun OTU3. Lebih jauh lagiframe-frame G.709 dibagi menjadi tiga golongan yang masing-masing berhubungan dengan tigagolongan yang berbeda juga dalam jaringan optik. Golongan Overhead terdiri dari : • Optical Channel Payload Unit (OPU) • Optical Channel Transport Unit (OTU) • Optical Channel Data Unit (ODU)Gambar 6 menunjukkan lokasi dalam jaringan transmisi yang mengacu pada beberapa golongandiatas.Struktut dari OTU yang masuk dalam FEC, memberikan fungsi supervisory (pengawasan), danmengkondisikan sinyal untuk transportasi diantara channel termination point yang pada titiktersebut terdapat 3 fungsional (Retiming – synchronisasi waktu sinyal, Reshaping –pembentukkan kembali sinyal yang rusak, dan Regeneration – pembangkitkan sinyal kembali).ODU menyediakan pengawasan jalur secara end-to-end dan mendukung monitoring koneksitandem.Gambar 7 menunjukkan berbagai macam bagian dalam frame-frame G.709, termasuk overheaduntuk setiap golongan frame ODU. OPU, dan OTU, FEC dan payload. Meskipun kecepatanberbasiskan pada SONET/SDH, payload dalam frame-frame G.709 completely protocolagnostic. Sebagai contoh, ATM atau protokol generic framing procedure (GFP) dapat dipetakansecara langsung ke dalam frame-frame G.709 ini. Fitur inilah yang menjadikan OTN sebagaiET 5088 Infrastruktur Berbasis IP dan Jaringan Optik 7
    • Antar-muka OTN untuk IP over DWDMsuatu pilihan yang tepat untuk transport network karena OTN mampu membawa berbagaimacam tipe trafik (data, voice, video) dengan struktur framing yang umum, dengan tetapmengijinkan adanya service-level guarantee, management, monitoring, dan error correction. Gambar 7: Struktur dari Frame G.709Ada beberapa keuntungan dari struktur frame yang fleksibel. Yang pertama adalah memberikankemungkinan wavelenght dalam jaringan DWDM untuk diatur sebagai sebuah entity. Yangkedua, karena Operations, Administration, and Maintenance (OAM) di lewatkan dalam framesecara end-to-end, maka memberikan kemungkinan majemenen dilakukan melalui jaringan yangmulti-vendor. Dan yang ketiga adalah karena FEC terintegrasi dalam segmen OTU pada framemaka mengijinkan jarak jangkauan yang lebih jauh, yang tentunya mengurangi jumlah perangkatyang dibutuhkan untuk jaringan transmisi jangka panjang (long-haul).Karena Carriers melakukan migrasi ke dalam jaringan dengan kecepatan yang lebih tinggi, makaFEC menjadi sangat kritis. FEC merupakan skema pengkodean (encoding dan decoding) sinyalyang akan digunakan untuk melakukan deteksi dan koreksi kesalahan yang mungkin akan masukke dalam sinyal optik pada saat sinyal ditransmisikan. Kesalahan-kesalahan ini dapatdikarenakan pelemahan sinyal, optical cross-talk, dispersi, atau kejadian-kejadian anomali yanglain. Selain itu lebih dari hanya sekedar memperbaiki kesalahan, FEC juga menyediakanmekanisme untuk memberikan peringatan dini apabila terjadi penurunan kualitas (degradation)sinyal. Dengan peringantan ini memungkinkan untuk melakukan kontrol proteksi sebelumterjadinya kegagalan secara menyeluruh.ET 5088 Infrastruktur Berbasis IP dan Jaringan Optik 8
    • Antar-muka OTN untuk IP over DWDMKeuntungan lain dari OTN yaitu kemampuan OTN untuk melakukan pemetaan terhadappengguna (client-mapping) dan dukungan terbalik (backward support) untuk protokolSDH/SONET tanpa melakukan perubahan format, bit rate, dan timing. Hal ini berarti bahwasinyal dari pengguna dilewatkan secara transparan melalui OTN, namun sekaligus mendapatkankeuntungan dari FEC yang disediakan oleh OTN.Yang terakhir, OTN dapat beradaptasi terhadap pertumbuhan kecepatan data karena OTNmengijinkan transmisi dari berbagai macam tipe packet dengan menggunakan pemetaan GFP(GFP mapping). GFP mapping mengurangi jumlah layer diantara layer fiber dan layer IP, danmenambah efisiensi penggunaan bandwidth. Kemampuan pemetaan dari OTN ini menjadikanOTN sebagai protocol-agnostic carrier untuk layanan yang transparan seperti SONET/SDH,Ethernet, ATM, IP, MPLS, atau protokol apa saja yang ingin di implementasikan oleh sebuahcarrier.Manajemen Terpadu and Kecepatan LayananDengan integrasi optik, kesehatan dari jaringan optik secara menyeluruh dapat dilihat dari sistemmanajemen dari router. Dapat ditunjukkan seperti dalam gambar 8. Gambar 8: Manajemen IP-Optik yang TerintegrasiET 5088 Infrastruktur Berbasis IP dan Jaringan Optik 9
    • Antar-muka OTN untuk IP over DWDMPendekatan manajemen terbuka (Open management approach) mengarah pada pilihan lebihuntuk customer. Hal ini memberikan fleksibilitas yang lebih besar dalam mendesain resiliencynetwork karena adanya transparansi antara fitur resiliency DWDM dan IP/MPLS, yang padaakhirnya mencapai utilisasi yang lebih baik dalam bandwidth jaringan. Selain itu manajemenyang terintegrasi memudahkan pengoperasian network dan memperbaiki tingkat ketersediaandan utilisasi jaringan.Sistem manajemen transmisi dan router dapat memiliki visibilitas terhadap semua perangkatmelalui GMPLS (Generalized MPLS) atau OTN signaling antara perangkat IP dan perangkatoptik. Pendekatan ini memberikan integrasi yang cukup mudah dengan sistem OSS (OperatingSystems Support), dimana OSS dan EMS (Element Management Systems) dapat melakukankomputasi secara off-line dan memasukkan konfigurasi ke dalam perangkat, GMPLS signalingadalah antara perangkat IP dan optik.Keuntungan dari pendekatan ini adalah fleksibilitas layanan, provisioning yang lebih cepat, danOpEx yang lebih rendah.Visi Juniper untuk OTNVisi utama dari Juniper untuk core network adalah untuk mengintegrasikan fungsional OTN kedalam kemampuan routing yang memiliki kemampuang lengkap yang sudah terimplementasidalam Juniper Operating System (JunoS) pada Juniper platform.Juniper menawarkan beberapa fungsional ke dalam Core Router seri T : • 10 Gigabit Ethernet OTN Physical Interface Card (PIC) • Interoperability GMPLS yang memberikan kemampuan signalling yang tidak hanya mampu membawa informasi label MPLS tetapi juga mampu membawa informasi optik seperti wavelength. Fitur ini memengaktifkan kemampuan transisi antara tradisional routed-network dan WDM network.Produk Router Juniper yang terintegrasi dengan OTN teknologi, mampu mendukung next-generation long-haul dan metro networks seperti meningkatnya fleksibilitas dalam desainnetwork dengan memiliki jarak sambungan transmisi cukup jauh yang dilengkapi dengan OAMyang kuat dan kanal yang sangat padat dalam satu fiber optik. Keuntungan tambahan yang dapatET 5088 Infrastruktur Berbasis IP dan Jaringan Optik 10
    • Antar-muka OTN untuk IP over DWDMdirealisasikan adalah penurunan CapEx dan OpEx, yang dimungkinkan karena hilangnyaperangkat transponder pihak ketiga, termasuk regenerator.ITU-T (OTU2) G.709 – compliant PIC menyediakan Generic Forward Error Correction (GFEC)dan Enhanced Forward Error Correction (EFEC), yang bisa dipilih melalui CLI (Command LineInterfaces). FEC mendukung jarak transmisi yang jauh untuk aplikasi yang mempunyaiketerbatasan OSNR (Optical Signal to Noise Ratio) dengan cara mengurangi efek noise optikyang disebabkan oleh penguat (amplifiers), sehingga semakin banyak amplifiers yang bisadigunakan dalam satu link fiber.KesimpulanKunci pergeseran arsitektur dalam standard G.709 adalah mengintegrasikan long-reachtransponder berbasis OTN standard ke dalam IP Router. Hal ini untuk menciptakan partisi yangjelas antara layer optik dan layer elektrik. Layer optik mengandung elemen optik seperti fiber,DWDM, amplifiers, dan ROADM. Layer IP mengintegrasikan semua fungsi elektrik, mulai dariprocessing paket, switching, cross-connecting, dan mulplexing, yang menghasilkan sinyal optikjarak jauh yang mampu di provision langsung ke dalam layer optik. Konvergensi ini jugamenyediakan kemampuan untuk memenuhi service-level agreement (SLA) yang ketat sebagaitransport OAM dan proteksi paket (G.709) memberikan proteksi ke seluruh layer dengankoordinasi yang cukup baik.Konvergensi jaringan IP dan DWDM memberikan keuntungan yang signifikan untuk penyedialayanan. Router yang terintegrasi dengan transponder, menghilangkan kebutuhan akan raktransponder, sehingga mengurangi CapEx dan OpEx. Integrasi pada Control-plane akanmemfasilitasi pengenalan layanan baru yang sangat cepat, dan integrasi manajemenmemudahkan pengoperasian network sekaligus memperbaiki avaibility dan utilisasi jaringan.Referensi 1. Juniper Networks, Inc. “OTN Interfaces for IP over DWDM” Whitepaper, 2010.ET 5088 Infrastruktur Berbasis IP dan Jaringan Optik 11