Технология cisco nlight для построения транспортных...

© 2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 1 © 2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 1

23 мая 2013

Сергей Пахомов Менеджер по развитию бизнеса

© 2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 2

•  Рост трафика   Общемировой трафик - более чем на 40% ежегодно   Российский международный трафик - в 6 раз за период с 2010г по 2015г (прогноз)   Основной тип трафика – пакетный, рост доли видео   Россия как естественный мост между Европой и Азией

• Сетевая архитектура   Перемещение основных затрат в оптику в комплексных проектах   Интеграция DWDM систем с роутерами - упрощение сетевой архитектуры   Оптические сети – переход к каналам 100G и гибкому DWDM уровню   Миграция к высокоскоростному пирингу и соединению дата центров

•  Требования современных бизнес моделей   Упростить сетевую архитектуру – интеграция пакетных и оптических технологий   Оптимизация капитальных и эксплуатационных затрат (CAPEX и OPEX)

© 2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 3 Cisco Confidential © 2012 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 3

•  На сегодняшний день сетевые уровни обособлены.

•  Причина – Управление сетевыми структурами требует различных навыков. Различие между IP, OTN и Optical серьезно выросло за время их раздельного существования. При этом, внедрение IP и OTN решений в области оптического транспорта неуклонно возрастает.

•  Неэффективность сетей на данный момент – Реализация механизмов настройки, защиты, надежности в каждом уровне сильно отличается. Межуровневая оптимизация представляется сложной задачей

•  Изменение концептуального подхода к созданию сетевой инфраструктуры, заключающееся в объединении уровней – IP, OTN & optical открывает новые возможности сохранения затрат OPEX & CAPEX .

•  Перспектива – Концепт IP+Optical способен сохранить затраты OPEX и CAPEX на 50%


•  Сокращение времени настройки до минут вместо месяцев

•  Соединение различных уровней

•  Управление TDM & Statmux

•  Гибкое масштабирование

•  Оптимизация в реальном времени


•  Оптические операции с WSON / GMPLS

•  Оптимизация спектра

•  Восстановление сервиса на уровне L0

Гибкость

•  Оптимизация по полосе пропускания

•  Каналы 400G/1Tbit

•  Динамически перестраиваемый тип модуляции для разных сетевых сценариев

•  Оптимизация затрат Capex и Opex

•  Многоуровневая надежность

•  Flow thru / операции на любом уровне

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 f [GHz]

Суперканал

Передовые схемы модуляции

Contentionless Add/Drop

ContentionLess

Add/Drop

100 Gbps

400 Gbps

1 Tbps

100 Gbps

1 Tbps

100 Gbps

Flex-Spectrum

Объединенный Транспорт

Многоуровневая плоскость управления

Спектральная Эффективность

Объединенный Пакетно-

Оптический Транспорт


IP-поверх-DWDM

Проактивная Защита

Touchless Оптический уровень

nLight ROADM

Интеграция управления

Виртуальный транспондер / Виртуальный интерфейс

Многоуровневая плоскость управления

nLight Плоскость управления

MSTP MSTP

Transponder ROADM Router


200G на один чип (SoC) 100G+ Когерентная технология

Адаптивная скорость Передовые характеристики

Взаимообмен информацией Автоматизация и Оптимизация

Полноценная гибкость Нет необходимости ручного

вмешательства Легко масштабируемая сеть

Программируемость, Объединение, и Масштабирование

WSON GMPLS CP

NPU нового поколения Etna ASIC DSP

Silicon Photonics (SiP)

FlexSpectrum Суперканалы

Contention-Less


 CMOS Photonics производится также как ASICи и коммерческие IC

 Свет - непрерывно излучаемая волна (DC в электричестве) производимая лазером

 Свет модулируется в CMOS photonics и и объединяется в волокне для передачи в линию

 CMOS Photonics проектируется стандартными инструментами проектирования IC

ЛАЗЕР цвет 1

ЛАЗЕР цвет 2

ЛАЗЕР цвет n

Передача Сигнала Оптич

мукс

Лазер с простыми техническими

характеристиками

Сверхнизкое Энергопотребление многочисленных компонентов, исполненных на кремниевом

кристалле


•  CMOS Photonics – обработка света в микросхеме

•  70% снижение размеров

•  70% снижение потребляемой энергии

•  Стандартный интерфейс: 100GBASE-LR4 OTU4 (4I1-9D1F) OIF (CEI-28G-VSR)

•  До десяти CPAK трансиверов на слот

•  Возможность применения “Универсальных портов” o 10 x 10GE

o 2 x 40GE

o 1 x 100GE

CFP

CPAK

CFP


CFP 82

140

13.6

E-interface: 4x10G

10x10G

CXP* 24

62

16.2

CXP2

16.2

24 25

126

/ 110

CPAK

101

35

11.6

CFP2

107

42

12.4

QSFP28 18

52

8.5

4x25G

CFP4

22

86

9.5

Энергопотребление (ограничено размером)

< 32 W

< 4 W?

< 7.5 W

< 6 W?

< 8 or 12 W?

< 5 W?

< 3.5 W?

Поддержка 4x25G интерфейсов10x10G

Да Да

Нет Да

Да Да

Нет Да

Да Да

Да Нет

Да Нет

Доступность сейчас сейчас 1HCY13 производство

Неизвестно Прототипы в CY13

Неизвестно Неизвестно

CPAK предоставляет высочайшую плотность портов, самое низкое энергопотребление и полноценное портфолио 100G оптики среди форм-факторов которые поддерживают 4x25G и 10x10G интерфейсы

специфицировано не специфицировано Передняя панель платы 100G


Новое поколение 100G Трансиверов на технологии CMOS Photonics

Short Reach Long Reach

•  Основаны на стандартах Соответствие 100GBASE-LR4 Соответствие OTU4 (4I1-9D1F) Соответствие электрическим интерфейсам OIF (CEI-28G-VSR)

•  Высокая плотность портов Новое поколение устрйств предоставляет >70% уменьшение габаритов Предоставляет плотность портов на картах маршрутизаторов опорного уровня 10 x 100GE 4x 25G электрические интерфейсы Предоставляет 1Tbps/плата используя 10x100G-CPAK-LR4 – плотность портов выше ~ в 2.5 раза

•  Низкое энергопотребление Новое поколение устрйств предоставляет >70% уменьшение энергопотребления Новое поколение интегральных схем Применение технологии CMOS photonics SMF позволяет достичь лучших показателей по энергопотреблению


•  Такие же харатеристики WDM линейного порта как и у существующей 100G WDM линейной платы

•  CPAK вместо CXP поддерживает LR4 и SR10 клиентские интерфейсы

•  42x 100G LR4 Транспондеров в одной Телекоммуникационной стойке, 6x в корзине (~ в 3 раза лучше чем реализовано на рынке в данный момент!)

•  Может использоваться вместе с 10x10G Линейной платой для реализации 100G MXP

•  2 x 40G SR4 Клиентских интерфейсов MXP используя CPAK (нет необходимости использовать CFP Line Card)

•  Поддерживается как в шасси MSTP M6 так и M2


Физические габариты различаются в разы, в зависимости от применяемых технологий

~ в 2 раза меньше

~ в 4 раза меньше

~ в 10 раз меньше

габариты и тепловыделение


Tx

Rx


•  Сверх-компактная схема

•  Уменьшение физических габаритов

•  Уменьшение тепловыделения

•  Уменьшение себестоимости


B-t-B Измерения @ 100Gbps показывают сравнимые результаты с LN

1.0E-07

1.0E-06

1.0E-05

1.0E-04

1.0E-03

1.0E-02

1.0E-01

12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00

BER

OSNR[dB/0.1 nm]

SiP Modualtor

LN Modualtor


Менее чем 0.4dB отличие характеристи в сравнении LN и SiP MZMпри значениях CD до 41,000ps/nm, i.e. ~2,400km

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

0 10000 20000 30000 40000 50000

OSN

R P

enal

ty [d

B]

CD [ps/nm]

BER=1e-2 BER=1e-3BER=1e-4 BER=1e-5


* Произведено измерение характеристик в когерентной оптической системе 112Gb/s PM QPSK (DP-QPSK).

* Сравнение реализованных OSNR характеристик Si P модулятора по отношению к Lithium Niobate (LN) модулятору для тех же саммых условий :

Точка - Точка

Передача до 2427km SMF


* Характеристики Si P модулятора сравнимы с модулятором LN * SiP модулятор пригоден для организации long-haul транспорта, при этом предоставляя существеннейшие преимущества:

Уменьшение габаритов

o ~ в 10 раз - для Silicon MZ модулятора интгрированного с драйвером по сравнению с LN MZ Модулятором

o ~ в 100- раз сравнивая только модуляторы: Silicon MZ vs. LN MZ Modulator

Уменьшение энергопотребления(<1W дляPolMUX-QPSK модулятора и драйвера реализованных с помощью Si CMOS vs. 8W LN модулятора и драйвера)


4 бит/символ

CP-DQPSK

Модуляция по фазе и

поляризации


DQPSK

Фазовая модуляция Амплитудная

модуляция


OOK


Сигнальное созвездие для CP-16QAM

(4+4бит/символ)

Сигнальное созвездие для CP-64QAM

(6+6бит/символ)

X-pol Y-pol


10G DSP чипсет 3-Bit ADC, BiCMOS 16-state MLSE 90 nm CMOS

40G DSP чипсет 4-Bit ADC, BiCMOS Digital Equalizer 65 nm CMOS

100G DSP чипсет 8-Bit ADC Digital Equalizer 65 nm CMOS

200G DSP чипсет Software Selectable Modulation TX / RX DSP, SD FEC 28 nm CMOS

Основа создания терабитных сетей нового поколения


Ch1 Ch2 Ch3 Ch4

50GHz

Ch1 Ch2 Ch3 Ch4

50GHz 50GHz

Оптический мультиплексор

TX1 TX2 TX3 TX4

Существующая WDM система в соостветствии с 50GHz частотной сеткой

N:1 Оптический делитель

Найквист WDM система высокой плотности

DSP TX1

DSP TX2

DSP TX3

DSP TX4

λ

передатчики, согласованные с DSP

Формирование сигнала

Colorless - мультиплексор

Наиболее плотное расположение каналов


•  Информация распределяется по нескольким поднесущим, расположенным настолько близко, насколько это возможно формируя 1,000Gbps Суперканал

•  Каждая поднесущая передает сигнал с меньшей скоростью, поддерживаемой существующими ADCs and DSPs -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200

f [GHz]

|Sch

(f)| 2

10x 100Gbit/s Поднесущие, близкорасположенные (примерно ~ Boud rate)

fСупер-Канал #1 Супер-канал #2 Супер-канал #3


100Gb/s CP-DQPSK Sub-Carrier

1 Tb/s Super-Channel


0

5

10

15

20

25

30

9,6 12,8

19,2

28.8

Емкость для пары оптических волокон

CP-DQPSK 100G per carrier 96 chs at 50GHz

CP-16QAM 200G per carrier 96 chs at 50GHz

CP-16QAM 200G per carrier / sub-carrier

Flex Spectrum

Сегодня Новое поколение чипов

Новое поколение

чипов и ROADM

Терабиты

в секунду

CP-DQPSK 100G per carrier Flex Spectrum


ROADM NPU

Switch Fabric

Масштабирование Новые I/O

Coherent DSP

Поддержка Мульти модуляций

Расстояние vs Емкость

Програмный выбор нужной модуляции

Pluggable DWDM Optics

Интеграция Съемных модулей

Устойчивость работы при отказе отдельных

модулей

Полноценная гибкость


Cisco Optical Solutions


Спасибо!

Технология cisco nlight для построения транспортных...

Technology

cisco confidential

cisco andor

g soc100g

g dwdm capex opex

g 4x25g 10x10g

cmos photonics smf

x 100ge4x

ip otn