Решения cisco для оптического транспорта
TRANSCRIPT
Почему нужны изменениядинамика рынка
Expenses
Revenue
OpEx
CapEx ARPU
СтоимостьПересечение технологийGMPLS
WSON
SDN
NFV
DWDM
100 Gig
IP/MPLS
MPLS-TP
OTN
SONET/SDH
Разнообразие сервисов
IPTV
BusinessEthernet
EPL
EVPLE-LAN
HSI
DCIL3VPN
MobileBackhaul
VoD
FTTx
L2VPN
• Рост трафика и динамики• Проблемы планирования
емкости в транспортной сети
• SONET/SDH – окончание жизни технологий
Обзор оборудования для транспортных сетей
NCS 4009
• 9 usable slot in the chassis (14 RU)• Agnostic 1.8Tb switching fabric• 15x 100G ports, 100x10G ports
NCS 4016
• 16 usable slot in the chassis• Agnostic 3.2Tb switching fabric• 32 x 100G ports, 320 x 10G ports
Обзор оборудования для транспортных сетей
NCS 2015
• 15 usable slot in the chassis (14 RU)
• 15x 100G Clients• 100x 10G Clients
NCS 2006
• 6 usable slot in the chassis (6 RU)
• 6x 100G Clients• 40x 10G Clients
NCS 2002
• 2 usable slot in the chassis (2 RU)
• 2x 100G Clients• 10x 10G Clients
Требования к ROADM нового поколения
• ROADM в прошлом обеспечивали работу с фиксированными каналами в ITU-T Grid
Битовая скорость либо модуляция, которые не соответствовали ITU-T grid не могли коммутироваться через ROADM
• Flex Spectrum ROADM снимает любые ограничения касающиеся решетки оптических каналов либо ширины полосы спектра оптических каналов
Добавляется возможность эффективно сочетать оптические каналы с разной скоростью передачи в рамках одной системы
Большая скорость отдельных каналов
Гибкость контроля нелинейных эффектов
в результате взаимодействия каналов
Поддержка чужеродных секций
мультиплексирования (Alien MS) 1 -
Od
d
1-
Even
2 -
Od
d
2 -
Even
3 -
Od
d
3 -
Even
4 -
Od
d
4-
Even
5 -
Od
d
5 -
Even
6 -
Od
d
6 -
Even
7 -
Od
d
100 G
bp
s
400 G
bp
s
1 T
bp
s
100 G
bp
s
1 T
bp
s
100 G
bp
s
Возможности наращивания емкости
Для перехода нановый уровень
нужно принципиально новое решение!
• Оптические каналы 40Gbps
– Необходим новый приемник и АЦП 22Gb/s
– Ширина спектра сигнала ~12GHz
• Оптические каналы 100Gbps
– Необходим новый приемник и АЦП 55Gb/s
– Ширина полосы сигнала ~28GHz
• Оптические каналы 1,000Gbps
– Необходим приемник и АЦП 550Gb/s
– Оптическая полоса ~280GHz
Super-channel (композитный канал?)
• Емкость системы распределяется в плотно расположенных в спектре под-несущих: Super-Channel
• В каждой под-несущей битовая скорость ниже, а битовая скорость соответствует используемым АЦП и DSP
• Скорость передачи символов оптимизируется соответственно возможностям оптических компонент и DSP
• Формат модуляции оптимизируется для прохождения максимального расстояния с максимальной спектральной эффективностью
• Количество под-несущих может оптимизироваться под емкость данного оптического канала (соединения)
Архитектура NG-DWDM
• Route & Select – один SMR модуль на направление
• Routed Fiber Shuffle –Пассивная матрица, масштабируемая без прерывания сервисов
• Различные наборы компонент для оптического ввода-вывода – от Colored/Directional до полностью Contentionless
Select WSS Route WSS
Направление B
Select W
SS
Ro
ute W
SS
На
пр
ав
ле
ни
е C
Sel
ect
WS
SR
ou
te W
SS
На
пр
ав
ле
ни
е A
Оптический ввод-вывод
Пассивная матрица с
возможностью
масштабирования
Transponders or
IP-over-DWDM Interfaces
Примеры компонент NG-DWDM
Flex Spectrum SMR Contentionless (CCOFS) Add/Drop Fiber Shuffle
• Flex Spectrum Single Slot 20-port WSS w/Integrated Amplifiers
• Integrated Connection Verification to guarantee proper cabling & Insertion Loss
• 16-fiber MPO to minimize cabling
• 16-channels Contentionless Add/Drop scalable in-service to 16-degree
• Single Line Card to scale Add/Drop capacity and Degree count
• Built-in 4-degree Contentionless
• Fully Passive & Modular Device to simplify Node Connectivity
• Different Mechanical Form Factors (1RU to 6RU) available
• Scalable in-service
Пример эволюции матрицы узла NG-DWDMM
D-4
8 ODD
4 x 4A1
B1 C1 D1
AD1
MF-DEG-5
MD
-48 EVEN
Bulk Att.
2 x EDFA
MF-4x4-COFS
4 x 4A1 B1 C1 D1
AD1
MF-DEG-5
A2 B2C2 D2
4 x 44 x 44 x 44 x 4
AD2
AD3
AD4
AD5
A3 B3 C3D3
4 x 44 x 44 x 44 x 4
AD6
AD7
AD8
AD9
A4 B4C4
D4
4 x 44 x 44 x 44 x 4
AD10
AD11
AD12
AD13
Развитие X-пондеров
• 100G модуль, поддерживающий SD-FEC, поставляется 2014 годаStarted shipping 100G SD-FEC Line cards in November 2014, with Release 10.1
– В модуле применяется nLight ASIC, в котором интегрированы когерентный приемник, Transmit Signal Shaping и SD-FEC
– B2B OSNR на 2дБ лучше чем в модулях, использующих HD-FEC
– Перенастройка Grid-less с шагом 0.1GHz
– Когерентный селективный приемник
– Переключение на запасной путь < 50 мс
– Встроенный PRBS для тестирования каналов end-to-end
• В обновлении 10.3 SW активирована модуляция 200G (16-QAM)
Развитие оптических модулей трансиверов
200G QSFP56(PAM4)
Optical NRZ(25G)
40
/50
G1
00
/20
0G
40
0G
100G CPAK(NRZ)
OpticalPAM4 (50/100G)
400G CFP2-56 (PAM4)
100G QSFP28(PAM4)
2017 2018201620152014 2019
OpticalPAM4
NRZ Host(25G)
NRZ Host(25G)
PAM4 Host(50G)
CPPI / CAUI4 (CPAK, CFP2)
50G SFP56 (PAM4)
100G SFP56 (PAM4)
…. и, возможно, началоembedded optics?
первый PAM4трансивер !
XLPPI / XLAUI (QSFP+)
50G hosts
100G hosts CEI-112G?
400G QSFP112(PAM4)
Архитектура транспортных сетей
Cетевой элементОбъединяющий L0/1/2
Multi-ChassisSwitch Fabric
NCS 4009
NCS 4016
NCS 2015
NCS 2000Фотонный транспорт
NCS 2006
NCS 4200
NCS 4200
NCS 4200
Доступ Ethernet
Кольца доступаSONET/SDH
Ethernet-over-SDH
PDH-over-SDH
Доступ PDH
Эмуляция соединений
• Возможны четыре различных режима работы
1. SAToP = Frame agnostic DS1/DS3
2. CESoP = Frame aware NxDS0
3. CEP = базируется на передаче контейнеров SDH (VT-12, VC-3, VC-4)
4. TSoP = Передача SDH Frame целиком + TOH (нет стандарта)
• Входной узел CEM разбивает TDM фреймы для пакетизации.
• Выходной узел CEM восстанавливает TDM фрейм из пакетов
TDM Frames
Пакетный узел с функцией CEM
CEM Packets
Пакетный узел сфункцией CEM
TDM Frames
PSN Header
PWMux
Control Word
Parts of TDM Frame
Идентификатор соединения
Транспорт между узлами CEM
AIS и передача RDI на другой конец соединения
Открытая сетевая среда для SDN
Модульность и компонентизация на уровне управления и передачи данных
Открытые интерфейсы в сочетании с оптимальностью работы сетевых функций за счет плотного взаимодействия между сетью и приложениями
Подстройка функций уровня управления под конкретную задачу
Увеличение надежность и производительности за счет разделения функций
Традиционная архитектураControl plane Архитектуры Control plane, использующие SDN
…
Применение SDN в транспортных сетях
• Разрабатывается масса полезных приложений
• Приложения будут работать через контроллеры Cisco и через контроллеры сторонних производителей
• Фокус на многоуровневую архитектуру
• Партнерство в области разработки приложений
• Базовые приложения обеспечат:
– виртуализацию
– активацию услуг
– ML оптимизацию
– ML восстановление
Applica on Descrip on
Mul -LayerVisualiza on TopologyandResources
Mul LayerProvisioning SimplesinglestepMLserviceac va on
Design/Planning GreenfieldorBrownfield,whatif,Strategic,etc…
CustomerPortal CustomerofthecustomerBusinessAppedtobillingandnetwork
Mul LayerOp miza on Op maluseofresources,periodicanalysis
Maintenance AlarmCorrela on,TCAsPMs,preemp veanalysisetc..
Mul LayerAssurance SLAs,QOS,Reports,etc…
SWManagement SWreleasemanagement
API to Controller
Cisco инвестирует в многоуровневую архитектуру и поддержкусторонних производителей