POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY ANEB OTEVŘENÝ LINKOVÝ SYSTÉM CZECH LIGHT

Transkript

1 POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY ANEB OTEVŘENÝ LINKOVÝ SYSTÉM CZECH LIGHT Josef Vojtěch Oddělení Optických sítí CESNET 11. prosince 2017 Praha

2 OSNOVA Fotonická vrstva e-infrastruktury CESNET Pokročilé fotonické služby e-infrastruktury CESNET CESNET lambda a photonic Přenosy přesného času a stabilní optické frekvence Sebeochranná funkce infrastruktury Otevřený linkový/přenosový systém (OLS) Czech Light

3 FOTONICKÁ VRSTVA E- INFRASTRUKTURY

4 FOTONICKÁ VRSTVA E-INFRASTRUKTURY 5890 km vláknových tras, z toho 1470 km jednovláknových Jednovlákna pro speciální aplikace a také pro úsporu nákladů za nájmy 3840 km nasvíceno systémem Czech Light vyvinutým CESNETem 5890 km 26% 1510 km 9% 540 km 65% 3840 km Czech Light no DWDM Cisco

5 FOTONICKÁ VRSTVA E-INFRASTRUKTURY Temná vlákna a jejich nasvícení dostatek kapacity Současné systémy: 9 Tbit/s v 35 nm C pásma Např. kapacita NIX CZ 3 Tbit/s Systémy nastupující: 23 Tbit/s (400 Gbit/s) Na trhu existuje (téměř 20let) technologie i pro L pásmo 90nm (60 Tbit/s) Nízkoútlumové okno v jednovidovém vlákně ~ 400nm (0,27 Pbit/s)

6 FOTONICKÁ VRSTVA E-INFRASTRUKTURY Spolupráce GEÁNT, CESNET, ACONet Pokusné nasazení nastupující generace 200/300/400 Gbit/s Čistě optický přenos přes jediný kanál (513 km, 4/5 spanů přes 30 db) Přeshraniční vláknový trojúhelník: ACONet AT, CESNET CZ, SANET SK Otevřený linkový systém Czech Light

7 POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY INFRASTRUKTURY

8 POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY CESNET lambda Vyhrazená přenosová kapacita Nízké a garantované zpoždění a jeho rozptyl Vyšší bezpečnost (odposlech přenášených dat je velmi obtížný) Vyšší spolehlivost (minimum OEO) CESNET photonic Čistě optický přenos Vhodné pro aplikace vyžadující vysokou reprodukovatelnost Umožňuje komunikaci v reálném čase, včetně procesů s náročnými požadavky na dobu odezvy sítě (tzv. hard real time )

9 Fotonické přenosy přesného času a velmi stabilní optické frekvence Všechna vlákna sdílena s datovými přenosy, preferován obousměrný přenos jedním vláknem Přenosy T/F nasazeny 1664 km Paralelně s 10, 100 a 300 Gbit/s daty Vyhrazené pásmo 400/800 GHz POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY

10 POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY Temný obousměrný kanál 78km TDEV <20 ps Zesilovaný obousměrný kanál 306 km TDEV <20 ps

11 POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY Před Po

12 Přenosy stabilní optické frekvence Kalibrace optických senzorových systémů POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY

13 Sebeochranná funkce infrastruktury - monitoring vibrací v okolí vláken J. E. Simsarian and P. J. Winzer, "Shake before break: Per-span fiber sensing with in-line polarization monitoring," 2017 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC), Využívá sledování a vyhodnocení fáze nebo polarizace světla, aktivně i pasivně Proaktivní ochrana, v případě pozitivní detekce lze přejít na záložní trasu a výpadku předejít Demo detekce ohrožení a ochranného přepínání POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY

14 POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY Vibrace fázové-otdr Přenosové vlákno Osciloskop Přesnost lokalizace v řádu desítek metrů!

15 POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY Detekce na dvou vláknech. Vibrace Klepání na kabel Přenosové vlákno Přenosové vlákno

16 Sdílení vláken aplikacemi je nezbytné Souběhy dat s aktivními metodami intenzivně testovány POKROČILÉ FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY Současný přenos 100 Gbit/s aktivním sensorickým systémem (špičkově až 27 dbm) Vše v jednom: čas, sensing, data a optická frekvence T. Horvath et al, Simultaneous transmission of accurate time, stable frequency, data, and sensor system over one fibre with ITU 100GHz grid přijato Optical Fibre Technology.

17 OTEVŘENÝ LINKOVÝ SYSTÉM CZECH LIGHT

18 Otevřený linkový DWDM systém OTEVŘENÝ LINKOVÝ SYSTÉM CZECH LIGHT Zdoj: Lumentum (dříve JDSU)

19 Kompletní otevřený linkový/přenosový DWDM systém Nasazeno více než 130 zařízení rodiny Czech Light v síti CESNET2 Lepší využití vláknových kapacit (C + L + obousměrných přenosy) Chráněno 11 patenty (ČR, EU, US) OTEVŘENÝ LINKOVÝ SYSTÉM CZECH LIGHT Switching / Routing Cisco Juniper Alcatel (Nokia) Arista Czech Light (Otevřený linkový systém) Vlákna

20 OTEVŘENÝ LINKOVÝ SYSTÉM CZECH LIGHT CL-VMUX Variable Multiplexer (bez)barevný, vzdálený monitoring, ekvalizace CLA - nízkošumové optické zesilovače určené pro překonání velkých segmentů CL - ROADM Reconfigurable Add/drop Multiplexer - (bez)barevný, vzdálený vkládání a vybočování kanálů, monitoring a ekvalizace VOA VOA VOA VOA 40x až 80x CL-VMUX C L A CL-ROADM C L A VOA

21 OTEVŘENÝ LINKOVÝ SYSTÉM CZECH LIGHT CLS optické přepínače / chytré patch panely CLM multicast přepínače pro duplikací signálů s vysokými nároky (8K) CLM 9x až 32x CLS 9x až 32x CLA BiDi optické zesilovače určené pro přenosy přesných a stabilních veličin

22 OPEN LINE SYSTEM CZECH LIGHT Nové SDN CL ROADM Reconfigurable Add/drop Multiplexer Modulární - lze z něj stavět uzly libovolného stupně (1 stupeň = 1U) Flex-grid, Colorless, Directionless CLI, Web GUI NETCONF and YANG control L0 SDN demo

23 ZÁVĚR A PODĚKOVÁNÍ

24 ZÁVĚR Optická vlákna jsou stále jediný způsob přenosů velkých objemů dat na velké vzdálenosti Průmysl neustále inovuje (nízkoútlumová vysoce lineární vlákna, více jádrová, více vidová vlákna) Množina aplikací vyžadujících přímo přístup na fotonickou vrstvu stále roste

25 PODĚKOVÁNÍ Ústav přístrojové techniky, AV ČR - Ondřej Číp, Martin Čížek, Jan Hrabina, Břetislav Mikel, Lenka Pravdová, Šimon Řeřucha VUT, ÚTKO - Miloslav Filka Jan Gruntorád, Helmut Sverenyák, Vladimír Smotlacha, Václav Novák, Karel Slavíček, Jakub Mer Lada Altmannová, Michal Altmann, Ondřej Havliš, Michal Hažlinský, Tomáš Horváth, Miloslav Hůla, Jan Kundrát, Martin Míchal, Petr Münster, Jan Nejman, Jan Radil, Pavel Škoda, Martin Šlapák, Radek Velc, Rudolf Vohnout

26 Děkuji za pozornost Dotazy prosím?