100G a optická i elektrická měření v laboratoři CESNETu



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

Přenosy signálů citlivých na časování, pokročilé přepínače pro Open DWDM

Moderní přenosové systémy a expertní služby měření

Praktické aspekty přenosu přesného času

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

Mapa optické sítě v Hansbrouking projekci

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

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

Vysokorychlostní optické datové přenosy, sítě a trendy

CESNET a akademická sféra , Josef Baloun, Systémový inženýr

Efektivní využití vláknové infrastruktury krajů, měst a společností

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

Moderní měřicí technika v optických komunikacích,

Josef Vojtěch Oddělení Optických sítí CESNET

OSA a moderní optické přenosy v transportní síti

Diagnostika a měření transportních signálů

Komplexní soubor měření optických tras při nasazování vysokorychlostních systémů xwdm

Měření v optické síti různé požadavky operátorů

MĚŘENÍ A DIAGNOSTIKA SIGNÁLU WDM

DVOUSTAVOVÉ MODULAČNÍ FORMÁTY V OPTICKÝCH PŘÍSTUPOVÝCH SÍTÍCH

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

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

Efektivní využití vláknové infrastruktury krajů, měst a společností pro metrologii a měřící systémy

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

Když desítka nestačí

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

Disperzní parametry SMF optických vláken a tras

Diagnostika koherentních signálů transportních DWDM systémů

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

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

Velká data a moderní optické sítě

Vývoj a nasazení Czech Light

Možnost sdílení vláken v metropolitní síti, navýšení přenosové kapacity od přístupové sítě až po transportní síť

Optické spektrální analyzátory pro měření moderních DWDM přenosů

Využití fotonických služeb e-infrastruktury pro přenos ultrastabilních optických frekvencí

Vlákna G.657 nejen pro přístupové sítě Patrick Stibor

Intelligent Optical link Mapper

Optické transceivery x Optické trasy

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

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

Transceivery versus kabeláž v datacentrech. Ing. Jaromír Šíma

FOTONICKÉ SLUŽBY E-INFRASTRUKTURY A SYSTÉM CZECH LIGHT. Oddělení optických sítí CESNET Prezentující: Jan Radil , Praha

FTTx sítě v roce 2012

Přesnost měření disperzí CD / PMD

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

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

CWDM CrossConnect pro Datacentra

ALCOMA AL18F MP300/600

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

Mikrovlnné systémy MINI-LINK

FTTX - Měření v optických sítích. František Tejkl

íta ové sít baseband narrowband broadband

Pasivní CWDM/ DWDM. Co je to CWDM?

DWDM-PON VSTUP DO PŘÍSTUPOVÝCH SÍTÍ

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

Softwarově řízená optická infrastruktura pro podporu experimentů

Příloha č. 1 zadávací dokumentace. Technická dokumentace

Dvoustavové modulace v OTDM sítích

Mikrovlnné systémy MINI-LINK

Aspekty DWDM technologie.

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

Migrace sítě CATV na HFC Název prezentace 2015

RF video jako překryvná služba FTTH

Inspekční videomikroskop Jak je důležité se umět dívat

Optoelektronika. Katedra fyzikální elektroniky FJFI ČVUT

FTTX - pasivní infrastruktura. František Tejkl

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

Mikrovlnné systémy MINI-LINK

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Mikrovlnné systémy MINI-LINK

Mikrovlnné systémy MINI-LINK

Optické komunikace 2012

BREAK-MFTS a FRS. optopřevodníky video série LIGHT MADE IN THE CZECH REPUBLIC 1.10

Kroucená dvojlinka. původně telefonní kabel, pro sítě začalo používat IBM (Token Ring) kroucením sníženo rušení. potah (STP navíc stínění)

Přehled činnosti od zahájení projektu

Představení e-infrastruktury CESNET Ing. Jan Gruntorád, CSc. ředitel CESNET, z.s.p.o.

Akademické lambda sítě. Petr Holub, ÚVT MU, Jan Radil, CESNET, z.s.p.o.

ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ

FTB-1 Opravdu jednička

CHROMATICKÁ DISPERZE JEDNOVIDOVÝCH OPTICKÝCH VLÁKEN A JEJÍ MĚŘENÍ

Jedno vlákno nestačí tak jak? 40 /100 Gigabit Ethernet

Zkušenosti OPTOKON z uplatnění zařízení CzechLight. Národní konference CESNET Pavel Pospíchal

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

Fiber Deep skelnatění koaxiálních sítí pokračuje

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Parametry měřicích přístrojů, kalibrace a měření optických tras?

CESNET. Národní e-infrastruktura. Ing. Jan Gruntorád, CSc. ředitel CESNET, z.s.p.o.

Jak přesnéje vaše OTDR?

Měření optických přenosových parametrů brněnské akademické počítačové sítě

Novinky pro výuku vláknové optiky a optoelektroniky

Optická přenosová platforma

OTDR Optical time domain reflection

ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ

Koncepce CzechLight, nasazení ROADM v síti CESNET2

Technologie bezdrátových sítí. Nové generace bezdrátových sítí s vysokou kapacitou přenosu. Ing. David Němec

Měření eurobalíz ETCS aneb využití MATLABu pro automatizaci měření

TESTY K ODBORNÉ PŘIJÍMACÍ ZKOUŠCE MN - KIS

Komunikační infrastruktura. síť CESNET2

Transkript:

100G a optická i elektrická měření v laboratoři CESNETu www.cesnet.cz Jan Radil, jan.radil@cesnet.cz Seminář CESNET-PROFiber Networking 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 1 CESNET z.s.p.o. - Czech Educational and Scientific NETwork, zájmové sdružení právnických osob Sdružení založeno 1996 jako nezisková organizace z.s.p.o. veřejné univerzity a Akademie věd ČR Provozuje národní síť pro vědu a vzdělávání CESNET2 www.cesnet.cz 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 2 1

S využitím autorových předešlých prezentací. Jak mi někteří posluchači řekli víš, bylo to zajímavé, ale rádi bychom si to někdy poslechli ještě jednou... 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 3 Koherentní systémy dnes to nejmodernější Koherentní optické technologie 40/100/400 Gb/s slovo koherentní lze použít různě (soudržný, ucelený, v souladu,...) dobře známý pojem z mikrovlnné techniky středoškolské učebnice z 60.let popisují koherentní principy a systémy velmi hezky v přijímači je lokální oscilátor (LO) pro zvýšení citlivosti výhodné pro mikrovlny protože cestou (ve vzduchu) nemáme (před)zesilovače optika používá zesilovače (EDFA) a jejich objev a nasazení výzkum a vývoj optických koherentních systémů utlumil o mnoho let LO ale nestačí kouzlo dělá elektrické zpracování signálu koherentní systémy zvládají linearity (CD), náhodnost (PMD) ale ne nelinearity (SPM, XPM, FWM), nelin. stejné jako u 1G/2.5G/10G [Kar] 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 4 2

Koherentní systémy dnes to nejmodernější? Koh. 100G dnes poměrně běžné - od 2009 (2010) 2009 nebo 2010 záleží na tom, kterému výrobci uvěříme že byl první první pravá koherentní karta na ECOC 2008, Nortel a jeho 40G karta s QPSK (Kim Roberts) 90nm CMOS, 20 milionů hradel, DSP zvládalo bilion (10^12) operací za sekundu (problém v názvech velkých čísel milion-miliarda-bilion... nebo milion-bilion-trilion...) rok 2008 by měl používat 45nm technologii výroba ASIC zjevně není výroba procesoru/pamětí (2014 14nm CMOS technologie?) Nortel měl již dříve k dispozici i 10G kartu s kompenzací CD (zkušenosti z mikrovln a také návrhu modemů) přes tyto výhody měl Nortel problémy a dnes je to Ciena... 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 5 Koherentní systémy dnes to nejmodernější? 100G a různé přenosové parametry parametry různých výrobců dnes (2012-3) se dost různí, např. tolerance k CD je 30 000 až 80 000 ps/nm (tj. dosvit přes 3000km) samozřejmě signál musíme zesilovat! - jen nemusíme kompenzovat CD (pro srovnaní 10G systém toleruje 1200ps, pak nutná kompenzace CD) PMD až 30ps (někdy DGD, někdy PMD nepřesnosti) (pro 10GE DGD 19ps což je PMD 5ps) to vše jen díky číslicovému zpracování signálu (že je systém koherentní ještě neznamená zvýšenou toleranci k CD a PMD) doporučení výrobců se různí, umí systém max. CD a PMD? nejasnosti zejména v kompenzaci CD a vlivu pomalých signálů na 100G signály 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 6 3

100G a chromatická disperze Nové myšlenky při návrhu sítí DCM-free 10G sítě kompenzovány nejčastěji DCF kompenzační vlákno DCF zvyšuje útlum, zpoždění, snižuje dosvit pro 100G (nelinearity) nové metody kompenzace FBG braggovské mřížky FBG odstraňují problémy DCF, výrobci nemívají FBG v portfoliu Výrobci doporučují CD nekompenzovat, zbavit se DCF koherentní systémy zvládnou vše (CD 80000ps/nm), neměřit nic ale bez kompenzace CD nelze nasadit 10G systémy (CD 1200ps/nm) cena 100G vs 10G: $$$ vs $ - kdo to zaplatí? máme na 100G všude? 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 7 100G a chromatická disperze Zvýšení dosvitu s pomocí FBGs CD pro FBG není tak snadné změřit, ale PROFiber/EXFO nabízí jako službu From [Ter] 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 8 4

100G a chromatická disperze Pokud máme DCM-free síť, nemůžeme nasadit 100x levnějsí 10G DWDM technologii pro vzdálenost nad 80km existují zařízení na 200km (XFP) ale nemusí fungovat všude A což teprve CD a 400G/1T systémy Očekávaný dosvit jen 500-700km. Dle pana Kima Robertse (přes 100 patentů). [Rob], [Aug] Infinera (panevropská R&E síť GÉANT): 400G karty mají dosvit 600km. Infinera má 400G klientské rozhraní a multiplexuje 4x100G. [Ben] 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 9 100G a chromatická disperze AT&T Research: pro rychlosti nad 100Gb/s není možné dosáhnout současně vysoké kapacity a dlouhého dosahu [Zho] Takže musíme budovat datacentra nebo třeba urychlovače/teleskopy tak, aby byla v dosvitu těchto vysokorychlostních karet? Nebo se vrátíme k OEO regeneraci? To někdo bude muset zaplatit... 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 10 5

100G všude? kdo to zaplatí? Štófi nebo Valdík? NEAT-FT Praha-Wien přesný čas od r.2010 U pokladny stál, 1939 19.6. 2014 Novinky v meraní disperzie CD a PMD 11 100G všude? kdo to zaplatí? NEAT-FT Nemocenská pojišťovna ta to unese! Praha-Wien přesný čas od r.2010 19.6. 2014 Novinky v meraní disperzie CD a PMD 12 6

100G všude? kdo to zaplatí? A pojištěnec, ten to zaplatí... NEAT-FT Nemocenská pojišťovna ta to unese! Praha-Wien přesný čas od r.2010 19.6. 2014 Novinky v meraní disperzie CD a PMD 13 100G a pomalé signály 100G (QPSK) a 10/1G (OOK) Problém vlivu ASK/OOK na (Q)PSK znám (amplitudová modulace ovlivňuje fázovou, XPM): 10G ruší 100G = snížení dosvitu, chybovost Vyjádření výrobců nejednoznačné (od koexistence 10/40/100G zcela bez problémů až po doporučení zcela eliminovat 10G OOK), jasné doporučení/pravidla autor nezískal i když se snažil Fotonická služba přesný čas Praha-Vídeň je nejhorší případ, pod 1Gb/s, doporučení výrobce: použít velký odstup od 100G signálu Experimenty kdy jsme snižovali tento odstup až na 50GHz s výsledkem chybovost 100G produkčního kanálu zůstala STEJNÁ (velmi malé rozdíly zapříčiněny výkonovou nevyrovnaností protože ROADM není bezbarvé), poděkování J.Verichovi a K.Slavíčkovi protože toto bylo prováděno na produkční síti CESNET2 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 14 7

Proč pomalé signály nové druhy aplikací Real-time, přesný čas, stabilní frekvence,... Minimální/konstantní zpoždění, Důležitá odezva časové omezení, nesmí dojít k překročení limitů Proč to všechno? Není to zbytečnost? Protože to jde. Fyzika, navigační systémy, geodézie, astronomie, další obory (armáda) Redefinice jednotek SI 100G a pomalé signály 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 15 Závěry I 100G nebo dokonce 400G koherentní systémy nemusí vyřešit všechny problémy, nové druhy aplikací (real-time, high-speed trading,...) Samozřejmě také otázka ceny ($$$ vs $) 10G mají pořád dobré uplatnění měření JE důležité protože 10G systémy neumí vše Nové směry (tzv. DCM-free) nemusí být vhodné pro všechny uživatele/operátory Vyřeší koherentní systém/dcm-free návrh vše? Spojení typu Moskva- Peking asi ano, ale jinde zbývají zajímavé možnosti... Autorovy poznámky ke 100G systémům jsou založeny na osobní zkušenosti v evropském tendru Neměříš zaplatíš! 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 16 8

Závěry II Je dobré vědět co síť (a zařízení) doopravdy umožňuje měření a vyhodnocení Co všechno je třeba měřit? Linearity, nelinearity... Měření OTDR, CD/PMD je základ (PMD podél železničních tratí apod.) Potřebná i další měření jako je in-band šum, velmi přesná spektrální měření, analýza modulačních formátů, konstelace Protokolová analýza 100G (OTN, Ethernet), 40G, 10G Analýza signálů osciloskopem (až 4x30G elektricky, nejen optika...) Nepodlehnout jednostranné argumentaci a nepodcenit parametry CESNET nabízí: měření a vyhodnocení (v labu a mimo něj) Neměříš zaplatíš! 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 17 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 18 9

Novinky z OFC 2014. Post-deadline papers! Th5A.5.pdf, Serial 103.125-Gb/s Transmission over 1 km SSMF for Low Cost, Short-Reach Optical Interconnects, OOK, 40G komponenty. Th5A.7.pdf, 557-km Unrepeatered 100G Transmission with Commercial Raman DWDM System, Enhanced ROPA, and Cabled Large Aeff Ultra-Low Loss Fiber in OSP Environment, na jeden hop Th5A.9.pdf, 1.4Tb Real-Time Alien Superchannel Transport Demonstration over 410km Installed Fiber Link Using Software Reconfigurable DP-16QAM/QPSK Th5B.1.pdf, 23 Tbit/s Transmission over 17-km Conventional 50-μm Graded-Index Multimode Fiber Th5B.3.pdf, Transmission of 20 440-Gb/s Super-Nyquist-Filtered Signals over 3600 km based on Single-Carrier 110-Gbaud PDM QPSK with 100-GHz Grid 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 19 Novinky z OFC 2014. Post-deadline papers! Th5B.4.pdf, Transmission over 9,100 km with a Capacity of 49.3 Tb/s Using Variable Spectral Efficiency 16 QAM Based Coded Modulation Th5C.1.pdf, Single-Chip Silicon Photonics 100-Gb/s Coherent Transceiver Th5C.3.pdf, Ultra-Compact Monolithic Integrated InP Transmitter at 224 Gb/s with PDM-2ASK-2PSK modulation Th5C.5.pdf, Programmable Gain Equalizer for Multi-Core Fiber Amplifiers Th5C.6.pdf, 100-Gb/s Single-band Real-time Coherent Optical DP- 16QAM-OFDM Transmission and Reception Th5C.7.pdf, 160-Gb/s Stokes Vector Direct Detection for Short Reach Optical Communication Th5C.8.pdf, All-Electronic Flexibly Programmable 864-Gb/s Single- Carrier PDM-64-QAM 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 20 10

[Tip] E. Tipsuwannakul et al, Mitigation of Fiber Bragg Grating-Induced Group-Delay Ripple in 112 Gbit/s DP-QPSK Coherent Systems, OFC 2012. [Ter] Benoit Maheux-Lacroix, TeraXion, High Level Dispersion Compensator for Ultra Long-Haul Coherent Detection Links, 2012. http://www.teraxion.com/images/stories/pdf/white_paper_hldc_v5.pdf [Aug] J.L. Augé, Can we use Flexible Transponders to Reduce Margins?, OFC 2013. [Rob] K.Roberts, http://www.gazettabyte.com/home/2012/5/30/2020-vision.html [Ben] http://blog.infinera.com/2014/01/06/coherent-technology-you-cant-have-too-much-of-agood-thing/#more-1073 [PS] GN3 report, Photonic Services: Challenge for Users and for Networkers, 2013. [Kik] K. Kikuchi: Coherent Optical Communications: Historical Perspectives and Future Directions, Springer, 2010. [Gro]archiv.ces.net/events/2012/cef/p/Design%20Considerations%20for%20mixed%2010Gand100 G%20flexible%20long-haul%20WDM%20Networks.pdf [Kar] M.Karásek et al: Optimalizace přenosu NRZ dat rychlostí 10Gb/s po G.652, OK2003. (vliv nelinearit, kompenzace CD). [Rad] http://excom.vsb.cz/index.php/articles/final-reports/46-tes8-ostrava [Mak] S. Makovejs: High-speed optical fibre transmission using advanced modulation formats, PhD thesis, UCL, 2011. [Zho] X.Zhou et al: For the Long Haul: Maximizing Transmission Distances for 400-Gb/s Signals over the Existing Grid www.research.att.com/techdocs/td_101176.pdf 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 21 Poděkování: CESNET: Lada Altmanová, Jan Gruntorád, Miloslav Hůla, Martin Míchal, Jan Nejman, Václav Novák, Karel Slavíček, Vladimír Smotlacha, Stanislav Šíma, Pavel Škoda, Josef Verich, Josef Vojtěch PROFiber Networking: Jan Brouček, Josef Beran 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 22 11

Děkuji za pozornost. Otázky? 28.8.2014 Představení optické laboratoře CESNET 23 12