Měření a monitorování PMD trasy za provozu nebo bez provozu? Josef Beran, Jan Brouček. Měření a monitorování PMD trasy za provozu nebo bez provozu?

Podobné dokumenty
Měření a monitorování PMD trasy za provozu nebo bez provozu? Josef Beran, Jan Brouček. Měření a monitorování PMD trasy za provozu nebo bez provozu?

OSA a moderní optické přenosy v transportní síti

OSA a moderní optické přenosy v transportní síti

(CD?,PMD?) InBand měření OSNR signálu DWDM. Jan Brouček, Praha, WDM Systems Summit 7.dubna InBand měření OSNR.

100G konečně realitou. Co a proč měřit na úrovni 100G

Komplexní soubor měření optických tras při nasazování vysokorychlostních systémů xwdm

Mapa optické sítě v Hansbrouking projekci

Moderní měřicí technika v optických komunikacích,

Optické spektrální analyzátory pro měření moderních DWDM přenosů

MěřeníOSNR v DWDM sítíchs ROADM. Martin Hájek, Miroslav Švrček MIKROKOM, s.r.o.

Disperzní parametry SMF optických vláken a tras

MĚŘENÍ A DIAGNOSTIKA SIGNÁLU WDM

Měření v optické síti různé požadavky operátorů

OSA a moderní optické přenosy v transportní síti

CWDM CrossConnect pro Datacentra

Diagnostika a měření transportních signálů

Perspektivy fixních telekomunikačních sítí. Ing. Jiří Vodrážka, Ph.D. Katedra telekomunikační techniky FEL ČVUT v Praze

Zátěžové testy GPON, XG-PON, XGS-PON, NG-PON

Diagnostika koherentních signálů transportních DWDM systémů

CESNET a akademická sféra , Josef Baloun, Systémový inženýr

FTB-1 Opravdu jednička

DWDM-PON VSTUP DO PŘÍSTUPOVÝCH SÍTÍ

OTDR Optical time domain reflection

Měření přímou metodou v sítích FTTx. Miroslav Švrček

FTTH PON. Zátěžové a akceptační testy FTTH PON optické rozhraní Radek Kocian. Zdroj: EXFO

Nové směry v návrhu a realizaci sítí - vyřeší koherentní systémy vše?

Rozvoj FTTx v ČR. FTTx Nový úkaz v ČR: ze země rostou FTTH PON! Zdroj: ČTÚ 2011/09. Jan Brouček,

Problema)ka vysokorychlostních transceiverů. Ing. Jaromír Šíma KKTS Plzeň 2016

Optické transceivery x Optické trasy

Metody v moderních přenosových systémech. Optické komunikace 2010 Ing. Leoš Boháč, Ph.D. ČVUT-FEL, katedra telekomunikační techniky

Technologie CWDM v optických sítích. Ing. Jaromír Šíma RLC Praha a.s. sima@rlc.cz

Když desítka nestačí

Jak přesnéje vaše OTDR?

FTTX - Měření v optických sítích. František Tejkl

RLC Praha a.s. GPON sítě a jak dál? Jaromír Šíma

Vlákna G.657 nejen pro přístupové sítě Patrick Stibor

Intelligent Optical link Mapper

Parametry měřicích přístrojů, kalibrace a měření optických tras?

íta ové sít baseband narrowband broadband

Jak ovlivňují parametry měřicích přístrojů výsledky měření optických tras?

Měření optických přenosových parametrů brněnské akademické počítačové sítě

Aspekty DWDM technologie.

Optická přenosová platforma

ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ

FTTX - pasivní infrastruktura. František Tejkl

ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ

Novinky pro výuku vláknové optiky a optoelektroniky

Přesnost měření disperzí CD / PMD

Testování Triple play služeb & EtherSAM

Jak přesný je Váš PON power meter?

Transceivery versus kabeláž v datacentrech. Ing. Jaromír Šíma

METODY ŘEŠENÍ VLIVU OPTICKÉ DISPERZE NA STÁVAJÍCÍCH OPTICKÝCH SÍTÍCH

Soupravy pro měření útlumu optického vlákna přímou metodou

Akceptační testy FTTx sítí

Monitoring fyzické vrstvy PON

Oprava zverejnených údajov v Obchodnom vestníku. PROFiber Networking, s.r.o.

Jedno vlákno nestačí tak jak? 40 /100 Gigabit Ethernet

Josef Vojtěch Oddělení Optických sítí CESNET

Metody multiplexování, přenosové systémy PDH a SDH

Vysokorychlostní optické datové přenosy, sítě a trendy

18-let ve vláknové optice a OK 8 let pobočka v Senici MIKROKOM SK laboratoř vláknové optiky. široké spektrum odborných kurzů

Optické komunikace 2012

EXFO iolm intelligent Optical Link Mapper OTDR přesnější než přímá metoda? Pavel Kosour

Digitální modulace. Podpora kvality výuky informačních a telekomunikačních technologií ITTEL CZ.2.17/3.1.00/36206

Optické sítě. RNDr. Ing. Vladimir Smotlacha, Ph.D.

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

CARRIER ETHERNET PROFI POPIS SLUŽBY, CENY ZA PRODEJ, INSTALACI A SERVIS

Fyzická úroveň. Teoretický základ datových komunikací. Fourierova analýza Signály limitované šířkou pásma Maximální přenosová rychlost kanálem

Fyzická úroveň. Teoretický základ datových komunikací. Fourierova analýza

FTTH PON topologie. Ing. Martin Ťupa Brno. Passive Optical Network EPON = GEPON GPON. martin.tupa@profiber.cz

2000MHz? 1600MHz? Cat 8.2? Cat 8.1? Cat 8? Měření metalické kabeláže. Název prezentace Měření metalické kabeláže. Měření metalické kabeláže

Přenosy signálů citlivých na časování, pokročilé přepínače pro Open DWDM

Efektivní využití vláknové infrastruktury krajů, měst a společností

Mikrovlnné systémy MINI-LINK

Optické Transceivery a síťové technologie

Jedno vlákno pro všechny

Pasivní CWDM/ DWDM. Co je to CWDM?

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol

Obnova signálu aktivní optické sítě na fyzické vrstvě pomocí erbiem dopovaného vláknového zesilovače EDFA a polovodičového zesilovače SOA

1. ÚVOD 2. MONITOROVACÍ LINKOVÝ SYSTÉM MONITOROVÁNÍ OPTICKÝCH TRAS AKADEMICKÉ POČÍTAČOVÉ SÍTĚ V BRNĚ 2.1. VÝHODY A PARAMETRY SYSTÉMU

APKT měření NGA sítí a EuroDOCSIS 3.0

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol

Fotonické sítě jako médium pro distribuci stabilních signálů z optických normálů frekvence a času

CHROMATICKÁ DISPERZE JEDNOVIDOVÝCH OPTICKÝCH VLÁKEN A JEJÍ MĚŘENÍ

WDM a vlnové délky v metropolitní a přístupové síti P2P, PON,NGPON, XG-PON, WDM-PON

Mikrovlnné systémy MINI-LINK

FTTx sítě v roce 2012

Testování a hledání závad na trase pasivních optických přípojek PON FTTx pomocí reflektometru OTDR. Oprava přerušených vláken svařovací soupravou.

TESTY K ODBORNÉ PŘIJÍMACÍ ZKOUŠCE MN - KIS

Migrace sítě CATV na HFC Název prezentace 2015

Siklu nová generace spojů v E-band pásmu

MĚŘENÍ CHROMATICKÉ A POLARIZAČNÍ VIDOVÉ DISPERZE JEDNOVIDOVÝCH OPTICKÝCH TRAS Martin Hájek, Petr Holomeček

RADOM, s.r.o. Pardubice Czech Republic

OTDR nebo přímá metoda

Signalizace v telekomunikačních sítích. Multiplexní principy a hierarchie

Identifikátor materiálu: ICT-3-01

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV TELEKOMUNIKACÍ

Úvod do počítačových sítí. Teoretický základ datových komunikací. Signály limitované šířkou pásma. Fyzická úroveň

Optické spoje v metropolitní síti. Ing. Kamil Šmejkal ČVUT Výpočetnía informační centrum

Aktuální dění v optických komunikacích a jejich názorná výuka SEMINÁŘ PRO PEDAGOGY

Transkript:

WWW.PROFIBER.EU Měření a monitorování PMD trasy za provozu nebo bez provozu? Josef Beran, Jan Brouček info@profiber.eu www.profiber.eu Měření a monitorování PMD trasy za provozu nebo bez provozu? PMD/DGD. Distribuce PMD/DGD v čase, ve spektru, podél kabelu a trasy. Koho ještě zajímá PMD? Koho ještě PMD bude zajímat. Kterým systémům PMD vadí a kterým ne. 1

PMD/DGD Kolik přenese 1 vlákno? Vzdálenost v transportní síti 100-500-1000km-? Je třeba více? Disperze CD, PMD optických vláken omezená šířka pásma optické trasy Omezuje vzdálenost Omezuje rychlost přenosu Snižuje překlenutelný útlum TX RX Limity přenosu 1 kanál=1vlnová délka (dostupnost dodávek) 40 Gbit/s (rok 2009) 100 Gbit/s (rok 2010, modulace QPSK) 1 Tbit/s (rok 2015, QAM16?, COFDM?) Řešení vícekanálové přenosy = vlnové multiplexy WDM: CWDM 20 nm, DWDM 200/100/50 GHz (1,6nm/0,8nm/0,4nm), UDWDM 25GHz (0,2nm) 2

PMD a dvojlom ve vláknu 2 základní stavy polarizace (PSP Principal State of Polarization) = =2 složky šířící se různou rychlostí dorazí na stranu RX v rozdílném čase. Jejich vzájemné zpoždění je označováno jako diferenciální skupinové zpoždění Differential Group Delay DGD. DGD závisí na vlnové délce zdroje, polarizaci zdroje, na okamžiku kdy měříme DGD T fast axis t slow axis z,t Zdroj: EXFO Co je příčinou PMD? Nedokonalosti vlákna Geometric Internal Stress Prostředí a provozní podmínky Lateral Pressure Heat Bend Wind (aerial fibers) Zdroj: EXFO 3

Distribuce PMD/DGD Přenosový systém versus kabelová trasa Tx Rx PŘENOSOVÝ SYSTÉM Přenosáři Odolnost systému na PMD definována jako limit max DGD Potřebují znát max DGD : DGD za celou trasu mezi Tx-Rx DGD v kanálech DWDM Vztah DGD PMD? = pravděpodobnost překročení max DGD? KABELOVÁ TRASA Kabeláři Měří PMD, garantují průměrnou hodnotu PMD za celou trasu, za vlákno Potřebují znát rozložení : rozložení PMD podél trasy rozložení PMD po vláknech 4

PMD = průměrná hodnota DGD průměr DGD = PMD Vlnová délka λ Zdroj: EXFO PMD = průměrná hodnota DGD průměr DGD = PMD Vlnová délka λ Stav polarizace SOP Zdroj: EXFO 5

DGD (ps) PMD = průměrná hodnota DGD Měření na PMD emulátoru (vzorku vláken) v každém okamžiku jiný průběh DGD RTM referenční měřicí metoda JME střední hodnota DGD = PMD = 4.74-4.94 ps kolísá v čase EXFO In-band PMD měření metoda SSA střední hodnota DGD = PMD = 4.86 ps 12.0 10.0 5ps PMD emulator RTM time 1 In-band DGD RTM time 2 RTM time 3 8.0 6.0 4.0 průměr DGD = PMD 2.0 0.0 1540.0 1541.0 1542.0 1543.0 1544.0 1545.0 1546.0 1547.0 1548.0 1549.0 1550.0 Wavelength (nm) Vlnová délka λ Zdroj: EXFO PMD stabilita závěsný kabel a kabel v zemi za 4 dny Zdroj: EXFO 6

Okamžitá hodnota DGD vs průměr DGD (=PMD) průměr DGD = PMD Maxwellovo statistické rozložení DGD hodnot Ze statistiky dokážeme předpovědět pravděpodobnost dosažení určité hodnoty DGD DGD/PMD=3,19 DGD/PMD=3,73 Například: 5 min v roce dosáhne DGD 3.19-násobek průměru (pravděpodobnost 10-5 ) 30 sec v roce dosáhne DGD 3.73-násobek průměru (pravděpodobnost 10-7 ) Zdroj: EXFO Rozložení PMD po trase, v kabelu Náměr dvou vláken ve stejném kabelu, ve stejné trubičce, délka 68 km. Vzdálenost 7

Limity PMD/DGD Přenosové systémy versus kabelová trasa DGD versus PMD CHYBUJE? OK CHYBUJE! Zdroj: EXFO 8

Vliv PMD na SDH přenosy PMD limity pro SDH: podle doporučení ITU G.959-1 OPTICAL TRANSPORT NETWORK PHYSICAL LAYER INTERFACES hranice maxdgd nastavena tak, aby v 99.9954% nebyly problémy s přenosem kvůli PMD v takovém případě platí (viz Maxwellovo rozložení): max DGD(ps) = 3 x PMD(ps) Kabeláři měří PMD Přenosáři - chtějí vědět DGD trasy Příklad: STM-64 (10 Gbit/s) max DGD je 30 ps, tzn limit PMD na trasu je 10 ps (dle ITU G.959-1) 40 Gbit/s přenosy a limity PMD Přenosové systémy a DGD versus kabelová trasa a PMD (DGD-diferenciální skupinové zpoždění) PMD při 99.9954% pravděpodobnosti, že roztažení pulzů se projeví jako 1 db úbytek přijímaného výkonu SONET-SDH Bit rate (Gbit/s) 2.5 10 40 PMD = Average DGD* (ps) 40 10 2.5 Konkrétní požadavky: limity PMD a power penalty (1dB) stanoví výrobce přenosového systému + vychází z příslušného doporučení ITU, IEEE atd. 9

Vliv PMD na přenosy Ethernetu PMD limity pro 10 GbE: podle doporučení IEEE-802.3ae je stanoven limit pro 10 Gbit Etehernet na Max DGD 19ps s jistotou že v 99.999987% případů nebudou problémy s přenosem kvůli PMD (viz Maxwellovo rozložení). v takovém případě platí: max DGD(ps) = 3,73 x PMD(ps) Důvod vyšší % jistoty pro banky, podniky a business klienty. Kabeláři měří PMD Přenosáři, IT technici - potřebují znát Max DGD trasy Příklad: 10 GbE je Max DGD 19 ps, tzn limit PMD na trasu je 5 ps (dle IEEE-802.3ae) Limit PMD pro 10 GbE podle IEEE-802.3ae PMD pro 99.999987% pravděpodobnost, že roztažení impulzů zaviní power penalty of 1 db 10GigE Bit rate (Gbit/s) Average PMD* (ps) 10 19 / 3.73 = 5 10

100G linkové rozhranní koherentní příjem 112 Gbit/s Koherentní detekce pomocí lokálního oscilátoru (laseru) v Rx signál z lokálního oscilátoru se směšuje s přijímaným signálem vyšší odolnost na CD,PMD DP-Dual Polarization Mux Polarizační Mux signálový tok rozdělen do 2 signálů = 2 polarizací NRZ-QPSK QPSK- kvadraturní fázová modulace = 1 symbol přenese 2 bity Běžné limity 100G DP-QPSK CD : 30 000 ps/nm PMD : 20 ps a více Koherentní příjem nás zachrání před PMD!? Nejásejte moc brzy: Koexistence 100G, 40G, 10G systémů na stávajícím 50 GHz rastru, po stejném vláknu na stávající síti s uzly ROADM různé různými cestami (i v tom nejhorším případě musí být kanál Tx-Rx v limitu CD,PMD) Koherentní detekce je moc drahá pro 10G přenosy (zatím pro 40G rovněž). Vícestavové modulace (QPSK, QAM) jsou moc drahé pro 10G přenosy. Závěr: musíme si vystačit s tím, co je. Transportní a metropolitní síť: Její spolehlivost je dána nejslabším článkem. Co je nejslabším článkem 10/40/100G přenosu? 11

4CSM+ Koherentní příjem nás zachrání před PMD!? Co je nejslabším článkem 10/40/100G přenosu? (z pohledu PMD) 10G limit PMD teoreticky 10 ps NRZ 40G limit PMD teoreticky 2,5 ps NRZ prakticky 3-4 ps NRZ, DRZ cíl 7-8 ps DQPSK 10G limit CD teoreticky 1000ps/nm prakticky 3000 ps/nm 40G limit CD teoreticky 60 ps/nm prakticky 200-400 ps/nm 100 G-line side: limit PMD prakticky 20-60 ps limit CD prakticky 30 000 ps/nm a více 100 G metro aplikace (500km): limit PMD prakticky 5 ps * limit CD prakticky -250 až 500 ps/nm * (100 G-client side: limit PMD, CD viz doporučení IEEE.. ) *) Zdroj: ADVA Koexistence 100G systémů na rastru 50 GHz WCC-100G 100G coherent card 1x wavelength @ 100G ADVA 100G transport solution WORKSHOP IBM Bratislava 25-26.9.2012 WCC-100G 100G coherent card 1x wavelength @ 100G 1x 100G I/F 100G line side DP-QPSK 1x 100G I/F 4CSM+ 5km 10x 10G I/F 10x 10G I/F 10TCE-100G 100G metro card 4x wavelengths @ 28G 100 G metro aplikace (500km) 10TCE-100G 100G metro card 4x wavelengths @ 28G Zdroj: ADVA 12

Koexistence 100G systémů na rastru 50 GHz 100 G metro aplikace (500km) + 100G line side DP-QPSK 100 G DP DQPSK 28G 28G 28G 28G WORKSHOP IBM Bratislava 25-26.9.2012 Zdroj: ADVA Jak měřit/neměřit PMD/DGD? 13

Jak měřit/neměřit DGD,PMD? Měřit DGD nebo PMD=střední hodnotu DGD. 1. vlákna, kabely při výrobě, výstupní kontrola PMD (ps), PMD koeficient (ps/ km) 2. součástky při výrobě, výstupní kontrola PMD(ps) nebo DGD(ps) 3. Kabely po pokládce PMD (ps), PMD koeficient (ps/ km) 4. Optické kabelové trasy po výstavbě PMD (ps), PMD koeficient (ps/ km) 5. Propojená optická vlákna před nasazením přenosu PMD (ps), PMD koeficient (ps/ km) 6. Měření DGD kanálu před nasazením přenosu DGD (ps), in-band PMD (ps) 7. Měření a montorování PMD nebo DGD během provozu DGD (ps), PMD (ps), in-band PMD(ps) 8. Poruchová měření PMD, DGD DGD (ps), PMD (ps), in-band PMD(ps) Kolik to stojí? Kdo zanedbá něco na začátku, musí to pak dohnat. Přejímací měření-akceptační testy Mapování sítě Čím měřit? Výběr (loterie) před nasazením In-Band měření v kanálu DWDM Investiční náklady? Provozní náklady? Služba? Kompaktní CD a PMD tester PMD měřicí rozsah 0 až 20 ps, přesnost 0,2ps CD 0 až 150 km, přesnost 10ps/nm Jeden modul CD a PMD do kompaktní platformy Trasa max. 150 km bez zesilovačů Ideální nástroj pro mapování sítě Měření z jednoho konce Transport/Metro Network 40G/10G Měří PMD: Mapování sítě Přejímky kabelů a tras 14

Souprava pro měření disperze CD a PMD PMD měřicí rozsah 0 až 115 ps, přesnost 0,02ps CD 0 až 1000 km, přesnost 1ps/nm Kombinace dvou modulů : CD (Phase Shift), PMD (GINTY) Trasy 1 tisíc km a více Přes kaskádu 100 zesilovačů CD-PMD zdroj (C+L pásmo) Měří PMD: Mapování sítě Přejímky kabelů a tras Monitorování PMD Včetně součástek, bez provozu Long-Haul Network 10G or 40G POTDR - Lokalizace úseků PMD metoda Polarizačního OTDR dokáže určit distribuci PMD podél kabelové trasy PMD 0,1 ps až 20 ps s přesností (0,1ps + 5 PMD) s délkovou přesností OTDR 10m Měří pásmu 1520-1580 nm Ověřeno při testech na trasách v ČR do 70 km. 15

TX: CD InBand TX: PMD InBand In Band měření CD a PMD Měřit InBand CD a PMD (nejlépe za provozu DWDM na volných kanálech). RX: PMD InBand RX: CD InBand Vliv PMD na přenos DWDM lze měřit pomocí OSA Tyto náměry byly pořízené v rámci testování a implementace 100G do mezinárodní sítě GTS na trase o délce cca.1500km 40 Gbit/s RZ DQPSK 100 Gbit/s DP DQPSK 40 Gbit/s RZ DQPSK 40 Gbit/s RZ DQPSK Polarizace šumu vlivem PMD Open channel šum je v kanálu částečně polarizovaný a to jinak v každé části spektra (je to vidět na 40G kanálechboule vlevo nebo vpravo) 16

ZÁVĚREM Zdroj: vlastní zkušenosti, materiály a dokumentace od Popřát: - ať Vám PMD a DGD klesá - ať se Vám daří - hodně štěstí jan.broucek@profiber.eu josef.beran@profiber.eu AKADEMIE VLÁKNOVÉ OPTIKY A OPTICKÝCH KOMUNIKACÍ 17