krajů, měst a společností Praha - Národní technická knihovna Josef Vojtěch Lada Altmannová, Ondřej Havliš, Miloslav Hůla, Jan Nejman, Stanislav Šíma, Radek Velc Oddělení optických sítí CESNET josef.vojtech/zavináč/cesnet.cz http://www.cesnet.cz http://czechlight.cesnet.cz 1
Osnova Temné vlákno aneb Dark Fibre Temná vlákna v síti CESNET2 Jednovláknové trasy Otevřený přenosový systém Czech Light Dynamické prvky Variabilní grid Dohled a monitoring Služby sdružení CESNET Efektivní využití vláknové 2
Temné vlákno aneb Dark Fibre Temné Vlákno = Dark fibre Nenasvícené vlákno není nasazena žádná přenosová technologie Ve vlastnictví nebo v pronájmu Co nám umožňuje Efektivní využití vláknové Využít optimální řešení ušité na míru Nasazení jakékoliv přenosové technologie ať už aktivní nebo pasivní (FWDM, CWDM, DWDM, Open DWDM, FTTx atd..) Plnou šířku přenosového pásma pro dálkové přenosy se používá část spektra s nejnižším útlumem vlákna kolem 1530-1610nm tzv. třetí přenosové okno Experimentální prostředí pro testování nových síťových technologií a služeb 3
Temné vlákno - Kapacita Ověřená technologie 96 kanálů á 10Gbit/s 0,96Tbit/s Současná technologie 96 kanálů á 100Gbit/s 9,6Tbit/s Dostupná 2014/2015 66 kanálů á 400Gbit/s 25,5Tbit/s * Na trhu existuje (15let) technologie i pro L pásmo 90nm Nízkoútlumové okno v jednovidovém vlákně ~ 400nm RF pracuje s mnohem nižší frekvencí nosné a tím i šířkou pásma 75GHz vs. 193THz, např.: dosah 2km, stovky Mbit/s * 400Gbit/s, 75GHz, DP-16QAM 4
Temné vlákno - Kapacita Aplikace dnes již existují např. radioteleskop SKA (27Tbit/s / 2Tbit/s) Internet věcí, nejen spotřebiče ale hlavně senzory, včetně komunitních projektů: např: Blitzortung.org A World-Wide Low-Cost Community-Based Time-of-Arrival LightningDetection and Lightning Location Network S. Miteff: Location of the Square Kilometre Array Data Processor, TNC 2014 5
Temné vlákno aneb Dark Fibre Při využívání DF je nutné zajistit Měření (útlumy, odrazy, disperze.) Údržba Efektivní využití vláknové Standardně nabízí pronajímatelé vláken Zdroj: www.wikipedia.cz 6
Temná vlákna v síti CESNET2 Téměř 6000 km tras DF (obvod ČR 2290 km) vysoké pokrytí na 78 864 km 2 Včetně více jak 1880 km jednovláknových tras Dva komplementární přenosové systémy: Proprietární 1400 km Otevřený 3650 km 7
Jednovláknové trasy Jednovláknové trasy - Polovina kapacity, ale i tak 40kanálů (0,4Tbit/s nebo 4Tbit/s) Efektivní využití vláknové ++ Úspora cca 40% z ceny pronájmu vlákna (cca 0,2 z 0,5 EUR/metr/rok*) Rozdíl v ceně přenosového systému malý Pro srovnání - roční odpis přenosového systému(10gbps)*: 0,12 EUR/metr/rok systém velkého výrobce 0,042 EUR/metr/rok otevřený systém * S. Sima et al: Deliverable D3.2v3 of Porta Optica project: Economic analysis, dark fibre usage cost model and model of operations http://www.porta-optica.org/publications/pos-d3.2_economical_analysis.pdf 8
Stejné možnosti jako trasy s párem vláken: Pasivní i aktivní Rekonfigurovatelné Paralelně s pokročilými službami Efektivní využití vláknové Jednovláknové trasy http://netreport.cesnet.cz/netreport/cesnet2_ip_mpls_backbone_utilization/plze n%20-%3e%20cheb/index.html 9
Otevřený přenosový systém Czech Light Vyvíjen průběžně od roku 2003 Mimo ČR zařízení nasazena také v Anglii, Dánsku, Egyptě, Jordánsku, Slovensku, Srbsku a na Ukrajině. Chráněn třemi patenty ČR a dvěma USA. Datasheety zde: http://czechlight.cesnet.cz/documents/download/czechlight _Datasheets_EN_v1.4.zip Aktuálně zařízení vyvíjena ve spolupráci s licenčními partnery: OPTOKON a.s. RLC Praha a.s Montabras Optics s.r.o. 10
Otevřený přenosový systém Czech Light Nasazení v síti CESNET2 72x CLA, 8x CL-ROADM, 2x CLC-16x16, 2x CL-VMUX 11
Otevřený přenosový systém Czech Light Řešení na míru Spoje bod-bod s překlenutím velkých vzdáleností bez inline prvků Úspora za housing Realizovány trasy 235 a 221 km s 10GE přenosy Linky zesilované pouze na jedné straně 159km Další topologie Vše včetně jednovláknových řešení 12
Otevřený přenosový systém Czech Light Dynamické prvky Vzdálená možnost pracovat až na úrovni jednotlivého kanálu Poskytování kanálu, monitoring Kapacitu lze po kanálech/skupinách sdílet mezi více subjekty Capacity as a Service - CaaS 13
Otevřený přenosový systém Czech Light CL Variabilní multiplexer (CL VMUX) - bez ručního vkládání atenuátorů Monitoring úrovní v kanálech Může být i bezbarvý 40x až 80x V - MUX 14
Otevřený přenosový systém Czech Light CL Reconfigurable Add/Drop MUX CL ROADM Vzdálené vybočování a vkládání kanálů Vyrovnávání výkonových úrovní, monitoring úrovní v kanálech Lokální porty mohou být bezbarvé CL-ROADM 15
Otevřený přenosový systém Czech Light CL Wavelength Selective Switch CL WSS Vzdálené přepínání celých skupin kanálů Vyrovnávání výkonových úrovní, monitoring úrovní v kanálech CL-WSS 16
Otevřený přenosový systém Czech Light Chytré patch-panely Přepínání celých vláken na dálku Možnost multicastu a vytváření tapů pro monitoring za běhu CLS/M TX 4k IN 1 1 OUT 33% RX 4k TX 4k IN 1 1 OUT 90% RX 4k 33% RX 4k 5% OSNR TX 8k 33% RX 8k TX 8k 90% RX 8k 16 16 33% 33% RX 8k RX 8k 16 16 5% 5% OSNR Res CD 17
Otevřený přenosový systém Czech Light Variabilní grid (CL VMUX, CL WSS) Do budoucna zřejmě nezbytné 400Gbit/s DP-16QAM 75GHz dosah 450km 400Gbit/s DP-QPSK 150GHz dosah 1900km CaaS mnohem efektivnější Zdroj: K. Grobe: Flexible Spectrum-as-a-Service, TNC14 18
Otevřený přenosový systém Czech Light Globální přehled - CLMon Systém pro agregaci a korelaci alarmů Správa uživatelů s různými rolemi Možnost přidat i zařízení třetích stran 19
Správa Web prvků Management GUI + CLI Efektivní využití vláknové Otevřený přenosový systém Czech Light Web Management CLI Management 15 14 20
Dohled CzechLight prvků Efektivní využití vláknové Systémem G3 Otevřený přenosový systém Czech Light Dlouhodobý trend trend vývoje vývoje sledovaných sledovaných veličin veličin Systém G3 (výkony, proudy, teplota, ) Výkony, proudy, teploty, otáčky, napětí, 21 21
Služby sdružení CESNET Zjištění dostupnosti vláken Konzultace k nasvícení vláken Konzultace k nestandartním přenosům Projektování nasvícení vláken (pár/jedno) Dohled optických prvků Měření v laboratoři Pronájem přístrojů 22
Poděkování Jan Gruntorád, Václav Novák, Martin Míchal, Jan Radil, Pavel Škoda Děkuji za pozornost Dotazy? josef.vojech/zavináč/cesnet.cz 23
Reference M. Hůla: Vývoj a nasazení CzechLight, Seminář řešitelů 2014 J. Vojtěch et al: Sharing of Fibers by Transmission Systems, Open Photonic Transmission Systems, Optical Communications 2011 J. Vojtěch et al: Equipment for open photonic networking, CEF networks workshop 2010 24
Vývoj a popis CL family První zařízení rodiny CzechLight byl zesilovač CLA PB01 CzechLight Amplifier 2in1, Booster and Preamplifier) Nasazen v roce 2004 na trase mezi Prahou a Plzní (159 km) v CzechLight Experimental Facility Další nasazení v síti CESNET2 mezi Prahou a Hradcem Králové (150 km) V roce 2005 jsme nasadili DI01 do CzechLight Experimental Facility mezi Prahou a Brnem (284 km) Začátkem roku 2006 jsme nasadili CLA PB01 na první trase Cross Border Fibre (CBF) mezi Brnem a Bratislavou (182 km) V polovině roku 2006 byl nasazen nový prototyp CLA PB02 na CBF mezi Brnem a Vídní (221 km) 25
Vývoj a popis CL family Postupem času jsem CL family rozšířili o CL-VMUX CzechLight variabilní multiplexer spojuje jednotlivé optické kanály do DWDM signálu a na opačném konci trasy DWDM signál opět rozděluje na jednotlivé optické kanály CLS a CLM CLC CzechLight přepínač a CzechLight multicastový přepínač jsou zařízení, která přepínají optických signálů z každého vstupu na jeden z výstupů CzechLight laditelný kompenzátor chromatické disperze vyrovná na trase vlivy chromatické disperze CL- ROADM CzechLight rekonfigurovatelný Add-Drop multiplexer umožňuje operátorovi vzdáleně nastavit distribuci signálu v optickém uzlu sítě 26
CL-WSS Vývoj a popis CL family CzechLight selektivní přepínač vlnových délek slouží k směrování kanálů z vlákna do vlákna jiné linky CL-Channel Monitor Slouží pro měření výkonu v kanálech CL-Raman Amplifier CzechLight zesilovač jeho funkce je založena na stimulované Ramanovém rozptylu 27
Problematika lightingu Jeli vlákno nebo pár k dispozici Zjištění parametrů a stav vláken Délka, útlum, chromatická disperze,... K jakému účelu nebo službám bude vlákno využito Připojení internetovým protokolem IP Přidělování adresových zdrojů Vyhrazené okruhy a sítě Circuit Lambda služby Fotonické služby Projektování trasy Dodržování zásad Výkonových úrovní Rozmístění optických komponent (MUX, CLA, CLC,...) Vždy počítat s rezervou 28