• Nem Talált Eredményt

Barta Péter

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Ossza meg "Barta Péter"

Copied!
30
0
0

Teljes szövegt

(1)

DWDM hálózat szolgáltatási körének bővítése

CWDM, 100G

Barta Péter

Alcatel-Lucent Magyarország

2013 március 27. - Sopron

(2)

Tartalom

1. CWDM

2. 100G, magasabb sebességek

(3)

Tartalom

1. CWDM

2. 100G, magasabb sebességek

(4)

CWDM – DWDM csatornaosztás

CWDM DWDM

„Ritka” osztásos WDM „Sűrű” osztásos WDM

nx10nm Jóval lazább

tűrések

-1nm körül vagy az alatt 200/100/50 (25/12,5) GHz Alapjel sávszélesség korlátozhat!

Kritikusak az eszközök paraméterei

1310nm 1550nm

... ...

CWDM

...

DWDM

1470nm

1530nm 1560nm

1610nm

λ

(5)

CWDM tulajdonságok

CWDM DWDM

Nagy csatornatávolságok (20nm) Kis csatornatávolságok (0,x nm) Kevés csatorna (általában 8x) Sok csatorna (40x – 80x)

C sávnál jóval szélesebb spektrum C sávon belüli spektrum

Nem erősíthető Erősíthető (EDFA)

Kis hatótávolság Nagy hatótávolság

Csak fix felépítés Fix és átkonfigurálható (ROADM) felépítés is

Alacsony költség Költségesebb

Jellemzően felhordó, metró hálózatban Metrótól gerinchálózatig

(6)

FELHORDÓHÁLÓZATI CWDM 1830 PSS

OT Edge device

DWDM Metro Core ring

Metro Access Spurs

B&W CWDM

λ1

Metro Access Ring O T

B&W/CWDM

OT for termination or B&W/CWDM to DWDM conversion (regen.)

CWDM

Bus architecture OT OT

OT OT Dual hubbing

B&W/CWDM

O T

O T

OT for termination or B&W/CWDM to DWDM conversion

(regen.)

OT for termination or B&W/CWDM to DWDM conversion (regen.)

1830 PSS

(7)

Alcatel-Lucent 1830 Photonic Service Switch (PSS) berendezéscsalád

 32 kártyahely

 FOADM (C- és DWDM)

 ROADM (DWDM)

 Max. 96 10G vagy 576 GE betétenként

 4 féle fix konfiguráció

 csak CWDM

 Nagy

hőmérséklettartomány

 16 forgalmi kártyahely

 FOADM (C- és DWDM)

 ROADM (DWDM)

 Max. 80 10G vagy 480 GE betétenként

 4 forgalmi kártyahely

 Nagy

hőmérséklettartomány

 FOADM (C- és DWDM)

 Redundáns táp

1830 PSS-1

1830 PSS-4

1830 PSS-16

1830 PSS-32

CORE CPE

A részegysége többsége valamennyi berendezésben használható Egyetlen közös felügyeleti rendszer

Széles interfészválaszték

1 RU betét

2 RU betét

8 RU betét 14 RU chassis

1830 PSS

(8)

FELHORDÓHÁLÓZATI CWDM –

GERINC DWDM ÖSSZEKAPCSOLÓDÁS

1830 DWDM Network 1830

CWDM

1 2x GE 1 2x GE

1830

PSS-1 GbE PSS-1 GbE

1 1G O T 1 1G O T

(9)

CWDM vonal OADM-el

Terminál OADM Terminál

M U X / D E M U X

M U X / D E M U X

Nincs erősítés -> a csillapítások összeadódnak (az OADM csillapítása is)!

(10)

Tartalom

1. CWDM

2. 100G, magasabb sebességek

(11)

WDM rendszerek összkapacitásának növelése

WDM rendszerek összkapacitásának növelési lehetőségei:

 csatornaszám növelése

□ sűrűbb csatornaosztás

□ szélesebb sáv használata

 csatornánkénti sebesség növelése

 további fizikai dimenziók bevonása, pl. polarizáció

(12)

Csatornánkénti sebesség 10Gb/s fölé növelése

Jóval összetettebb modulációs formák szükségesek, mint 10G-ig

 Eddigi lépések:

□ 2,5G: lehető legegyszerűbb NRZ/RZ OOK kódolás

□ 10G: szintén OOK de FEC használata 2,5G-vel azonos

hatótávolság elérésére

(13)

40G átvitel: modulációs formák / 1

Azonos modulációs forma esetén a 40G átvitel jóval érzékenyebb a fizikai hatásokra, mint a 10G:

 4x érzékenyebb a zajra

 4 x érzékenyebb a polarizációs módus diszperzióra (PMD)

 16x érzékenyebb a kromatikus diszperzióra (CD)

 érzékenyebb az önmaga által okozott (csatornán belüli) nemlinearitásokra is

Így, míg 10G esetén az egyszerű NRZ kódolás elegendő még a

legtöbb nagytávolságú átvitel megvalósítására is, 40G esetén már hatékonyabb modulációs formák szükségesek a korlátozó

tényezők leküzdésére

A szigorúbb feltételek hatékonyabb modulációs formákat kívánnak meg

(14)

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

Korlátozó tényezők

A J/Z tűrés és a nemlinearitások a két kulcs tényező, amely meghatározza az elérhető hatótávolságot:

Bármelyikkel szembeni tolerancia növekedés azonos mértékű hatótávolság növekedést tesz lehetővé

Nemlinearitások korlátozta megengedett legnagyobb csatornateljesítmény

J/Z biztosításához szükséges legkisebb csatornateljesítmény

Cs ato rn a te lj es ítm én y [a .u .]

Hatótávolság

(15)

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

Korlátozó tényezők

Ha a J/Z tűrés 3dB-t javul de a nemlinaritásokra 3dB-vel

érzékenyebb lesz a rendszer a hatótávolság azonos marad

A J/Z tűrés nem az egyetlen, a hatótávolságot meghatározó tényező!

3 dB-el gyengébb nemlinearitás tűrés

3 dB-vel jobb J/Z tűrés

Szakaszok száma

Cs ato rn a te lj es ítm én y [a .u .]

Hatótávolság

(16)

Melyik fizikai tulajdonságot moduláljuk?

• legkönnyebben modulálható

• use absorption or interference processes

• legkönnyebben detektálható (közvetlen)

közvetlen vétel késleltetővel

A szomszédos bit a fázis referencia

 a fázisugrás hordozza az információt

koherens vevő

A helyi oszcillátor a fázis referencia

Intenzitás

fázis -> amplitudó konverzió a vételnél  helyi oszcillátor lézer (koherens vétel)  önreferencia (különbségi moduláció)

Fázis

(17)

Kétállapotú differenciális fázismoduláció (DPSK)

A DPSK ~ 3-dB-el jobb érzékenységet nyújt, mint az OOK

( kizárólag szimmetrikus vevő esetén!) Adó:

A modulátort előkódolt

adatfolyammal hajtjuk meg

Vevő:

Szimmetrikus vevő egy bitidő késleltetéssel a szomszédos bitek közti különbség

detektálása érdkében

(18)

Négyállapotú differenciális fázismoduláció

(DQPSK)

Memoryless

OOK

C-NRZ

DST CRZ ACRZ

M-ASK CSRZ VSB-CSRZ

AP formats DB

PSBT PASS CAPS AMI

(DCS)

(D)PSK (D)QPSK

ASK/PSK QAM Multilevel

Memoryless

Intensity Phase

With memory

Chirp-free Chirped

Partial response

NRZ RZ NRZ RZ

NRZ RZ NRZ RZ

VSB SSB

Binary Multilevel Correlative coding

Binary Multilevel Pseudo-Multilevel

Integrated designs available Im{E}

Re{E}

11

00 10

01

(19)

Modulációs forma NRZ-OOK

Duobinary, PSBT

(RZ-)DPSK

(RZ-)DQPSK

Data

Precoded Data

LP

Clock Precoded Data

Eszközigény

Control

π /2

Clock Precoded Data

Precoded Data

Mach-Zehnder modulator

Delay

interferometer

Adó Vevő

Pulse carver

Pulse carver (RZ) Low pass at ~25% of bit rate

(or: use limited modulator bandwidth)

OR:

Különböző modulációs módok

eszközigénye

(20)

10G és 40G együttes átvitele

 Jelentős hatás még nagy csatornatávolságok esetén is

 csatornatávolság további növelése rontja az összkapacitást

 A nemlineáris egymásra hatások miatt kritikus a 10G – 40G együttes átvitel

 QPSK érzékenyebb, mint a DPSK

P / channel = -1dBm

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

0 50 100 150 200 250 300

Spacing to first adjacent channel (GHz)

Q ² ( dB)

csak 40G QPSK

10G NRZ-vel

együtt

(21)

10G kompatibilitás és megoldások

10G 20G 25G 40G 100G

Baud sebesség (szimbólum sebesség)

40G PDM-QPSK 40G

RZ-DQPSK 40G

DPSK Alacsony

10G kompatibilitás

10G

guard-band 10G guard-band

500GHz 50GHz 500GHz

50GHz

100GHz 50GHz

40G DPSK

40G P-DPSK

50GHz

40G PDM-QPSK 40G PDM-QPSK

Csatornák elhelyezése

(22)

λ /4

Vonali bejövő jel

ADC ADC

Vett jel

4 3

Helyi

oszcillátor (cw laser)

λ /4

félig

áteresztő

tükör ADC

ADC

DSP

1 2

3dB

Foto- diódák

Analóg- Digitális átalakítók

Digitális

jelfeldolgozás Koherens

keverő

Koherens rendszer

Koherens vétel

(23)

D ig it al C lo ck Re co ve ry Fr eq uen cy an d C arri er Ph as e r eco ver y Sym bo l id en ti fi ca ti on Po la ri za ti on De m ul ti pl ex in g a nd Equ al iz at io n Fr eq uen cy an d C arri er Ph as e r eco ver y

Re -sa m pl in g CD c om p. CD c om p. BER & Q ²

Sym bo l id en ti fi ca ti on BER & Q ²

j j

D ig it al C lo ck Re co ve ry Fr eq uen cy an d C arri er Ph as e r eco ver y Sym bo l id en ti fi ca ti on Po la ri za ti on De m ul ti pl ex in g a nd Equ al iz at io n Fr eq uen cy an d C arri er Ph as e r eco ver y

Re -sa m pl in g CD c om p. CD c om p. BER & Q ²

Sym bo l id en ti fi ca ti on BER & Q ²

j j

ADC

ADC DSP ADC

ADC DSP

PD2 PD3

PD3 Sa m pl in g Scope

PD1

Digitális jelfeldolgozás

(24)
(25)

Nem csak értéket („0” vagy „1”), hanem valószínűséget is megad

A korábbi („HD-FEC”) változatoknál nagyobb hibajavító képesség (10.5 dB, +2.2 dB) -> ~ 1,5x hatótávolság!

Visszakapcsolható HD-FEC üzemmódba, így a kompatibilitás biztosított A működése nagyobb fejrészt igényel (pl. 129.28.. Gbps OTU-4 esetén)

Soft Decision (SD) FEC

(26)

Photonic Service Engine Optikai chip

PSE

Év 2010 2012

Bitseb. 100 Gb/s 400 Gb/s

Támogatott vonali

sebességek 40G, 100G 40G, 100G, 400G

Rendszerkapacitás 8.8T >23T

Hatótávolság 2,000 Km > 3,000 Km

Fogyasztás/Gb* 6500 mW 4250 mW

*Chipset power per Gigabit

Az első sorozatban gyártott 400G chip

Kisebb helyigényű, nagyobb teljesítőképességű 100G kapcsolatok

*chipset fogyasztás

(27)

400G PHOTONIC SERVICE ENGINE

Az első sorozatban gyártott 400G chip

Koherens vevő Javított algoritmusok Javított frekvencia- és fázis detekció

Új modulációs módok Dinamikus demoduláció HD  SD FEC

Gyors ADC/DAC

Megnövelt bitsebességű konverter

Gyorsított mintavételezés Tx DSP

Jelalak formálás

(28)

88 hullámhossz X 100G  8.8T 44 hullámhossz X 400G  17.6T

 Kompatibilis az ITU 50 GHz csatornakiosztással

 Adó oldali jelformálás további 33% kapacitás növekedést tesz lehetővé (flexgrid esetén)

58 hullámhossz X 400G  23T

Hálózati kapacitás maximalizálása A szál lehető legjobb kihasználása

> 2.5X hálózati kapacitás

Több, mint kétszeres hálózati kapacitás

(29)

Összegzés

1. az alap DWDM hálózat (mint pl. a HBONE+ is) szolgáltatási köre, elérésének határai bővíthetőek arányos költségek mellett megvalósítható CWDM technológiával, amely olyan méretű végpontokat is közvetlenül WDM-en tesz beköthetővé, ami DWDM-el gazdaságtalan lenne. Alcatel-Lucent 1830 megoldásában ez integrált módon tehető meg, azaz a C- és DWDM tartomány egy egységes rendszert alkot.

2. a DWDM hálózaton belüli fejlődés egyik egyértelmű ága a magasabb (10Gb/s feletti)

bitsebességek alkalmazása, amik viszont jóval összetettebb technológia megoldásokat

kívánnak, úgy mint a fázismoduláció vagy a koherens vétel utófeldolgozssal. Mindezek

szükségesek ahhoz, hogy hosszú távon is biztosítható legyen a sávszélesség igények

kiszolgálása.

(30)

www.alcatel-lucent.com

Hivatkozások

KAPCSOLÓDÓ DOKUMENTUMOK

A meg ké sett for ra dal már ...83 John T.. A kö tet ben több mint egy tu cat olyan írást ta lá lunk, amely nek szer zõ je az õ ta nít vá nya volt egy kor.. A kö tet

(Véleményem szerint egy hosszú testű, kosfejű lovat nem ábrázolnak rövid testűnek és homorú orrúnak pusztán egy uralkodói stílusváltás miatt, vagyis valóban

Az akciókutatás korai időszakában megindult társadalmi tanuláshoz képest a szervezeti tanulás lényege, hogy a szervezet tagjainak olyan társas tanulása zajlik, ami nem

A kiállított munkák elsősorban volt tanítványai alkotásai: „… a tanítás gyakorlatát pe- dig kiragadott példákkal világítom meg: volt tanítványaim „válaszait”

Az olyan tartalmak, amelyek ugyan számos vita tárgyát képezik, de a multikulturális pedagógia alapvető alkotóelemei, mint például a kölcsönösség, az interakció, a

A CLIL programban résztvevő pedagógusok szerepe és felelőssége azért is kiemelkedő, mert az egész oktatási-nevelési folyamatra kell koncentrálniuk, nem csupán az idegen

Nagy József, Józsa Krisztián, Vidákovich Tibor és Fazekasné Fenyvesi Margit (2004): Az elemi alapkész- ségek fejlődése 4–8 éves életkorban. Mozaik

A „bárhol bármikor” munkavégzésben kulcsfontosságú lehet, hogy a szervezet hogyan kezeli tudását, miként zajlik a kollé- gák közötti tudásmegosztás és a