Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar ... · • Huawei OSN 6800 berendezés család • Új fejlesztésűrendszer • Új hálózati képességek Főbb motívációk:

Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar Telekom transzporthálózatába

16. Távközlési és Informatikai hálózatok szemináriumZALAKAROS, 2008. október 15-17.

Meskó ÖrsMagyar Telekom – PKI Fejlesztési Igazgatóság

Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar TelekomtranszporthálózatábaMeskó Örs Magyar Telekom, PKI-FI2008.10.16., 2. oldal

Tartalomjegyzék

� A DWDM hálózatok építőelemei

� Optikai kapcsolók osztályozása� Hullámhossz-blokkolásos� Opto-mechanikai

� ROADM-ek kialakítása

� NG-DWDM bevezetése� Hálózati képességek� Bővítési lehetőségek


Budapest

Pécs

MiskolcSalgótarján

Szeged

Felső hálózati sík

Nagy WDM csomópont

Kis WDM csomópont

Székesfehérvár

Győr

Sopron

Debrecen

Szolnok

Zalaegerszeg

Veszprém

Nyíregyháza

Kaposvár

Keszthely

Szombathely

Tatabánya

Békéscsaba

Berettyóújfalu

Kecskemét

Mohács

Szekszárd

Paks

Dunaújváros

Eger

FüzesabonyGyöngyös

Kiskőrös

Nagykanizsa

Tapolca

Alsó hálózati sík

Marcali

Szigetvár

Kiskunhalas

Baja

Orosháza

Jászberény

Szerencs

Cegléd

Vác

Gödöllő

Kisvárda

Mátészalka

1. generációs DWDM hálózat


A tisztán optikai hálózatok lehetőségei

� 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

RO

AD

M

RO

AD

MROADM

ROADM

RO

AD

M

RO

AD

M

ROADM

ROADM

OXC


Az AON kialakítását lehetővé tevő technológiaCsomóponti alapelemek

TPTP TPTP

TPTP

TP

TP

TP

TP

TPTP

TPTP

TPTP TPTP

Az egyes lambdákfixen átkötve

OXCOXC

TP

TP

TP

TP

TPTP

Fixen, vagy menedzselőrendszerből állíthatólambda kicsatolás

ROADMA másodfokú csomópontokba(pl. gyűrűs hálózat esetén)

OXC (MD-ROADM)A 2-nél nagyobb fokszámúcsomópontokba

� Bármely vonali irányból bármely irányba blokkolásmenteshullámhossztovábítás� Bármely hullámhossz bármely csomópontbeli ki/be csatolása� Menedzselő rendszerből, vagy kontroll sík által vezérlet kapcsolás


Optikai kapcsolók osztályozása

Másodfokú optikaicsomópontokkialakításához

2-nél nagyobbfokszámú optikaicsomópontokkialakításához

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


Optikai kapcsolók kialakításaPLC 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

Y elágazásúoptikai hullámvezető

Szubsztrát

Vékony fűtőfilmréteg

Mach-Zender interferométerElv: a bejövő fényt kettéosztják, majd

különböző hosszúságú útvonalon átvezetve újra egyesítik -> hullám erősítés vagy elnyomás

„Y” elágazású thermo-optikai kapcsolóElv: Y alakú hullámvezető ágainak változtatják

a törésmutatóját, ezzel szabályozzák, hogy át tud-e haladni a fény, vagy sem

Útvonal hossz változtatása lehet: piezoelektromos hatással, hőhatással…

Szubsztrát

Optikai úthosszváltoztató

optikai hullámvezető


Optikai kapcsolók kialakításaMEMS alapú optikai kapcsolók

forgatható2D tükröcskék

1

2

N

Hullámhosszanként külön kapcsolómodulok kialakítása

Több vonali oldallal rendelkezőtöbb hullámhosszat blokkolás mentesen kapcsoló egység kialakítása (az OXC megvalósításának alapja)

DE

MU

X

1

2

MU

X n

1

2

3

4

5

pl. 41

VOA 1×Nswitch

MU

XM

UX

MU

X

3


2D-ROADM-ek kialakítása

WB alapú ROADM

Osztó Egyesítő

Egyesítő

AddDrop

Add

Osztó

Drop

λ1 λ2λ3 λ4

λ3 λ4

λ3

λ4

λ1 λ2

λ1

λ2

Osztó Egyesítő

Egyesítő

AddDrop

Add

Osztó

Drop

λ1 λ2λ3 λ4

λ3 λ4

λ3

λ4

λ1 λ2

λ1

λ2

PLC alapú ROADM

IntIntegregrááltlt PLCPLC

λ1 λN

IntIntegregrááltlt PLCPLC

λ1 λN


Másod és többedfokú optikai csomópontok kialakítása

OXC funkció kialakításameglévő ROADM-mel

WSSWSS

Mesh Patch

Panel

Mesh Patch

Panel

WSSWSS

WSSWSS

WSSWSS

A oldal C oldal

B oldal D oldal

ROADMROADM

ROADMROADM

WSS

cl.

MUX

A oldal

cl.

MUX

WSS

B oldal

WSS

WSS

WSS

WSScl.

MUX

cl.

MUX

cl.

MUX

ADD/DROPcl.

MUX

DROPADD

Bármelyfrekvenciájú optikai jelettud fogadni, bármely port

WSS

cl.

MUX

A oldal

cl.

MUX

WSS

B oldal

WSS

WSS

WSS

WSScl.

MUX

cl.

MUX

cl.

MUX

ADD/DROPcl.

MUX

DROPADD

Bármelyfrekvenciájú optikai jelettud fogadni, bármely port

„Színezetlen” multiplexer használata


Másod és többedfokú optikai csomópontok kialakítása

“A”

old

ali

von

ali

irá

ny

“B”

old

ali

von

ali

irá

ny

ROADM

(MEMS alapú)

MU

X

1

2

DE

MU

X 9

1

2

3

4

5

401×9

switchD

EM

UX

DE

MU

XD

EM

UX

3

teljesítmény osztás: 70/30Splitter

MEMS alapú kapcsoló modul

MU

X

1

2

DE

MU

X

9

1

2

3

4

5

40

1×9switch

DE

MU

XD

EM

UX

DE

MU

X

3

teljesítmény osztás: 70/30

MEMS alapú kapcsoló modul

MUX

kártyaMUX

DMX

kártyaDEMUX

ADDDROP

MUX

kártya

ADD DROP

DMX

kártya

MUX DEMUX

Splitter


NG-DWDM bevezetése a Magyar Telekom gerinchálózatába

A kiválasztott rendszer:• Huawei OSN 6800 berendezés család• Új fejlesztésű rendszer• Új hálózati képességek

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

Főbb szolgáltatások:• IP MPLS gerinchálózat• T-Mobile MSC-MSC és

RNC-RNC kapcsolatok• Belföldi és nemzetközi

bérelt optikai csatornák

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

Mennyiségi jellemzők (2008-ban):• 3 teljesértékű gyűrű• 24 ROADM állomás (18xMD, 6x2D)• 9 optikai erősítő állomás

Körmend

Hódmezõvásárhely

Nagybaracska

Kapuvár

Beled

Füzesabony

Gyõr

Monor

Keszthely

Tapolca

Dombóvár

Veszprém

Sárvár

Szombathely

Nyíregyháza

Siófok

Vác

Érd

Balassagyarmat

Salgótarján

Tatabánya Bicske

Karcag

Jászberény

GyöngyösSopron

Szentes

Törökszentmiklós

Martfû

Kunszentmárton

Mezõkövesd

Szerencs

Tiszatardos

Mohács

Kiskunhalas

Baja

BUDAPEST

Pécs

Miskolc

Szeged

Székes-fehérvár

Debrecen

Szolnok

Zalaegerszeg

Ring 1

Ring 2

Ring 3


NG-DWDM hálózati képességekAz új DWDM hálózat új lehetőségeket teremtett meg:

� A hálózat bármely két pontja között nem szükséges az optikai csatorna transzponderes 3R regenerálása (tisztán optikai)

WD

M m

ux

WD

M m

ux

WD

M m

ux

WD

M m

ux

intermediate transponders

(O/E/O conversion)

WD

M m

ux

WD

M m

ux


(O/E/O conversion)

WD

M m

ux

WD

M m

ux

WD

M m

ux

WD

M m

ux


(O/E/O conversion)

WD

M m

ux

WD

M m

ux


(O/E/O conversion)

ROADM ROADMR

OA

DM

RO

AD

M

ROADM ROADMR

OA

DM

RO

AD

M

• az opt. csatornák 1+1-es védelemmel elláthatók, mert a tartalék csatornához nem kellenek plusz transzponderek

• opt. csatorna létesítés egyszerűsödése• távvezérelt konfigurálás (ROADM)• teljes sávban hangolható transzponderek

• 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

TPTPTPTP TPTPTPTP

ROADMROADMROADMROADM ROADMROADMROADMROADM

TPTPTPTP TPTPTPTPTPTPTPTP TPTPTPTPTPTPTPTP TPTPTPTP


NG-DWDM gerinchálózat továbbfejlesztési lehetőségeiHierarchikus struktúra:

� felső sík: NG-DWDM (AON) (core) Huawei OSN6800

� alsó sík: AON-re felhordó(regional) hálózat

AONDWDM

• core• regional

AONDWDM

• core• regional

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


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

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

A kialakított DWDM rendszerekkel nem lehetséges!


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


Köszönöm a figyelmet!

Documents

Újgenerációs DWDM eszközök bevezetése a Magyar ... · • Huawei OSN 6800 berendezés család • Új fejlesztésűrendszer • Új hálózati képességek Főbb motívációk: