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Infraestrutura para Redes de
100 Gb/s
André Amaral
Marketing
Tel.: + 55 19 2104-0408
Demanda por Banda de Transmissão:
100 Gb/s é Suficiente?
Demanda por Banda de Transmissão:
100 Gb/s é Suficiente?
Surgimento de novos serviços
pressionam a demanda por
banda e conectividade
Foco em Vídeo, Cloud
Computing e suporte
legado
Demanda por
banda continua a
crescer!
1.Falta de Capacidade nos últimos anos
2. Falta de Capacidade para demanda futura
3. Redução de Custos (23% de 2009 a 2011)
Tráfego: 44% (12/08) / 21% (17/13)
CAGR
Investimentos: 12% (12/08) / 15% (17/13)
Evolução da Capacidade de Transmissão de Rede
Evolução da Capacidade de Transmissão de Rede
Novos formatos de modulação
Y. Myamoto et al,
OFC/NFOEC 2012
Modulação de
Intensidade (NRZ)
Até 10 Gb/s 40 Gb/s 100 Gb/s
Modulação de Fase
(DQPSK)
Modulação de Fase e
Polarização (DP- DQPSK)
Tecnologia 100 Gb/s
Padronização
O OIF tem como papel fomentar um eco sistema que acelere a
viabilidade econômica de soluções a 100 G ou mais para uso em
redes DWDM.
Component
Suppliers
Transceiver
Suppliers
System
Suppliers
Network
Operators
Tecnologia 100 Gb/s
Utilização em Sistemas DWDM
Dense Wavelength Division Multiplexing:
Tecnologia que possibilita a transmissão por fibra muito acima dos
circuitos eletrônicos mais avançados.
5
4
3
2
1
DE
MU
X
MU
X
5
4
3
2
1
AO
Site 1 Site 2TX RX
AOAO AOOADM
3 3
Amplificadores
Transponders
Regeneradores (3R)
Topologias : Ponto-a-ponto, Anel, Malha
Distâncias: ~ 10.000 km sem regeneração 3R
Flexibilidade dos Sistemas DWDM
Em sistemas DWDM no regime linear não há interação entre os
diferentes comprimentos de onda :
λ 1 : Sinal a 2,5 Gb/s com modulação em intensidade do tipo NRZ
λ 2 : Sinal a 10 Gb/s com modulação em intensidade do tipo NRZ ou
RZ
λ 3 : Sinal a 40 Gb/s com modulação multi-nível do tipo DPSK
λ 4 : Sinal a 40 Gb/s com modulação multi-nivel DQPSK
λ 5 : Sinal a 40 Gb/s com modulação DP-QPSK e detecção
coerente
λ 6 : Sinal a 100 Gb/s com modulação DP-QPSK e detecção
coerente
Flexibilidade dos Sistemas DWDM
Transponder 100 Gb/s Coerente inserido em rede já existente
DCN
Transponder 100 G
T
T
T
T
Λ 1
Λ 2
Λ n
.
.
.
Amplificadores
Ópticos de Linha
(Terrestre ou
Submarinos)
OSLA
Sistemas
NRZ
existentes
Flexibilidade dos Sistemas DWDM
10
Salvador
Recife
1.200 km
Operadora Brasileira (#3)
Upgrade de sistema para suportar
Backbone IP
1.200 km (P2P)
- Fibra extremamente antiga
- Alta atenuação
- Power budget
- Efeitos não-lineares
- 2 novos canais 100G
- Canais 10G substituídos
Cliente
Aplicação
Distância
Desafios
Instalação
Tecnologia 100 Gb/s com Detecção Coerente
Detalhamento do funcionamento
Características Típicas de Sistemas 100 Gb/s
a. Incialmente, a Dispersão Cromática é Compensada.
b. Utilização de DSP (Digital Signal Processor):
a. Offset de Frequência
b. Dispersão Cromática Residual
c. PMD
c. Uso de Detecção Coerente com Formato de Modulação Multi-nível
a. Melhor OSNR (Relação Sinal-Ruído)
b. Maior Eficiência Espectral: Mais bits por Hertz
Tecnologia 100 Gb/s com Detecção Coerente
Receptor Coerente
Tecnologia 100 Gb/s com Detecção Coerente
DSP: Eficiência Sistêmica
• Limitações/Atenções
a. Ruído de fase não linear
b. Modulação Cruzada de Fase
c. Níveis de Potência
• 100 Gb/s são sistemas coerentes e podem trabalhar com elevados
valores de dispersão cromática acumulada
• Alta tolerância a PMD
• Sistemas projetados para trabalhar com detecção coerente podem
operar com lambdas modulados em intensidade
Atualizações em sistemas já instalados
Compatibilidade de sistemas 100 Gb/s
Novos Sistemas
• Substancialmente maior que em sistemas modulados em
intensidade:
a. Taxa de transmissão
b. Tecnologia
c. Valor típico por comprimento de onda:
– Infra básica : 5 A/ 48 V
– Lambda adicional : 4 A /48 V
Semelhantes às condições dos sistemas atuais
Consumo de Potência
Compatibilidade de sistemas 100 Gb/s
Características
Condições Ambientais
Solução 100 Gb/s Padtec: Muxponder
• Chassi de 14 RU, altura de 9 RU e largura de 3 slots
• Multiplexa 10 entradas de múltiplos protocolos em
um saída OUT-4
• Atende integralmente a recomendação OTN
incorpora SW FEC e HW
• OTU4 com recepção coerente e formato de
modulação DP-QPSK
• Sintonizável na grade DWDM 37.5/50 GHz
DWDM – OTU 4
OTU4
HD-FEC 7% OH
SD-FEC 20% OH
127.156Gb/s
100 Gbps
Muxponder
G.709
OTU2 / OTU2e
10GbE LAN
10GbE WAN
8G FC
STM-64
Solução 100 Gb/s Padtec: Muxponder
• Gerenciamento de falha e desempenho
• Transparência as arquiteturas de proteção
Especificações DWDM Interface (DP-QPSK)
Potência de
entrada-10 a -20 dBm
Potência de
saída0 dBm
OSNR na
recepção15 dB
Tolerância a
dispersão + 70.000 ps/nm
Tolerância a
DGD100 ps
Trial 40G/100G Coerente
BOA ROA LOA ROA LOA
100 Km
35 dB
100 Km
35 dB
VMUX 80ch DEMUX 80ch
Bank of
CW Lasers
40G DP-QPSK
Coherent
40G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
17 x 100Km = 1700 Km
17 x 35dB = 595 dB
195,60 THz
195,55 THz
195,50 THz
195,45 THz
16 x
Trial 40G/100G Coerente
Laboratório de Transmissão da Padtec
Trial 40G/100G Coerente
BOA ROA LOA ROA LOA
100 Km
35 dB
100 Km
35 dB
VMUX 80ch DEMUX 80ch
Bank of
CW Lasers
40G DP-QPSK
Coherent
40G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
17 x 100Km = 1700 Km
17 x 35dB = 595 dB
195,60 THz
195,55 THz
195,50 THz
195,45 THz
16 x
Espectro Óptico após 1700 km de transmissão
Trial 40G/100G Coerente
BOA ROA LOA ROA LOA
100 Km
35 dB
100 Km
35 dB
VMUX 80ch DEMUX 80ch
Bank of
CW Lasers
40G DP-QPSK
Coherent
40G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
17 x 100Km = 1700 Km
17 x 35dB = 595 dB
195,60 THz
195,55 THz
195,50 THz
195,45 THz
16 x
Trial 40G/100G Coerente
BOA ROA LOA ROA LOA
100 Km
35 dB
100 Km
35 dB
VMUX 80ch DEMUX 80ch
Bank of
CW Lasers
40G DP-QPSK
Coherent
40G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
17 x 100Km = 1700 Km
17 x 35dB = 595 dB
195,60 THz
195,55 THz
195,50 THz
195,45 THz
16 x
Trial 40G/100G Coerente
BOA ROA LOA ROA LOA
100 Km
35 dB
100 Km
35 dB
VMUX 80ch DEMUX 80ch
Bank of
CW Lasers
40G DP-QPSK
Coherent
40G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
17 x 100Km = 1700 Km
17 x 35dB = 595 dB
195,60 THz
195,55 THz
195,50 THz
195,45 THz
16 xBit Error Free (15h)
Trial 40G/100G Coerente
BOA ROA LOA ROA LOA
100 Km
35 dB
100 Km
35 dB
VMUX 80ch DEMUX 80ch
Bank of
CW Lasers
40G DP-QPSK
Coherent
40G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
100G DP-QPSK
Coherent
17 x 100Km = 1700 Km
17 x 35dB = 595 dB
195,60 THz
195,55 THz
195,50 THz
195,45 THz
16 xBit Error Free (12h)
Conclusões
• A capacidade de transmissão dos sistemas DWDM 100 G deverá
ser absorvida pelas demandas atuais e de curto prazo
• O processamento digital de sinais permitiu o retorno, de forma
competitiva dos sistemas coerentes
• Sistemas DWDM com detecção coerente convivem com os
sistemas atuais permitindo um substancial aumento na oferta de
capacidade de transmissão
• Cuidados básicos com o regime de transmissão são essenciais
ao uso de sistemas coerentes nas redes atuais
• Novos sistemas não requerem cuidados especiais com a fibra
ou com o ambiente de instalação
padtec.com
Obrigado!
Dúvidas?