OTN ネットワーク遅延とは

何ですか ディレイ?

通信システムでは、遅延は重要な技術指標であり、ネットワーク内のあるネットワーク デバイスから別のネットワーク デバイスにデータが送信されるのにかかる時間の長さを指します。

遅延には主に、伝送遅延、伝播遅延、処理遅延の 3 つの部分が含まれます。

• 伝送遅延: ネットワーク デバイスの送信側に入力される元のデータの先頭から、送信側から完全に伝送媒体に到達するまでにかかる時間。 この遅延のサイズは、データ量、チャネル帯域幅、ネットワーク デバイスの処理パフォーマンスによって異なります。
• 伝播遅延: 送信側から送信されたデータが受信側で受信されるまでにかかる時間。 この遅延の大きさは、伝送距離、伝送媒体、中間ネットワークデバイスの数/処理性能によって異なります。
• 処理遅延: ネットワーク デバイスが情報の受信を開始し、元のデータに戻すまでにかかる時間。 この遅延はネットワークデバイスの処理性能に依存します。

ネットワーク デバイス 1 からネットワーク デバイス 3 へのデータ送信の遅延はどのように計算されますか?

図からわかるように、遅延計算では依然として XNUMX つの部分に分割されています。

• ネットワークデバイス1の伝送遅延:

A の送信保留データがネットワーク デバイス 1 の送信側に入力されてから、ネットワーク デバイス 1 の送信側から送信されて、ネットワーク デバイス 1 とネットワークの間の伝送リンクに完全に入るまでにかかる時間。デバイス2。

この部分の遅延はネットワークデバイス 1 の性能に大きく影響されます。処理速度が速い場合、伝送遅延は小さくなります。

• データはネットワーク デバイス 2 を通過し、ネットワーク デバイス 1 からネットワーク デバイス 3 への送信遅延は次のようになります。

遅延のこの部分は、伝送距離、ネットワーク内の中間デバイスの数、および処理パフォーマンスの影響を受けます。 伝送距離が近く、中間ネットワークデバイスが少なく、中間ネットワークデバイスの処理性能が速い場合、伝送遅延は低いと明確に結論付けることができます。

• ネットワーク機器3による復元データの処理遅延：

この部分の遅延はネットワーク機器３の処理性能に大きく影響され、処理速度が速ければ処理遅延は少なくなる。

OTN ネットワークの遅延とは何ですか?

一般化された通信システムにおける遅延の定義は前に説明しました。 では、OTNネットワークの遅延はどれくらいなのでしょうか？

OTN ネットワークは、 OTN (光トランスポートネットワーク) ネットワーク機器としてのデバイスと伝送媒体としての光ファイバー。 OTN ネットワークの遅延とは、送信側の OTN デバイスから受信側の OTN デバイスまでデータが送信されるのにかかる時間です。

汎用通信システムと同様に、OTN ネットワークの遅延は、送信遅延、伝播遅延、処理遅延の XNUMX つの要素で構成されます。

以下に代表的な OTN ネットワークのシステム構成と遅延分布図を示します。

伝送遅延

伝送遅延は、生データが送信側の OTN デバイスの送信側に入力され、送信側から送信され、回線ファイバーに完全に到達するまでにかかる時間です。

生データは、伝送のために回線ファイバーに送信される前に、OTN 機器の送信側で次の XNUMX つの主な処理フローを経ます。

1. トラックを通じて、OTN 機器に変換された OTU (Optical Transponder Unit) からデータを送信できます。 OTUはデータ処理に10μs～100μs程度の瞬間的な遅延を要します。

2. チェックポイント – WDM は、複数のデータ光信号のファイバー結合伝送を実現します。 結合/分割ユニットがデータを処理するために費やす瞬間的な遅延時間は、ns のオーダーです。

伝播遅延

伝播遅延は、送信側 OTN デバイスから送信されたデータが受信側 OTN デバイスで受信されるまでにかかる時間です。 送信側のOTN機器から送信されるデータは、主に光ファイバーを介して伝送されます。 光ファイバーの遅延は 5μs/km 程度です。

光ファイバ内の光信号は分散効果を引き起こす可能性があるため、分散によって引き起こされる問題を補償するために分散補償モジュールが必要になる場合があります。 したがって、伝播遅延には、分散補償モジュールによって生じる伝送遅延も含まれる必要があります。

伝送距離が長い場合、伝送を継続する前に光信号を再生および増幅するために、OTN ネットワークに中継器 (つまり、光増幅ユニット) を追加する必要があります。 上記の分析から、伝播遅延は光ファイバ、分散補償モジュール、光増幅ユニットの影響を受けることがわかります。

処理遅延

処理遅延の大きさは「受信側OTN機器」に依存します。 上記の「OTNネットワークのシステム構成と遅延分布図」から、受信側のデータ処理プロセスが分かります。 OTNデバイス これは、送信側 OTN デバイスのデータ処理のまったく逆のプロセスです。

チェックポイント（多重分離部）により、光ファイバ内で多重化されていたデータ光信号が単一チャネルのデータ光信号に戻される。

トラック（OTUユニット）を介して、単一チャネルのデータ光信号が元のデータに変換されます。 したがって、処理遅延は伝送遅延と同じであり、主に光転送ユニット OTU と多重化/分離ユニットによって影響を受けると仮定できます。

したがって、OTN ネットワークの遅延は、主に伝送リンク (光ファイバーなど) と物理デバイス (OTU ユニット、多重化/分離ユニット、光増幅ユニットなど) の影響を受けることがわかります。

OTN ネットワークの遅延を軽減するにはどうすればよいですか?

ご存知のとおり、5G ネットワークでは超低遅延が要求され、ネットワーク全体のエンドツーエンドの遅延でも 1ms 程度の低遅延が要求されます。 OTNネットワークは、5Gネットワ​​ークの重要なベアラーネットワークとして、一般に、5Gネットワ​​ークの超低遅延要件を満たすために、上記で分析した伝送リンクと物理デバイスのXNUMXつの要素から遅延を削減することから始まります。

方法 01 伝送リンクを最適化する

最小限のネットワーク アーキテクチャ設計を使用し、中間の転送ノード、中間の光増幅ユニットを削減し、シングルホップ ネットワークを構築し、伝送遅延を削減します。 コヒーレント光通信技術を使用すると、分散補償モジュールが不要となり、分散補償モジュールによって生じる追加の伝送遅延を排除できます。

コヒーレント光通信とは、送信光がコヒーレント光通信であることを意味するものではなく、光通信システムにはレーザーが使用されます。 コヒーレント光通信システムでは、送信側でコヒーレント変調を使用し、受信側で検波にコヒーレント技術を使用するため、コヒーレント光通信と呼ばれます。

方法 02 物理デバイスを最適化する

• OTU ユニットを最適化し、OTU ユニットによって生じる遅延を削減します。
• 光増幅部の遅延を低減するには、EDFAの代わりにRAMANアンプを使用します。
• 高度な光レイヤー技術を使用して、光信号の直接およびスイッチングを実現し、光-電気-光の再生回数を削減します。