Cap.14 Roadm Plc v9

Padtec S/A Todos os direitos reservados 2011

14ROADM

Marketing - Treinamento

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Versão 9

Padtec S/A Todos os direitos reservados 2011 Capítulo 14 - 2

Conteúdo - Módulos

• Apresentação da Padtec;• Sistemas DWDM;• Descrição dos produtos da

Plataforma DWDM da Padtec;• Topologia da Rede de

Gerência;• Configuração do Supervisor de

Transponder Pai e do Canal de Supervisão;

• Gerência Local da Padtec;• Controle automático de Ganho

para amplificadores ópticos;

• Configurador de Amplificadores ópticos;

• Cuidados de operação com os amplificadores ópticos;

• Optical Transport Network (OTN) - G.709 ITU-T;

• Gerenciamento de falhas na rede de transmissão da Padtec – simulação de falhas;

• ROADM;• Avaliação do treinamento.


Sobre o ROADM

• ROADM = Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexer.

• Os ROADMs LightPad 1040G são capazes de adicionar e derivar 40 canais, remotamente, na banda C.

• Um ROADM dual-homing é composto por dois módulos ROADM, para os lados Leste e Oeste. O sistema é separável Leste/Oeste para assegurar a modularidade e a confiabilidade da solução.


Sobre o ROADM

• Em cada nó, o operador de rede pode, remotamente, selecionar a adição ou derivação de quaisquer um dos 40 canais usando operações de apontar e clicar no sistema de gerência.

• O modelo atual é de grau dois (duas direções).• Além da capacidade de derivar/inserir, os

ROADMs LightPad 1040G têm também diversas características de controle para a rede óptico dinâmica, tal como controle de potência independente por lambda e monitoração dos canais adicionados, de passagem e derivados.


Sobre o ROADM

• ROADM – Descrição do Código do Produto:

3S2C40ROAD

40: Quantidade de canais C: Banda C 2: Espaçamento 100 GHz entre canais S: Standard 3: Altura de 3U


Descrição do módulo ROADM

• Dimensões:

Figura 1


Descrição do módulo ROADMConectores ópticos LC –UPC:

Entradas (MUX) – conectores “INxy” – dos canais do ITU-T, na banda C (100GHz).Saídas (DEMUX) – conectores “OUTxy” – dos canais do ITU-T, na banda C (100GHz).Canal inicial = C21 (1560,61 nm) – Canal final = C60 (1529,55 nm).

Conectores ópticos LC –UPC:

Monitoring IN = porta com 1% da potência óptica do sinal que entra pela porta “LINE IN”.Monitoring OUT = porta com 1% da potência óptica do sinal que sai pela porta “LINE OUT”.

Figura 2


Descrição do módulo ROADMConectores ópticos:

LINE OUT

LINE IN

EXPRESS OUTEXPRESS IN

Todos os conectores ópticos são do tipo “LC – UPC”

Indicação do canal do ITU-T (grade de 100 GHz)

Figura 3


Descrição do módulo ROADMInterfaces elétricas

Conector RJ-45 “Protection”.Faz a interligação entre um módulo ROADM dito “Principal”, com o módulo ROADM dito “Reserva”, ambos em um mesmo site !

Conector RJ-45. Somente para uso da Padtec !

Conectores RJ-11 de gerência Padtec. São portas seriais RS-422 de comunicação de gerência LightPad. Porta “Supervisor” = entrada / porta “Extended Supervisor” = saída, para continuar o “cascateamento” de gerência Padtec.

Conector DB-9 “Craft terminal”. É utilizado somente para realizar a configuração de identificação do número de “slot” (endereço) do módulo ROADM. Sem essa identificação, o módulo não poderá ser gerenciado pelo Supervisor (“SPVL-4”).

Figura 4


Descrição do módulo ROADMIndicações luminosas (LED´s)

• LED verde de “Power” = aceso indica que o módulo está recebendo energia elétrica.• LED vermelho de “LINE LOS” = aceso indica que o módulo está com ausência ou com

o nível de potência óptica abaixo do limiar (-20 dBm), na interface “LINE IN”.• LED vermelho de “EXPRESS LOS” = aceso indica que o módulo está com ausência ou

com o nível de potência óptica abaixo do limiar (-23 dBm), na interface “EXPRESS IN”.• LED vermelho de “FAIL” = aceso indica que o módulo está com ausência ou com o

nível de potência óptica abaixo do limiar (-25 dBm), na interface “LINE OUT”.– Observação: A indicação luminosa (LED) de “falha” no frontal do módulo ROADM, refere-se

ao nível de potência TOTAL na interface Line Out.

Figura 5


Descrição do módulo ROADMCabo - Padrão para confecção

• Padrão do cabo de “proteção” do módulo ROADM.• É utilizado para interligar dois módulos em um mesmo site. Neste

caso os módulos serão configurados na gerência LightPad para trabalharem juntos, um como módulo “principal” e o outro como módulo “reserva”.

É montado em um cabo UTP-5 (par trançado) e com conectores RJ-45.

Figura 6

1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 6 7 8 3 4 5


Descrição do módulo ROADMCaracterísticas técnicas

• Alimentação Elétrica:• Os ROADMs da Padtec trabalham com duas vias redundantes de

-48 VDC.• Potência:• A potência máxima de cada módulo ROADM é 73 W.


Como o ROADM opera em um sistema?

• Vamos começar a estudar a utilização do ROADM em um sistema bem simples !

• Primeiro, vamos ver como o módulo ROADM é construído por dentro.

• A Figura 7 mostra o “Diagrama de Blocos” de um módulo ROADM.

• Vamos acompanhar o caminho que um sinal óptico deve fazer quando entra e saí de um módulo ROADM, nos dois sentidos possíveis !



F1 AcopladorÓptico 70/30 F2

F3

F127

MUX

AWG

DEMUX

AWG

F46

F87 V1

F88 V2

F126 V40

ADD C21C22

C60

EXPRESS IN

EXPRESS OUT

LINE IN

LINE OUT

ROAMDEMUX-T

70%

30%

C60

C21

C22

Figura 7

F5F4 V0

Drop C21Drop C22

Drop C23

Drop C60

Drop C59

DEMUX

AWG

F6

F7

F8

F44

F45

ADD

ADD

F47

F48F86



• Na figura 7, temos representados os seguintes componentes do ROADM:

• Mux e Demux AWG (Array Waveguide Grating);• F1…F127 = fotodetectores;• V0…V40 = atenuadores ópticos variáveis (VOA = Variable Optical

Attenuator);• Acoplador óptico 70 / 30% = splitter óptico. Em uma das saídas

temos 70% da potência do sinal óptico da entrada do acoplador e na outra saída, 30%, temos o complemento da potência óptica da entrada.

• Switches ópticos = servomecanismos que permitem realizar a escolha de um de dois sinais ópticos possíveis.



• Vamos simular agora um sistema com duas estações com ROADM!

• Cada estação precisar ter dois ROADM´s (sistema “dual-homing”). Um para cada um dos sentidos de transmissão do sinal óptico.

• Para simplificar, vamos supor que este sistema exemplo, possui apenas um canal.

• A princípio, vamos ver o caminho que um canal óptico faz de uma estação para a outra. O caminho de “retorno” é análogo.


Como o ROADM opera em um sistema?Sistema com duas estações

Figura 8

DECDP 3S15S1

T1

DECDP 3S15S1

T1Sinal de saída do transponder

Slot 0

Slot 1

Slot 0

Slot 1

IN “C.xy”

IN “C.xy”

OUT LINE

OUT LINE

IN LINE

IN LINEOUT“C.xy”

OUT“C.xy”

Sinal de recepção do transponder

ROTA 1

ROTA 2

ESTAÇÃO A ESTAÇÃO B

Vamos ver o caminho do canal “T1” , da estação A para a estação B!

Vamos escolher a “Rota 1” como via principal para o canal “T1”.

Como a “Rota 1” é a via principal para o canal “T1”, o ROADM (slot1) NÃO deixa o canal T1 sair pela sua porta“OUT LINE”!

Duplex: divide o sinal de entrada (“IN/OUT”)em 50% da potência para a porta (“IN”) e o complemento para a outra porta (“OUT”).



• Cada estação precisar ter dois ROADM´s (sistema “dual-homing”). Um para cada um dos sentidos de transmissão do sinal óptico.

• Quando queremos realizar a inserção e derivação (“ADD/DROP”) em um módulo ROADM, ele fará parte do caminho “principal” até a estação de destino.

• Quando possuímos dois módulos ROADM interligados, na mesma estação, podemos realizar a proteção de um canal óptico através de uma rota reserva, passando pelo segundo módulo ROADM.

• No nosso exemplo (figura 8), elegemos o módulo ROADM de “slot 0” como o módulo para realizar o “ADD/DROP” do canal “T1” nas duas estações do sistema e os módulos ROADM de “slot 1” para serem os respectivos módulos de proteção (via reserva).

• Nos módulos ROADM reservas (“slot 1”), o sinal óptico do canal “T1” é conectado na porta “IN C. xy”, mas o sinal do canal é bloqueado pelo VOA (dentro do módulo ROADM – figura 7) e NÃO consegue sair pela porta “OUT LINE” do módulo ROADM reserva deste canal.


O que acontece quando ocorre o rompimento do cabo óptico da via principal?

Figura 9.

DECDP 3S15S1

T1

DECDP 3S15S1

T1

Slot 0

Slot 1

Slot 0

Slot 1

OUT LINE

IN LINEOUT“C.xy”

OUT“C.xy”

ROTA 1

ROTA 2


Vamos ver o caminho do canal “T1” , da estação A para a estação B, após a ocorrência de um rompimento do cabo óptico da “Rota 1”.

Rompimentodo

Cabo óptico!

LOS “LINE IN”LOS “LINE IN” IN “C.xy”

IN “C.xy”

IN LINEOUT LINE

OUT LINE

IN LINEIN LINE

OUT LINE

OUT“C.xy”IN “C.xy”

OUT“C.xy”IN “C.xy”

Cabo de proteção

Cabo de proteção

A comutação de canais é “NÃO reversível”!

Express

Express


Comentários...

• É através do cabo de proteção que é executada a comutação do(s) canal(ais) protegido(s).

• Se o sistema está em operação, o cabo de proteção NÃO deve ser retirado sob nenhuma hipótese!

• A comutação do(s) canal(ais) é “não reversível”.• Somente canais configurados como “protegidos” serão

comutados para o segundo módulo ROADM. • É possível programar o modo de comutação dos canais

protegidos (comutação manual ou automática).


Próximo passo...

O que acontecerá se ao invés de um rompimento do cabo óptico,Tivermos a falha de um Transponder?

Vamos pensar?


O que acontece quando ocorre o rompimento do cabo óptico da via principal?

Figura 10.

DECDP 3S15S1

T1

DECDP 3S15S1

Slot 0

Slot 1

Slot 0

Slot 1

OUT LINE

IN LINE

ROTA 1

ROTA 2


Agora, vamos ver o caminho do canal “T1” , “T2” e “T3”, da estação A para a estação B. O que ocorre, após a falha de um Transponder?

Falha noTransponder

“T1”!

Laser OFFLaser OFF

IN LINE

OUT LINE

OUT LINE

IN LINE IN LINE

OUT LINE

Canal sem proteção!

Cabo de proteção

Cabo de proteção

T2

Cliente

T3 T1 Canal sem proteção!T2 T3

Cliente

LOS canal “T1’LOS canal “T1’

Express Express


Ocorre a comutação de um canal de um módulo ROADM para outro, na mesma estação, quando...

• O ROADM efetua a comutação apenas dos canais que foram configurados como “ADD / DROP PROTEGIDOS ATIVOS”.

• Os 2 ROADMs que estão na mesma estação, deverão estar conectados com o Cabo de Proteção.

• A comutação ocorre em 2 situações: LOS ROADM LINE IN; Fail (LOS) Demux Out do Canal.

• Ao ocorrer o “LOS LINE IN”, a potência total na entrada da porta “Line IN” está abaixo do valor de “-20 dBm”, todos os canais protegidos são comutados para o segundo módulo ROADM.

• Ao ocorrer o “FAIL Demux OUT do Canal”, a potência do canal na porta “OUT C.xy” está abaixo do valor de “-40 dBm”. Neste caso, somente o(s) canal(is) que apresenta(m) “FAIL Demux OUT” e está(ão) configurado(s) como “protegido(s)” é(são) comutado(s) para o segundo módulo ROADM.


Próximo passo...

Como será a operação de um conjunto de ROADMs em um sistema com mais estações?

Vamos observar um sistema DWDM Linear, com 3 estações...


ROADMs utilizados em um sistema DWDM Linear

Figura 11.

DECDP 3S15S1

T1

Slot 0

Slot 1

ROTA 1

ROTA 2

ESTAÇÃO A

Cabo de proteção

DECDP 3S15S1

ESTAÇÃO B

DECDP 3S15S1

T1

ESTAÇÃO C

T2 T3T2T3 T3 T3

ROTA 1

ROTA 2

Slot 0

Slot 1

Slot 0

Slot 1

Cabo de proteção Cabo de proteção

T1

T2

T3

Trajeto do Canal “T1” no sistema.



Configuração do canal “T1”: ADD/DROP PROTEGIDO. Entre “A” e “C”

Configuração do canal “T2”: ADD/DROP PROTEGIDO. Entre “A” e “B”

Configuração do canal “T3”: ADD/DROP NÃO PROTEGIDO. Entre “A” e “B” e entre “B” e “C”.

ExpressExpressExpress


Continuando...

Vamos observar um sistema DWDM em Anel, com 3 estações...


ROADMs utilizados em um sistema DWDM Anel

Figura 12.

DECDP 3S15S1

T1

Slot 0

Slot 1

Trecho A - C

ESTAÇÃO A

Cabo de proteção

DECDP 3S15S1

ESTAÇÃO B

DECDP 3S15S1

T1

ESTAÇÃO C

T2

T3T2

T3

T4 T4

Slot 0

Slot 1

Slot 0

Slot 1

Cabo de proteção

Cabo de proteção

Trecho B - C

Trecho A - B

Express

ExpressExpress

T1

T2

T3




T4 Trajeto do Canal “T4” no sistema.


Topologia da rede de gerência para ROADM

Vamos ver agora como é a topologia da rede de gerência de um sistema DWDM com módulos ROADM´s...


Topologia da rede de gerênciaSistema DWDM em Anel

Figura 13.

DECADUPLEX

T1

Trecho D - A

ESTAÇÃO A

T2 T3

Trecho B - C

Trecho A - BSCMD

SCMC

SPVL

SCMD

DECADUPLEX

DECADUPLEX

T1

ESTAÇÃO C

T2 T4

SCMD

SCMC

SPVL

SCMD

DECADUPLEX

SCMD

SCMD

SCMT

SPVL

SCMT

SPVL

SCMD

SCMD

SCMC

SPVL

ESTAÇÃO D

T1

T3

ESTAÇÃO B

Trecho C - D

T4

Site 1

Site 2

Site 3

Site 4

Site 5


Topologia da rede de gerênciaSistema DWDM Linear

Figura 14.

DECADUPLEX

T1

Trecho A - B

ESTAÇÃO B

T3T2

Trecho B - C

SCMD

SCMC

SPVL

SCMD

DECADUPLEX

SCMT

SPVL

SCMT

SPVL

ESTAÇÃO A

T1 T2

ESTAÇÃO C

T3

Site 1

Site 2

Site 3

SCMD

DECADUPLEX

SCMD

DECADUPLEX


Configurações& Gerência Local para ROADM

Vamos ver agora como realizar as configurações básicasem um módulo ROADM...


Configuração básica do ROADM (interface serial)

• Antes de começar a utilizar a gerência LightPad para acessar o ROADM é necessário realizar a configuração do endereço de gerência (“número do slot”) do módulo através da interface serial “Craft Terminal” (conector DB-9).

• Para realizar a configuração do slot, vamos utilizar o software “TeraTerm”.



• Através do atalho do TeraTerm na área de trabalho do Windows, dê um duplo clique no ícone.

• Vai aparecer a figura 16.

Figura 15



• Selecione a porta serial do seu computador e clique em “OK”.

• Vai aparecer a figura 17.

Figura 16



• Selecione a aba “Setup” e em seguida selecione “Serial port”.

• Realize a configuração da porta serial de acordo com os parâmetros apresentados na figura 18.

Figura 17



• Ao terminar, clique em “OK”.

• Vai aparecer a figura 19. Caso não apareça a mensagem destacada, tecle <ENTER>.

Figura 18



• Digite:• Login: root• Password: root

• Em seguida, digite:• ./roadm_config_slot

<Número do slot>• O primeiro módulo

ROADM deve ser configurado com o número de slot igual a “0” (zero).

• Está feito ! Parabéns !

Figura 19



Figura 20.



• Na aba “File” selecione “Disconnect” e feche o TeraTerm.

Figura 21.


Conhecendo a gerência do ROADM (navegação das telas e configurações)

• Através da Gerência Local 3 (“GL3”) vamos poder operar e configurar os módulos ROADM do sistema.

• Lembre-se que, para um módulo ROADM possa ser visualizado na gerência é necessário que o SPVL-4 tenha sido configurado para isso.

• Selecione o ROADM na gerência e abra a sua “janela”.



Temos as leituras de potências de entrada (MUX) e de saída (Demux) por canal.

Aba “Geral”



Para a interface “LINE”,Temos as seguintes leituras de potência:

Para a interface

“EXPRESS”,Temos as seguintes leituras de potência:



Capítulo 14 - 44

Para cada um dos 40 canais da banda C,Temos a indicação do “status” de

configuração.

Status



Estado Característica Posição da Chave Atenuação do VOA

Bloqueado Canal (lambda) disponível para uso. ExpressMáxima (Output Blocking

State)

PassagemCanal óptico configurado para

Passagem. É inserido ou derivado em outras estações.

ExpressMínima (Valor configurado

no alinhamento)

Ativo

Canal óptico configurado para passar tráfego. Este estado

corresponde às configurações Add/Drop Não Protegido,

Add/Drop Protegido (Trabalho Ativo ) ou Add/Drop Protegido

(Reserva Inativo).

AddMínima (Valor configurado

no alinhamento)

Inativo

Canal óptico configurado para NÃO passar tráfego. Este estado

corresponde às configurações Add/Drop Protegido (Trabalho Inativo) ou Add/Drop Protegido

(Reserva Inativo).

AddMáxima (Output Blocking

State)




F3

F127

MUX

AWG

DEMUX

AWG

F46

F87 V1

F88 V2

F126 V40

ADD C21C22

C60

EXPRESS IN

EXPRESS OUT

LINE IN

LINE OUT

ROAMDEMUX-T

70%

30%

C60

C21

C22

F5F4 V0

Drop C21Drop C22

Drop C23

Drop C60

Drop C59

DEMUX

AWG

F6

F7

F8

F44

F45

ADD

ADD

F47

F48F86


Topologia da rede de gerênciaSistema DWDM em Anel

DECADUPLEX

Trecho D - A

ESTAÇÃO A

T2 T3

Trecho B - C

Trecho A - BSCMD

SCMC

SPVL

SCMD

DECADUPLEX

DECADUPLEX

T1

ESTAÇÃO C

T2 T4

SCMD

SCMC

SPVL

SCMD

DECADUPLEX

SCMD

SCMD

SCMT

SPVL

SCMT

SPVL

SCMD

SCMD

SCMC

SPVL

ESTAÇÃO D

T1

T3

ESTAÇÃO B

Trecho C - D

T4

Site 1

Site 2

Site 3

Site 4

Site 5

Configuração do Canal “T2”:ADD/DROP Protegido (Trabalho Ativo)

= caminho principal do canal T2

Configuração do Canal “T2”:ADD/DROP Protegido (Reserva Inativo)

= caminho principal do canal T2

Inativo

Ativo


Configuração dos canais DWDM



Vai aparecer um tela para permitir a

escolha do tipo de configuração para o canal selecionado.



O quadrado muda de cor, indicando a mudança de status da configuração.


Configurando a função “Auto-comutação”


Comando: “Comutação Forçada”


Conhecendo a gerência do ROADM

Realiza a comutação forçada do canal escolhido.


Aba “Alarmes” – mostra todos os alarmes presentes no módulo ROADM em questão.


Aba: “Outras Configurações”



• Campo “Medidas internas”:

• ROADM Drop Pout: valor da potência óptica total na saída da porta de 30% do Acoplador 70/30% (Figura 22).

• Demux Pin: valor da potência óptica total na entrada (“F4”) do Demux AWG (Figura 22).

• Demux Atual VOA Attenuation: valor da potência óptica total na saída do VOA Demux - Drop (Figura 22). Afere o nível de potência óptica após a passagem pelo “VOA”.

• ROAM calibração: status da configuração do ROAM. Ver as definições completas na apresentação número “55”.

• ROAM Drop Fail: é um alarme. Alarma quando o nível de potência óptica total na porta de 30% do Acoplador 70/30% (Figura 22) cai abaixo do limiar de FAIL (=“LOS”). Este limiar não pode ser alterado (= -25dBm).

• Demux LOS: é um alarme. Alarma quando o nível de potência óptica total na porta de entrada do Demux - Drop (Figura 22) cai abaixo do limiar de “LOS”. Este limiar não pode ser alterado (= -27dBm).




F3

F127

MUX

AWG

DEMUX

AWG

F46

F87 V1

F88 V2

F126 V40

ADD C21C22

C60

EXPRESS IN

EXPRESS OUT

LINE IN

LINE OUT

ROAMDEMUX-T

70%

30%

C60

C21

C22

F5F4 V0

Drop C21Drop C22

Drop C23

Drop C60

Drop C59

DEMUX

AWG

F6

F7

F8

F44

F45

ADD

ADD

F47

F48F86

Figura 22.



Comandos para:Habilitar ou Desabilitar

O “Closed Loop”.



• Modos “CLOSED e OPEN LOOP”:– Modo Closed Loop: Permite controle automático de

potência por canal. Este modo é sempre utilizado. Permite que o usuário do sistema realize a calibração de todos os canais com a configuração diferente de Bloqueado, individualmente, de forma que todos os canais entrem no amplificador “equalizados”.

– Modo Open Loop: Permite configuração manual dos VOAs por canal. O usuário configura valores de atenuação (dB) para cada canal ou para todos.

– Observação: quando escolhemos o modo “Closed Loop”, os campos “Atenuação do VOA ADD” e “Atenuação do VOA EXPRESS”, ficam desabilitados para configuração.


Modo “Open Loop”

Faixa de atenuação:0 dB – 25 dB


Capítulo 14 - 61

Modo “Open Loop”




Configurando a “Atenuação do VOA Demux”



Capítulo 14 - 64

Campo “Medidas Internas” – observações:

ROAM Calibração: Define o limiar de Fail para os canais que estão saindo em “LINE OUT”.

• Em calibração: Define o limiar de fail como -40 dBm para todos os canais;

• Calibrado: Define o limiar de fail 13 dB abaixo do valor de potência medido no canal ADD (medido no fotodetectores “F87-F126”).

Reset na Calibração do Demux: Estado inicial (de fábrica) dos Fails (-32 dBm).


Informações técnicas sobre o módulo ROADM

25 dB0 dBAtenuação VOAs

+9 dBm-40 dBmDrop Canal

+17 dBm-17 dBmAdd Canal

+18 dBm-23 dBmExpress Out

+20 dBm-23 dBmExpress In

+12 dBm-21 dBmLine Out

+20 dBm-20 dBmLine In

MáximaMínima

Faixa de Operação


Informações técnicas sobre o módulo ROADM

+/- 1,520 a 25 dB

+/- 1,110 a 20 dB

+/- 0,70 a 10 dBPrecisão da de Configuração da

Atenuação do VOA (dB)

0,1Resolução de Configuração de Atenuação Óptica (dB)

25Faixa Dinâmica do VOA (dB)

+/- 0,5Precisão da Monitoração da Potência Óptica (dB)

30Crosstalk Total de Potência Óptica Monitorada (dB)

5Tempo de Resposta para Chaveamento Óptico (ms)

200Tempo de Configuração para Potência Óptica (ms)

20Tempo de Resposta de Monitoração de Potência (ms)

Documents

Cap.14 Roadm Plc v9