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Jornadas Red-Iris : Redes ópticasRedes ópticasPamplona 2001 David BenitoDavid Benito dbenito@unavarra.es
MAD
VLCBCN
Arquitecturas /Tecnologías/Servicios de Red
Cobre +ADSL
Radio/Móvil
Interfaz ópticoabierto
AC
CE
SOAcceso óptico directo
OTRO
ADM de paquetes
OXC de paquetes
TR
AN
SPO
RT
E
Nivel de transportefotónico
USUARIO
HFRPTT’s HFC
Nodoóptico
SCM (DC-1 GHz)
(Niveles: físico, enlace, red)
Fijo y móvil
Set Top Box:TV digital, i TV,
WebTV
Red-Iris : Operador de telecomunicación en entorno WAN RED ÓPTICA SDH/SONET
WAN
MAN
LAN
Objetivos de la Red-IrisObjetivos de la Red-Iris
• Abaratar costes de transporte• Solución escalable a prueba de futuro (equipamiento
de comunicaciones propio y fibra en alquiler)• Alta fiabilidad de la red• Gestión extremo a extremo y QoS para soportar el
alquiler de los canales• Tiempo corto de puesta en servicio
RED ÓPTICA DWDM SDH/SONET
Satisfacer las necesidades de sus servicios con un coste competitivo
VLCBCN
MAD
Topología RED SDH/SONETTopología RED SDH/SONET
ANILLO: pasivo o activo
Evolución/Tendencia
Hoy las fronteras estándifusas gracias alimpacto de DWDM
Anillo activo simple
Enlace punto a punto: TX/SMF/RX
1λ / WDM / DWDMtiempo
Lightpath
Redes ópticas clásicas
Cualquier arquitectura de una redóptica clásica se puede dividir en unconjunto de:
ENLACES PUNTO A PUNTO
V / I I / Vx(t) If
y(t)
Popt
Ip
P’opt
TX FO RX
Enlaces punto a puntoEnlaces punto a punto
1310 nm
II
1550 nm
III
0.35
0.20
ED
FA
G.653
G.652
0
17
ps/nm/kmD(λ)
α (λ) dB·km
DFB-LD
FP- LD
LED
S-SMF NZ-DSF
pinAPD
Bandas: S C L
Detección DirectaDetección Directa
– TX MI– A.O Amplificador Optico– 3R Regenerador 3R (Regenerating, Reshaping, Retiming)– RX DD– OAM Operación, Administración y Mantenimiento– TDM Time Division Multiplexing
Aumento capacidad Aumento de la velocidad Limitaciones tecnológicas.
Sistema TDM por fibra óptica
MMUUXX
AOAO AOAO3R3R
DDEEMMUUXX
Datos serieReloj
OAM
Datos
Reloj
OAM
DatosTX RX
Enlaces punto a punto: Evolución (I)Enlaces punto a punto: Evolución (I)
TX RX
rep. e/o
MMF (SI,IG)
0.8 / 1.3 µmLED P
λ
TX RX
rep. e/o
S-SMF
1.3 µmMLM LD P
λ
BR·L = 50 / 2000 Mbps ·km
BR·L = 88 Gbps ·km
TX RX
rep. e/o
SMF (S,DS,DF)
1.55 µmSLM LD
P
λ
RX
SMF (S,NZ) 1.55 µmSLM LD
P
λ
HP-LD
PMF
MZ-EOM
HP-LD
PMF
MZ-EOM
HP-LD
PMF
MZ-EOM
P
λ..WDM
RX
RX
CF
EDFAMUX DEMUX
rep. óptico
λ1
λ2
λn..
Enlaces punto a punto: Evolución (II)Enlaces punto a punto: Evolución (II)
BR·L = 400 Gbps ·km
< 2.5 Gbps
> 2.5 Gbps
Enlaces punto a punto: Evolución de la capacidadEnlaces punto a punto: Evolución de la capacidad
DWDMDWDM Enlace punto a punto de gran capacidad
(ITU-T G692 Optical Interfaces for Multichannel Systems with Optical Amplifiers)
Y puede dotar al enlace/red de una mayor funcionalidad,p.e:
λoscλ
Canal 2
Canal n
Canal 1
Canal desupervisión
λ1 λnCanal de
supervisión
Canal 2
Canal n
Canal 1
AO
Tx Tx λ1λ1
Tx Tx λ2λ2
Tx Tx λλnn
RxRx 1 1
RxRx 2 2
RxRx n n
AOAO AOAO
Tx Tx λλoscosc Rx Rx λλoscosc
MMUUXX
DDEEMMUUXX
AOAO
Banda C(∆υ=100 GHz)
DWDMDWDM Enlace punto a punto bidireccional
Canal 2
Canal n-1
Canal 1
Canal n
Canal 2
Canal n-1
Canal 1Tx Tx λ1λ1
Rx Rx 22
Tx Tx λλnn
RxRx 1 1
TxTx λλ22
RxRx n-1 n-1
Rx Rx nn TxTx λλnnCanal n
AO AO AO
DWDMDWDM Enlace punto a punto transmisión multiformato
DWDMDWDM Evolución de la infraestructura de red: REDES DWDM REDES DWDM (I)
OADM
OADM: inserción / extracción en longitud de onda
Fijo
Sintonizable
La elección no es un asunto baladí(coste, flexibilidad), ya que un OADMsintonizable exige el uso de TLD yconmutadores en λ (conmutadorespacial y encaminador en λ)
Red óptica DWDM/SDH
DWDMDWDM Evolución de la infraestructura de red: REDES DWDM REDES DWDM (III)
Protección frente a caídas: Redundancia espacial y en longitud de onda
DWDMDWDM Evolución de la infraestructura de red: REDES DWDM REDES DWDM (IV)
Interconexión de anillos WAN
OXC: Optical Cross-Connect
Σi λi
Σi λi
Σi λi
Σi λi
OXCOXC
Σ i λi
Σ i λi
Σ i λi
Σ i λi
TxTx y y RxRx locales locales
λ co
nve
rter
s
DWDMDWDM Evolución de la infraestructura de red: REDES DWDM REDES DWDM (V)
Red óptica DWDMRed óptica DWDM Capas / Estándares de transmisión
tiempomañanahoyayer
IP over ATM over SDH
IP over SDHPackets-over-SDH (POS)
IP over DWDM
Red óptica DWDM SDH/SONETRed óptica DWDM SDH/SONET Para cursar tráfico IP
Niveles Torre ISO
Router IP
RedSDH
Nivel IP
Nivel SDH
Nivel óptico
Lightpath
Conexión SDH
Router IP
Router IP
Circuitos virtuales
Aplicaciones de usuario
Físico
Transporte
AplicaciónPresentación
SesiónServicios
Red
RedEnlace
IPSDH
RedEnlace
RedEnlaceFísico
Entrega de información libre deerrores (pto a pto)
Circuitos virtuales o datagrama(encaminamiento)Tramas, MUX/DEMUX, FEC,MAC
Sección fotónica
Red óptica DWDM SDH/SONETRed óptica DWDM SDH/SONET estándares
* Nivel definido por la ITU (especialmenteadecuado para describir redes DWDM)
Proporciona un ligtpath a niveles superiores, esdecir una conexión entre dos puntos de la red
SONET signal SDH signal Bit Rate (Mbps) Optical ChannelSTS-3STS-12STS-48STS-192
STM-1STM-4STM-16STM-64
155.52622.08
2488.329953.28
OC-3OC-12OC-480C-192
SDHLayer
OpticalLayer*
Section
NivelEnlace
Channel
Torre ISO
Physical
Multiplexsection
Amplifiersection
OC
OAS
OMS
PathLine
NivelFisíco
- Jerarquías SDH
- Equipamiento SDH
TM Multiplexor terminal o LTE
ADM Multiplexor ADD/DROP (cambio de jerarquía SDH)
DCS Crossconnect digital (intercambiador de tráfico hastaun cierto nivel de jerarquía SDH)
- OC-N
Define el equipamiento óptico (transmisor: LED, MLM SLMy λ , Fibra: SMF) necesario para cubrir secciones detransmisión (SR/IR/LR/ULR), especificando las pérdidasmáximas entre el equipo transmisor y receptor
Infraestructura de RedInfraestructura de Redóptica DWDM SDH/SONETóptica DWDM SDH/SONET
Ejemplos dearquitecturas (I)
DCS
DCS
DCS
DCS
ADM
ADMA
DM
AD
M
eléctricoóptico
Red óptica SDH clásica:
(OC-48/2.5 Gbps)
Doble anillo con trafico endirecciones opuestas
Nodos:
- Incorporan ADM paramultiplexar niveles OC-12/622 Mbps y OC-3/155Mbps.
- DCS extraen niveles debaja velocidad, p.e DS3:45 Mbps, DS1: 1.5 Mbps
INCREMENTO DE TRAFICO
Infraestructura de RedInfraestructura de Redóptica DWDM SDH/SONETóptica DWDM SDH/SONET
Ejemplos dearquitecturas (II)
eléctricoóptico
Red óptica SDH DWDMclásica:
(4 λ a OC-48: 10 Gbps)
Subir la capacidad de enlacespunto a punto por DWDM
Nodos:
- En cada nodo la señalDWDM es demultiplexada yconvertida a señales eléctricas
- La conmutación se lleva acabo en el dominio eléctricopor ADM y DCS (4 ADM y 4DCS por nodo)
ENCAMINAMIENTO ENDOMINIO OPTICO
WDMMUX
WDMDEMUX
Infraestructura de RedInfraestructura de Redóptica DWDM SDH/SONETóptica DWDM SDH/SONET
Ejemplos dearquitecturas (III)
eléctricoóptico
Red óptica SDH DWDM conencaminamiento fijo enlongitud de onda:
(4 λ a OC-48: 10 Gbps)
Red fija: Los nodosencaminan directamente lasλ’s que deben pasar por él, sinnecesidad de terminar en unADM. Se reduce el número deADM soportando el mismotráfico. Enlaces entre el nodosiguiente y el consecutivo.
Solución de menor coste y massencilla.
Para dotar de FLEXIBILIDAD a la red
WDMMUX
WDMDEMUX
EDFA
Infraestructura de RedInfraestructura de Redóptica DWDM SDH/SONETóptica DWDM SDH/SONET
Ejemplos dearquitecturas (IV)
eléctricoóptico
Red óptica SDH DWDM conencaminamiento flexible enlongitud de onda:
(4 λ a OC-48: 10 Gbps)
Red flexible: Permiteconmutar/enrutar tráfico(tráfico entre nodos escambiante) o dotar a la red deun sistema de redundancia(ante la posible caída de unnodo).
Necesita de OADM’ssintonizables (AWG,acopladores y conmutadores).
Reducción de coste y mejorade la capacidad de la red.
OADM
EDFA
OADM
OADM
OADM
OADM
WAN (SDH/SONET) / MAN-LAN ( MAN-LAN (Gigabit EthernetGigabit Ethernet))
BCN
MAD
VLC
...PON*
Gigabit Ethernet
*Red óptica pasiva (PON):‘flexible, bajo coste y mantenimiento’
Arquitectura punto-multipunto‘PON Ethernet’
.. ...
OLT ‘optical line terminals’
1 x n -coupler-
1 x 4 -coupler-
ONU’s
ONU’s
SMF
SMF
SMF
MMF/UTP
SDH/SONET
Redes ópticasRedes ópticas Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet (GE)(GE)
1997 Ethernet domina el 85% de redes LAN
1998 IEEE 802.3z estándar GE e introducción en MAN
2001/2 Estándar final 10GE (futuro próximo y prometedor)GEA
Expertos de red están de acuerdo que GE se convertirá en la tecnología deredes LAN de alta velocidad. Es una buena elección para proporcionar una redtroncal (backbone) de alta capacidad para organizaciones/instituciones,proporcionado conexiones de alta velocidad con una excelente relacióncapacidad/coste. Sin embargo GE no es una buena solución paraaplicaciones/redes que deseen mover rápidamente una gran cantidad de datos,presenten conexiones muy ocupadas o para el envío de paquetes de tamañorelativamente pequeño, todo ello debido a las características de la técnicaMAC de Ethernet (CSMA/CD).
3ComCisco,IntelNortelSunWWP……..
Jornadas Red-Iris : Redes ópticasRedes ópticasPamplona 2001 David BenitoDavid Benito dbenito@unavarra.es
MAD
VLCBCN
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