Транспортная инфраструктура нового поколения - cisco nlight...

© 2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 1 © 2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 1

Борис Черваков Инженер-консультант

23 мая 2013

© 2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 2

Проблема

Постоянный рост трафика

Проблема

Динамично изменяющееся распределение трафика

Увеличение количества

50 ГГц каналов

Решение

Увеличение пропускной способности сети

Автоматизация включения сервисов

Увеличение эффективности использования

спектра

Увеличение количества оптических направлений

Решение

Увеличение гибкости и программируемости сети


•  от 80 до 96 каналов в C-Band, согласно ITU-T 50 ГГЦ сетке частот

•  Новые лазеры, перенастраиваемые на 96 длин волн

•  Новые усилители с поддержкой расширенного диапазона

•  Новые Add/Drop мультиплексоры с поддержкой 96-ти каналов

. . . . . . 4 канала в начале спектра

1528.77 - 1529.94 12 каналов в конце спектра 1562.23 - 1566.72

Существующие 80 каналов

Расширенный C-band


Ёмкость DWDM сети ограничена максимальным количеством каналов, которая определяется фиксированной сеткой частот ITU-T

Фиксированные расстояния Неиспользуемая полоса

Уменьшение расстояния между каналами Эффективное использование спектра

50 ГГц сетка ITU-T 50 ГГц сетка ITU-T


с 8Тбит/с дo 12Тбит/с

с 4Тбит/с дo 6Тбит/с с 16Тбит/с дo 24Тбит/с

Уменьшение расстояния между каналами позволяет достичь ~50% увеличения полосы


Для использования «Суперканалов» необходима возможность гибкого и более гранулярного выделения полосы/части спектра, что требует внедрения новых, принципиально отличающихся, ROADM мультиплексоров.

Фиксированные расстояния Неиспользуемая полоса

Суперканал, состоящий из нескольких, близко расположенных поднесущих

Весь спектр с шагом 12.5 ГГц 50 ГГц сетка ITU-T


1 - Odd

1- Even

2 - Odd

2 - Even

3 - Odd

3 - Even

4 - Odd

4 - Even

5 - Odd

5 - Even

6 - Odd

6 - Even

7 - Odd

100 Gbps

400 Gbps

1 Tbps

100 Gbps

1 Tbps

100 Gbps

•  Стандартный ROADM поддерживает длины волн в 50 ГГц сетке частот ITU-T o  Скорости или модуляции не попадающие в стандартную сетку каналов, не могут пройти через фильтр

•  Flex Spectrum ROADM убирает все ограничения на ширину канала и формат модуляции o  Возможность эффективного размещения каналов с разной полосой и модуляцией

o  Возможность увеличения пропускной способности на канал

o  Возможность вносить общее затухание для участка спектра

o  Поддержка пропуска «Alien Multiplex Sections»

o  Увеличения ширины спектра занятого под сервис с шагом ∆f = 12.5 GHz


ROADM дает определенную гибкость DWDM сети. Любая длина волны. В любом месте.

Но это статичная гибкость. Любые изменения требуют ручного вмешательства.


… связанного это с тем, что порты мультиплексора являются colored и directional

Colored Add/Drop К каждому порту мультиплексора

привязана уникальная фиксированная частота

Directional Add/Drop Порты мультиплексора жестко привязаны к определенному оптическому направлению

Из-за этих ограничений, смена длины волны или направления сервиса невозможна, без перекроссировки патч-кордов на терминальных узлах


Colorless Add/Drop Нет жёсткой привязки частоты к

конкретному порту мультиплексора Любая частота на любой порт

Использование Colorless и Omni-Directional, позволяет изменять длину волны и направление любого DWDM сервиса программно, без необходимости какого-либо физического вмешательства

Omni-Directional Add/Drop Лямбда с любого порта может быть смаршрутизирована в любое

оптическое направление на узле

Функционал Colorless и Omni-directional добавляют, необходимую для построения полностью автоматической сети, гибкость


Directional Add/Drop Contentionless по определению Использованние всех длин волн по каждому из направлений

Функционал Contentionless позволяет терминировать на одном Add/Drop мультиплексоре N сервисов с одинаковыми длинами волн, где N равно

количеству оптических направлений на данном узле

Contentionless Add/Drop Одинаковая частота может быть одновременно использована на

нескольких портах одного мультиплексора

Использование Omni-directional приводит к неоптимальному использованию частотного ресурса на терминальных узлах Mesh-сети. Более эффективное использование частот обеспечивает переход на архитектуру Contentionless.


Взаимодействие между направлениями

Add/Drop

TXP 1 TXP 2 TXP 3 TXP 4 TXP M

16-‐WXC-‐FS 16-‐WXC-‐FS 16-‐WXC-‐FS 16-‐WXC-‐FS

Усилители Усилители

Усилители

Усилители

Направление 1

EDRA или MAL-less EDFA

Wavelength Cross-Connect

Модульная пассивная патч-панель

Модульная пассивная патч-панель

Транспондеры или IPoDWDM

Направление 2 Направление 3 Направление N


AM

PLIF

IER

(S)

16-W

XC-F

S

16-WXC-FS

AMPLIFIER(S)

16-WXC

-FS

AM

PLIFIER(S)

CCOFS ADD/DROP

Пассивная патч-панель для снижения количества кроссировок

Работает по принципу «Route & Select»

Пассивная патч-панель

Когерентное детектирование на Drop для упрощения и повышения гибкости узла

Порты 16-WXC-FS могут быть использованы для подключения оптических направлений или локального Add/Drop


•  Основа для построения полностью гибкого DWDM уровня

•  Flex Spectrum ROADM с шагом 12,5 ГГц

•  Состоит из двух основных функциональных блоков: 1 x 16 WXC – демультиплексор

16 x 1 WXC – мультиплексор

•  16 портов для терминации оптических направлений или подключения локального Add/Drop

•  Возможность расширения до 32 портов

4x 8MPO для подключения к патч-панели

2x LC для подключения усилителя

2x LC для

расширения количества

портов до 32


Route & Demux

Select & Mux

Любая комбинация уникальных длин волн на любой порт

Любая комбинация длин волн

96 каналов

96 каналов


•  Каждый 16-WXC-FS имеет 32 физических подключения (16x TX и 16x RX) •  Большое количество портов гарантирует гибкость и хорошую масштабируемость решения в будущем

•  Расширяемая патч-панель предназначена для соединения оптических компонентов узла друг с другом и позволяет значительно снизить количество физических кроссировок между ними, облегчая инсталляцию и дальнейшую эксплуатацию оборудования, повышая надежность

•  Использование MPO разъемов так же способствует уменьшению внутриузловых соединений

•  Модульная унифицированная конструкция позволяет расширять функционал различными пассивными компонентами, по мере необходимости

•  Все пассивные элементы оснащены USB портами для сбора инвентарной информации, а также для подачи эл. питания для работы встроенных фотодетекторов


Mesh патч-панель – MF-DEG-5 •  Базовый элемент для построения узла ROADM с несколькими оптическими направлениями

•  Позволяет терминировать до пяти направлений без локального Add/Drop или до четырех направлений плюс локальный Add/Drop

•  Add/Drop может быть Directional или Omni-Directional, Colorless или Colored

A1 B1 C1 D1

MF-DEG-5

AD1


Mesh Патч-панель – MF-UPG-4

Degree #1

Degree #2

Degree #3

Degree #4

Degree #5

Degree #6

Degree #7

Degree #8

•  Элемент предназначенный для увеличения количества оптических направлений на узле

•  Так же может быть использован для увеличения количества Add/Drop портов

•  Обеспечивает полную связность между всеми портами патч-панели


A1 B1 C1 D1 D2 E2 F2 G2 B2 A2 C2

E1 F1 G1 H1

MF-DEG-5 MF-DEG-5

AD2 AD1

H2


USB$

A/D$10$

TX$ RX$

ACTV$ATTN$

A/D$11$

TX$ RX$

A/D$12$

TX$ RX$

A/D$14$

TX$ RX$

A/D$13$

TX$ RX$

A/D$15$

TX$ RX$

COM$

TX$ RX$

A/D$16$

TX$ RX$

A/D$1$

TX$ RX$

A/D$2$

TX$ RX$

A/D$3$

TX$ RX$

A/D$4$

TX$ RX$

A/D$5$

TX$ RX$

A/D$6$

TX$ RX$

A/D$7$

TX$ RX$

A/D$8$

TX$ RX$

A/D$9$

TX$ RX$A/D$1&

TX& RX&A/D$2&& TX& RX&

A/D$3&&

USB&

TX& RX&A/D$4&&TX& RX&

COM& ACTV&ATTN&

MF-16AD-CFS MF-4X4-COFS


4 x 4

A1 B1 C1 D1

AD1

MOD-DEG-5

A2 B2 C2 D2

4 x 4 4 x 4 4 x 4 4 x 4

AD2 AD3 AD4 AD5

A3 B3 C3 D3

4 x 4 4 x 4 4 x 4 4 x 4

AD6 AD7 AD8 AD9

A4 B4 C4 D4

4 x 4 4 x 4 4 x 4 4 x 4

AD10 AD11 AD12 AD13

Ch 1 to 52 (13*4)

MOD-UPG-4 MOD-UPG-4 MOD-UPG-4


AM

PLIF

IER

(S)

16-W

XC-F

S

•  Для компенсации больших потерь на ROADM, каждое направление комплектуется двумя усилителями – Pre-amplifier и Booster

•  В качестве усилителей могут быть использованы MAL-Less EDFA-17 и EDFA-24, которые поддерживают весь спектр частот, необходимый для работы Flex Spectrum ROADM.

•  Для получения максимальных оптических характеристик используются новейшие, специально разработанные для применения в DWDM сетях следующего поколения, усилители EDRA, сочетающие в себе функционал EDFA и Рамановского усилителей


•  Интегрированный EDFA и обратнонаправленный Рамановский усилитель позволяют получить оптимальные оптические характеристики и масштабируемость сети

•  Два типа модулей: с встроенными Pre и Booster EDFA (EDRA-2) для использования в узлах с ROADM и только с Pre EDFA (EDRA-1) для использования на узлах усиления

•  Два возможных максимальных коэффициента усиления: до 26 дБ и до 35 дБ MPO Adapter

for Automatic System Turn-up unit

High-Power LINE-RX Connector

2x LC Adapters to/from 16-WXC

2x LC Adapters

for OSC Add/Drop

1x LC for LINE-TX


•  Одно M6 шасси (6RU, 300 мм) для каждого оптического направления •  Стандартная конфигурация состоящая из EDRA-2 и 16-WXC-FS •  Вместо EDRA-2 могут быть использованы EDFA-17 и EDFA-24


TNC

Power supply LCD / memory Power supply

TNC

Available Available

EDRA-2-xx

16-WXC-FS

MD-48-ODD

TNC


TNC

Available Available

EDRA-2-xx

16-WXC-FS

MD-48-ODD

TNC


TNC

Available Available

EDRA-2-xx

16-WXC-FS

MD-48-ODD

TNC


TNC

Available Available

EDRA-2-xx

16-WXC-FS

MD-48-ODD MF-DEG-5 MF-MPO-8LC


TNC


TNC

Available Available

EDRA-2-xx

16-WXC-FS

TNC


TNC

Available Available

EDRA-2-xx

16-WXC-FS

TNC


TNC

Available Available

EDRA-2-xx

16-WXC-FS

TNC


TNC

Available Available

EDRA-2-xx

16-WXC-FS

MF-DEG-5 MF-4X4-COFS MF-UPG-4 MF-4X4-COFS

MF-4X4-COFS MF-4X4-COFS MF-4X4-COFS


•  Увеличение количества портов на ROADM, поддержка Colorless, Omni-Directional и Contentionless Add/Drop позволяют создавать по-настоящему гибкую DWDM инфраструктуру, с возможностью полностью программного управления всеми аспектами работы сети

•  Переход на Flex Spectrum ROADM позволяет выделять любую, необходимую для работы сервиса полосу, динамически изменяя ее по запросу системы управления

Contentionless ROADM


Cisco Optical Solutions


Спасибо!

Транспортная инфраструктура нового поколения - cisco nlight...

Technology