Optical Transport Network - Presentation Transcript1. “Optical Transport Network (?)” A technology walkthrough (c) Anuradha Udunuwara 1

2. What is “OTN”? • As per ITU-T, it’s G.709 standard – a.k.a Digital Wrapper (DW) – a.k.a Optical Transport Hierarchy (OTH) standard • In the industry/telco field? – OTN – POT (Packet Optical Transport) • packet (MPLS-TP?)+ TDM (SDH/PDH) + WDM + ROADM – Optical Packet Transport layer (c) Anuradha Udunuwara 2

3. Why OTN? • IP/MPLS core/backbone networks were originally designed and meant for IP services (ex: L3 VPN) • They are not designed for bulk transports (ex: wholesale L2 pipes) • It’s complex and inefficient to use IP, IGP, LDP, LSP etc. to transport L1 and L2 bulk data • Therefore, an OTN is required to address; – L1, L2 bulk transport and Optical Virtual Private Network (OVPN) – To make IP/MPLS backbone an overlay network with OTN addressing the resiliency and network high availability requirements • However, today’s industry practice is to move to OTN if the bandwidth requirements are 40Gbps and above (c) Anuradha Udunuwara 3

4. Main functionality provided by an OTN • Transparent transport of different optical clients • Interconnection of different administrative domains • Optical channel networking and protection • Performance monitoring and alarm supervision • Network management (c) Anuradha Udunuwara 4

5. DWDM • Increase fiber bandwidth • Lacks protection and management capabilities • strict network-design limitations imposed (c) Anuradha Udunuwara 5

6. SONET/SDH • protection and management capabilities are inherent (c) Anuradha Udunuwara 6

7. OTN aim • Combine the – Benefits of SONET/SDH (OAM&P) and – Bandwidth expandability of DWDM • Includes FEC (c) Anuradha Udunuwara 7

8. Pre-OTN WDM Vs. OTN Pre-OTN WDM OTN • simple transport • networking – solution • Bandwidth • Management enabler of multiplication by means WDM network of WDM transport • First transmission • Point-to-point technology in which application that can each stakeholder gets transport STM-N/OC-N its own (ODUk) as a service connection monitoring (c) Anuradha Udunuwara 8

9. Following technologies/standards have nothing to do with OTN but are mostly confused. • IP/MPLS • PBB/PBT • MPLS-TP Actually the above technologies address the same thing. (c) Anuradha Udunuwara 9

10.Non-IP network layer control • ASON (Automatic Switched Optical Network) • GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) • GMPLS ‘ starting point is based on the IP view of the transport plane: one physical layer – Fibers are the reference points – Equipment are black boxes identified by switching capabilities – Topology and link state information distributed to all equipment independent of network layer the equipment operates on (“peering”) • GMPLS is a tool box which can be used to support ASON’s view of the transport plane (c) Anuradha Udunuwara 10

11.ASON auto provisions the required BW(ex: another λ) (o.w manual provisioning) Without ASON With ASON • traffic grows • The client equipment • the customer analyses traffic request the establishment reports of a new connection and • he contacts the network sends a connection setup provider request • the job order moves on • the operator looks for a route • setup request is • the route is found and the acknowledged network is re-configured • the new connection is • the new connection is established! operational! (c) Anuradha Udunuwara 11

12.ASON (ITU-T) • Alternative/supplement for/to NMS based connection management • ASON does not change transport plane functionality • Signaling between transport equipment for network discovery • Each network element knows the network topology (c) Anuradha Udunuwara 12

13.The Optical Layer As the Transmission Medium • The optical layer is connection oriented (circuit switched), Lightpaths are easy to be established. • Lightpaths can be seen as LSPs between ingress and egress OXCs. • Multiprotocol Lambda Switching (MPλS) was defined as a control plane for optical networks. • MPLS and MPλS were then unified and called Generalized MPLS (GMPLS, RFC 3945) (c) Anuradha Udunuwara 13

14.GMPLS (IETF) • Extends MPLS to provide the control plane (signaling and routing) for devises that switch in any of these domains: packet, time, wavelength and fiber. • This common control plane simplify network OAM & automatic e2e Provisioning (c) Anuradha Udunuwara 14

15.Related / associated equipment/standards/technologies Equipment • OADM (optical add-drop multiplexer) • ROADM (Reconfigurable OADM) Standards/technologies • xWDM (photonics layer) • NG-SONET/SDH (EoSDH) (c) Anuradha Udunuwara 15

16.OADM • is a device used in WDM systems for multiplexing and routing different channels of light into or out of a single mode fiber • An OADM with remotely reconfigurable optical switches in the middle stage is called a ROADM (c) Anuradha Udunuwara 16

17.ADM vs. OADM ADM OADM • function in the • function in the photonic traditional SONET/SDH domain under WDM networks • Used by conventional DWDM networks (c) Anuradha Udunuwara 17

18.ROADM • ability to remotely switch traffic from a WDM system at the wavelength layer. • planning of entire bandwidth assignment need not be carried out during initial deployment of a system. The configuration can be done as and when required without affecting traffic already passing the ROADM. • ROADM allows for remote configuration and reconfiguration. • Included in most of the xWDM equipment • Improves xWDM • migration to mesh architectures is a secondary driver for ROADM architectures. (c) Anuradha Udunuwara 18

19.Optical Transport Networks - evolution scenarios short term medium term long term Introduction of GFP, enhanced addition of a reconfigurable WDM SDH/SONET control plane, either networks (ROADM) technologies and ASON or GMPLS based. OTN (c) Anuradha Udunuwara 19

20.So…..what OTN means in “simple” terms • An OTN consists of ROADMs with DWDM, which can provide transport for NG-SDH, IP/MPLS, PBB/PBT, MPLS-TP, Ethernet and ATM. The control plane of this network(ROADMs) is GMPLS or/and ASON based (EMS based). (c) Anuradha Udunuwara 20

Mạng lưới giao thông quang học - Presentation Transcript1. "Quang Mạng lưới giao thông (?)" Một hương công nghệ (c) Anuradha Udunuwara 12. "OTN" là gì? • Theo ITU-T, đó là tiêu chuẩn G.709 - hay còn gọi là kỹ thuật số Wrapper

(DW) - hay còn gọi là quang thông vận tải cấp bậc (oth) tiêu chuẩn • Trong ngành công nghiệp / công ty viễn thông trường? - OTN - POT (gói quang thông vận tải) • gói + TDM (SDH / PDH) + WDM + ROADM (MPLS-TP?) - Lớp quang gói Giao thông vận tải (c) Anuradha Udunuwara 2

3. Tại sao OTN? • IP / MPLS core / xương sống mạng ban đầu được thiết kế và có nghĩa là cho dịch vụ IP (ví dụ: L3 VPN) • Họ không được thiết kế để vận chuyển số lượng lớn (ví dụ: bán buôn L2 ống) • Đó là phức tạp và kém hiệu quả để sử dụng IP, IGP, LDP, LSP vv để vận chuyển số lượng lớn dữ liệu L1 và L2 • Do đó, một OTN là cần thiết để giải quyết; - L1, L2 vận chuyển số lượng lớn và Quang Virtual Private Network (OVPN) - Để làm cho IP / MPLS xương sống một mạng lưới phủ với OTN giải quyết các khả năng phục hồi và mạng yêu cầu sẵn sàng cao • Tuy nhiên, thực tế ngành công nghiệp hiện nay là di chuyển để OTN nếu các yêu cầu băng thông là 40Gbps và ở trên (c) Anuradha Udunuwara 3

4. Chức năng chính được cung cấp bởi một vận tải OTN • suốt của các khách hàng khác nhau quang • Kết nối các lĩnh vực khác nhau hành chính • kênh quang mạng và giám sát bảo vệ • Hiệu suất và giám sát báo động quản lý • Mạng (c) Anuradha Udunuwara 4

5. DWDM • Tăng chất xơ băng thông • Thiếu bảo vệ và khả năng quản lý • đúng thiết kế mạng hạn chế đối với (c) Anuradha Udunuwara 5

6. SONET / SDH • bảo vệ và quản lý vốn có khả năng được (c) Anuradha Udunuwara 67. OTN nhằm mục đích • Kết hợp - Lợi ích của SONET / SDH (OAM & P) và - Băng thông

mở rộng của DWDM • Bao gồm FEC (c) Anuradha Udunuwara 78. Pre-OTN WDM Vs. OTN Pre-OTN WDM OTN • đơn giản, giao thông vận tải • mạng -

giải pháp • Băng thông • Quản lý tạo khả năng nhân giống bằng phương tiện của mạng WDM của WDM giao công nghệ truyền dẫn đầu tiên • Point-to-point • trong đó ứng dụng có thể được vận chuyển mỗi bên liên quan STM-N / OC-N (ODUk) như là một giám sát kết nối dịch vụ (c) Anuradha Udunuwara 8 của riêng mình

9. công nghệ sau / tiêu chuẩn không có gì để làm với OTN nhưng chủ yếu là nhầm lẫn. • IP / MPLS • PBB / PBT • MPLS-TP Trên thực tế các công nghệ trên địa chỉ cùng một điều. (C) Anuradha Udunuwara 9

10.Non-IP mạng lớp kiểm soát • Ason (tự động chuyển mạch quang Network) • GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) điểm bắt đầu • GMPLS 'dựa trên chế độ xem IP của máy bay vận tải: một lớp vật lý - Sợi được các điểm tham chiếu - Thiết bị được các hộp đen được xác định bằng cách chuyển các khả năng - Cấu trúc liên kết và thông tin trạng thái liên kết phân phối cho tất cả các thiết bị độc lập của lớp thiết bị

mạng các hoạt động trên ("peering") • GMPLS là một hộp công cụ có thể được sử dụng để hỗ trợ xem Ason của các máy bay vận tải ( c) Anuradha Udunuwara 10

11.Ason tự quy định của BW cần thiết (ví dụ: một λ) (ow hướng dẫn cung cấp) Nếu không có Ason Với giao thông Ason • phát triển • Các thiết bị khách hàng • khách hàng phân tích lưu lượng yêu cầu các báo cáo thiết lập một kết nối mới và • ông liên lạc với mạng lưới sẽ gửi một kết nối yêu cầu nhà cung cấp • thiết lập trật tự di chuyển công việc về • Nhà điều hành sẽ cho yêu cầu một tuyến đường thiết lập • có • con đường được tìm thấy và mạng công nhận là cấu hình lại kết nối mới • là • các kết nối mới được thành lập! hoạt động! (C) Anuradha Udunuwara 11

12.Ason (ITU-T) • Thay thế / bổ sung cho / để NMS dựa trên kết nối quản lý • Ason không thay đổi chức năng vận chuyển máy bay • tín hiệu giữa các thiết bị vận tải để khám phá mạng • Mỗi phần tử mạng biết được cấu trúc liên kết mạng (c) Anuradha Udunuwara 12

13.Lớp quang Khi vừa truyền • Các lớp quang là hướng kết nối (chuyển mạch), Lightpaths dễ dàng được thiết lập. • Lightpaths có thể được xem như là LSPs giữa OXCs thâm nhập và đích. • Đa Lambda Switching (MPλS) được định nghĩa là một mặt phẳng điều khiển cho các mạng quang học. • MPLS và MPλS sau đó thống nhất và được gọi là tổng quát MPLS (GMPLS, RFC 3945) (c) Anuradha Udunuwara 13

14.GMPLS (IETF) • Mở rộng MPLS để cung cấp các máy bay điều khiển (báo hiệu và định tuyến) cho devises rằng chuyển đổi trong bất cứ lĩnh vực: gói, thời gian, bước sóng và chất xơ. • Kiểm soát máy bay này thường đơn giản hóa mạng OAM & Cung cấp E2E tự động (c) Anuradha Udunuwara 14

15.Liên quan / thiết bị liên quan / tiêu chuẩn / công nghệ thiết bị • OADM (quang học thêm-thả đa) • ROADM (cấu hình lại OADM) Tiêu chuẩn / công nghệ • xWDM (lượng tử ánh sáng lớp) • NG-SONET/SDH (EoSDH) (c) Anuradha Udunuwara 15

16.OADM • là một thiết bị được sử dụng trong các hệ thống WDM cho ghép kênh và định tuyến các kênh khác nhau của ánh sáng vào, đưa ra một sợi chế độ đơn • Một OADM với cấu hình lại từ xa thiết bị chuyển mạch quang trong giai đoạn giữa được gọi là một ROADM (c) Anuradha Udunuwara 16

17.ADM ADM so với OADM OADM • chức năng trong các chức năng • trong lượng tử ánh sáng truyền thống SONET / SDH miền theo mạng WDM • Được sử dụng bởi các mạng truyền thống DWDM (c) Anuradha Udunuwara 17

18.ROADM • khả năng chuyển đổi lưu lượng truy cập từ xa từ một hệ thống WDM tại tầng bước sóng. • lập kế hoạch chuyển nhượng toàn bộ băng thông không cần phải được thực hiện trong thời gian triển khai ban đầu của một hệ thống. cấu hình này có thể được thực hiện như và khi cần thiết mà không ảnh hưởng đến giao thông đã được đi qua các ROADM. • ROADM cho phép cấu hình từ xa và cấu hình lại. • Trong hầu hết các thiết bị xWDM Cải thiện • chuyển đổi • xWDM để lưới các kiến trúc là một trình điều khiển trung cho các kiến trúc ROADM. (C) Anuradha Udunuwara 18

19.Mạng quang học Giao thông vận tải - kịch bản tiến hóa ngắn hạn trung hạn dài hạn Giới thiệu của GFP, tăng cường thêm một cấu hình lại WDM SDH / SONET điều khiển máy bay, hoặc các mạng (ROADM) công nghệ và Ason hoặc dựa GMPLS. OTN (c) Anuradha Udunuwara 19

20.Vì vậy, ... .. những gì OTN có nghĩa là trong "đơn giản" từ • OTN An gồm ROADMs với DWDM, có thể cung cấp vận chuyển cho NG-SDH, IP / MPLS, PBB / PBT, MPLS-TP, Ethernet và ATM. Chiếc máy bay điều khiển của mạng lưới (ROADMs) là GMPLS hoặc / và Ason dựa (EMS dựa). (C) Anuradha Udunuwara 20

Optical Networking Trends & Evolution - Presentation Transcript1. Optical Networking Trends & Evolution

Christoph GlingenerMarch 2011

2. Optical Networking Trends & EvolutionOutlineTechnology status and evolutionCoding & ModulationOptical LayerProtocols & multi-layer integrationManagement & ControlCoding&Modulation Optical Layer Protocols / Multi-Layer Management/ControlSDOCDCFROADMH-Amp100GG.709OSSEthernetMTOSIGMPLSMulti-layerSolution requirements – system/component technologies – costs !

3. Channel Codingand ModulationCurrentandfuturekeyrequirementsTodayMostly 10G OOK40G was a transition step to coherent, DSP-based technologiesOOK, DPSK, DQPSK, PM-QPSKCommercial success and further lifetime questionable !PM-QPSK 100G coherent (1st generation) picking upWhat‘s next ?400G, 1T ?Maximise spectral efficiency vs. reach ?Minimise costs !Get flexibility by Software Defined Optics (SDO)TodayRS-FECConcat.-FECTurbo S-FECchannelcodingandmodulation?OOKDB

DPSKPM-QPSK2.5G10G40G100G

4. Channel Codingand ModulationRelative COGS oftransponders100G cohnormalized on 2011 10G costneedstobeadressed !Cost efficiency of 40G questionable – need low cost 100G option !

5. CodingAdd. NCG smaller vs. increasing OH1 dB add. by soft-in decodingModulationsingle pol., SSMF, 100km spans, ideal Raman, no DC, WDM with 5 channelsChannel Codingand ModulationWherearethelimits ?149813712611510493827160505101511.11.21.3

Shannon limitGaussianch.fibercapacitylimit [1]500kmShannon limitfor ideal FEC256QAMShannon limitsoft2000km2 bithard64QAM8000kmSpectral Efficiency (bits/s/Hz)Net CodingGain [dB] for BER=1e-1516QAM100G implementations8PSKQPSKShannon limitGaussianchannelG.709BPSK-1.520251.41.5transmission rateSNR/bit (dB)[1] Essiambre, et al., “Capacity Limits of Optical Fiber Networks,” JLT, vol. 28, no. 4, Feb. 2010.Scale by Superchannel/OFDM & spatial diversity (polarization/fiber)

6. Channel Coding and ModulationWhat do we need to get there ?High speed DSPs/DACs/ADCs : power limitation !Photonic IntegrationPhotonics are dominating optical transceiver size & costOptions : InP, hybrid, CMOS photonicsAdapted from Fujitsu Microelectronics≈1 mmOclaro : 40 Gb/s InP DQPSK Encoding Chip

7. Channel Coding and Modulation400G ?480 Gb/s (incl. 15% FEC OH)Nyquist WDM spectral shapingTotal BW = #subcarriers x symbol rate

Only noise limitations consideredOverall power remains constantChannel granularity: 50 GHzPM-64QAMCapacity x reach = const.PM-8QAMPM-QPSKPM-16QAMPS-QPSK100GPM-QPSK

8. Channel Coding and Modulation1T ?1200 Gb/s (incl. 15% FEC OH)Nyquist WDM spectral shapingTotal BW = #subcarriers x symbol rateOnly noise limitations consideredOverall power remains constantChannel granularity: 50 GHzCapacity x reach = const.PM-16QAMPM-8QAMPS-16QAMPM-QPSK100GPM-QPSK

9. Channel Codingand ModulationµWave Radio (fixed) EvolutionSDR, AMCAdaptive Modulation andCoding1970198019902000XPICCross PolarizationInterferenceCanceller (see PM)Analogue AM/FM0.5/0.2 Bit/s/HzReq. S/N @ BER 1E - 3[dB]Net Efficiency [Bit/s/Hz]QPSK1/22QPSK3/4216QAM3/4

416QAM5/64QPSKuncoded216QAM1/2416QAMuncoded464QAM1/2664QAM2/3664QAM3/4664QAM5/6664QAMuncoded6128QAM5/67256QAM5/68Code rateBit/SymbolNote : only convolutional coding consideredSource : Detecon

10.Channel Codingand ModulationµWave Radio – Adaptive Modulation & Coding (AMC)AMC to offer variable link ranges, data rates, availability @ BER 1E-11All overhead considered16-QAM, 25 min non-availability/year VBRCBR64-QAM, 115 min non-availability/year 

UBRVBRCBR4-QAM, 5 min non-availability/year CBRHitless switchingBetween PHY modesFIXED sliced spectrum givenSource : Marconi (now Ericsson)Hitless AMC for flexible usage of a FIXED sliced spectrum

11.Channel Coding and ModulationSoftware-Defined Optics (SDO) ?Reach [km]110012525002505000500350Basebandprocessor:Equalizer,Modem,SD-FECBasebandprocessor:Equalizer,Modem,SD-FECDACDAC64-QAMProgrammable400Gb/slinecard300IQ-Mod xIQ-Mod x32-QAMDACDAC25049-QAM16-QAM200LO laserLO laser25-QAMDACDAC

8-QAMData Rate [Gb/s]150400Gb/sIFIF#130 Gbaud15% SD-FEC50-300 Gb/s9-QAMIQ-Mod yIQ-Mod y100DACDAC4-QAMLO laserLO laser50OTL4.4x3DPSKADCADC0IQ-xCoherentRXIQ-yIQ-xCoherentRXIQ-y-5051015OSNR Margin [dB]ADCADCOTNProc. &Mux.ADCADCQPSKADCADCIF#230 Gbaud15% SD-FEC50-300 Gb/s16QAM

12.Exploitation of excess system marginIncreased capacity on shorter pathsBetter utilization on spectral resources, less interfaces0.25100G150G200G0.20.15Percentage of Routes0.10.050Source : DICONET Project50060070080090010001100120013001400Channel Coding and ModulationReach variation – SDO ExampleLink Length [km]

13.Channel Codingand ModulationSummarySoftware Defined OpticsNot fixed at 400G, 1T – fix/slice the spectrum !Adaptive Modulation & Coding (AMC)Universal Core Interface ?Component NeedsHigh Speed integrated ADCs/DSPs/DACsPhotonic Integration !… keep questioning the requirementsIs maximum spectral efficiency and reach the dominant goal ?Costs ? churn rates ? fiber shortage ?TodayRS-FECConcat.-FECTurbo S-FECchannelcodingandmodulationSDOOOKDB

DPSKPM-QPSK2.5G10G40G100G

14.Optical Layer – Line SystemCurrentandfuturekeyrequirementsToday‘scorelinesystem design targetsC-band, 96chs, 100Gb/sPM-QPSK Coherent, 2000+ kmSupported by optical amplificationLow nonlinear fiber signal degradationRaman booster & pre-amplifierImproved OSNRHybrid Raman + EDFA pre-amplifierWhat‘snext ?Reduce lossesImprove OSNR performanceIncrease transient suppressionTodayopticallayergain/power controlvariable gaincontrol?linesystem8 ch96 ch non-DCx160 ch C+LEDFARamanhybrid

15.Optical Layer – Line SystemFully integrated EDFA/Raman amplificationPerformance of different hybrid amplifiersImproved net noise figures by hybrid amplification 

16.Gain controlledOutput power=+21dBm & NF=4.5dBTransient event =1usec & Add/Drop=16dBGain excursion<1.5dBSelf saturatedOutput power=+21dBm & NF=4.5dBTransient event =1usec & Add/Drop=19dBGain excursion<0.4dBOptical Layer – Line SystemTransient suppressionIncreased transient suppression by fill lasers or self-saturation

17.Optical Layer – Line SystemSummaryFlexibility, enhanced system margin supported byReduced losses

ROADM design, low loss fiber ?Improved OSNRHybrid amplificationIncrease transient suppressionSelf-saturated EDFAsFast VOA integrated with EDFAsComponent needs :High power pump sourcesLow relative intensity noise Raman pump sourcesTodayoptical layergain/power controlvariable gain controlTransient immune,hybrid amplificationline system8 ch96 ch non-DCx160 ch C+LEDFARamanhybrid

18.Optical Layer - SwitchingROADM - Functional DefinitionsColorlessDirectionlessContentionlessFlexgridColorlessDirectionlessContentionlessColorlessDirectionlessDirectionlessFixed A/DWSSWSSWSSWSSWSSLineWSSWSSWSSWSSWSSWSS

WSSWSSWSSWSSWSSWSSWSSWSSWSSWSSWSSWSSA/DWDMWSSWDMWSSWSSTXTXTXTXTX

o Local channels

fixed in color and direction

o Any direction

o Local channels

fixed in color

o Any direction

o Any color

o Individual color

only per A/D path 

o Any direction

o Any color

o Color re-use on

same A/D path

o Any direction

o Any color

o Color re-use on

same A/D path

o Flexible channel

Bandwidth1xN WSS, Flexgrid1xN WSS1xN WSSWSSWSSWDM

19.Optical Layer – SwitchingCurrentandfuturekeyrequirementsFunctional Requirements8 degrees, scalableFull A/D capacity, scalableColorless – Directionless - ContentionlessFlexgrid – max. 80/96 channels @ 50 GHzNo single-point-of-failure (SPOF)Ease-of-usePhysical RequirementsMinimum loss, SNR degradation, crosstalkOptimum filtershape (cascading)Switching time ?Todayoptical layer100 GhzFlexgrid50 Ghz?switchingcolorlesscontenionlessdirectionlessFOADM2D-ROADMMD-ROADM

20.……Optical Layer - SwitchingROADMs … andthisishowitcouldlooklikeIL = 9 dB

Per degreeNo single-point-of-failureScalable in directions and A/D capacityMinimum lossIL = 9 dB……Here : Twin WSS architectureCould be splitter (check IL and Isolation)1x16 WSS1x16 WSSLine9 portsUp to 96 channels per port… but : all WSS need to beFlexgrid and are not available todayIL = 6 dBA/D1x4 Comb1x4 Comb……Scaling to reach full add/drop capacityw/o only 25% A/D capacity(need 768:24 = 32 feeds !)passive fiberarrangementIL = 1 dB…IL = 9 dB8 x24 WSS8 x24 WSS100% add/dropcapacity for all degrees(768 ch.)…

21.Optical Layer - SwitchingROADMs … it‘s all aboutcompromises !IL = 6 dBRestrict to max. 6 degrees …… or scale with couplersOn line side or WSS output sideInsertion Loss !!!Per degreeIL = 6 dB

…………1x9 WSS1x9 WSSLine4 portsUpto 96 channels per portMany different options (incl. reduction of A/D capacity)Cascading WSSsCombining WSS and multicast switches (PLC)Monolithic switch plus splitter and filters…Insertion Loss : in any case multiple amplifiers included !A/D

22.Optical Layer – SwitchingExample :MD – CDCF ROADM1x9 Line moduleA/D 1st stageA/D 8-channel IFEDFA-RAMANEDFA-RAMANSHUFFLE

23.Optical Layer – SwitchingSummaryCDCF ROADMs are here today !Ideal components not available todayRealization with supporting technologies possibleAvoid internal amplification as much as possibleEnsure steep passbands, proper isolationComponent needs :Line side WSS : 1xN Flexgrid with N as large as possibleA/D WSS : NxM with M as large as possibleOptical Power MonitoringMust be Flexgrid tooNeeded on line and add/drop sitesTodayopticallayer100 GhzFlexgrid50 GhzNG-CDCFswitchingcolorlesscontenionlessdirectionlessFOADM

2D-ROADMMD-ROADM

24.Protocols and Multi-Layer IntegrationCurrent and future key requirementsG.709 / OTNScalable wrapping, multiplexing and switching technology Evolved to be more Ethernet friendlyODUflex support channelization of TDM & packet interfacesHitless resizing provides for in-service channel sizingNeed to support future bitrates and transparent timingEthernet, MPLS-TP, MPLSAll evolving and having their playMulti-layer integration is the key challengeTodayT-MPLSMPLS-TP?transportpacketEFMCFMY.17311G10G40G/100GProtocols?SONETSDHTDMG.709v3G.709v1G.709v2

25. Includesrichprotection, OAM optionsPlus richandevolvingprotection, OAM, … standards (802.1/2/3,Y.1731,…)Protocolsand Multi-Layer IntegrationOTN+ETH PHY evolution

26.Protocols and Multi-Layer IntegrationMPLS-TP and EthernetBoth, Ethernet and MPLS extended with Transport Profiles (TP)OAM, protection, traffic engineering, static and dynamic options, …Comparison is difficultMPLS-TP might have benefits in MPLS interworking (but …)Ethernet is the data link layer, always !The clever bit is to ensure seamless interworkingMPLS, VPLSService VLANMPLS PWTunnel VLAN

Link VLANMPLS LinkEthernet, GFPODU switchingOTN Framing, FEC, OAMOptical switching and transportMultiple options to achieve the same !

27.Protocolsand multi-layerintegrationMulti-layer network study - resultsUS, 46 Nodes, 18 Tb/s, 1:1 packet:TDM-> 2:110GbE (grey)…OTU2 (grey)typicalrange23%savings…PacketSwitch(MPLS)OTU2 (grey)…10GbE (grey)…10GbE (grey)…OTU2 (grey)…Hybrid Packet/Circuit Switch (MPLS/ODU)…OTU4(grey)PacketSwitch(MPLS)CircuitSwitch (ODU)CircuitSwitch (ODU)OTU4(colored)……96 lDWDM96 l

DWDMContentionlessMD-ROADMOTU4(colored)OTU4(colored)…………96 lDWDM96 lDWDM96 lDWDM96 lDWDMContentionlessMD-ROADMContentionlessMD-ROADMUp to 23% savings with an integrated switchAutenrieth, et.al., “Benefits of Integrated Packet/Circuit/Wavelength Switches in Next-Generation Optical Core Networks”, NFOEC 2011, NMC4 

28.Protocols and Multi-Layer IntegrationSummaryG.709 / OTNExtend to higher (flexible !) dataratesEthernet, MPLS-TP, MPLSCore Networks : MPLS (over OTN)Multi-layer integrationProvides significant saving potentialsInteraction of the layers needs attention !TodayT-MPLSMPLS-TPMPLS/MPLS-TPtransportpacketEFMCFMY.1731IEEE 802.1/2/31G10G

40G/100G400G/1TProtocolsIntegrateSONETSDH400G/1T ?TDMG.709v3G.709v1G.709v2

29.Management andControlCurrentandfuturekeyrequirementsPrivate, TDM and lambda servicesPacket servicesMPLS / EthernetODU switchingOTN Framing, FEC, OAMOptical switching and transportTodayOSS Integration?managementandcontrolCorbaTL-1XML/MTOSISNMPQASONGMPLS

30.Management andControlKey enabler : multi-x control planeMulti-DegreeAuto-discovery of topology (OSPF-TE)Constraint-aware path computationAutomated signaling (RSVP-TE)Mesh networking, agile endpoint selection, tunable origination and regenerationMulti-RegionTransport networks growing in size and complexityFormerly islands, regional networks are linking upMulti-LayerFlexible, agile WDM transport layer, integrated Ethernet/MPLS layer, integrated OTN TDM layerMulti-ServiceAutomated RestorationFault detection/reporting, dynamic channel re-routeEmbedded Intelligence in Every Element

Multi-VendorProtocol standardization, proven InteroperabilityGMPLS core, OIF & ASON compatibility

31.Management and ControlOne Tool to handle the complexity : PCE ArchitectureSeparate where computation is needed from where it’s performedPath Computation Client (PCC)Requesting path computation services (can be NE, NMS, Tool, PCE)Path Computation Element (PCE)Performs path computations on behalf of PCCs or other PCEsStandardized toolbox approachDistributed, centralized, hybrid approachesSees nodes <E,F,G,H>Sees nodes <A,B,C,D,E>“compute A to H”“compute E to H”Sees selfPCEPCEPCC“E->F->G->H”“A->B->C->D -> E->F->G->H”Addressing the complexity in a standardized way 

32.Management andControlSummaryInteroperable network automation by standardized architectureIETF: Routing Area, multiple working groups e.g. PCEOIF: User-to-Network / Network-to-Network IAs (UNI/E-NNI)ITU-T: Automatically Switched Optical Network (ASON)TMF : Management frameworks and interfaces (e.g. MTOSI)Future needs are endless ! Multi-layer definitions/interactionsresource sharing, provisioning, protection, restoration, OAM interaction, …OTN extensionsOptical constraints (wavelength, path, OSNR,…)… many more !TodayOSS IntegrationAutomatedtop downmulti-layercontrolmanagementandcontrolCorbaTL-1XML/MTOSISNMPQ

ASONGMPLS

33.SummaryThe programmable & automated optical networkTodayOSS IntegrationAutomated top downmulti-layer controlmanagement and controlCorbaTL-1XML/MTOSISNMPQASONGMPLST-MPLSMPLS-TPMPLS/MPLS-TPtransportpacketEFMCFMY.1731IEEE 802.1/2/31G10G40G/100G400G/1TProtocolsIt won’t get boring !SONETSDH400G/1T ?TDMG.709v3G.709v1G.709v2100 GhzFlexgrid50 GhzNG-CDCFswitchingcolorlesscontenionless

directionlessFOADM2D-ROADMMD-ROADMoptical layergain/power controlvariable gain controlTransient imune,hybrid amplificationline system8 ch96 ch non-DCx160 ch C+LEDFARamanhybridIntegrateRS-FECConcat.-FECTurbo S-FECchannel codingand modulationSDOOOKDBDPSKPM-QPSK2.5G10G40G100G

34.Thank you !Specialthanksto :Finisar, Fujitsu Microelectronic, JDSU, Oclaro, Juniper & ADVAcglingener@advaoptical.comIMPORTANT NOTICEThe content of this presentation is strictly confidential. ADVA Optical Networking is the exclusive owner or licensee of the content, material, and information in this presentation. Any reproduction, publication or reprint, in whole or in part, is strictly prohibited. The information in this presentation may not be accurate, complete or up to date, and is provided without warranties or representations of any kind, either express or implied. ADVA Optical Networking shall not be responsible for and disclaims any liability for any loss or damages, including without limitation, direct, indirect, incidental, consequential and special damages, alleged to have been caused by or in connection with using

and/or relying on the information contained in this presentation.Copyright © for the entire content of this presentation: ADVA Optical Networking.