Vysokorychlostní sítě 1999 Aplikace DWDM a SDH v optických páteřních sítích Rudolf Čihák Tel.: +420 2 66103 253 E-mail: rcihak@lucent.com Lucent Technologies
Dynamický rozvoj transportních sítí Nárůst IP provozu 250 200 150 100 50 0 Hlas Data Video aplikace Multimedia Internet Přístup k informacím Email Čas Služby Hlas Internet Interaktivní video služby Video konference 64Kbit/s - STM-1 STM-1, STM-16 Přenosové pásmo Živé TV vysílání nxstm-16 2000 Terabitové routery s STM-16 porty přes DWDM 1997 Megabitové routery s STM-1 porty přes SDH Vývoj síťové architektury Paralelně rozložené služební vrstvy (IP, ATM, PSTN) Jednotná transportní vrstva DWDM & STM (SDH) VstupSDH a DWDM do metropolitních vrstev Zálohování na optické vrstvě Technologie optických sítí zvyšujicí se počet vlnových délek řízení spektrálních kanálů Tlak ze strany technologie Technologie paketových prvků vysoká propustnost garance kvality služby QoS Tlak ze strany trhu Potřeba spolehlivého přenosového pásma VPN, Intranet Internet Exponenciální nárůst datových služeb Internet, VoIP video Snižování ceny přenosového pásma ($/Mb) tlak konkurence
Dynamický rozvoj transportních sítí Sítě zítřka? TDM ATM SDH IP DW DM Dominující hlasové služby TDM IP ATM SDH DWDM Smíšené druhy služeb IP SDH DWDM TDM IP ATM DWDM Dominující datové služby Dominující datové a multimedialní služby IP ++ DWDM Multislužební sítě nové generace! 3
Budoucnost transportních sítí? Dva směry pohledu A-do-Z Transportní vrstva A Paketová služební vrstva Z Spolupráce transportní a služební vrstvy Rychlá a spolehlivá záloha Optimalizovaná služební vrstva Služební vrstva přebírá roli transportní sítě Přenosové pásmo je řízeno služební vrstvou zálohování provozu přebírá služební vrstva Paketová služební vrstva Transport typu bod - bod 11/26/99 4
Rychlost zálohovacích funkcí Zálohování na úrovni služební vrstvy nebude dostatečně rychlé Typ vrstvy Služební vrstva Architektura IP dynamic reroute PNNI: ATM restoration Čas přepnutí na zálohu Minuty Vteřiny Transportní vrstva SDH/SONET or ON restoration * ATM protection (VP rings) SONET/SDH protection ON protection Zlomky vteřin do 50 ms Sítě s vysokou spolehlivostí potřebují zálohu na úrovni transportní vrstvy.
Služební vrstva v roli transportní sítě Paketová služební vrstva Požadavek na rozšíření Celá služební vrstva musí být rozšířena i v případě nutnosti kapacitního navýšení pouze dvou uzlů Transport typu bod - bod Transportní vrstva bod-bod limituje schopnost rozšíření protože logická toplologie služební vrstvy je je svázaná s fyzickou vrstvou transportní sítě. Funkce zálohy na úrovni služební vrstvy je je příliš pomalá 6
Spolupráce transportní a služební vrstvy Transportní vrstva disponuje rychlými zálohovacími funkcemi. Snadná a efektivní rozšiřitelnost služební vrstvy. Možnost cíleného rozšíření kapacity A Paketová služební vrstva Z A-do-Z Transportní vrstva 7
Hodnota transportní sítě Mulifunkční transportní síť A-do-Z Transportní vrstva A Paketová služební vrstva Z Efektivní řešení Kontroluje tempo rozšiřování služební vrstvy Zajišťuje rychlé a efektivní zálohování ~50-100 ms Efektivní zdílení záložního pásma (MSSPRING) Transport = hloupá trubka Transport typu bod - bod Paketová služební vrstva Degradace transportní vrstvy Drahé a neefektivní rozšiřování kapacity více než dvojnásobná potřeba kapacity pro zálohu provozu Nutnost častějšího rozšiřování kapacity Neefektivní a pomalá záloha provozu
Princip návrhu optických sítí Optický kruh Podpora výce služebních vrstev Programovatelný Add/Drop Možnost výběru záložního optického kanálu Schopnost zamezení zálohy na optické vrstvě O O >=32 WDM STM STM16 interface O O STM64 interface STM STM IP router STM16 SPRing ATM switch STM64 SPRing IP router X X Záložní optický kanál Pracovní optický kanál Vrstva SDH zabezpečuje zálohu (MS-SPRing) Záloha na optické úrovni je potlačena pro tento spektrální kanál Datová služební vrstva je zálohována na úrovni optické vrstvy
Princip návrhu optických sítí Řízení přenosového pásma I/O I/O I / O ATM/IP STM I/O AllMetro Ring I / O AllMetro Ring I / O ATM/IP STM I/O Lambda vrstva: Nové služby - pronájem vlnové délky Cesta k plně optickým sítím ATM SDH IP ATM VRSTVA I / O IP AllMetro Ring SDH I / O AllMetro Ring I/O ATM/IP STM I/O I / O Svazek spektrálních kanálů na páru opt. vlákna AllMetro Ring AllMetro Ring I / O I/O ATM/IP STM I/O I / O SDH IP ATM 10
Nové prvky optických transportních sítí: trendy vývoje SDH prvků 1993 ➌ 1996 1999 16/1 STM-16 STM-16 STM-16 or STM-4 16/4 16/4 16/4 16/4 16/1 4/1 4/1 STM-4 4/1 4/1 STM-4 or STM-1 STM-4 or 32 x STM-1 or 504x2M etc. STM-1 STM-1 or 126 x 2M 1/1 1/1 63x2M Nové vlastnosti: Zřetězení virtualních kontajnerů VC4-Xc Xc,, VC4-Xv Tandem Connecton Monitoring TCM 11
Nové prvky optických transportních sítí: WaveStar TM BWM Služební uzel DSX/LGX Služební uzel Voice Switch STM-16 Voice Switch 155/622 Mb/s a 2.5 Gb/s Přístupové kruhy STM-1 STM-4 STM-16 BDCS and/or WDCS STM-16 STM-16 2.5/10 Gb/s Transportní kruhy BWM 155/622 Mb/s a 2.5 Gb/s Přístupové kruhy BWM ATM/IP STM AllMetro TM 2.5/10 Gb/s Transportní kruhy (STM/DWDM) STM-4 Data Switches STM-64 WDCS DSX/LGX 30-60% úspora na zařízení: - méně síťových prvků ve služební vrstvě 70-85% úspora prostorových požadavků Vysoce spolehlivé sítě: - méně DDF (rozvaděčů) Úspora nákladů na řízení sítě: - méně síťových prvků
WaveStar BandWidth Manager (BWM) Global Crossing Pan European Network AC-1 SYL COP BEV HAM AMS DUS LAE LON ANT BRU ROT FRA PAR STR ZUR BB-DACS 100+ 16/1s TOR MIL OLS 400G mezi jednotlivými městy 13
WaveStar BandWidth Manager (BWM) Global Crossing Pan European Network AC-1 SYL COP BEV HAM AMS DUS LAE LON ANT BRU ROT FRA 11 BWMs 77 16/1s PAR TOR STR ZUR MIL OLS 400G mezi jednotlivými městy 14
Příklad návrhu optické páteřní sítě Optický kanýl: 2.5 Gb/s a více Optická páteř O Kruh 40-80 O OXC OLS OLS OXC OLS O OLS Mesh 40-80 OLS DCS MSSPRING 2,5 Gbit/s Metro Aplikace Přístup O O DCS O SNC/N STM-1, 4 O O Přístupový kanál SDH: 155 Mb/s do Gb/s Legenda: OXC: Optical Cross Connect O: Optical Add/drop Multiplexer OLS: Optical Line System OA: Optical Amplifier
Aplikace DWDM a SDH v optických páteřních sítí: Shrnutí Expanzivní nárůst požadavků na přenosové pásmo si žádá změnu architektury transportních sítí Unifikovaná optická vrstva: snadno rozšiřitelná, relativně levná a bezpečná Zálohování transportního provozu migruje do optické vrstvy čas nutný pro zálohovací funkce 50 ms. Sdílené záložní funkce (MSSPRING) Nový pohled na návrh optických transportních sítí - vznik lambda vrstvy Vznik nových hybridních síťových prvků (služební vrstva), vznik nových optických prvků (transportní vrstva) SDH vrstva se bude ztenčovat z hlediska funkčních vlastností a přecházet do přístupových sítí Přímá IP služba s garancí QoS IP Cell Frame Relay ATM SDH Optická vrstva DWDM Pevná linka Jednotná optická vrstva Druhy služeb