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COMUNICACIONES ÓPTICAS FUNDAMENTOS Capítulo 5 Francisco Apablaza M. [email_address] Septiembre 2010
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DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: evolución Terminales de acceso y adaptación ¡ MÚLTIPLES TECNOLOGÍAS Y ADAPTACIONES !
DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: evolución En las arquitecturas tradicionales, el costo del transporte está dominado por la regeneración de las señales ópticas, debido a la conversión O-E-O. Las mejoras tecnológicas, tales como el control de la dispersión, corrección de errores FEC, esquemas de modulación mas eficientes, láseres sintonizables, y “ multi-degree reconfigurable optical add-drop multiplexers (ROADMs)has desplazado el foco económico desde los enlaces de  transporte a los nodos de conmutación.  Los primeros cambios han sido retirar redes FR y ATM para traspaso a IP, integrando las capas 1 y 3 para mapear directamente sobre SDH, como en la siguiente figura:
DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: evolución
DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: evolución A pesar de que la convergencia IP-DWDM está en marcha desde hace algún tiempo, una solución global de transporte basado en una plataforma de enrutamiento IP es el siguiente paso lógico. Un cambio clave de arquitectura para completar la convergencia está basado en  integrar los estándares, y en los transpondedores de largo alcance en el mismo router, y así de esta manera lograr IPoDWDM verdadero.
DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: características Se ha completado una partición clara entre la capa óptica y la eléctrica. La capa óptica contiene todos los elementos de óptica pasiva (fibra, DWDM, amplificadores, ROADMs). La capa IP ha integrado todas las funciones de tipo eléctrico  —  comenzando por el procesamiento de paquetes, conmutación, crossconexión, y la multiplexación  —  y producir una señal óptica de larga distancia que se encuentre directamente provisionada en la capa óptica. Esto es posible gracias a la OTN  y trama G.709. La especificación de OTN por la UIT en la G.709 aplica mayoritariamente a las funciones de gestión de las redes ópticas de hoy.  En OTN, la información de “overhead” se anexa a la parte frontal de la señal como una cabecera, mientras que FEC se anexa a la parte trasera. Por lo tanto, un canal óptico puede ser mucho más fácil para la provisión, control, mantenimiento, y la restauración.
DWDM de nueva generación Jerarquía OTN:  Trama G.709  La estructura de trama G.709 (también conocida como el “envoltorio digital“ ó  “digital wrapper  ) añade información de gestión para un lambda. También agrega FEC, que aumenta la confiabilidad a través de reducir el BER, y así extender las distancias ópticas del tramo de enlace. Las tasas de bps de G.709 se basan en las velocidades SONET / SDH En efecto, la asignación de carga útil jerárquica comienza a 2,5 Gbps (OC-48/STM-16) y alcanza hasta los 40 Gbps (OC-768/STM-256): •  OTU1: 2.5 Gbps  •  OTU2: 10 Gbps  •  OTU3: 40 Gbps
DWDM de nueva generación Jerarquía OTN:  Trama G.709  En esencia, hay tres partes principales de la trama G.709: la sobrecarga, la carga útil, y los datos de la FEC. Estas tres partes existen sea la trama de un OTU1, OTU2  o OTU3. La trama G.709 se divide en tres secciones, cada una correspondiente a una de las tres secciones diferentes de la red óptica. Las secciones de overhead son: •  Optical Channel Payload Unit (OPU) •  Optical Channel Transport Unit (OTU)
DWDM de nueva generación Jerarquía OTN:  Trama G.709  La estructura OTU, la cual incluye el FEC, provee funciones de supervisión y  condiciones de la señal para el transporte entre puntos terminales del canal óptico en que se realizan las funciones 3R  (retiming, reshaping, and regeneration). La ODU provee supervisión extremo a extremo  y  permite un monitoreo de las conexiones tándem.
DWDM de nueva generación Jerarquía OTN:  Trama G.709  La figura muestra varias partes de la trama G,709  — incluyendo el overhead para cada una de las secciones ODU, OPU y OTU — el sincronismo (framing) , el FEC y la carga útil.  Aunque las velocidades están basadas en SDH, la carga útil de una trama G.709 es completamente agnóstica a protocolo. Así p. ej. una información ATM, un protocolo GFP ( generic framing procedure) pueden ser mapeados directamente a la carga útil de la trama G.709.  Es esta característica la que hace a la OTN una buena opción para una red de transporte, ya que puede llevar varios tipos de tráfico  —data, voz, o video—  con una estructura de trama común, que permite las garantías de nivel de servicio, gestión, seguimiento y corrección de errores.
DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: Recomendaciones  ITU para OTN  •  ITU-T G.872: Architecture of Optical Transport Networks and Recommendation •  ITU-T G.873: Optical Transport Networks Requirements •  ITU-T SG15: Transport Networks Systems •  ITU-T G.664: General automatic power shutdown procedures for optical transport systems •  ITU-T G.692: Optical interfaces for multichannel systems with optical amplifiers •  ITU-T G.709: Network Node Interface for the Optical Transport Network •  ITU-T G.798: Characteristics of optical transport network equipment functional blocks •  ITU-T G.871: Framework of optical transport network recommendations •  ITU-T G.874: Management aspects of the optical transport network element •  ITU-T G.875: OTN management information model for the network element view •  ITU-T G.959.1: Optical Transport Network physical layer interfaces
DWDM de nueva generación ROADM y WSS:  Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer  Un  OADM  es un dispositivo usado en sistemas WDM para multiplexar y enrutar diferentes canales de luz a la entrada y salida de una SMF (single mode fiber). Este es un tipo de nodo óptico, que se utiliza generalmente para la construcción de redes de telecomunicaciones ópticas. "Add" y “Drop" aquí se refieren a la capacidad del dispositivo para agregar uno o más canales de nuevas longitudes de onda a una señal existente WDM multi-longitud de onda, y / o bajar uno o más canales, pasando las señales a otra red. Un OADM puede ser considerado como un tipo específico de cros-conector óptico.
DWDM de nueva generación ROADM y WSS:  Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer  Un OADM tradicional consiste en tres etapas: un demultiplexor óptico, un multiplexor óptico, y entre ellos un método de reconfigurar las rutas entre el demultiplexor y el multiplexor óptico y un conjunto de puertos para agregar y quitar las señales. El demultiplexor separa las longitudes de onda óptica en una fibra de entrada. La reconfiguración puede ser hecha por “patch panel” de fibra óptica o por switches ópticos que dirigen las longitudes de onda al multiplexor óptico o a los puertos de bajada. El multiplexor óptico combina los canales de longitud de onda que van a continuar entre los puertos de demultipexer y los puertos de agregados, en una fibra única de salida.   Todos los caminos de luz que pasan directamente un OADM se denominan “cut-through lightpaths”, mientras que los que se agregan o se bajan en el nodo OADM se denominan “add/dripped lightpaths”. Un OADM con interruptores ópticos reconfigurables de forma remota (por ejemplo 1 × 2) en la etapa intermedia se denomina OADM reconfigurable (ROADM). Aquellos sin esta característica se conoce como OADMs fijos. Mientras que el término OADM se aplica a ambos tipos, a menudo se utilizan indistintamente con ROADM.
DWDM de nueva generación ROADM y WSS:   Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer  Físicamente, hay varias maneras de realizar un OADM. Hay una variedad de tecnologías de multiplexar y demultiplexar, incluidos los filtros de película delgada, rejillas de Bragg con circuladores óptica, dispositivos de rejilla en espacio libre y matrices de guía de onda planares, que mediante los principios de difracción se hace posible la separación y agregación de longitudes de onda. Las funciones de conmutación o reconfiguración van desde el “pantch panel” manual a una variedad de tecnologías de conmutación como MEMS, cristal líquido y los interruptores termo ópticos en los circuitos de la guía de onda planar.
DWDM de nueva generación ROADM y WSS:  Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer  Un  Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer  ( ROADM )  es una forma de multiplexor add/drop óptico que añade la capacidad de conmutar en forma remota el tráfico de un sistema WDM a nivel de longitud de onda. Esto se logra mediante el uso de un módulo de conmutación de longitud de onda selectiva. Esto permite que las longitudes de onda individuales o múltiples canales de datos sean agregados y / o bajados de una fibra de transporte sin la necesidad de convertir las señales en todos los canales WDM a las señales electrónicas y de vuelta a las señales ópticas. La planificación de la asignación de ancho de banda total no es necesario realizarla durante la implementación inicial de un sistema.. La configuración se puede hacer cuando sea necesario sin afectar al tráfico que ya está pasando por el ROADM.
DWDM de nueva generación ROADM y WSS:  Wavelength Selective Switching El ROADM permite la configuración y reconfiguración remota. Ya que no está claro de antemano dónde una señal puede ser potencialmente direccionada, hay una necesidad de balance de potencias de estas señales, los ROADMs permiten balancear automáticamente las potencias. La funcionalidad de ROADM apareció originalmente en equipos DWDM de larga distancia, pero en 2005, comenzó a aparecer en los sistemas de redes metro debido a la necesidad de construir mayores redes metropolitanas, a fin de lidiar con el creciente  tráfico impulsado por la demanda de servicios basados en paquetes.
DWDM de nueva generación ROADM y WSS:  Wavelength Selective Switching Los componentes de conmutación de longitud de onda selectiva son dispositivos integrados para  la multiplexación / demultiplexación de longitudes de onda de las señales WDM y mecanismos para conmutar las señales para cada longitud de onda. Los elementos de Multiplexación / demultiplexación se puede realizar como  Array Waveguide Gratings  (AWG). En la actualidad, las dos principales tecnologías de conmutación son los sistemas  MicroElectroMechanical Systems   (MEMS) y cristales líquidos. Un componente WSS se caracteriza por el número de canales WDM (por ejemplo, 40 ó 80) y por el número de direcciones seleccionables (por ejemplo, 1x5 o 1x9). La principal aplicación de los WSSs es la implementación de los ADMs ópticos reconfigurables (ROADM), o, en los arreglos de malla, de los sistemas cross conectores  ópticos.
DWDM de nueva generación Topologías de Red :  jerarquía – tecnologías - topologías vista jerárquica de una red
DWDM de nueva generación Topologías de anillo y enmallada Son muchas las topologías que se desarrollan en las redes. En algunas oportunidades dadas por razones del origen de los tráficos, de seguridad, de geografía, etc.
DWDM de nueva generación Topologías de anillo y enmallada: Anillo self-healing ring  (SHR),  es una topología de bucle de la red, una configuración común en los sistemas de transmisión de telecomunicaciones. Al igual que carreteras y sistemas de distribución de agua, un bucle o anillo se utiliza para proporcionar redundancia. Los sistemas SDH y WDM se configuran en anillos de auto-restauración.   Estado de ANILLO: Normal  Dañado  Doble Daño
DWDM de nueva generación Topologías de anillo y enmallada: Anillo Descripción: El sistema consiste de un anillo de enlaces bidereccionales entre un conjunto de estaciones, utilizando fibra óptica. En condiciones normales de uso, el tráfico se distribuye en la dirección de la ruta más corta hacia su destino. En el caso de la pérdida de un vínculo, o de una estación entera, las dos mas cercanas estaciones supervivientes activan  un  "loop back”  de sus extremos del anillo. De esta manera, el tráfico todavía puede viajar a todas las partes sobrevivientes del anillo, aún si tiene que viajar por "el camino más largo". Un segundo corte en el anillo podrá dividir la red en dos sub-anillos, pero en tal caso, cada sub-anillo seguirá siendo funcional.
DWDM de nueva generación Topologías de anillo y enmallada : Anillo  Ventajas Los anillos auto-reparables ofrecen un elevado nivel de sobrevivencia a bajo costo, ya que a menudo es geográficamente fácil tomar varias rutas existentes y unirlas en un anillo con una longitud extra menor de fibra. Los cables submarinos de comunicaciones se construyen típicamente en pares, para funcionar como un anillo “self-healing”. También hay sistemas de muy alta capacidad de recuperación, que típicamente se construyen sobre mallas de interconexión de los anillos de auto-sanación. Otro ejemplo de una tecnología de anillo de auto-sanación fueron las MAN FDDI. “ Resilient Packet Ring” es una nueva tecnología para redes de paquetes conmutados anillo self-healing.
DWDM de nueva generación Topologías de anillo y enmallada :  problemática de mallas  Estas redes requieren presentan la complejidad de los algoritmos de enrutamiento. Algunos tipos de protección están basados en compartir rutas y/o segmentos de red. La función de costo y estado de los vínculos para la realización de las diversas rutas, se definen según cual es el máximo de recursos compartidos que se pueden explorar en el escenario de contar con toda la información de enrutamiento. Hay una muy alta dependencia de complejidad de decisiones de software.
DWDM de nueva generación ASON :  Automatically Switched Optical Network Es un concepto para la evolución de las redes de transporte, que permite políticas dinámicas de control  de una red óptica ó SDH basadas en la señalización entre un usuario y los componentes de la red. Su objetivo es automatizar la gestión de los recursos y de conexión en la red. El IETF define ASON como una alternativa o suplemento a la gestión de conexión basada en NMS.
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DWDM de nueva generación ASON :  Automatically Switched Optical Network El Plao de  Administración:  es responsable de administrar el plano de control. Sus responsabilidades incluyen la administración de la configuración de los recursos del Plano de Control, áreas de encaminamiento, los recursos de Transporte en el plano de control y Política. También proporciona la administración de fallas, gestión de desempeño, funciones de contabilidad y gestión de la seguridad. El Plano de Gestión contiene el órgano de gestión de red que se conecta a un OCC en el plano de control a través del INM-A  (Network Management Interface for ASON Control Plane)  y uno de los switches vía el NMI-T  NMI-T (Network Management Interface for the Transport Network). El tráfico de usuarios conectados a una red de ASON contiene datos tanto de transporte como plano de control. El usuario está conectado al plano de transporte a través de PI ( Physical Interface ), mientras que se comunica con el plano de control a través de un UNI (User Network Interface).
DWDM de nueva generación ASON :  Automatically Switched Optical Network ITU-T documentation for ASON standardization The following is a list and description of architecture and requirements as published by ITU-T G.8080/Y.1304 , Architecture for the automatically switched optical network (ASON)  G.807/Y.1302 , Requirements for automatic switched transport networks (ASTN) Call and Connection Management  G.7713/Y.1704 , Distributed call and connection management (DCM)  G.7713.1/Y.1704.1 , DCM signalling mechanism using PNNI/Q.2931  G.7713.2/Y.1704.2 , DCM signalling mechanism using GMPLS RSVP-TE  G.7713.3/Y.1704.3 , DCM signalling mechanism using GMPLS CR-LDP Discovery and Link Management  G.7714/Y.1705 , Generalized automatic discovery techniques  G.7715/Y.1706 , Architecture and requirements of routing for automatic switched transport network  G.7716/Y.1707 , Architecture and requirements of link resource management for automatically switched transport networks  G.7717/Y.1708 , ASTN connection admission control. Other Related Recommendations  G.872 , Architecture of optical transport networks  G.709/Y.1331 , Interface for the optical transport network (OTN)  G.959.1 , Optical transport network physical layer interfaces  G.874 , Management aspects of the optical transport network element  G.874.1 , Optical transport network (OTN) protocolneutral management information model for the network element view.  G.875 , Optical transport network (OTN) management information model for the network element view  G.7041/Y.1303 , Generic framing procedure (GFP)  G.7042/Y.1305 , Link capacity adjustment scheme (LCAS) for virtual concatenated signals  G.65x , series on optical fibre cables and test methods  G.693 , Optical interfaces for intra-office systems  G.7710/Y.1701 , Common equipment management function requirements  G.7712/Y.1703 , Architecture and specification of data communication network.  G.806 , Characteristics of transport equipment . Description methodology and generic functionality.
DWDM de nueva generación Transpondedores de 100 Gbps.:  citas de hacia dónde va la tecnología The SiGe (Silicon Germanium) 0.13(micrometer) process technology chip was designed in-house to be used inside Opnext's leading edge coherent 40Gbps and 100Gbps transponder modules and subsystems. The 128Gbps multiplexer IC transmits the data in 32Gbps lanes suitable for transmission using the DP-QPSK modulation scheme, as documented in the OIF 100G Ultra Long Haul DWDM Framework, for 100GbE and OTU4 transmission in the Wide Area Network (WAN). The multiplexer IC employs Ball Grid Array (BGA) technology to allow standard SMT manufacturing processes. This enables higher density transponder designs with ICs mounted directly onto the Printed Circuit Boards (PCBs).  "One of the major challenges of increasing 40G production was the manufacturability, quality and performance consistency of the hardware," said Roberto Marcoccia, vice president of R&D for Opnext's subsystems business unit. "This SMT IC eliminates the radio frequency (RF) connectors and coaxial cabling, a major source of these volume manufacturing issues."  Opnext continues to employ selective vertical integration on components like this new SMT IC with the goal of delivering the lowest cost and highest performance 100Gbps OIF MSA compliant solution to its OEM partners.
DWDM de nueva generación Transpondedores de 100 Gbps. :  citas de hacia dónde va la tecnología Altera and its intellectual property (IP) partners provide a complete solution based on 40/100 Gigabit Ethernet (GbE) Media Access Controller (MAC), physical coding sub-layer (PCS), and physical media attachment sub-layer (PMA) with 40-Gbps or 100-Gbps Attachment Unit Interface (XLAUI or CAUI) designed to the latest IEEE 802.3ba 40/100 GbE standard. This solution can be used for a variety of chip-to-optical module, chip-to-chip, and backplane applications. Altera ®  Stratix ®  V GT with transceivers at data rates up to 28 Gbps and Stratix IV GT FPGAs with data rates up to 11.3 Gbps implement XLAUI or CAUI electrical interfaces with 4 or 10 fully integrated and silicon-proven 10.3125-Gbps serial transceivers, respectively, to connect to standard CFP optical modules. In addition to the FPGAs, our 40/100 GbE solution also includes development kits, IP from Altera, MorethanIP, and Sarance Technologies, collateral, and test data. The 40GBASE-R and 100GBASE-R PMAs have been tested in hardware, and the complete MAC and PHY solution has been verified. The 40/100 GbE PHY utilizes built-in transceivers to implement the XLAUI and CAUI interface specifications in a single device, which saves system cost, board space, and power of external SERDES devices.
DWDM de nueva generación Transpondedores de 100 Gbps. :  citas de hacia dónde va la tecnología Opnext Develops ADC for 100G Coherent Transponders in Partnership with Mobius Semiconductor  Quad low power CMOS ADC is designed for use in 127 Gbps Polarization Multiplexed Quadrature Phase Shift Keying (PM-QPSK) modulation schemes. FREMONT, Calif., Mar 19, 2010 (BUSINESS WIRE) -- Opnext, Inc. (NASDAQ:OPXT), a global leader in state-of-the-art laser technology and high speed optical communications, today announced that it has solved one of the major challenges of delivering a PM-QPSK coherent receiver. The company has developed a low power quad CMOS analog-to-digital converter (ADC), designed for use in a 127 Gbps Polarization Multiplexed Quadrature Phase Shift Keying (PM-QPSK) modulation scheme. Opnext verified the DSP and FEC algorithms on its real time 100G coherent platform, announced earlier this month.
DWDM de nueva generación Transpondedores de 100 Gbps. :  citas de hacia dónde va la tecnología 40G and 100G Interfaces Posted by John Bartell on Aug 24, 2009 in Active Ethernet Light Reading has has two good articles on 40G and 100G interfaces for those interested in speeds beyond 10G (10G is state of the art for feeding broadband access gear).  This first article covers 40G and 100G components, which are used to build the systems.  The second article covers 40G and 100G systems.  40G interfaces are used today in occasional backbone applications where the high costs of this technology can be justified. Though state of the art in broadband access gear uplinks is 10G, eventually 40G (and 100G) interfaces will be used in high bandwidth broadband applications
FIN … . Y MUCHAS GRACIAS

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Redes de Transporte Ópticas C5 fam ss

  • 1. COMUNICACIONES ÓPTICAS FUNDAMENTOS Capítulo 5 Francisco Apablaza M. [email_address] Septiembre 2010
  • 2.
  • 3.
  • 4.
  • 5.
  • 6. DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: evolución Terminales de acceso y adaptación ¡ MÚLTIPLES TECNOLOGÍAS Y ADAPTACIONES !
  • 7. DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: evolución En las arquitecturas tradicionales, el costo del transporte está dominado por la regeneración de las señales ópticas, debido a la conversión O-E-O. Las mejoras tecnológicas, tales como el control de la dispersión, corrección de errores FEC, esquemas de modulación mas eficientes, láseres sintonizables, y “ multi-degree reconfigurable optical add-drop multiplexers (ROADMs)has desplazado el foco económico desde los enlaces de transporte a los nodos de conmutación. Los primeros cambios han sido retirar redes FR y ATM para traspaso a IP, integrando las capas 1 y 3 para mapear directamente sobre SDH, como en la siguiente figura:
  • 8. DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: evolución
  • 9. DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: evolución A pesar de que la convergencia IP-DWDM está en marcha desde hace algún tiempo, una solución global de transporte basado en una plataforma de enrutamiento IP es el siguiente paso lógico. Un cambio clave de arquitectura para completar la convergencia está basado en integrar los estándares, y en los transpondedores de largo alcance en el mismo router, y así de esta manera lograr IPoDWDM verdadero.
  • 10. DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: características Se ha completado una partición clara entre la capa óptica y la eléctrica. La capa óptica contiene todos los elementos de óptica pasiva (fibra, DWDM, amplificadores, ROADMs). La capa IP ha integrado todas las funciones de tipo eléctrico — comenzando por el procesamiento de paquetes, conmutación, crossconexión, y la multiplexación — y producir una señal óptica de larga distancia que se encuentre directamente provisionada en la capa óptica. Esto es posible gracias a la OTN y trama G.709. La especificación de OTN por la UIT en la G.709 aplica mayoritariamente a las funciones de gestión de las redes ópticas de hoy. En OTN, la información de “overhead” se anexa a la parte frontal de la señal como una cabecera, mientras que FEC se anexa a la parte trasera. Por lo tanto, un canal óptico puede ser mucho más fácil para la provisión, control, mantenimiento, y la restauración.
  • 11. DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: Trama G.709 La estructura de trama G.709 (también conocida como el “envoltorio digital“ ó “digital wrapper ) añade información de gestión para un lambda. También agrega FEC, que aumenta la confiabilidad a través de reducir el BER, y así extender las distancias ópticas del tramo de enlace. Las tasas de bps de G.709 se basan en las velocidades SONET / SDH En efecto, la asignación de carga útil jerárquica comienza a 2,5 Gbps (OC-48/STM-16) y alcanza hasta los 40 Gbps (OC-768/STM-256): • OTU1: 2.5 Gbps • OTU2: 10 Gbps • OTU3: 40 Gbps
  • 12. DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: Trama G.709 En esencia, hay tres partes principales de la trama G.709: la sobrecarga, la carga útil, y los datos de la FEC. Estas tres partes existen sea la trama de un OTU1, OTU2 o OTU3. La trama G.709 se divide en tres secciones, cada una correspondiente a una de las tres secciones diferentes de la red óptica. Las secciones de overhead son: • Optical Channel Payload Unit (OPU) • Optical Channel Transport Unit (OTU)
  • 13. DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: Trama G.709 La estructura OTU, la cual incluye el FEC, provee funciones de supervisión y condiciones de la señal para el transporte entre puntos terminales del canal óptico en que se realizan las funciones 3R (retiming, reshaping, and regeneration). La ODU provee supervisión extremo a extremo y permite un monitoreo de las conexiones tándem.
  • 14. DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: Trama G.709 La figura muestra varias partes de la trama G,709 — incluyendo el overhead para cada una de las secciones ODU, OPU y OTU — el sincronismo (framing) , el FEC y la carga útil. Aunque las velocidades están basadas en SDH, la carga útil de una trama G.709 es completamente agnóstica a protocolo. Así p. ej. una información ATM, un protocolo GFP ( generic framing procedure) pueden ser mapeados directamente a la carga útil de la trama G.709. Es esta característica la que hace a la OTN una buena opción para una red de transporte, ya que puede llevar varios tipos de tráfico —data, voz, o video— con una estructura de trama común, que permite las garantías de nivel de servicio, gestión, seguimiento y corrección de errores.
  • 15. DWDM de nueva generación Jerarquía OTN: Recomendaciones ITU para OTN • ITU-T G.872: Architecture of Optical Transport Networks and Recommendation • ITU-T G.873: Optical Transport Networks Requirements • ITU-T SG15: Transport Networks Systems • ITU-T G.664: General automatic power shutdown procedures for optical transport systems • ITU-T G.692: Optical interfaces for multichannel systems with optical amplifiers • ITU-T G.709: Network Node Interface for the Optical Transport Network • ITU-T G.798: Characteristics of optical transport network equipment functional blocks • ITU-T G.871: Framework of optical transport network recommendations • ITU-T G.874: Management aspects of the optical transport network element • ITU-T G.875: OTN management information model for the network element view • ITU-T G.959.1: Optical Transport Network physical layer interfaces
  • 16. DWDM de nueva generación ROADM y WSS: Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer Un OADM es un dispositivo usado en sistemas WDM para multiplexar y enrutar diferentes canales de luz a la entrada y salida de una SMF (single mode fiber). Este es un tipo de nodo óptico, que se utiliza generalmente para la construcción de redes de telecomunicaciones ópticas. "Add" y “Drop" aquí se refieren a la capacidad del dispositivo para agregar uno o más canales de nuevas longitudes de onda a una señal existente WDM multi-longitud de onda, y / o bajar uno o más canales, pasando las señales a otra red. Un OADM puede ser considerado como un tipo específico de cros-conector óptico.
  • 17. DWDM de nueva generación ROADM y WSS: Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer Un OADM tradicional consiste en tres etapas: un demultiplexor óptico, un multiplexor óptico, y entre ellos un método de reconfigurar las rutas entre el demultiplexor y el multiplexor óptico y un conjunto de puertos para agregar y quitar las señales. El demultiplexor separa las longitudes de onda óptica en una fibra de entrada. La reconfiguración puede ser hecha por “patch panel” de fibra óptica o por switches ópticos que dirigen las longitudes de onda al multiplexor óptico o a los puertos de bajada. El multiplexor óptico combina los canales de longitud de onda que van a continuar entre los puertos de demultipexer y los puertos de agregados, en una fibra única de salida. Todos los caminos de luz que pasan directamente un OADM se denominan “cut-through lightpaths”, mientras que los que se agregan o se bajan en el nodo OADM se denominan “add/dripped lightpaths”. Un OADM con interruptores ópticos reconfigurables de forma remota (por ejemplo 1 × 2) en la etapa intermedia se denomina OADM reconfigurable (ROADM). Aquellos sin esta característica se conoce como OADMs fijos. Mientras que el término OADM se aplica a ambos tipos, a menudo se utilizan indistintamente con ROADM.
  • 18. DWDM de nueva generación ROADM y WSS: Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer Físicamente, hay varias maneras de realizar un OADM. Hay una variedad de tecnologías de multiplexar y demultiplexar, incluidos los filtros de película delgada, rejillas de Bragg con circuladores óptica, dispositivos de rejilla en espacio libre y matrices de guía de onda planares, que mediante los principios de difracción se hace posible la separación y agregación de longitudes de onda. Las funciones de conmutación o reconfiguración van desde el “pantch panel” manual a una variedad de tecnologías de conmutación como MEMS, cristal líquido y los interruptores termo ópticos en los circuitos de la guía de onda planar.
  • 19. DWDM de nueva generación ROADM y WSS: Reconfigurable Optical Add-drop Multiplexer Un Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer ( ROADM ) es una forma de multiplexor add/drop óptico que añade la capacidad de conmutar en forma remota el tráfico de un sistema WDM a nivel de longitud de onda. Esto se logra mediante el uso de un módulo de conmutación de longitud de onda selectiva. Esto permite que las longitudes de onda individuales o múltiples canales de datos sean agregados y / o bajados de una fibra de transporte sin la necesidad de convertir las señales en todos los canales WDM a las señales electrónicas y de vuelta a las señales ópticas. La planificación de la asignación de ancho de banda total no es necesario realizarla durante la implementación inicial de un sistema.. La configuración se puede hacer cuando sea necesario sin afectar al tráfico que ya está pasando por el ROADM.
  • 20. DWDM de nueva generación ROADM y WSS: Wavelength Selective Switching El ROADM permite la configuración y reconfiguración remota. Ya que no está claro de antemano dónde una señal puede ser potencialmente direccionada, hay una necesidad de balance de potencias de estas señales, los ROADMs permiten balancear automáticamente las potencias. La funcionalidad de ROADM apareció originalmente en equipos DWDM de larga distancia, pero en 2005, comenzó a aparecer en los sistemas de redes metro debido a la necesidad de construir mayores redes metropolitanas, a fin de lidiar con el creciente tráfico impulsado por la demanda de servicios basados en paquetes.
  • 21. DWDM de nueva generación ROADM y WSS: Wavelength Selective Switching Los componentes de conmutación de longitud de onda selectiva son dispositivos integrados para la multiplexación / demultiplexación de longitudes de onda de las señales WDM y mecanismos para conmutar las señales para cada longitud de onda. Los elementos de Multiplexación / demultiplexación se puede realizar como Array Waveguide Gratings (AWG). En la actualidad, las dos principales tecnologías de conmutación son los sistemas MicroElectroMechanical Systems (MEMS) y cristales líquidos. Un componente WSS se caracteriza por el número de canales WDM (por ejemplo, 40 ó 80) y por el número de direcciones seleccionables (por ejemplo, 1x5 o 1x9). La principal aplicación de los WSSs es la implementación de los ADMs ópticos reconfigurables (ROADM), o, en los arreglos de malla, de los sistemas cross conectores ópticos.
  • 22. DWDM de nueva generación Topologías de Red : jerarquía – tecnologías - topologías vista jerárquica de una red
  • 23. DWDM de nueva generación Topologías de anillo y enmallada Son muchas las topologías que se desarrollan en las redes. En algunas oportunidades dadas por razones del origen de los tráficos, de seguridad, de geografía, etc.
  • 24. DWDM de nueva generación Topologías de anillo y enmallada: Anillo self-healing ring (SHR), es una topología de bucle de la red, una configuración común en los sistemas de transmisión de telecomunicaciones. Al igual que carreteras y sistemas de distribución de agua, un bucle o anillo se utiliza para proporcionar redundancia. Los sistemas SDH y WDM se configuran en anillos de auto-restauración. Estado de ANILLO: Normal Dañado Doble Daño
  • 25. DWDM de nueva generación Topologías de anillo y enmallada: Anillo Descripción: El sistema consiste de un anillo de enlaces bidereccionales entre un conjunto de estaciones, utilizando fibra óptica. En condiciones normales de uso, el tráfico se distribuye en la dirección de la ruta más corta hacia su destino. En el caso de la pérdida de un vínculo, o de una estación entera, las dos mas cercanas estaciones supervivientes activan un "loop back” de sus extremos del anillo. De esta manera, el tráfico todavía puede viajar a todas las partes sobrevivientes del anillo, aún si tiene que viajar por "el camino más largo". Un segundo corte en el anillo podrá dividir la red en dos sub-anillos, pero en tal caso, cada sub-anillo seguirá siendo funcional.
  • 26. DWDM de nueva generación Topologías de anillo y enmallada : Anillo Ventajas Los anillos auto-reparables ofrecen un elevado nivel de sobrevivencia a bajo costo, ya que a menudo es geográficamente fácil tomar varias rutas existentes y unirlas en un anillo con una longitud extra menor de fibra. Los cables submarinos de comunicaciones se construyen típicamente en pares, para funcionar como un anillo “self-healing”. También hay sistemas de muy alta capacidad de recuperación, que típicamente se construyen sobre mallas de interconexión de los anillos de auto-sanación. Otro ejemplo de una tecnología de anillo de auto-sanación fueron las MAN FDDI. “ Resilient Packet Ring” es una nueva tecnología para redes de paquetes conmutados anillo self-healing.
  • 27. DWDM de nueva generación Topologías de anillo y enmallada : problemática de mallas Estas redes requieren presentan la complejidad de los algoritmos de enrutamiento. Algunos tipos de protección están basados en compartir rutas y/o segmentos de red. La función de costo y estado de los vínculos para la realización de las diversas rutas, se definen según cual es el máximo de recursos compartidos que se pueden explorar en el escenario de contar con toda la información de enrutamiento. Hay una muy alta dependencia de complejidad de decisiones de software.
  • 28. DWDM de nueva generación ASON : Automatically Switched Optical Network Es un concepto para la evolución de las redes de transporte, que permite políticas dinámicas de control de una red óptica ó SDH basadas en la señalización entre un usuario y los componentes de la red. Su objetivo es automatizar la gestión de los recursos y de conexión en la red. El IETF define ASON como una alternativa o suplemento a la gestión de conexión basada en NMS.
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  • 32. DWDM de nueva generación ASON : Automatically Switched Optical Network El Plao de Administración: es responsable de administrar el plano de control. Sus responsabilidades incluyen la administración de la configuración de los recursos del Plano de Control, áreas de encaminamiento, los recursos de Transporte en el plano de control y Política. También proporciona la administración de fallas, gestión de desempeño, funciones de contabilidad y gestión de la seguridad. El Plano de Gestión contiene el órgano de gestión de red que se conecta a un OCC en el plano de control a través del INM-A (Network Management Interface for ASON Control Plane) y uno de los switches vía el NMI-T NMI-T (Network Management Interface for the Transport Network). El tráfico de usuarios conectados a una red de ASON contiene datos tanto de transporte como plano de control. El usuario está conectado al plano de transporte a través de PI ( Physical Interface ), mientras que se comunica con el plano de control a través de un UNI (User Network Interface).
  • 33. DWDM de nueva generación ASON : Automatically Switched Optical Network ITU-T documentation for ASON standardization The following is a list and description of architecture and requirements as published by ITU-T G.8080/Y.1304 , Architecture for the automatically switched optical network (ASON) G.807/Y.1302 , Requirements for automatic switched transport networks (ASTN) Call and Connection Management G.7713/Y.1704 , Distributed call and connection management (DCM) G.7713.1/Y.1704.1 , DCM signalling mechanism using PNNI/Q.2931 G.7713.2/Y.1704.2 , DCM signalling mechanism using GMPLS RSVP-TE G.7713.3/Y.1704.3 , DCM signalling mechanism using GMPLS CR-LDP Discovery and Link Management G.7714/Y.1705 , Generalized automatic discovery techniques G.7715/Y.1706 , Architecture and requirements of routing for automatic switched transport network G.7716/Y.1707 , Architecture and requirements of link resource management for automatically switched transport networks G.7717/Y.1708 , ASTN connection admission control. Other Related Recommendations G.872 , Architecture of optical transport networks G.709/Y.1331 , Interface for the optical transport network (OTN) G.959.1 , Optical transport network physical layer interfaces G.874 , Management aspects of the optical transport network element G.874.1 , Optical transport network (OTN) protocolneutral management information model for the network element view. G.875 , Optical transport network (OTN) management information model for the network element view G.7041/Y.1303 , Generic framing procedure (GFP) G.7042/Y.1305 , Link capacity adjustment scheme (LCAS) for virtual concatenated signals G.65x , series on optical fibre cables and test methods G.693 , Optical interfaces for intra-office systems G.7710/Y.1701 , Common equipment management function requirements G.7712/Y.1703 , Architecture and specification of data communication network. G.806 , Characteristics of transport equipment . Description methodology and generic functionality.
  • 34. DWDM de nueva generación Transpondedores de 100 Gbps.: citas de hacia dónde va la tecnología The SiGe (Silicon Germanium) 0.13(micrometer) process technology chip was designed in-house to be used inside Opnext's leading edge coherent 40Gbps and 100Gbps transponder modules and subsystems. The 128Gbps multiplexer IC transmits the data in 32Gbps lanes suitable for transmission using the DP-QPSK modulation scheme, as documented in the OIF 100G Ultra Long Haul DWDM Framework, for 100GbE and OTU4 transmission in the Wide Area Network (WAN). The multiplexer IC employs Ball Grid Array (BGA) technology to allow standard SMT manufacturing processes. This enables higher density transponder designs with ICs mounted directly onto the Printed Circuit Boards (PCBs). "One of the major challenges of increasing 40G production was the manufacturability, quality and performance consistency of the hardware," said Roberto Marcoccia, vice president of R&D for Opnext's subsystems business unit. "This SMT IC eliminates the radio frequency (RF) connectors and coaxial cabling, a major source of these volume manufacturing issues." Opnext continues to employ selective vertical integration on components like this new SMT IC with the goal of delivering the lowest cost and highest performance 100Gbps OIF MSA compliant solution to its OEM partners.
  • 35. DWDM de nueva generación Transpondedores de 100 Gbps. : citas de hacia dónde va la tecnología Altera and its intellectual property (IP) partners provide a complete solution based on 40/100 Gigabit Ethernet (GbE) Media Access Controller (MAC), physical coding sub-layer (PCS), and physical media attachment sub-layer (PMA) with 40-Gbps or 100-Gbps Attachment Unit Interface (XLAUI or CAUI) designed to the latest IEEE 802.3ba 40/100 GbE standard. This solution can be used for a variety of chip-to-optical module, chip-to-chip, and backplane applications. Altera ®  Stratix ®  V GT with transceivers at data rates up to 28 Gbps and Stratix IV GT FPGAs with data rates up to 11.3 Gbps implement XLAUI or CAUI electrical interfaces with 4 or 10 fully integrated and silicon-proven 10.3125-Gbps serial transceivers, respectively, to connect to standard CFP optical modules. In addition to the FPGAs, our 40/100 GbE solution also includes development kits, IP from Altera, MorethanIP, and Sarance Technologies, collateral, and test data. The 40GBASE-R and 100GBASE-R PMAs have been tested in hardware, and the complete MAC and PHY solution has been verified. The 40/100 GbE PHY utilizes built-in transceivers to implement the XLAUI and CAUI interface specifications in a single device, which saves system cost, board space, and power of external SERDES devices.
  • 36. DWDM de nueva generación Transpondedores de 100 Gbps. : citas de hacia dónde va la tecnología Opnext Develops ADC for 100G Coherent Transponders in Partnership with Mobius Semiconductor Quad low power CMOS ADC is designed for use in 127 Gbps Polarization Multiplexed Quadrature Phase Shift Keying (PM-QPSK) modulation schemes. FREMONT, Calif., Mar 19, 2010 (BUSINESS WIRE) -- Opnext, Inc. (NASDAQ:OPXT), a global leader in state-of-the-art laser technology and high speed optical communications, today announced that it has solved one of the major challenges of delivering a PM-QPSK coherent receiver. The company has developed a low power quad CMOS analog-to-digital converter (ADC), designed for use in a 127 Gbps Polarization Multiplexed Quadrature Phase Shift Keying (PM-QPSK) modulation scheme. Opnext verified the DSP and FEC algorithms on its real time 100G coherent platform, announced earlier this month.
  • 37. DWDM de nueva generación Transpondedores de 100 Gbps. : citas de hacia dónde va la tecnología 40G and 100G Interfaces Posted by John Bartell on Aug 24, 2009 in Active Ethernet Light Reading has has two good articles on 40G and 100G interfaces for those interested in speeds beyond 10G (10G is state of the art for feeding broadband access gear).  This first article covers 40G and 100G components, which are used to build the systems.  The second article covers 40G and 100G systems.  40G interfaces are used today in occasional backbone applications where the high costs of this technology can be justified. Though state of the art in broadband access gear uplinks is 10G, eventually 40G (and 100G) interfaces will be used in high bandwidth broadband applications
  • 38. FIN … . Y MUCHAS GRACIAS