Технология cisco nlight™ для построения транспортных...
Post on 05-Jul-2015
466 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Технология Cisco nLight™
для построения транспортных
инфраструктур нового поколения
Сергей Пахомов
Менеджер по развитию бизнеса
Ноябрь 2013
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.19.12.2013
Тренды в индустрии транспортных сетей
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.19.12.2013 2
• Рост трафика
Общемировой трафик растет более чем на 40% ежегодно
Российский международный трафик - в 6 раз за период с 2010г по 2015г (прогноз)
Основной тип трафика – пакетный, рост доли видео
Россия как естественный мост между Европой и Азией
• Сетевая архитектура
Перемещение основных затрат в оптику в комплексных проектах
Интеграция DWDM систем с роутерами - упрощение сетевой архитектуры
Оптические сети – переход к каналам 100G и гибкому DWDM уровню
Миграция к высокоскоростному пирингу и соединению дата центров
• Требования современных бизнес моделей
Упростить сетевую архитектуру – интеграция пакетных и оптических технологий
Оптимизация капитальных и эксплуатационных затрат (CAPEX и OPEX)
IP / OTN + Optical - концептуальное объединение
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 3
На сегодняшний день сетевые уровни обособлены.
• Причина – Управление сетевыми структурами требует различных навыков.
Различие между IP, OTN и Optical серьезно выросло за время их раздельного
существования. При этом, внедрение IP и OTN решений в области оптического
транспорта неуклонно возрастает.
• Неэффективность сетей на данный момент – Реализация механизмов настройки,
защиты, надежности в каждом уровне сильно отличается. Межуровневая
оптимизация представляется сложной задачей
• Изменение концептуального подхода к созданию сетевой инфраструктуры,
заключающееся в объединении уровней – IP, OTN & optical открывает новые
возможности сохранения затрат OPEX & CAPEX.
• Перспектива – Концепт IP+Optical способен сократить затраты OPEX и CAPEX на
50%
Направления эволюции
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 4
• Оптические операции с WSON / GMPLS
• Оптимизация спектра
• Восстановление сервиса на уровне L0
• Оптимизация по полосе пропускания
• Каналы 400G/1Tbit
• Динамически перестраиваемый тип модуляции для разных сетевых сценариев
• Оптимизация затрат Capex и Opex
• Многоуровневая надежность
• Flow thru / операции на любом уровне
Гибкость
Объединенный
Пакетно-
Оптический
Транспорт
Спектральная
Эффективность
ContentionLess
Add/Drop
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200
f [GHz]
Суперканалы
Передовые форматы модуляции
100 G
bp
s
400 G
bp
s
1 T
bp
s
100 G
bp
s
1 T
bp
s
100 G
bp
s
Flex-Spectrum
Объединенный Транспорт
Многоуровневая
архитектура управления
Технологические основы архитектуры IP+Optical
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 5
IP-поверх-DWDM
Проактивная Защита
Touchless Оптический уровень
nLight ROADM
Интеграция управления
Виртуальный транспондер /
Виртуальный интерфейс
Многоуровневая архитектура управления
nLight Архитектура управления
MSTP MSTP
Transponder ROADMRouter
Cisco DWDM ONS15454 MSTP
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 6
Лидирующие показатели по плотности портовОдин 100G Транспондер на 1RU42 X 100G Транспондеров на одну стойкуНизкое энергопотребление
Гибкость и удобство внедрения10G 100G Pay-As-You-Grow MукспондерЛинейные платы с характеристиками оптимизированным дл Metro ULH сетейВозможность внедрения в сушествующих сетях
Характеристики сверх-дальней связи4800 km, без регенерации, Совместимость с каналами 10GБолее 70 успешных трайл проектов
IP / Optical ИнтеграцияTransponder based Pre-FEC Proactive FRR
10x10G Client Card
100G Coherent Transponder / Trunk
100G CPAK Coherent transponderLR4 or SR10 in Single slot Card
ONS 15454 MSTP M6
4800 km
ONS 15454ASR9K
Ключевые составляющие компоненты
Cisco nLight
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 7
Программируемость, Объединение, и Масштабирование
200G на один чип (SoC)
100G+ Когерентная технология
Адаптивная скорость
Передовые характеристики
Взаимообмен информацией
Автоматизация и Оптимизация
Полноценная гибкость
Нет необходимости ручного
вмешательства
Легко масштабируемая сеть
WSON
GMPLS CP
NPU нового поколения
Etna ASIC DSP
Silicon Photonics (SiP)
FlexSpectrum
Суперканалы
Contention-Less
Cisco Network Convergence System
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 8
IP Transport Router
1Tb/Слот масштабируется до
более чем 5Tb / Слот
1.2 Pbps на
Систему с Мульти-Шасси
OTN + Ethernet / MPLS + DWDM
200G / Слотмасштабируется до
500G / Слот
Поддержка Мульти-Шасси
NCS 6000 Dense 100GE Routing
NCS 4000 Aggregation and Transport
NCS 2000Next-Gen ROADM
Touch-less Flex Spectrum ROADM
200G / Слот
Лидирующее в индустрии решение
100G DWDM
Network Convergence System 2000
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 9
Привнося инновации nLight
Програмируемость КонвергенцияМасштабируемость
Защита инвестицй в ONS 15454 MSTP
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 10
NCS 2000 Лямбды поверх MSTP ROADM Лямбды от NCS 2000 к MSTP
Смешанная ROADM Сеть Общие CTC, Prime™ Управление
NCS 2000 MSTP
Совместимость линейных плат
Взаимодествие програмного обеспечения
Применение новых схем
модуляции сигнала с высокой
спектральной эффективностью -
nLight Silicon
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 11
Cisco nLight Silicon
CMOS Photonics – интегральная оптика
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 12
CMOS Photonics производится также как ASICи и коммерческие IC
Свет - непрерывно излучаемая волна (DC в электричестве) производимая лазером
Свет модулируется в CMOS photonics и и объединяется в волокне для передачи в линию
CMOS Photonics проектируется стандартными инструментами проектирования IC
ЛАЗЕРцвет 1
ЛАЗЕРцвет 2
ЛАЗЕРцвет n
Передача
Сигнала Оптичмукс
Лазер с простыми
техническими
характеристиками
Сверхнизкое Энергопотребление
многочисленных компонентов,
исполненных на кремниевом
кристалле
Эволюция 100G трансиверов
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 13
• CMOS Photonics – обработка света в микросхеме
• 70% снижение размеров
• 70% снижение потребляемой энергии
• Стандартный интерфейс:
100GBASE-LR4
OTU4 (4I1-9D1F)
OIF (CEI-28G-VSR)
• До десяти CPAK трансиверов на слот
• Возможность применения “Универсальных портов”
o10 x 10GE
o 2 x 40GE
o 1 x 100GE
CFP
Short Reach
Long Reach
Cisco CPAK Optics
LR4SR10
Эволюция форм-факторов для карт 100G
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 14
CFP
821
40
13.6
E-interface: 4x10G
10x10G
CXP*
24
62
16.2
CXP2
16.2
2425
12
6 /
110
CPAK
10
1
35
11.6
CFP2
10
7
42
12.4
QSFP28
18
52
8.5
4x25G
CFP4
22
86
9.5
Энергопотребление
(ограничено
размером)
< 32 W < 4 W? < 7.5 W < 6 W? < 8 or 12 W? < 5 W? < 3.5 W?
Поддержка 4x25G
Интерфейсов 10x10G
Да
Да
Нет
Да
Да
Да
Нет
Да
Да
Да
Да
Нет
Да
Нет
Доступность сейча
с
сейчас сейчас Неизвестно 1HCY14? Неизвестно Неизвестно
CPAK предоставляет высочайшую плотность портов, самое низкое энергопотребление и полноценное
портфолио 100G оптики среди форм-факторов которые поддерживают 4x25G и 10x10G интерфейсы
специфицировано не специфицированоПередняя панель платы 100G
Cisco CPAK Optics
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 15
Новое поколение 100G Трансиверов на технологии CMOS Photonics
• Основаны на стандартах
Соответствие 100GBASE-LR4
Соответствие OTU4 (4I1-9D1F)
Соответствие электрическим интерфейсам OIF (CEI-28G-VSR)
• Высокая плотность портов
Новое поколение устрйств предоставляет >70% уменьшение габаритов
Предоставляет плотность портов на картах маршрутизаторов опорного уровня 10 x 100GE
4x 25G электрические интерфейсы
Предоставляет 1Tbps/плата используя 10x100G-CPAK-LR4 – плотность портов выше ~ в 2.5 раза
• Низкое энергопотребление
Новое поколение устрйств предоставляет >70% уменьшение энергопотребления
Новое поколение интегральных схем
Применение технологии CMOS photonics SMF позволяет достичь лучших показателей по энергопотреблению
Short ReachLong Reach
СPAK - 100G Линейная плата
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 16
Такие же харатеристики WDM линейного порта как и у существующей 100G WDM
линейной платы
CPAK вместо CXP поддерживает LR4 и SR10 клиентские интерфейсы
42x 100G LR4 Транспондеров в одной Телекоммуникационной стойке, 6x в корзине
(~ в 3 раза лучше чем реализовано на рынке в данный момент!)
Может использоваться вместе с 10x10G Линейной платой для реализации 100G
MXP
2 x 40G SR4 Клиентских интерфейсов MXP используя CPAK (нет необходимости
использовать CFP Line Card)
Поддерживается как в шасси MSTP M6 так и M2
Варианты технологической реализации
DP-QPSK модулятора
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 17
Физические габариты различаются в разы, в зависимости от применяемых технологий
~ в 2 раза меньше
~ в 4 раза меньше
~ в 10 раз меньше
габариты и тепловыделение
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 18
Применение Si CMOS позволяет уменьшить
габариты компонентов в десятки раз
Tx
Rx
Сравнение физических габаритов оптическик
компонентов
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 19
• Сверх-компактная схема
• Уменьшение физических габаритов
• Уменьшение тепловыделения
• Уменьшение себестоимости
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 20
Эксперементальные результаты
характеристик Si P модулятора
* Произведено измерение характеристик в когерентной оптической системе 112Gb/s PMQPSK (DP-QPSK).
* Сравнение реализованных OSNR характеристик Si P модулятора по отношению к Lithium Niobate (LN)модулятору для тех же самых условий :
Точка - ТочкаПередача до 2427km SMF
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
0 10000 20000 30000 40000 50000
OS
NR
Pe
na
lty [
dB
]
CD [ps/nm]
BER=1e-2 BER=1e-3
BER=1e-4 BER=1e-5
Менее чем 0.4dB отличие характеристи в
сравнении LN и SiP MZM при значениях
CD до 41,000ps/nm, i.e. ~2,400km
Выводы эккперимента по перспективам применения
Si P CMOS технологий в оптическом транспорте
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 21
* Характеристики Si P модулятора сравнимы с модулятором LN* SiP модулятор пригоден для организации Long-Haul транспорта,при этом предоставляя существеннейшие преимущества:
Уменьшение габаритов
o ~ в 10 раз - для Silicon MZ модулятора интегрированного с драйвером по сравнению с LN MZ Модулятором
o ~ в 100- раз сравнивая только модуляторы: Silicon MZ vs.
LN MZ Modulator
Уменьшение энергопотребления(<1W дляPolMUX-QPSKмодулятора и драйвера реализованных с помощью SiP CMOSvs. 8W LN модулятора и драйвера)
Эволюция Модуляции Сигнала
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 22
Используемые форматы модуляций
4 бит/символ
CP-DQPSK
Квадратурная
фазовая
модуляция в двух
поляризационных
состояниях
2 бит/символ
DQPSK
Квадратурная
Фазовая
модуляция
Амплитудная
модуляция
1 бит/символ
OOK
Путь к скоростям за 100G:
Высокоуровневые форматы модуляций
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 23
Модуляция по фазе, амплитуде и поляризации
Сигнальное созвездие для CP-16QAM
(4+4бит/символ)
Сигнальное созвездие для CP-64QAM
(6+6бит/символ)
X-pol Y-pol
Сравнение характеристик различных
форматов модуляций
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 24
Эволюция DSP – Инвестиции Cisco
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 25
Основа создания терабитных сетей нового поколения
Availability: Mid-CY14
Реализация суперканалов
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 26
Ch1 Ch2 Ch3 Ch4
50GHz
Ch1 Ch2 Ch3 Ch4
50GHz 50GHz
Оптический мультиплексор
TX1 TX2 TX3 TX4
Существующая WDM система в соостветствии с
50GHz частотной сеткой
N:1 Оптический делитель
Найквист WDM система высокой плотности
DSP
TX1
DSP
TX2
DSP
TX3
DSP
TX4
l
передатчики,
согласованные
с DSP
Формирование
сигнала
Colorless -
мультиплексор
Наиболее плотное
расположение
каналов
Суперканал 1 Терабит
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 27
100Gb/sCP-DQPSKSub-Carrier
1 Tb/s Super-Channel
Емкость DWDM Систем
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 28
0
5
10
15
20
25
30
9,6
12,8
19,2
28.8
Емкость для пары оптических волокон
CP-DQPSK
100G per carrier
96 chs at 50GHz
CP-16QAM
200G per carrier
96 chs at 50GHz
CP-16QAM
200G per carrier / sub-carrier
Flex Spectrum
СегодняНовое
поколение чипов
Новое поколение
чипов и ROADM
Тераб
иты
в с
еку
нд
у
CP-DQPSK
100G per carrier
Flex Spectrum
Компоненты оптического транспорта
нового поколения
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 29
ROADMNPU
Switch Fabric
Масштабирование
Новые I/O
Coherent
DSP
Поддержка Мульти
модуляций
Расстояние vs
Емкость
Програмный выбор
нужной модуляции
Pluggable DWDM
Optics
Интеграция
съемных модулей
Устойчивость
работы при отказе
отдельных модулей
Полноценная
гибкость
19.12.2013 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
Пожалуйста, заполните анкеты.
Ваше мнение очень важно для нас.
Спасибо
Contacts:
Name: Sergey Pakhomov
Phone: +79859709726
E-mail: spakhomo@cisco.com
CiscoRu Cisco CiscoRussia
#CiscoConnectRu
top related