GMPLS/100G Convergent Backbone Network

1. czwartek, 15 października
2015
Konwergentna sieć GMPLS 100G
Netia: Dominik Janus
ALU: Sebastian Piter

2. Strona 2
czwartek, 15 października
2015
1. Czym są konwergentne sieci optyczne
2. DWDM nieco inaczej czyli implementacja DWDM z GMPLS w Netii
3. Co dalej – drogi rozwoju
4. Nowości technologiczne
Agenda

3. Strona 3
czwartek, 15 października
2015
1. Konwergentne sieci optyczne
Urządzenia 7x50 oraz 1830PSS jako jedna platforma transportowo usługowa.

4. Strona 4
czwartek, 15 października
2015
3IP with DWDM1 Optical with IP OpticalIP
„Best in class” / Rodzina IP: 7x50 oraz DWDM 1830 PSS
IPoDWDM Packet-Optical
Transport
1830 PSS7x50 SR
Zintegrowane zarządzanie (e2e)
SINGLE NODE
CONTROL
IP with more DWDM2
Konwergentne sieci optyczne (1)

5. Strona 5
czwartek, 15 października
2015
GMPLS
UNI
C D
GMPLSGMPLS
IP/MPLS
GMPLS
UNI
A
GMPLS
UNI
GMPLS
B
IP/MPLS
GMPLS
UNI
E
7750-2
Control Channel
1830-21830-1 1830-37750-1
Port=1/1/1
Port=1/1/2
Port=5/1/1
Port=5/1/2
LMP/RSVP
Integracja sieci IP / DWDM w warstwie GMPLS wraz z ustandaryzowanym interfejsem GMPLS UNI umożliwia
dynamiczne zarządzanie, zestawianie oraz monitorowanie ścieżek w całej sieci (e2e). Połączenie obu warstw
wpływa na zwiększenie niezawodności sieci dzięki wykorzystaniu mechanizmów protekcji / restoracji.
Konwergentne sieci optyczne (2)

6. 2. Implementacja sieci DWDM z GMPLS w Netii
Założenia, charakterystyka i architektura sieci.

7. Strona 7
czwartek, 15 października
2015
Netia „w pigułce”
Netia „w pigułce”
• Około 21 700 km światłowodowej sieci
szkieletowej, w tym:
• ok. 11 700 km sieci własnej
• ok. 10 000 km sieci dzierżawionej
• Około 16 tys. km światłowodowych sieci
miejskich (w tym 13 500 km własnych), miejska
infrastruktura światłowodowa w 48 największych
miastach
• Ponad 220 lokalizacji DWDM w największych
miastach Polski
• Dwie niezależne sieci (Ethernet i IP) obsługujące
cały ruch pakietowy
• Carrier Ethernet i Metro Ethernet dla usług L2
(>1000 węzłów 10G)
• Sieć IP dla pozostałych usług
• Sieć SDH zbudowana głównie w oparciu o
systemy Alcatel (ale także Huawei, Siemens i
Lucent): >2.200 węzłów STM-16 i STM-64
• 6 central VoIP, 31 central PSTN
• Centra kolokacyjne (klasy Tier III)
• Różnorodna sieć dostępowa: FTTH, FTTB, ETTH,
FITL, VDSL, ADSL oraz HFC
• Operator sieci kablowej w Warszawie i Krakowie
– 413 ON’ów, ok. 446 tys. HP

8. Strona 8
czwartek, 15 października
2015
Założenia projektowe nowej sieci DWDM
Założenia projektowe
• Sieć koherentna, „DCM free”, wykorzystująca
jedynie kanały 100G
• Restoracja usług za pomocą GMPLS (rerouting +
recoloring)
• Topologia sieci – „krata”
• Wysokie wymagania na OSNR (brak regeneracji)
• Główne węzły w topologii colorless/directionless
• Liczba kanałów ≥ 80
• „Flex Grid” – READY
• „Alien Lambda” – READY
• Gotowość do wdrożenia OTN

9. Strona 9
czwartek, 15 października
2015
GMPLS
Czym jest GMPLS?
Zestaw protokołów służących do:
• nawiązywania połączeń w sieci
• utrzymywania wysokiej dostępności łączy
poprzez uodpornienie ich na wielokrotne
awarie
Kluczowe zagadnienia i mechanizmy
• Automatyczne wykrywanie i identyfikacja
zasobów sieciowych
• Protokoły sygnalizacji i routingu oraz
zarządzania łączami
• Rozproszona restoracja bazująca na
priorytetach i kosztach

10. Strona 10
czwartek, 15 października
2015
GMPLS – podstawowe funkcjonalności
Wykrywanie zasobów sieci
• Ułatwienie procesów instalacyjnych i
uruchomieniowych
Dynamiczny provisioning
Możliwość oferowania usług na żądanie, end-
to-end provisioning:
• Uruchomienie usługi na żądanie NMS
• Uruchomienie usługi na żądanie elementu
sieci
Automatyczna restoracja
• Współdzielenie i optymalizacja zasobów
protekcyjnych.
• Automatyczne odtwarzanie usług, nawet w
przypadku wielokrotnych awarii.
Network Discovery (i.e. every NE)
Link Discovery (i.e. every fibre)
Photonic
Domain
GMPLS
Set-up
Lambda
Client
Domain
GMPLS
NMS
Set-up
client
OCh
NE
GMPLS
UNI
Photonic
Domain
UNI UNI
UNI
GMPLS
Photonic Domain

11. Strona 11
czwartek, 15 października
2015
GMPLS – struktura sieci i stos protokołów
Sygnalizacja (RSVP-TE)
• Ustanawianie i rozłączanie połączeń (lambd 100G w DWDM)
Routing (OSPF-TE / CSPF)
• Utrzymywanie bazy topologii sieci i status sieci
• Rozsyłanie informacje o stanie sieci (połączeń)
• Obliczenia tras dla połączeń (constraint-based path computations)
Zarządzanie łączami (LMP)
• Zarządzanie lambdami w DWDM, blokami ROADM, przydział/uwalnianie etykiet
• Rozproszona płaszczyzna sterowania
• Centralny system zarządzania
• Interfejsy UNI na potrzeby sieci
konwergentnych

12. Strona 12
czwartek, 15 października
2015
GMPLS – mechanizmy restoracji i protekcji
Node 1
Node 2
Usługa
Rodzaj
usługi
Wykorzystanie zasobów
Odporność
na awarie
wielokrotne
Czas
przełączenia
Unprotected bez protekcji - - -
O-SNCP
(Optical Sub-Network
Connection Protection)
protekcja
Dedykowane, stale zaalokowane zasoby na łącze
protekcyjne
- 50ms
SBR
(Source Based Restoration)
restoracja
Trasa backup kalkulowana po awarii. Usługa
odtwarzana w przypadku dostępności zasobów
Tak kilka minut
GR
(Guaranteed Restoration)
restoracja
Trasa backup prekalkulowana po zestawieniu łącza, ale
nie alokowana na urządzeniach. Może być
współdzielona przez wiele łączy.
Tak
kilka minut
(< SBR)
PRC
(Protection and
Restoration Combined)
protekcja +
restoracja
Dedykowane, stale zaalokowane zasoby na łącze
protekcyjne. Po awarii i przełączeniu usługi
wyznaczana i zestawiana nowa trasa protekcyjna
Tak 50ms

13. Strona 13
czwartek, 15 października
2015
GMPLS – wymagania dot. sieci
Wymagania GMPLS w stosunku do sieci DWDM
• Topologia typu „krata” – im gęstsza tym większe możliwości restoracyjne
• Przestrajalne interfejsy liniowe
• Skuteczne działanie mechanizmów restoracji ruchu wymaga przynajmniej architektury
colorless/directionless.
• W dalszym etapie życia sieci konieczna dodatkowo rozbudowa węzłów o elementy
architektury contentionless.
MUSZĘ ZNAĆ TWOJE
WYMAGANIA ZANIM
ZACZNĘ PROJEKTOWAĆ
OPROGRAMOWANIE
PO PIERWSZE –
CO CHCESZ
OSIĄGNĄĆ?
CHCĘ ŻEBYŚ
ZAPROJEKTOWAŁA MI
OPROGRAMOWANIE
CHODZIŁO MI O TO,
CO CHCESZ OSIĄGNĄĆ
PRZY POMOCY TEGO
OPROGRAMOWANIA?
NIE WIEM CO CHCĘ
OSIĄGNĄĆ DOPÓKI NIE
POWIESZ MI, CO TO
OPROGRAMOWANIE
POTRAFI
WBIJ TO SOBIE W KOŃCU
DO GŁOWY – TEN SOFT
ZROBI WSZYSTKO TO, DO
CZEGO GO ZAPROJEKTUJĘ
TO ZAPROJEKTUJ GO
TAK, ŻEBY PODAŁ CI
MOJE WYMAGANIA

14. Strona 14
czwartek, 15 października
2015
Lata 2010-2012 – implementacja
szkieletowej sieci kratowej GMPLS w
oparciu o klasyczną sieć TDM SDH:
 26 krotnic 1678MCC w największych
miastach
 60 połączeń TE-Link w tym:
 51x STM-64 (I-NNI)
 21x STM-16 (I-NNI)
 Restoracja GR (Guaranteed
Restoration) z czasami przełączeń
rzędu 200ms – 700ms
 Priorytetyzacja ruchu, wykorzystywane
priorytety dla różnych kategorii ruchu
TDM
 Znaczące zmniejszenie awaryjności
sieci szkieletowej
GMPLS w Netii. Jak to się zaczęło

15. Strona 15
czwartek, 15 października
2015
Dane brzegowe symulacji:
• 1 awaria FO miesięcznie na trasie łącza
np. Wrocław-Warszawa
• Średni czas usunięcia awarii FO – 6,5h
(non ASON)
• Średni czas restoracji łącza – 5 minut
(ASON/GMPLS)
Typ sieci DWDM Dostępność (SLA)
Roczny czas
niedostępności [h]
Fixed Non ASON 99,10 % 78
ROADM
ASON/GMPLS
99,98 % 2
Dlaczego GMPLS/ASON w sieci DWDM Netii?
Porównanie SLA sieci optycznej ASON i nonASON

16. Strona 16
czwartek, 15 października
2015
Architektura głównych węzłów (colorless/directionless)

17. Strona 17
czwartek, 15 października
2015
Realizacja projektu
Wykorzystane rozwiązania
• Transpondery 200 Gb/s i muxpondery 10x10Gb/s
• Restoracja GMPLS, a nie protekcja
• Wavelength Tracker
• Docelowo moduły ROADM twin-WSS, 20-degree
• Aktywne komponenty (ROADM, transpondery) – FlexGrid ready
Osiągi sieci
• Max. długość trasy – ok. 1.900 km
• Pre-FEC BER na najdłuższej trasie przy uruchomionych 5 lambdach: 10^-5
• Możliwość wykonania dowolnego reroutingu bez regeneracji
• Przykładowe opóźnienie na trasie Warszawa – Poznań: ok. 2,2 ms

18. Strona 18
czwartek, 15 października
2015
Praktyczne aspekty wdrożenia – NMS (1)
Szybkie i proste wykrywanie awarii dzięki monitorowaniu poziomów mocy na całej długości
trasy (Wavelength Tracker)
Łącze pracuje poprawnie
Spadek mocy wskazuje
podwyższone tłumienie
światłowodu

19. Strona 19
czwartek, 15 października
2015
Praktyczne aspekty wdrożenia – NMS (2)
• Usprawnienia utrzymania i zarządzania siecią.
• Dynamiczna mapa
• Wielowarstwowy widok 3D przebiegu trasy łącza w hierarchii OTN

20. Strona 20
czwartek, 15 października
2015
Praktyczne aspekty wdrożenia – NMS (3)
Wnioski z wdrożenia („lesson learned”):
• Pożądane planowanie sieci zgodnie z wizją przyszłych rozbudów
(rozbudowywalne węzły ILA, topologia węzłów ROADM)
• W porównaniu do tradycyjnej sieci DWDM:
- analogiczna instalacja
- bardziej złożony proces comissioningu sieci
- o wiele bardziej rozbudowane testy odbiorcze sieci
(GMPLS)

21. Strona 21
czwartek, 15 października
2015
1830 PSS-32
PLATFORMA 1830 PSS
zoptymalizowane rozwiązania od warstwy dostępowej do warstwy szkieletowej
PSS-32
ACCESS METRO AGGREGATION METRO CORE/REGIONAL
VWM
Passive/Active
C/DWDM-Amp
Solutions
PSS-8
PSS-16II
PSS-64
PSS-36
PSS-
4

22. 3. Co dalej

23. Strona 23
czwartek, 15 października
2015
WR8-88WR8-88
WR8-88 WR8-88
T
X
P
WR8-88
WR8-88
…
x8
CWR8-88 CWR8-88
WR8-88
WR8-88
…
x8
CWR8-88 CWR8-88
T
X
P
MESH CONNECTIONS
MESH CONNECTIONS
WR20-TFWR20-TF
WR20-TF WR20-TF
AMP ARRAY
…
x28MULTICAST
SWITCH
MULTICAST
SWITCH
AMP ARRAY
• Colorless/Directionless A/D blocks umożliwia kreowanie usług w
dowolnym kierunku o dowolnym kolorze pod warunkiem, że dany
kolor (częstotliwość) nie został wcześniej wykorzystany.
• Colorless/Directionless/Contentionless A/D blocks umożliwia
kreowanie usług w dowolnym kierunku o dowolnym kolorze.
T
X
P
Contentionless

24. Wavelength Router WR20
Zalety:
• Możliwość obsłużenia max. 20 kierunków
• Możliwość uruchomienia do 114 portów
Colorless/Directionless w sekcji local OTS
• Wsparcie Flex Grid
• Zoptymalizowany do transmisji koherentnej
• Filtry PSC1-6 – agnostyczne dla modulacji
oraz prędkości transmisji
Demodulacja coherentna:

25. Strona 25
czwartek, 15 października
2015
FlexGrid
Super channel
Zwiększenie efektywności spektralnej
50 GHz
Dual-Carrier 200 G
200 G 200 G
400 G
Superchannel

26. Strona 26
czwartek, 15 października
2015
SAN
10G Encrypted LAN
SAN
LAN
10G ENCRYPTED
10G NOT ENCRYPTED
1830 PSS 1830 PSS
1830 KMT added values:
• Standalone friendly GUI tool
• Separates network & crypto admin roles
• Key end user management and control
• Automated or on demand key generation and rotation
• Secure key distribution to end users
• Integration to centralized key management software
• Integrated to accept keys from customers keying systems
• Provides graphical view of security alarms
• Manages encryption network wide view
Szyfrowanie

27. Strona 27
czwartek, 15 października
2015
Programy certyfikacyjne
SAN
SWITCHES
STORAGE &
REPLICATION
SECURITY

28. 4. Nowości technologiczne

29. Strona 29
czwartek, 15 października
2015
HIGH PERFORMANCEPROGRAMMABILITY
2012
PSE HIGH CAPACITY
2015/16
100G Optimized
1st gen chipset
100G SC HDFEC
2010
2ndgen chipset
100G SC SDFEC
200G SC SDFEC
400G DC SDFEC
3rd gen chipset
100G SC SDFEC HP
200G SC HP, 400G SC
SUPERCHANNELS
POWER/FOOTPRINT OPTIMIZATIONS
Flexible modulation
including 16 QAM for
200G / 400G
High performance
algorithms with Tx
wave shaping
Backwards
compatibility
Highly integrated
100G optimized for
power, density
applications
High performance
Optimized for long
reach and spectral
efficiency
Wczoraj, dziś, jutro

30. Strona 30
czwartek, 15 października
2015
KEY VALUE
PROPOSITION
ADAPTIVE MODULATION FORMATS
• 16QAM, 8QAM, QPSK, & BPSK modulation for LH to ULH reach
• High Capacity, Best in Class Performance and Density
D5X500
• 3rd Generation PSE Coherent Technology
• 2 Slots in PSS32, PSS16-II
• CFP4 pluggable Client Interface
• FlexGrid with waveshaping for increased spectral density
- 88/96 Channel Tunable across C-Band
- FlexGrid (50 GHz ± 12.5GHz)
• Each carrier may be managed independently or as part
of a 2 or 4 carrier Superchannel.
• Software Programmable Modulation trades off capacity and reach.
- Modulation formats: 64-QAM, 16-QAM, 8-QAM, QPSK, SP-QPSK, BPSK
- Ultra-SDFEC provides additional coding gain and improved reach
- Configurable Differential encoding for coexistance with 10G channels
- 200ns CD compensation
- 33 ps PMD Tolerance
• OCH Protection Switching < 50 ms
• Low Transmission Latency < 15 usec
• Colorless ROADM optimized
• Line Options
- Mode 1: 4 x 100GE using 64QAM, 1 carrier
- Mode 2: 5 x 100GE using 16QAM, 2 carrier
- Mode 3: 4 x 100GE using 8QAM, 2 carrier
- Mode 4: 4 x 100GE using 16QAM, 2 carrier
- Mode 5: 2 x 100GE using QPSK, 2 carrier
- Mode 6: 2 x 100GE using SP-QPSK, 2 carrier
- Mode 7: 1 x 100GE using BPSK, 2 carrier
Muxponder 500G

31. Strona 31
czwartek, 15 października
2015
Projekty sprzedażowe prezentowanych rozwiązań
w sieci Netia prowadzi
Departament Sprzedaży ds. Dostawców Usług
Ewa Wójcik-Czech
Starszy Kierownik ds. Dostawców Usług
m +48 793 823 741
ewa.wojcik-czech@netia.pl
Zapraszamy do współpracy !

32. Strona 32
czwartek, 15 października
2015
Pytania?

33. Strona 33
czwartek, 15 października
2015
Dziękujemy za uwagę