GRUPPO TELECOM ITALIA
Seminario IEEE Photonics SocietyPavia, 27 Novembre 2009
Reti di Trasporto ottico:criteri di progettoed esempi realizzativi
Piergiorgio Pagnan,
Transport & OPB Innovation
Marco Quagliotti, Marco Schiano
Transport & OPB Innovation
Sommario
Architetture delle reti di trasportoLa rete PhoenixIl nuovo backbone fotonico
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Seminario IEEE Photonics Society, Pavia, 27 Novembre 2009Reti di Trasporto ottico: criteri di progetto ed esempi realizzativi
Marco Schiano, Transport & OPB Innovation © Telecom Italia SpA 2009, tutti i diritti riservati
Ambito delle reti di trasporto
► Reti concepite per il trasporto ad alta capacità(Tbit/s) su lunga distanza (∼ 103 km)
► Reti a circuito (possono costituire lo strato “server” di reti a pacchetto, ad es. IP)
► Generalmente classificate in 2 segmenti:
► Backbone (estensione nazionale o continentale)
► Metro-Regionale (estensione metropolitana o regionale)
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Organizzazione funzionale di una rete backbone, ASON:Automatically Switched Optical Network
Sistema DWDM
Cross-connect
Sistema informativo dedicato a:configurazione manuale dei circuiti e delle protezioni,performance Monitoring, gestione degli allarmi …
Sistema informativo dedicato a:configurazione automatica dei circuiti e delle protezioni,dedicate o condivise (restoration), network discovery, …
Piano di Gestione
Piano di Controllo
Piano DatiInsieme dei sistemi dedicati alle funzioni ditrasferimento dei dati: multiplazione, trasmissione,commutazione
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Funzioni del piano di controllo
► Routing:
► Calcolo del percorso ottimale dei circuiti in rete sulla base dicriteri semplici (minima distanza) o più elaborati (trafficEngineering). Protocolli standard GMPLS: OSPF-TE, RFC3630 [1]
► Signaling:
► Attivazione delle cross-connessioni che consentono di realizzare i circuiti. Protocolli standard GMPLS : RSVP-TE, RFC3209 [2]
► Discovery:
► Riconoscimento automatico di nuovo nodi o nuove risorse inserite in rete. Protocolli standard GMPLS : LMP, RFC4209 [3]
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Progettazione di Reti di Trasporto
Esigenze di traffico(matrice di traffico)
Infrastruttureesistenti
(cavi, centrali)
Tecnologie(trasmissione,multiplazione,
commutazione)
Grafo di rete(nodi e link)
Instradamentidel traffico
(percorsi working eprotection)
Altre caratteristichedi rete: scalabilità,rob. guasti multipli,costi, affidabilità…
Equipaggiamentodi nodi e link
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Esempio di matrice di traffico
Sede A Sede Z Tipo di circuito Protezione
Alessandria Roma STM-64 Non protetto
Alessandria Milano STM-64 Non protetto
Ancona Roma GE Protezione 1+1
Ancona Torino STM-64 Restoration “on the fly”
Bologna Milano STM-64 Non protetto
Bolzano Milano STM-256 Protezione 1+1
Cagliari Roma STM-64 Non protetto
Catania Milano STM-256 Restoration “Pre-planned”
Catanzaro Bari GE Protezione 1+1
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Esempio di grafo di rete► Il grafo spesso è assegnato e dipende da vincoli
infrastrutturali o di disponibilità di risorse giàinstallate
► Il grafo si può ridurre manualmente per tentativi oppure utilizzando algoritmi di ottimizzazione
► Tecniche esatte (ILP - Integer linear programming): assicurano il ritrovamento di un ottimo assoluto
► Tecniche euristiche (tabu search, algoritmi genetici, simulated annealing e altri): per tentativi ed errori si determina una soluzione sub-ottima
► Caratteristiche fondamentali del grafo:
► Numero di nodi e link
► Grado nodale
► Diametro di rete
► Numero massimo di hop
12 3
4
5
6
7 8
910
11
1213
14
15
16
17 18 19
20
2122
23
24
25
26
2728
29
30
31
32
34
35
36
3738
33
Grafo dei cavi di partenzaper la ricerca di una topologia sub-ottima
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Risorse di protezione dedicate o condivise
► Nella protezione dedicata si configura un circuito di protezione su percorso disgiunto completamente dedicato ad un singolo circuito “working”
► Quando la rete è magliata, si può decidere di condividere le risorse di protezione, cioè allocare una singola risorsa per la protezione di più circuiti
► Si parla allora di circuiti protetti con “Restoration” che può essere di 2 tipi:
► Prepianificata: il circuito di protezione è condiviso ma è calcolato in anticipo;
► “On the fly”: il circuito di protezione è calcolato in tempo reale al momento del guasto
A
CB
DE
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Tecnologie: reti opache e reti traslucide
► Rete opaca, ad esempio SDH o OTN
► Conversione elettro-ottica su ogni interfaccia tributarie e di rete
► Commutatori EXC (matrice elettrica)
► Progetto ottico semplice, ma con molti transponder
► Rete traslucida (al limite trasparente)
► Connessioni instradate in trasparenza ottica senza conversioni (se possibile)
► Nodi trasparenti OXC o ROADM
► Progetto ottico più delicato per assicurare continuità e basso degrado del segnale su tutto il percorso E2E (OSNR, PMD, CD, …)
EXC
Schede grigieTributari
Por
te d
i ret
e
Transponder
Sistema di linea DWDM
OXC
tributariPorta di retesu fibra
Schede colorate
Rigeneratori
Switch ottico (ad es. WSS)
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WSS e nodi ROADM
DEM
UX
MU
XM
UX
…
…
MU
X
…
……
…
…
N porteM λ
WSS M λ, 1xN porte
WSS
Splitter
WSS
Splitter
WSS
Split
ter
Lineaest
Lineanord
Lineasud
Schema funzionale di un WSS
Schema nodoROADM a 3 vie
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Gerarchia di multiplazione nelle reti di trasporto
40 G
10 G
2.5 G622 M
155 M155 M
STM-256 40G STM-64 10G STM-16 2.5G STM-1/4
SDH
1 G Eth
100 G(in futuro)
OP
AC
HE
OTNOTU3 40G OTU2 10G OTU1 2.5GOTU4 100 G
λ @ 40G λ @ 10G
λsw
itch
λ @ 2.5Gλ @ 100 G
TRA
SP
AR
EN
TE
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Routing delle domande di traffico
► In genere è del tipo Shortest Path, minimizzando una metrica assegnata: peso amministrativo, numero hop, distanza
► Deve tener conto delle esigenze di resilience (protezione dedicata o condivisa), in relazioni a guasti singoli o multipli di link o nodo
► Nel caso opaco è più semplice, routing e dimensionamento disaccoppiati: prima si instradano i circuiti, poi si dimensionano le tratte e i nodi)
► Nel caso trasparente il problema è complicato dal requisito di continuità della lunghezza d’onda e dal limiti trasmissivi e il problema va risolto nel suo insieme: IA-RWARP Impairment Aware – Routing, Wavelength Assignement and Regenerator Placement
AB
D E
C
Qin
Qin-ΔQBC
F
G
H
Qin-ΔQBC-ΔQCFQin-ΔQBC-ΔQCF-ΔQFG
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RWA► Suddivisione della rete in N reti a singola lunghezza d’onda
► Routing in una singola rete se possibile, altrimenti passaggio in un’altra rete tramite convertitori di lunghezza d’onda
…
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Impairment Aware RWA: fattore Q
► Effetti non lineari, dispersione, rumore degli amplificatori ottici, ecc.. sommandosi al rumore termico e di tipo shot del ricevitore, alterano m e s
► L’impatto sulla qualità del collegamento è dunque direttamente collegabile ad una penalità su Q
Fattore di qualità Q di Personik legato al Bit Error Rate (BER).Es. Q=7 Ber=10-12
Bit Error Rate (BER): probabilità di errore in ricezione di un simbolo trasmessotrasmessibit
erratibitBER
=
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
221 QerfcBER
01
01
σσμμ
+−
=Q μ1 (μ0) : livello medio del bit uno (zero)σ1 (σ0) : relativa deviazione standard
μ1
μ0
σ1
σ0
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Impairment Aware RWA: evoluzione del fattore Q
baDNP sezionich +=γ
► Evoluzione di Q lungo il collegamento:
► Noto il tipo di fibra (D, γ), per ogni valore di ΔQNLvale la relazione:
► Più in dettaglio:
► I coefficienti a e b sono determinati con simulazioni numeriche
constNP sezionich =
NLPMDCDOSNRfin QQQQQ Δ−Δ−Δ−=
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Esempio di output degli strumenti di dimensionamento
4333446759442Quantity
Non Prot.ProtectedLambda 10 G2.5 G10 GConnection type
4333446759442Quantity
Non Prot.ProtectedLambda 10 G2.5 G10 GConnection type
Link nodo nodo lambda @ 10 G Systems @ 80 Lambdas (design) Systems @ 80 Lambdas (75 % max)BOP_MIM BOP MIM 91 2 2BOP_RMI BOP RMI 88 2 2TOR_MIB TOR MIB 77 1 2TOR_RMS TOR RMS 76 1 2PAR_CAT PAR CAT 55 1 1CAT_MAZ CAT MAZ 54 1 1PAR_MAZ PAR MAZ 54 1 1MIM_PDS MIM PDS 53 1 1RMI_NOL RMI NOL 53 1 1BOP_PDS BOP PDS 51 1 1BOP_ANC BOP ANC 49 1 1NOL_CAT NOL CAT 49 1 1PES_CAT PES CAT 48 1 1RMS_PES RMS PES 48 1 1ANC_RMI ANC RMI 47 1 1NAP_RMS NAP RMS 45 1 1NAP_PAR NAP PAR 43 1 1RMS_RMI RMS RMI 26 1 1MIM_MIB_2 MIM MIB_2 19 1 1ANC_PES ANC PES 6 1 1MIM_MIB_1 MIM MIB_1 4 1 1NAP_NOL NAP NOL 4 1 1
1040 24 26
Route Num hop min Num hop average Num hop max Len min Km Len average Km Len max KmWorking 1 1.8 5 23 778 1800Back-up 2 3.1 5 311 909 2094
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Sommario
► Architetture delle reti di trasportoLa rete PhoenixIl nuovo backbone fotonico
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► Phoenix è una ASON basata su cross-connect ad alta capacità (80 - 960 Gbit/s) con matrici elettriche, connessi tra di loro mediante sistemi DWDM
► Ciascun cross-connect è equipaggiato con due controllori con capacitàelaborativa sufficiente a gestire protocolli di routing e segnalazione (control plane) per implementare meccanismi di Fast Restoration
► Il routing è centralizzato (ASTN-M) mentre la segnalazione è distribuita: il piano di controllo è quindi semi-distribuito. I protocolli sono quelli tipici delle reti IP MPLS (OSPF-TE, RSVP-TE) adattati ai contesti trasmissivi
► Trasporta flussi da 155 Mbit/s a 10 Gbit/s
► Restoration end-to-end pre plannad per il primo guasto (80-250 ms)
► Restoration end-to-end on the fly per guasti successivi al primo (40-50 s)
Caratteristiche generali
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Struttura Rete Ottica Phoenix
Nodi sulla maglia sede di MSH2KNodi sui raccordi sede di MSH2KNodi intermedi sulla maglia
Direttrici di evoluzione infrastrutturaleDirettrici di evoluzione dimensionale
struttura di rete a 38 nodi sede di ODXC
CIV
RMI
FGA
BAR
TAR
POMNAP
NOL
SAL
RMS
FOR
GAR
SAS
BOP
PISFIR ANC
PGA
PES
BLZ
VENVRS
TRE UDI
TRIPDS
GEN
SAV
TORALE
BREMIM
MIB
COM
LAM
RCA
CAT
MEAPAR
CAG
SCA
SAA
MAZ
CTZ
ORA
BGM
MOD
RIM Link cluster per rete magliata
Link cluster per raccordo
GRO
LOC
SIA
PCA
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Alcuni esempi di funzionamento
► Il provisioning
► Il ripristino (primo guasto e secondo guasto)
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Provisioning di un VC4 path restored
A B C
DEF
DACON
ASTN-M SG-SDH
ConnectionRequest
Working: F,E,D
1) SG-SDH invia la richiesta di attivazione del working path
Protezione a costo minimo (Dijkstra) ?
F,A, B, C, D
2) ASTN-M calcola il protection path
Sequenza di eventi:
3) ASTN-M inizia la segnalazione del pathworking verso il nodo ingress (F).
W:F, E, D
W: E, D W: D
ACK
ACK
ACK
5) Il path working è attivato
ACK
4) Il nodo egress (D) inizia il processo diacknowledge
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A B C
DEF
ASTN-M SG-SDH
Sequenza di eventi:
5) Il path working è attivato
6) ASTN-M inizia la segnalazione del path protection verso il nodo ingress (F). Il nodo egress (D) inizia il processo diacknowledge
P: F,A,B,C,DDACON
P: A,B,C,D
P: B,C,D P: C,D
P: DACK
ACKACK
ACK
ACK
1) SG-SDH invia la richiesta di attivazione del working path
3) ASTN-M inizia la segnalazione del pathworking verso il nodo ingress (F).
4) Il nodo egress (D) inizia il processo di acknowledge
2) ASTN-M calcola il protection path
Provisioning di un VC4 path restored
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A B C
DEF
ASTN-M SG-SDH
6) ASTN-M inizia la segnalazione del pathprotection verso il nodo ingress (F). Il nodo egress (D) inizia il processo di acknowledge. ASTN-M Informa SG-SDH
DACON
1) SG-SDH invia la richiesta di attivazione del working path
3) ASTN-M inizia la segnalazione del pathworking verso il nodo ingress (F).
4) Il nodo egress (D) inizia il processo di acknowledge
2) ASTN-M calcola il protection path
Sequenza di eventi:
Il path protection è scelto e le risorse riservate
ma le cross connessioni non sono implementate
Working pathattivato. Protection
path: F,A,B,C,D
5) Il path working è attivato
Provisioning di un VC4 path restored
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Primo guasto, gli apparati: “sappiamo cosa fare!”
A B C
DEF
ASTN-M SG-SDH
Sequenza di eventi:
DACON
2) I nodi D e F iniziano la procedura di segnalazione ed informano i nodi di implementare le cross-connessioni
Effe
ttua
la x
conn
essi
one
Effe
ttua
la x
conn
essi
one
Effettuala xconnessione
Effettuala xconnessione
1) Guasto sulla tratta ED
250 ms ≤ Tprotezione ≤ 300 ms4) ASTN-M viene informato
dell’avvenuto scambio
3) I nodi D e F effettuano lo scambio trasmettendo e ricevendo sulla nuova via (F, A, B, C, D)
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Secondo guasto e successivi,gli apparati: “ASTN-M pensaci tu!”
A B C
DEF
ASTN-M SG-SDH
Sequenza di eventi:
DACON
1) Guasto del nodo B
6) Il nodo egress inizia l’acknowledge
2) F e D ritornano sul path working (F,E,D) anche se ancora fuori servizio
3) F e D informano ASTN-M che serve un strada alternativa
4) ASTN-M calcola una nuova via e cancella il vecchio path di protezione
Nuova protezione a costo minimo?
F, A, E, C, D
5) ASTN-M inizia la segnalazione verso il nodo ingress (F)
P: F,A,E,C,D
Effettuala xconnessione
7) Il nuovo path di protezione è attivo
8) I nodi F e D trasmettono e ricevono sul nuovo path
9) ASTN-M informa SG-SDH dell’avvenuto switch
Tprotezione ≤ 50 s
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Comportamento della rete
► Phoenix esegue quotidianamente con successo operazioni di protezione sia in caso di lavori programmati sia in caso di guasti. Inoltre opera continue riottimizzazioni delle vie dedicate alle protezioni (riduzione della lunghezza)
► Stima operazioni di protezione nel 2005: più di 11000
► Numero di scambi forzati working - protection per l’esecuzione dei lavori programmati: 1374
► Numero di scambi working - protection per eventi di guasto o malfunzionamento (stima): 4000
► Numero di ricalcoli della via di protection per eventi di guasto, malfunzionamento o riottimizzazione (stima): 6000
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Sommario
► Architetture delle reti di trasportoLa rete PhoenixIl nuovo backbone fotonico
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Perché un nuovo Backbone fotonico?
► Per soddisfare la crescente domanda di traffico
► Delle reti domestiche (specialmente il backbone IP)
► Delle reti internazionali
► Del mercato emergente delle circuiti ottici “wholesale”
► Per ridurre i costi (investimenti e costi operativi)
► Per migliorare l’affidabilità dei servizi “pregiati”
► Per riorganizzare la rete di trasporto in una singola piattaforma facilmente gestibile, dismettendo i sistemi DWDM punto-punto attuali
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Le reti “client” domesticheArchitettura del
backbone IP
OPB: OpticalPacket Backbone
M I
PD
TSBS
BO
TO
GE
FI
PA
RM
NA
BA
SV
AL
BGCO
VRVE
BZ
MORI
PI
ANPG
PE
CA
TA
CZ
CT
NL
M I
PD
TSBS
BO
TO
GE
FI
PA
RM
NA
BA
SV
AL
BGCO
VRVE
BZ
MORI
PI
ANPG
PE
CA
TA
CZ
CT
NL
TO
AL
VRVE
RM 2RM 1
MI 1MI 2
RM 2
CT
PA
RM 1
NA
RM 1RM 2
VRVE
MI 1MI 2
BO
PC
RM 1RM 2
SS
CA
SS BA
TANA
BO
PI FI
PC
RM 1RM 2
PE
AN
PG
RM 1
XX
► CRS 1 Tera-routers nel core
► Interfacce POS a 10 Gbit/s per tutti I link
► Interfacce POS a 40 Gbit/s nel core
► Rete ASON magliata
► Cross-connect SDH e link DWDM
► Control Plane, routingcentralizzato
► Anelli SDH a 2.5 Gbit/s
► Servizi VC4 strutturati
► Affidabilità eccellente (MS-SPRing)
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Trasporto Sud-Nord del traffico internazionale
MedNautilus
Rete Pan-Europea diTelecom Italia Sparkle
► Il traffico proveniente dal medio e lontano oriente è convogliato in Sicilia da sistemi sottomarini
► Deve essere instradato a Milano dove sono dislocati i POP della rete Pan-Europea di Telecom Italia Sparkle
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Opportunità offerte dalle nuove tecnologie fotoniche
Tunnel otticoTrasparente (OCh) CP CP
CP
CP
CP
CP CPCP
Ultra Long-HaulDWDM
Multi-degreeROADM
► Minor numero di rigeneratori
► Risparmio negli investimenti
Control PlaneGMPLSEvoluto
► “Provisioning” end-to-end
► Protezione e restoration di OCh
► Risparmio nei costi operativiPercorso di protezione
o di restoration
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Struttura del nuovo Backbone fotonico
► Diametro di rete: 2400-3100 km (working-protection)
► Massimo numero di hop: 11
► Grado nodale: 2÷5 (media 3.1)
► Tecnologia:
► ∼40 nodi a commutazione di λbasati su ROADM
► ∼60 sistemi DWDM ULH con 80 lambda
► Fibre G.655 e G.652
► Canali ottici (OCh) a 10 e 40 Gbit/s
► Pronto per trasmissione a 100 G
Schema preliminare
Del nuovo backbone
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Dimensionamento preliminare della rete
► Stima delle esigenze di traffico fino al 2011:
► 542 canali ottici (misti 10 e 40 Gbit/s)
► ∼ 100 canali ottici per la protezione del traffico
► Massimo numero di hop: 9
► Lunghezza massima dei canali ottici: ∼ 1600 km
► Traffico totale in rete: 6 Tbit/s
► Nessun problema di congestione di λ almeno fino al 2011
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Analisi di scalabilità della rete
► L’aumento del numero di OCh è limitato dalla possibile saturazione dei collegamenti DWDM
► Il modo più semplice per potenziare la rete è aggiungere collegamenti DWDM in parallelo, a condizione che siano disponibili porte di linea nei ROADM e fibre nei cavi
Nuovo sistemaDWDM
CP CP
CP
CP
CP
CP CPCP
PercorsosaturoSingolo
Cavo ottico
Nuova portasul ROADM
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Numero di sistemi DWDM in funzione del numero di OCh
Number of Systems ( 80 Lambda @ 40G)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Nominal Demand(542 λ)
+20 % (651 λ) +50 % (813 λ) +100 % (1084 λ) +200 % (1626 λ)
Numero di sistemi DWDM 80 λ
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Numero di vie dei ROADM in funzione del numero di OCh
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
BAR
CAT
CTZ
LAM
MAZ
NAP
NO
L
PAR
PES
RM
I
RM
S
TAR
ALE
ANC
BOP
BLZ FIR
GEN MIB
MIM
MO
D
PDS
PRM
PGA
PES
PCA
PIS
RIM
RM
I
RM
S
VRS
SAV
TOR
TRT
TRE
TRI
UD
I
VEN
Nom+20 %+50 %+100 %+200 %
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Costo delle parti comuni in funzione del numero di OCh
Icremental cost for common parts (ROADM and OLA)
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
Nominal Demand(542 λ)
+20 % (651 λ) +50 % (813 λ) +100 % (1084 λ) +200 % (1626 λ)
Costo incrementale delle parti comuni (ROADM e amp. di linea)
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Costo della rete in funzione del numero di OCh
Incremental CapEx for the whole network
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
180%
Nominal Demand(542 λ)
+20 % (651 λ) +50 % (813 λ) +100 % (1084 λ) +200 % (1626 λ)
REGENERATORTRANSPONDEROLAROADM
Costo incrementale dell’intera rete
40
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Capacità della rete in funzione del bit rate dei canali
► In base all’attuale distribuzione del traffico, la rete supporta fino a 1600 canali ottici
► La capacità totale può variare da 16 a 160 Tbit/s in funzione del bit rate dei canali ottici (10 – 100 Gbit/s)
10 G
Tbit
/s
16
64
160
40 G
100 G
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Durata attesa per la rete
► Dispiegamento iniziale a partire da 1Q 2010
► Le previsioni di traffico sul lungo termine non sono affidabili, tuttavia si può affermare che:
► Se il tasso di crescita annuo del traffico sarà del 25%, il carico totale della rete sarà 55 Tbit/s nel 2020
► Tassi di crescita più elevati, fino al 40% all’anno, possono essere supportati nel prossimo decennio con l’impiego di sistemi a 100 Gbit/s
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Convenienza economica dei sistemi a 100 Gbit/s
Ipotesi sui rapporti dei costi dei transponder: 40G/10G=2.5, 100G/40G=2
Relative Network Cost (reference: traffic of 6 Tbit/s and Lambda @ 10 Gbit/s)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
λ @ 10 Gbit/s λ @ 40 Gbit/s λ @ 100 Gbit/s
60 Tbit/s
30 Tbit/s
18 Tbit/s
12 Tbit/s
6 Tbit/s
Costo relativo di rete (riferimento: rete da 6 Tbit/s, OCh a 10 Gbit/s
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Impatto del bit rate dei canali ottici sul grado nodale
Maximum nodal degree required
0
5
10
15
20
25
30
35
6 Tbit/s 12 Tbit/s 18 Tbit/s 30 Tbit/s 60 Tbit/s
λ @ 10 Gbit/s
λ @ 40 Gbit/s
λ @ 100 Gbit/s
Massimo grado nodale richiesto
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Risparmi energetici ed altri benefici operativi
► In confronto al trasporto su sistemi DWDM punto-punto, si stima un risparmio energetico compreso tra 20 e 30%
► Il risparmio energetico è dovuto principalmente alla riduzione del numero di rigeneratori, mentre il consumo dei ROADMs èmolto piccolo
► La nuova rete comporta numerosi altri benefici:
► Notevole riduzione delle parti di ricambio (minor numero di rigeneratori);
► Risparmio del ~40% nel costo di creazione dei circuiti;
► Opportunità di trasferire i circuiti delle reti “legacy” razionalizzando il trasporto nel backbone
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Evoluzione della rete e prospettive di ricerca
► Architettura di nodi con add/drop “colorless-directionless”
► Coesistenza di canali ottici modulati in intensità a 10 Gbit/s ed in fase a 40 Gbit/s
► Gittata dei sistemi a 100 Gbit/s
► Piano di controllo
► Velocità dei meccanismi di restoration
► ….
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Architettura dei nodi ROADM
► Complessità delle architetture “Colorless Directionless” basate su WSS
P. Roorda, B. Collings “Evolution to Colorlessand Directionless ROADM Architectures”, Paper NWE2, OFC 2008
► Nuove architetture dotate di migliore scalabilità sono già state proposte
► Impiegano nuovi componenti ottici (ad es. matrici a MEMS)
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Coesistenza di canali a 10 Gbit/s e 40 Gbit/s
► In una prima fase, la rete verrà equipaggiata con canali a 10 Gbit/s modulati in intensità e a 40 Gbit/s modulati in fase
► La potenza di lancio dei canali a 10 Gbit/s dovrà essere limitata per evitare diafonia sui canali a 40 Gbit/s
► Questo potrebbe limitare seriamente la gittata dei canali a 10 Gbit/s
► Una possibile soluzione è l’allocazione dei canali a 10 e a 40 Gbit/s in sottobande separate
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Gittata dei sistemi a 100 Gbit/s
► Prestazioni attese a 100 Gbit/s: almeno 1000 km, possibilmente 1500 (senza rigenerazione)
► Alfiad, M.S. et al., 111-Gb/s Transmission Over 1040-km Field-Deployed Fiber With10G/40G Neighbors, IEEEPhotonics Technology Letters, Volume 21, Issue 10, May 15, 2009, Pagg. 615 - 617
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Piano di controllo e velocità della Restoration ottica
► Il Piano di Controllo delle reti fotoniche trasparenti è sviluppato a partire dal Piano di Controllo delle reti opache (specialmente SDH) con l’aggiunta delle funzioni IA-RWA (Impairment Aware Routing and Wavelength Assignment)
► Questa tecnologia non è stata ancora collaudata estensivamente in campo
► Il tempo di Restoration ottica è ancora limitato da:
► Meccanismi di adattamento al carico degli amplificatori ottici;
► Equalizzazione della potenza dei singoli canali ottici;
► Tempo di intervento dei meccanismi di compensazione della dispersione cromatica (specialmente se ottici)
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Bibliografia
► [1] RFC3630 - Traffic Engineering (TE) Extensions to OSPF Version 2
► [2] RFC3209 - RSVP-TE: Extensions to RSVP for LSP Tunnels
► [3] RFC4209 - Link Management Protocol (LMP) for Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) Optical Line Systems
► [4] R. S. Tucker et al., “Evolution of WDM Optical IP Networks: A Cost and Energy Perspective”, IEEE JLT, VOL. 27, NO. 3, FEBRUARY 1, 2009
► [5] Adel A. M. Saleh, and Jane M. Simmons, “Evolution Toward the Next-
Generation Core Optical Network”, IEEE JLT, VOL. 24, NO. 9, SEPTEMBER 2006
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Ringraziamenti
Ringraziamo i colleghi di Telecom Italia per i contribuiti fondamentali alla stesura di questo lavoro:
Sergio AugustoMaurizio BartoliValentina BriziCarlo CavazzoniAndrea Di GiglioGiuseppe FerrarisMarco QuagliottiAlberto Rossaro