Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába 16. Távközlési és Informatikai hálózatok szeminárium ZALAKAROS, 2008. október 15-17.
Meskó Örs Magyar Telekom – PKI Fejlesztési Igazgatóság
Tartalomjegyzék A DWDM hálózatok építőelemei Optikai kapcsolók osztályozása Hullámhossz-blokkolásos Opto-mechanikai ROADM-ek kialakítása NG-DWDM bevezetése Hálózati képességek Bővítési lehetőségek
Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 2. oldal
1. generációs DWDM hálózat Eger
Miskolc Szerencs
Salgótarján
Kisvárda Nyíregyháza
Gyöngyös
Vác
Mátészalka
Füzesabony
Gödöllő Tatabánya
Győr
Debrecen
Jászberény
Budapest
Sopron Szombathely
Veszprém
Berettyóújfalu
Székesfehérvár
Tapolca Keszthely
Cegléd
Szolnok
Dunaújváros Kiskőrös
Zalaegerszeg
Kecskemét
Marcali Nagykanizsa
Paks
Kaposvár
Szekszárd
Kiskunhalas
Békéscsaba Orosháza
Szeged
Szigetvár
Mohács
Pécs
Baja
Felső hálózati sík Alsó hálózati sík Nagy WDM csomópont Kis WDM csomópont
Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 3. oldal
A tisztán optikai hálózatok lehetőségei
ROADM
ROADM
OXC
ROADM
ROADM
ROADM
ROADM
ROADM
ROADM
csomópontokban: OXC, ROADM (Optical Cross-Connect, Reconfiggurable OADM) nagytávolságú optikai összeköttetések, o/o/o tranzit (transzponder csak a végpontokban) védelmi funkciók az optikai tartományban rugalmas konfigurálhatóság Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 4. oldal
Az AON kialakítását lehetővé tevő technológia Csomóponti alapelemek ROADM
OXC (MD-ROADM)
A másodfokú csomópontokba (pl. gyűrűs hálózat esetén)
A 2-nél nagyobb fokszámú csomópontokba
Bármely vonali irányból bármely irányba blokkolásmentes hullámhossztovábítás Bármely hullámhossz bármely csomópontbeli ki/be csatolása Menedzselő rendszerből, vagy kontroll sík által vezérlet kapcsolás
TP
TP
TP
TP TP
OXC
Fixen, vagy menedzselő rendszerből állítható lambda kicsatolás
TP
TP
TP
TP
TP
TP
TP
Az egyes lambdák fixen átkötve
Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 5. oldal
Optikai kapcsolók osztályozása Az ROADM-ek és OXC-k optikai kapcsolási technológiáinak két fő csoportja: Hullámhossz blokkolásos (WB) Változtatható csillapítású tagokkal (VOA) Integrált sík hullámvezetőkkel (PLC) Elektro optikai Thermo (MZI) Buborék Félvezető optikai erősítőkkel (SOA) Folyadékkristályokkal Opto-mechanikai Léptető motoros Mikrotükrös rendszer (MEMS)
lencse lencse
- EO anyag
Másodfokú optikai csomópontok kialakításához
2-nél nagyobb fokszámú optikai csomópontok kialakításához
Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 6. oldal
Optikai kapcsolók kialakítása PLC alapú optikai kapcsolók PLC előnyei Minden kapcsolást, multiplexálást, demultiplexálást, VOA-t ugyan azzal a félvezetős eljárással egy kompakt eszközbe lehet integrálni kis méret Olcsó előállíthatóság Teljesítmény mérés és teljesítmény kontroll integrálhatóság PLC hátránya Bonyolult a nagyobb fokszámú eszközök előállítása Mach-Zender interferométer
„Y” elágazású thermo-optikai kapcsoló
Elv: a bejövő fényt kettéosztják, majd különböző hosszúságú útvonalon átvezetve újra egyesítik -> hullám erősítés vagy elnyomás
Elv: Y alakú hullámvezető ágainak változtatják a törésmutatóját, ezzel szabályozzák, hogy át tud-e haladni a fény, vagy sem
optikai hullámvezető
Y elágazású optikai hullámvezető Szubsztrát Optikai úthossz változtató Útvonal hossz változtatása lehet: piezo elektromos hatással, hőhatással…
Szubsztrát Vékony fűtő filmréteg Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 7. oldal
Optikai kapcsolók kialakítása MEMS alapú optikai kapcsolók Hullámhosszanként külön kapcsoló modulok kialakítása
forgatható 2D tükröcskék
N
MUX
1
MUX
2
MUX
2
3
1
1
3 4 5
pl. 41 VOA
1×N switch
MUX
DEMUX
2
n
Több vonali oldallal rendelkező több hullámhosszat blokkolás mentesen kapcsoló egység kialakítása (az OXC megvalósításának alapja) Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 8. oldal
2D-ROADM-ek kialakítása WB alapú ROADM
λ3 Drop
λ1
λ4
λ2 Add
λ3
Egyesítő
Osztó λ4 λ1 Egyesítő
Osztó λ2
Drop
Add
PLC alapú ROADM
λ3
λ4
λ1
λ2
Integr Integráált PLC
λ1
λN
Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 9. oldal
Másod és többedfokú optikai csomópontok kialakítása A oldal
C oldal
OXC funkció kialakítása meglévő ROADM-mel
ROADM ROADM
WSS
WSS Mesh Patch Panel
WSS
WSS
ROADM ROADM
A oldal
B oldal WSS
cl. MUX
cl. MUX
WSS
B oldal
D oldal
ADD/DROP cl. MUX
cl. MUX
cl. MUX
WSS
WSS
cl. MUX
WSS
WSS
ADD Bármely frekvenciájú optikai jelet tud fogadni, bármely port
„Színezetlen” multiplexer használata DROP Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 10. oldal
Másod és többedfokú optikai csomópontok kialakítása ADD
ROADM (MEMS alapú)
DROP
MUX
DEMUX
MEMS alapú kapcsoló modul 1
1
3 4
9
“B” oldali vonali irány
DEMUX
3
teljesítmény osztás: 70/30 DEMUX
DEMUX
2
1×9 switch 40
5
3
2
teljesítmény osztás: 70/30
1
DMX kártya
DEMUX
DROP
MUX kártya
DEMUX
Splitter
4
MUX
1×9 switch
9
DEMUX
40
DEMUX
5 DEMUX
MUX
DMX kártya
Splitter
2
“A” oldali vonali irány
DEMUX
MUX kártya
3 2 1
MEMS alapú kapcsoló modul
MUX
ADD
Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 11. oldal
NG-DWDM bevezetése a Magyar Telekom gerinchálózatába Főbb motívációk: • A jelenleginél jóval kevesebb transzponder szükséges az NG-DWDM hálózatban CAPEX megtakarítás • 1. generációs DWDM hálózat kiváltása OPEX megtakarítás • Távolról konfigurálható optikai csatornák OPEX megtakarítás A kiválasztott rendszer: • Huawei OSN 6800 berendezés család • Új fejlesztésű rendszer • Új hálózati képességek
Tulajdonságok: • Optikai szintű kapcsolás, nincs szükség O/E/O konverzióra, transzponderes 3R regenerálásra • multi-degree ROADM (max 8-ad fokú) • MD-ROADM: liquid crystal WSS (state of the art technology) • 80 opt. csatorna, 50GHz grid • Teljes „C” sávban hangolható transzponderek • Korlátozott 40 Gbit/s képességek • OTN képességek Szerencs Balassagyarmat
Miskolc
Tiszatardos
Salgótarján
Nyíregyháza
Főbb szolgáltatások: • IP MPLS gerinchálózat • T-Mobile MSC-MSC és RNC-RNC kapcsolatok • Belföldi és nemzetközi bérelt optikai csatornák
Vác
Gyõr
Sopron
Mezõkövesd Gyöngyös
Füzesabony
Ring 2
Kapuvár Debrecen Tatabánya Beled
BUDAPEST
Bicske
Ring 1
Monor
Jászberény Karcag
Érd
Sárvár Szombathely
Szolnok
Székesfehérvár
Törökszentmiklós Martfû
Körmend
Veszprém
Zalaegerszeg
Kunszentmárton Tapolca
Siófok
Ring 3
Keszthely Szentes
Mennyiségi jellemzők (2008-ban): • 3 teljesértékű gyűrű • 24 ROADM állomás (18xMD, 6x2D) • 9 optikai erősítő állomás
Dombóvár Kiskunhalas Hódmezõvásárhely
Baja Pécs
Szeged
Nagybaracska
Mohács
Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 12. oldal
NG-DWDM hálózati képességek
intermediate transponders (O/E/O conversion)
• •
WDM mux ROADM
ROADM
WDM mux
WDM mux
ROADM
WDM mux
WDM mux
WDM mux ROADM
Az új DWDM hálózat új lehetőségeket teremtett meg: A hálózat bármely két pontja között nem szükséges az optikai csatorna transzponderes 3R regenerálása (tisztán optikai)
intermediate transponders (O/E/O conversion)
az opt. csatornák 1+1-es védelemmel elláthatók, mert a tartalék csatornához nem kellenek plusz transzponderek ROADM ROADM opt. csatorna létesítés egyszerűsödése • távvezérelt konfigurálás (ROADM) • teljes sávban hangolható transzponderek TP
•
TP
TP
TP
automatikus optikai szintbeállítások • AGC Automatic Gain Control – az optikai erősítőben az erősítés mértéke mindig a beállított, függetlenül az üzemelő csatornák számától • ALC Automatic Level Control – egy szakasz csillapításnövekedése esetén a következő erősítőfokozatok kompenzálják a romlást • APE Automatic Power Equilibrium – az átviteli fr. sáv nemlinearitását kompenzálja az optikai csatornák egyedi szintállításával Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 13. oldal
NG-DWDM gerinchálózat továbbfejlesztési lehetőségei Hierarchikus struktúra: felső sík: NG-DWDM (AON) (core) Huawei OSN6800 alsó sík: AON-re felhordó (regional) hálózat
• regional
DWDM
• core
AON
Hálózati kiterjesztés a 3 gyűrűs struktúra a MD-ROADM-ek újabb fokaival szövevényesíthető növekszik a hálózati redundancia újabb pontok vonhatók a hálózatba Kapacitásbővítés jelenlegi kapacitás: csatornánként 10Gbit/s MD-ROADM: 80 csatorna 2D-ROADM: 40 csatorna, újabb PLC WSS-sel 80-ra bővíthető csatorna sebesség növelése 40Gbit/s-ra a szakaszok alkalmasak 40G átvitelére, de két szakasznál többön áthaladó opt. csatornát 3R regenerálni kell Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 14. oldal
További bővítési lehetőségek 1. opció: sűrűbb csatornakiosztás mux/demux gyártása bonyolult szofisztikált moduláció szükséges a kisebb csatornatávolság miatt rövidül az áthidalható távolság: több regenerálás szükséges kevesebb ROADM-en haladhat át egy opt. Csatorna 2. opció: bővítés „L” sávban Az infrastruktúrát ki kellene építeni az „L” sávra is A kialakított DWDM rendszerekkel nem lehetséges! 3. opció: bitsebesség növelése 40Gbit/s-ra kromatikus diszp. (CD) tűrés romlik polarizációs módus diszp. (PMD) tűrés romlik a eddig alkalmazott NRZ moduláció helyett szofisztikált moduláció szükséges Duobinary (PSBT-Phase Shaped Binary Transmission) Differential Phase Shift Keying (DPSK) Differential Quadrature Phase Shift Keying (DQPSK) A 40Gbit/s átviteli képesség drága. Jelenleg 4x10G olcsóbb, mint 40G Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 15. oldal
Összefoglalás NG-DWDM hálózati eszközök bevezetése Kapacitás bővülés
Új hálózati képességek megjelenése Távvezérelt konfigurálás/létesítés Dinamikus átrendezhetőség, hálózatkonszolidáció Védelmi megoldások Optimális hullámhosszgazdálkodás Üzemeltetés és csatornalétesítés során költségmegtakarítás
Jövőbeli előnyök További új funkciók (OTN switching, ASON - bevezethetőségi vizsgálatok) Az AON nem a jövő intelligens optikai hálózata, hanem annak előfeltétele
Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 16. oldal
Köszönöm a figyelmet!
Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába Meskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI 2008.10.16., 17. oldal
