DWDM

Fibre ottiche: concetti di base Gaetano Vespasiano (SSGRR) gaetano.vespasiano@ssgrr.it Sommario Struttura della fibra e generalità s Attenuazione spettrale s Fibre monomodali s Dispersione modale e cromatica s Dispersione di polarizzazione s Struttura fisica 250 µm 125 µm Mantello Nucleo Rivestimento primario Multimodo 50 µm 62.5 µm Monomodo <10 µm Attenuazione spettrale (dB/km) 5 attenuazione Scattering di Rayleigh 4 Riga di assorbimento dello ione OH- 3 2 Coda di assorbimento nell’infrarosso Coda di assorbimento nell’ultravioletto 1 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 Lunghezza d’onda 1.4 1.5 (µ µ m) Attenuazione: evoluzione 1 00 50 s Primi anni ‘70 20 s 10 5.0 Metà anni ‘70 2.0 s 1.0 0.5 Anni ‘80 0.2 . 0 6 00 800 1 00 0 1 20 0 1 40 0 1 60 0 1 80 0 Migliorando il processo produttivo del vetro, l’attenuazione diminuisce Il drogaggio con germanio produce un minor assorbimento di idrogeno rispetto al fosforo Nelle fibre monomodali il livello di drogaggio è inferiore Ultimi anni ‘90: la 5a finestra Il coefficiente di attenuazione dB /k m Attenuati on c oef fi cie nt 3 ITU-T G.957 λ= 1310 nm α=0.3 ÷0.4 dB/km 2 λ= 1550 nm α=0.15 ÷0.25 dB/km 1 C D A B 1 36 0 12 60 1 2 80 0 1 200 1300 1 43 0 1 3 35 1 48 0 14 00 W avelen gth 15 0 0 1 58 0 1 600 nm T 1 50 9 000- 92 /d04 Apertura numerica Mantello Nucleo Cono di accettanza Apertura numerica N . A. = sin β M = n12 − n22 Fibre Step Index n2 = 1.457 B a βM A βl n 1 = 1.5 n C Nucleo Nucleo n1 Mantellon2 Mantello Dispersione Modale ∆τm ∝ N.A.2 r Cost. di propagazione normalizzata Fibre monomodali 1 Frequenza normalizzata 0.8 01 2π V = a λ 11 0.6 (n 2 1 − n22 ) 21 0.4 31 Costante di propagazione normalizzata 12 03 02 0.2 22 32 13 0 1 2 3 4 5 6 7 Frequenza normalizzata 8 9 10 β 2 − k 2 n22 b= 2 2 k (n1 − n22 ) Dispersione cromatica Sorgente laser Collegamento in fibra SM Fotodiodo t Impulso di ingresso t Impulso di uscita Dispersione di materiale e di guida mantello mantello Dispersione di guida nucleo Dispersione di materiale Ritardo di gruppo e lunghezza d’onda 900 12 800 group delay 700 group velocity dispersion 8 4 600 0 500 -4 400 -8 300 -12 200 -16 100 -20 0 1350 1400 1450 1500 1550 Lunghezza d’onda (nm) 1600 1650 1700 Coefficiente di dispersione cromatica Fibre ITU-T G.652 e G.654 ps/nm-km 24 ps/nm-km 7 D 6 22 5 20 4 Rec. G.654 fibres 18 D 3 16 2 14 1 12 0 1260 1280 1300 1320 1340 Wavelength a) 1310 nm region Regione dei 1310nm 1360 nm 10 1430 Rec. G.652 fibres 1470 1510 Wavelength b) 1550 nm region 1550 1590 nm T1509010-92/d05 Regione dei 1550nm Coefficiente di dispersione cromatica Fibre ITU-T G.653 ps/nm -km 6 5 4 D  3 2 1 0 1500 1520 1540 1560 W avelength 1580 1600 nm T1509020-92/d06 Penalità per dispersione cromatica ∆τ = D ⋅ L ⋅ ∆λ 1 M e a n le v emedio l Livello o f lo g i c a l " 1 " per “1” logico 1 A m p lit u d e Ampiezza y 2 0.5 y 1 Livello M e a n le vmedio el o f lo g i c a l " 0 " per “0” logico 0 – y 1 0 x 1 x x 2 UI Tempo T im e 3 x 4 1 Attenuazione e dispersione α(λ) dB/km II G.652 III 0.35 0.20 1310 nm Guadagno degli EDFA 17 1550 nm D(λ λ) ps/nm/km 0 G.653 λ Polarisation Mode Dispersion (PMD) Azione esterna Fibra ideale s s Birifrangenza casuale + accoppiamento modale sensibilità alle condizioni ambientali PMD cambia nel tempo e con la lunghezza d’onda Fibra reale = elevata Polarisation Mode Dispersion (PMD) Tbit+∆β ∆β L y Impulso di uscita Alta birifrangenza PMD = x Tbit Impulso di ingresso Fibre circolari PMD = s s s ⟨τ ⟩ L <∆τ> ∆τ> cresce con la distanza come √L, si misura in ps/√ √km Valori tipici sono nel campo 0.1 ÷ 0.2 ps/√ √km PMD si considera alta quando > 0.5 ps/√ √ km ⟨τ ⟩ L Cavi: nucleo ottico a tubetto a nucleo scanalato t ub et to l a sc o t am p on a nt e f ib ra o tt ic a s up po rt o di e le t tr i c o r iv e st im e n to p ol ie t il e ne t am p on a nt e f ib ra o tt ic a s trut tu ra s c a na l a ta s up po rt o di e le t tri c o t am p on a nt e f a sc i a tu ra f a sc i a tu r a g ua in a d i p ol iu re ta n o f il a ti a ra m i di c i na s tro di a ll um. p olipl ac c at o g ua in a d i p ol ie t il e ne g ua in a d i p ol iu re ta n o f il a ti a ra m i di c i g ua in a d i p ol ie t il e ne Cavi ottici Capacità del cavo M ON OFIB RA M UL TIF IBR A tam p on ante ele me n to cen tral e re sist ente n ucle o d i p olip r op il ene fa scia tu ra 7.5 mm 5.3 mm fib ra Cavi: tipo di posa sotterranea sottomarina fib ra o tt ic a fibra ottica s trut tu r a s c a na l a ta nucleo scanalato protetto s up por t o ve t ror e s in a tamponante t am p on a nt e barriera metallica ermetica fa s c i a tu r a c o n t a m po na n te a tt iv a to (hy dro ge t ) supporto centrale g ua in a d i p ol iu r e ta n o guaina plastica fil a ti a r am i di c i fili di acciaio na str o di a c c iai o long itudi na le bip lac c ato, c orr ug ato filati di polipropilene g ua in a d i p ol ie t il e ne struttura composita a fili d'acciaio Rete in cavo a fibre ottiche Potenzialità (n. fibre) Tipo di posa 10/20 (*) 10/20/30/40/50 10/20/30/40/50/60/100 Aerea Interna Sotterranea Cavi a fibre singole (tipo SMR) (*) cavo idoneo alla posa autoportante Potenzialità (n. fibre) Cavi a nastri (tipo SMR) Tipo di posa Diametro Diametro min. tubo esterno (mm) da utilizzare (mm) 4/8 Interna 10 4/8 Sotterranea 10 20 (*) Aerea 15 20 Interna 16 20 Sotterranea 16 60/100 Interna 19 40/60/100 Sotterranea 19 (*) cavo non idoneo alla soluzione autoportante 18 32 50 (eccez. 40) Nastri da 4 fibre S A L VALORE ALTEZZA LARGHEZZA (A) (L) 380 ± 30 µm 1130 ± 50 µm SPESSORE DEL RIVESTIMENTO (S) > 25 µm Nastri da 4: tolleranze costruttive P’ P P’ PLANARITA’ P’ P < 30 µm < 50 µm Struttura del cavo da 100 fibre Scanalato, Scanalato,dielettrico, dielettrico,tamponato tamponato Nastri Nastrida da44fibre fibre Guaina Guainainterna internain inPE PE Filati Filatiaramidici aramidici Nastro Nastrodi diacciaio acciaiocorrugato corrugato Guaina Guainaesterna esternain inPE PE Giunzione delle fibre Fibre alignment End preparation Giunzione a fusione Elettrodi y Supporto fisso x s Parametri: l l l posizione iniziale (distanza tra le fibre) arco elettrico: intensità e durata attenuazione tipica: 0.05 dB Supporto mobile z Allineamento delle fibre: tecnica LID y Raggio di curvatura 4 ÷ 5 mm x R LASER A z R Giuntatrice B Fotodiodo Feedback LID: Light Injection and Detection Allineamento delle fibre: tecnica PAS Piano focale della Video Camera Luce collimata Zone buie Cladding Core PAS: Profile Alignment System Connettori ottici Ferula Cavetto monofibra Connettore Bussola Connettori ottici Connettore FC Perdita Riflessione < .2 dB typ < .3 dB max PC < -30 dB Super PC < -40 dB Ultra PC < -50 dB Connettore SC Componenti optoelettronici Generalità Gaetano Vespasiano (SSGRR) gaetano.vespasiano@ssgrr.it Contenuti s Interazione luce - materia s Struttura del laser s Sorgenti a singola riga di emissione s Fotodiodi s Componentistica optoelettronica Fisica dei semiconduttori Eg, Energy Gap Banda di conduzione Assorbimento Emissione Banda di valenza Interazione luce - materia c E g < h ⋅ν = h ⋅ λ Interazione luce - materia Banda di conduzione Banda di conduzione Banda di conduzione Banda di valenza Banda di valenza Banda di valenza s Assorbimento l Materiali: Silicio Germaniuo InGaAs s Emissione Spontanea l Condizioni: s Emissione Stimolata l bandgap diretto l Materiali: GaAs InGaAsP Condizioni Inversione di popolazione l Materiali: GaAs InGaAsP Light Emitting Diode (LED) s Emissione di superficie - Emissione di spigolo s Potenza: MMF -10dBm s s SMF -20dBm Larghezza spettrale ∆λ = 40 ÷ 100 nm Frequenza di Modulazione fmax < 300MHz ∆λ λ0 Cavità Fabry - Perot L, lunghezza della cavità Uscita Mezzo attivo ottica Specchio posteriore Coefficiente di riflessione di Fresnel Specchio anteriore  n −1 R=   n +1 2 Pot. Ottica di uscita (mW) Condizioni di soglia EMISSIONE SPONTANEA EMISSIONE STIMOLATA CORRENTE DI SOGLIA Corr. di ingresso (mA) 1  1   = α i + α s g = αi + ln 2 L  R1 R2  L A S E R Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Laser FP : spettro di emissione 2 kL = 2mπ ∆λ λ0 c f = fm = m 2nL c ∆f L = 2 nL FP-LD: caratteristiche s Laser Gain guided - Index guided s Potenza: Tipica 0dBm s Larghezza spettrale ∆λ = 1 ÷ 6 nm s Frequenza di modulazione fmax < 20GHz Corrente di soglia e temperatura Pot. Ottica di uscita (mW) 35°C 65°C 20°C 50°C Corr. di ingresso (mA) Struttura interna del laser FIBRA TERMISTORE CELLA PELTIER FOTODIODO LASER Distributed FeedBack Lasers (DFB) LASER DFB LASER DBR tipo - p tipo - n tipo - n regione attiva 0 0 tipo p -20 -20 Rel. amplitude (db) Rel. amplitude (db) InP -10 -10 -30 -30 regione attive Tipo n substrato (InP) -40 -40 -50 -50 -60 -60 SMSR:> 30 dB 1490 1500 1510 1520 1530 1540 1550 1560 1570 1580 1490 1500 1510 1520 1530 (nm) 1540 1550 1560 1570 1580 Wavelength Wavelength (nm) Distributed FeedBack Lasers (DFB) Laser DFB Laser DBR DFB - LD: caratteristiche s Doppia eterostruttura - laser MQW s Potenza: Tipica s s 0dBm Larghezza spettrale ∆λ = 0.0001 nm Frequenza di modulazione fmax < 80GHz ∆f=10MHz Esempio di laser MQW InP:Z n InP:Fe s s InP:Sn (buffer) s s s Struttura SI-BH (eterostruttura sepolta, semi-isolante) Processo MOCVD per la realizzazione di un laser MQW con strati InGaAsP/ InGaAsP L=250 µm Ith=6 mA a 20°C Ith=25 mA a 80°C Frequenza di modulazione 10GHz High reliability, high yield, high modulation bandwidth, low threshold current 1.55 mm MQW laser by new in- situ etching technique, D. Bertone et ali., ECOC ‘98, Efficienza del fotodiodo Efficienza quantica Responsivity 1.0 90% 0.5 InGaAs Si 0.8 Responsivity (A/W) Efficienza quantica 0.6 Ge 0.4 0.3 Efficienza Quantica InGaAs 70% Si 0.6 50% Ge 0.4 30% 0.2 0.2 0.1 Rubino Argon HeNe GaAs 10% YAG HeNe HeNe 0 0 0.4 0.6 1.0 0.8 1.2 Lunghezza d’onda (µ µm) 1.4 1.6 n. elettroni I p q I p hν η= = = n. fotoni P hν P q 0.7 0.9 1.1 1.3 Lunghezza d’onda (mm) 1.5 1.7 corrente el. I p ρ= = potenza ot. P Fotodiodo PIN PN PIN p tipo - p regione di tipo - n svuotamento W s s s i n regione di svuotamento W La regione intrinseca (debolmente drogata) allarga la zona di svuotamento Lo spessore W è compromesso tra responsivity e velocità di risposta W dipende dal materiale: l l 20 - 50 µm per band-gap indiretto, banda limitata 3 - 5 µm per band-gap diretto, banda elevata Fotodiodo APD s s s s Guadagno basato su ionizzazione per impatto Tensione inversa elevata, ritardo di risposta Moltiplica anche il rumore Il guadagno è un processo statistico Accoppiatori ottici Layout della singola giunzione 1X2. Parte superiore di un divisore 1 x 8. s I divisori di potenza sono elementi chiave nei comunicazione ottici quali le reti ottiche passive (PON) s Dal punto di vista della fabbricazione, i divisori possono essere a fibre fuse o realizzati in ottica integrata, secondo varie tecnologie. s L a p r i m a s o l u z i o n e è m o l t o c o m u n e n e l c a s o d i d i v i s o r i a 3 dB , mentre la seconda diventa di fatto la sola praticabile quando si voglia aumentare la stabilità meccanica o nel caso di un elevato n u m e r o d i p o r t e d i u s c i t a ( e s. Divisori 1 x 8, 1 x 32, e c c .) sistemi di Accoppiatori in fibra FUSED BICONIC TAPER MULTICLAD COUPLER Trasmettitore a modulazione esterna Potenza ottica Il trasmettitore è costituito da una sorgente ottica di alta potenza operante in continua seguita da un modulatore di intensità in LiNbO3 con struttura interferometrica (Mach-Zehnder) Polarizzazione Modulazione Tensione applicata Modulatore esterno: tecnologia s I modulatori di intensità basati sull’accoppiamento elettro-ottico in interferometri tipo Mac-Zehnder, realizzati in LiNbO3, utilizzano convenzionalmente elettrodi in microstriscia coplanare simmetrica per ottenere un accoppiamento ad onda viaggiante (Travelling Wave -TW) tra il segnale elettrico modulante e la portante ottica Modulatore integrato s Modulator Bragg mirror Metallisation p+ InGaAs Active section p+ InP s s s MQW (InGaAsP/InGaAsP) Polyimide n InP s Sorgenti tunabili con modulatore integrato per WDM Soglia 30 mA Potenza 0 dBm Intervallo di regolazione di 3.2 nm rapporto di soppressione >35 dB Integrated DBR laser - EA modulator for transmission experiments at 10 gbit/s on standard dispersive fiber, P. Legay et ali, ECOC ‘98 DEMUX: opzioni tecnologiche • Demux a filtri interferenziali / reticolo • AWG (Arrayed waveguide grating) • FBG (Fiber Bragg Grating) & demux passivo ∆L Guida d’onda IN ANALOGIA OUT f Filtri: opzioni tecnologiche Principio Reticolo rotante Etalon lungh. var. Dielettrico multistrato e rotazione ingresso uscita Vantaggi Svantaggi Banda tipica Intervallo regolaz. Perdite PDL ingresso uscita cavità Struttura Dielettrico multistrato e scorrimento rotazione uscita uscita rotazione Ampio intervallo reg. Rapp. estinzione alto Perdite elevate PDL elevate Elevate dimensioni - 3 dB ∼1 nm >100 nm ∼ 4 dB > 1 dB Banda piccola Alta velocità (piezo) Basse PDL Poca stabilità/affidabilità Diff. produzione in serie Bassa sopp. modi laterali - 3 dB ∼1 nm >60 nm ∼ 3 dB < 0.1 dB Stabilità/affidabilità Produzione in serie Caratt. modificabili Stabilità/affidabilità Produzione in serie Caratt. Modificabili Basse PDL Caratt. Stabili su intervallo Elevate PDL La caratteristica cambia regolando la λ E’ necessaria una tecnica particolare di deposizione - 3 dB ∼1 nm >40 nm ∼ 2 dB < 1 dB - 3 dB ∼1 nm >40 nm ∼ 2 dB < 0.1 dB Filtri: caratteristiche AWG: esempio s s s 0.5 ∆L’ groove upper cladding core lower cladding Si substrate 36 µm s groove 6 µm s s Tecnologia SiO2 on Si Dipendenza dalla polarizzazione Banda 1530 - 1565 nm (EDFA) Spaziatura dei canali 2.4 nm Perdita < 5dB Crosstalk <30 dB Polarisation insensitive wavelength multiplexers using stress release grooves, C. Nadler et ali, ECOC ‘98 Add-Drop Ottico (OADM) interleaver AOTF Unità OADM realizzata con MZI e grating grating accordabile e circolatori Unità OADM realizzata con grating e coupler convertitore di modo Nuove tecnologie per unità OADM ad elevata capacità G. Barozzi et ali., Pirelli Cavi & Sistemi, R & D Telecom Technologies, Fotonica 99, p. A4.1 OADM: esempio λk' Add Port λ1, ···λk', ···, λn s Output Port Striped Thin-Film Heater s Funzioni di add/drop & continue regolabili in λ Perdite 9dB l l Grating s Drop Port λk Input Port λ1, ···λk, ···, λn Segnale drop l InGaAsP/InP Waveguides l s 3,5 dB x 2 : accoppiamento 2 dB : propagazione banda di 0.24 nm crosstalk di 25 dB Intervallo di regolazione l 10 nm Wavelength tunable optical ADD and DROP multiplexer utilising coupled semiconductor waveguide, M. Horita et ali, ECOC ‘98 Ricevitore selettivo s s s s Ricevitore PIN, selettivo, basato su filtro Fabry-Perot Tunabile Opera in terza finestra FSR di 32nm InGaAs/InP Fabry- Pérot PIN receiver for Dense Wavelength Division Multiplex systems, J. Peerlings et ali, ECOC ‘98 Reticoli in fibra Maschere di fase Immagini AFM della fabbricazione delle maschere di fase Micrografie SEM della maschera incisa Λ maschera di fase = 2 Λ reticolo in fibra s U n a s o r g e n t e d i l u c e U V ( 2 4 4 nm ) i l l u m i n a u n a m a s c h e r e d i f a s e consistente in un reticolo inciso su una lastra di silice fusa. s U n t i p i c o p a s s o d i u n a m a s c h e r a u s a t a p e r o p e r a r e a 1 5 5 0 nm è attorno a 1075 n m . s Le maschere devono avere un ottimo controllo del passo del reticolo (± 0.5 n m ), del ridge duty cicle ( R D C ± 5 % ) , e d e l l o s p e s s o r e i n c i s o ( 2 4 4 ± 1 5 nm ); inoltre la superficie deve avere la più bassa rugosità possibile. Optical Switch s Commutatore acusto -ottico 2x2 indipendente dallo stato di polarizzazione. Si basa sulla rotazione della polarizzazione, introdotta dall’interazione risonante del segnale ottico con un’onda acustica superficiale (SAW), generata da trasduttori piezo-elettrici. s Il coefficiente di accordabilità è -120 K H z/nm e la banda a -3 d B tipicamente 1.5 - 2.5 nm . s Il componente opera in divisione di polarizzazione; quando un segnale ottico viene inviato all’ingresso I1, la parte all’interno della banda selezionata viene deviata all’uscita O2, mentre quella all’esterno viene mandata all’uscita O1. s Il funzionamento del dispositivo risulta del tutto simmetrico rispetto alle quattro porte . Applicazioni Multiplatore Add/Drop con configurazione ad anello Laser accordabile con filtro acusto-ottico ad anello s Una sorgente laser in fibra che utilizza il filtro acusto-ottico ad anello per accordare la lunghezza d’onda di emissione s L’isolatore nel secondo anello e quello interno all’amplificatore ottico nel primo anello introducono perdite elevate per la luce al di fuori della banda passante e forzano quindi l’oscillazione laser alla lunghezza d’onda centrale del componente acusto-ottico. s s Un multiplatore Add/Drop acusto-ottico ad alte prestazioni e con affidabilità elevata si ottiene semplicemente sostituendo l’isolatore con un circolatore. Il cir-colatore permette di recuperare il segnale ottico all’interno della banda filtrata (funzione di Drop) e di aggiungere un segnale esterno nella stessa banda (funzione di Add). Microbanchi ottici s s s La componente che attualmente incide più pesantemente sul costo complessivo di fabbricazione dei dispositivi per comunicazioni ottiche è il packaging dei componenti optoelettronici, in particolare per le strettissime tolleranze di allineamento tra laser e fibre ottiche. Una riduzione di questi costi è possibile usando tecniche di allineamento passivo che consentano di effettuare questa operazione in modo automatico su un gran numero di dispositivi. La tecnologia SiOB (Silicon Optical Bench) è una delle più promettenti, grazie alla precisione con cui si possono realizzare, per attacco chimico del silicio, dei riscontri in questo materiale. Progetto di sistemi WDM (effetto del FWM) Massimo ARTIGLIA CSELT - Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni CONTENUTI • • • • Concetti generali Effetti nonlineari L’amplificazione ottica in sistemi WDM • catene di amplificatori • amplificatori a larga banda Progettazione di sistemi avanzati: aspetti trasmissivi • Dispersione e PMD • Four Wave Mixing - canali non equispaziati • Dispersion Management • Compensazione della Dispersione • Trasmissione di Solitoni Effetti non lineari (WDM ) (Fibre Dispersion Shifted (G. 653)) L’effetto non lineare dominante nei sistemi WDM è: FOUR WAVE MIXING (FWM) Consiste nella produzione di prodotti di intermodulazione a frequenze ottiche date da : fFWM=fi+fj-fk Crosstalk (Se il prodotto di intermodulazione cade nell’ambito della banda elettrica di un canale in ricezione) Proprietà generali del FWM: • L’efficienza di FWM dipende criticamente da: • Dispersione locale della fibra (distribuzione della λ0 lungo il collegamento) • Allocazione delle lunghezze d’onda di canale • Stabilità delle lunghezze d’onda di canale • Stati di polarizzazione dei segnali trasmessi • Formato della trasmissione (RZ vs NRZ) • La diafonia per FWM presenta comportamento statistico: Tutti questi parametri fluttuano casualmente nel tempo o lungo la linea Caratteristiche del FWM Esempio:: prodotto a due toni Esempio IN ω1 ω2 2 segnali in ingresso Indice di rifrazione lineare + non lineare: n = n0 + n2 (E + E + 2 E1 E2 cos(ω1 + ω 2 )t ) 2 1 OUT 2ω1−ω2 ω1 ω2 2 2 2ω2−ω1 2 segnali + prodotti di intermodulazione in uscita Modello analitico e simulazione Undepleted Pump Approximation: PFWM  exp[(−α + i∆βijk )L] −1   ∝ (γ ) P exp[−αL] ∑combinations Dijk exp[i(θ i + θ j −θ k )]   i∆βijk −α   2 2 3 { } ∆β = 0→ → condizioni di adattamento di fase cπ dD ∆βijk ≅ − 2 (λ − λ ) + (λj − λ0 ) (λi − λk )(λj − λk ) (massima efficienza) λ dλ i 0 Simulazione Modello Analitico FWM: ordini di grandezza γ ≈ 2 ÷ 3W −1km −1 Leff ≅ 20 ÷ 30 km PFWM 2 = ( 2γPL eff ) η P exp[ −α L ] Se la dispersione D è > 1 ps/(nm km) In una DSF con γ ≈ 2.0 1/W/km: α2 η≅ ∆β 2 PFWM ≈ 0.01 ⋅ Pch2 [( mW ) 2 ] P exp[ −α L ] (@ 2.5 Gbit/s la diafonia per FWM deve indicativamente essere < -25 dB) (Caso peggiore) Diafonia P 2 ch ∝ ∆ λ 4⋅ D 2 Una espressione più complessa è necessaria se D < 1 ps/(nm km) Efficienza del FWM in un collegamento DS con λ0 variabile fi f0 fj fk Adattamento di fase ideale: fi=fj=f0, f0 fisso FWM Frequency Caso reale: λ0 è distribuito statisticamente lungo la linea: STD=0.0 nm (fixed λ0 , η=1)  exp[(−α+ i∆βi ) Li ] −1 i −1  ∏j=1 exp[(−α+ i∆βj ) Lj ] ∑i=1 i∆βi −α  N STD=1.0 nm η=  exp[−αi Li ] − 1 i−1 ∑i =1 −α ∏j =1exp[−αLj ] 2 N fi=fj=<f0> STD=5.0 nm ∆βν ≅ − { } cπ dD ( λi − λ0ν ) + ( λj − λ0ν ) ( λi − λk )( λj − λk ) λ2 dλ 2 λ0 misurata su collegamento DS 1564 Lambda zero (nm) Lunghezza d'onda di dispersione nulla (nm) 1562 1560 1558 1556 1554 1552 1550 1548 1546 1544 1542 1540 1538 1536 1534 1532 1530 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Lunghezza (Km) 22 Length (km) 24 26 28 30 32 34 36 38 Unequal Channel Spacing (UCS) fk =f0 +nk ∆f frequenza fi -fj ≥∆fc =nmin ∆f ∆f ≥2Brate Canale Prodotto di FWM L’allocazione dei canali è scelta in modo da non avere prodotti di FWM al primo ordine per ogni slot di canale Allocazione in frequenza dei canali e FWM Unequal channel spacing Spaziatura uniforme dei canali I prodotti di FWM cadono tutti fuori banda I prodotti di FWM cadono in banda Unequal Channel Spacing e griglia di frequenze ITU-T Svantaggio: è richiesta una banda molto maggiore Riduzione del numero di canali a banda fissata ∆fc=100 GHz ∆fc=50 GHz ∆fc=33 GHz ∆fc=25 GHz ∆fc=20 GHz GRID Nmax % Nmax % Nmax % Nmax % Nmax % 100 GHz 8 [8] 19 50 GHz 12 [11] 28 12 14 33 GHz 14 33 14 21 15 11 25 GHz 16 37 16 18 16 18 17 10 20 GHz 17 40 18 25 18 17 18 17 18 8 Simulazione delle prestazioni di sistema: Sistemi UCS 8x2.5 Gb/s e 8x10 Gb/s 8x2.5 Gb/s L=50 Km 8x10 Gb/s L=50 Km Risultati della simulazione : sistemi UCS 8x10 Gb/s (griglia ITU-T 100 GHz) 1 0.9 Eye Opening 0.8 0.7 0.6 CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6 CH7 CH8 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 Power=2mW/ch 0 50 100 150 200 L (Km) 250 300 350 1 0.9 Eye Opening 0.8 0.7 0.6 CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6 CH7 CH8 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 Power=4mW/ch 0 50 100 150 200 L (Km) 250 300 350 Risultati sperimentali: trasmissione UCS 8x2.5 Gb/s Input Output CH4 ON CH4 OFF Fluttuazioni temporali delle prestazioni per sistemi non UCS in presenza di FWM: Misure ripetute su 3 giorni BER 8 canali equispaziati (200 GHz), 1 mW di potenza media 1.E-02 1.E-03 1.E-04 1.E-05 1.E-06 1.E-07 1.E-08 1.E-09 L= L=26 26km km λλ0=1552 =1552nm nm 0 # # # # # # # # # # 1.E-10 1.E-11 1.E-12 1.E-13 1.E-14 -38 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -36 -34 -32 -30 -28 P_in Rx [dBm] -26 -24 -22 -20 FWM: Sistema equispaziato (200 GHz) 8 canali 0 dBm/canale 26 km fibra G.653: λ0 uniforme a 1552 nm FWM: esempio di un sistema quasi-UCS (1) BER 8 canali quasi UCS (50 GHz) L= L=26 26km km λλ0=1552 =1552nm nm 3 dBm 1.E-02 1.E-03 1.E-04 1.E-05 1.E-06 1.E-07 1.E-08 1.E-09 1.E-10 1.E-11 1.E-12 1.E-13 1.E-14 0 45 50 52 57 52 (0 dBm) 0 dBm -38 -36 -34 -32 -30 -28 -26 P_in Rx [dBm] -24 47 51 55 48 55 (0 dBm) -22 -20 Per i sistemi non-UCS una possibile soluzione al FWM è la riduzione della potenza di canale! FWM: esempio di sistema quasi-UCS (2) 3 dBm/ch 0 dBm/ch 26 km di fibra G.653 : λ0 uniforme a 1552 nm FWM: Sistema equispaziato (200 GHz) BER 8 canali 0 dBm/canale L= L=26 26km km λλ0=1552 =1552nm nm 1,E-02 1,E-03 1,E-04 1,E-05 1,E-06 1,E-07 1,E-08 1,E-09 1,E-10 1,E-11 1,E-12 1,E-13 1,E-14 0 52 54 55 57 59 60 -38 -36 0 dBm -34 -32 -30 -28 -26 P_in Rx [dBm] -24 -22 -20 Sistema Non-UCS esempio 1: • 8 canali equispaziati (200 GHz) • potenza di canale 0 dBm • banda totale 11.2 nm 10 9 Canale migliore 8 7 6 5 Istogramma di crosstalk ‘uno’ e ‘zero’ spettro 4 3 2 1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 10 9 Canale peggiore 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 Sistema Non-UCS esempio 2: • 8 canali quasi UCS (100 GHz) • Potenza di canale 3 dBm • banda totale 11.2 nm 10 9 Canale migliore 8 7 6 5 4 Istogramma di crosstalk ‘uno’ e ‘zero’ 3 2 spettro 1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 10 9 Canale peggiore 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 Sistema Non-UCS esempio 3: • 8 canali quasi UCS (200 GHz) • Potenza di canale 3 dBm • banda totale 27 nm 10 9 Canale migliore 8 7 6 5 4 3 Istogramma di crosstalk ‘uno’ e ‘zero’ spettro 2 1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 10 9 Canale peggiore 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 Progetto di sistemi DWDM affetti da FWM • • Il sistema non adotta una allocazione dei canali con spaziatura non uniforme • L’effetto del FWM è considerato come una perturbazione (regime di NL debole) • Approccio statistico (la distribuzione longitudinale della dispersione lungo la sezione di fibra è una variabile casuale) Fissati il valore massimo della diafonia (XT, in dB) e la soglia di confidenza (ad es. 99%), la potenza massima per canale è data approssimativamente da: Pch = XT ( 99 %) k sis N amp Ksis dipende dal sistema Namp è il numero di AO Progettazione di sistemi WDM (aspetti generali, effetti non lineari) Massimo ARTIGLIA CSELT - Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni TELECOM ITALIA S.p.A. CONTENUTI • • • Concetti generali Effetti nonlineari L’amplificazione ottica in sistemi WDM – catene di amplificatori – amplificatori a larga banda • Progettazione di sistemi avanzati: aspetti trasmissivi – – – – – Dispersione e PMD Four Wave Mixing - canali non equispaziati Dispersion Management Compensazione della Dispersione Trasmissione di Solitoni TELECOM ITALIA S.p.A. Sistemi di trasmissione TDM Livello elettrico Clock Livello ottico Flusso dati seriale Livello ottico Livello elettrico Capacità totale = Σ tributari elettrici Dati Dati M U X Tx Tx (E/O) (E/O) OA 3R OA D E M U X Rx Rx (O/E) (O/E) Clock OAM info OAM info • Problematiche: - Standard di multiplazione - Limitazioni tecnologiche - Limitazioni trasmissive dovute al portante ottico TELECOM ITALIA S.p.A. Sistemi di trasmissione WDM Dati #1 Dati #2 Dati #n Tx Tx @ @ λ1 λ1 Tx Tx @ @ λ2 λ2 M U X OA Tx Tx @ @ λλnn TELECOM ITALIA S.p.A. M U X OA Σi λi Tx Tx @ @ λλosc osc Canale ottico di supervisione (OSC) D E M U X 3R Regenerators Capacità totale = Σ capacità di canale λ • Problematiche: - Standard di multiplazione - Limitazioni tecnologiche - Limitazioni trasmissive dovute al portante ottico D E M U X Rx Rx 11 Rx Rx 22 Rx Rx nn Dati #1 Dati #2 Dati #n Rx Rx @ @ λλosc osc Canale ottico di supervisione (OSC) Trasmettitori WDM Standard di riferimento riferimento:: ITU-T G692 SDH, PDH, ..., terminali di linea con interfaccie ottiche TL1 TL1 Tx Tx Rx Rx Tx Tx @ @ λλ11 TL2 TL2 Tx Tx Rx Rx Tx Tx @ @ λλ22 TLn TLn Tx Tx Rx Rx Tx Tx @ @ λλnn M U X Opt. Amp. • con transponders Problematiche: • Laser DFB selezionati in λ • Amplificatori ottici • Rigeneratori 3R TL1 TL1 Tx Tx @ @ λλ11 TL1 TL1 Tx Tx @ @ λλ22 TL1 TL1 Tx Tx @ @ λλnn • con terminali colorati TELECOM ITALIA S.p.A. MUX: accoppiatore a stella M U X Ricevitori WDM Standard di riferimento: riferimento: ITU-T G692 λ1 D E M U X Σi λi λ OFA λ2 λn Rx1 Rx1 TL1 TL1 Rx2 Rx2 TL2 TL2 Rxn Rxn TLn TLn • demultiplatore selettivo in λ λ1 Rx1 Rx1 TL1 TL1 Rx2 Rx2 TL2 TL2 Rxn Rxn TLn TLn λ2 Problematiche: •Demultiplazione ottica •Amplificazione ottica λn • divisore e filtri ottici TELECOM ITALIA S.p.A. DEMUX WDM • 1 ingresso: tutte le N lunghezze d’oda del sistema WDM • N uscite: N lunghezze d’onda separate • problemi – Insertion loss – crosstalk 0 0 channel 1 channel 2 DEMUX_OUT channel 3 -10 -20 channel 7 channel 8 -30 -40 OUTPUT LEVEL [dBm] channel 4 channel 5 channel 6 insertion loss [dB] -10 -20 -30 -40 -50 -60 -50 -70 -60 -70 1545 -80 1550 1551 1552 1553 1554 1555 1556 1557 1558 1559 1560 WAVELENGTH [nm] 1550 1555 wavelength [nm] TELECOM ITALIA S.p.A. 1560 1565 Confronto tra WDM e SDM Multiplazione a Divisione di Spazio LT LT 16 x 2.5 Gb/s • • • • LT R R R R • • • • 2.5 Gbit/s R R LT 1 LT 2 16 coppie di fibre rumore e distorsione non si accumulano LT 16 60 km Multiplazione a Divisione di Lunghezza d’onda LT LT • • • • LT 1 LT 2 1 coppia di fibre ! 40 Gbit/s WDM LT WDM LT 100 km LT TELECOM ITALIA S.p.A. • • • • LT 16 rumore e distorsione si accumulano WDM: elementi di rete fibra attiva λ λ λ λ λ terminale WDM IN 1 2 • • • • 3 MUX canali ottici tributari λ OFA n λ 2 • • • • 3 DEMUX 1 OUT Optical Fibre Amplifier laser di pompa linea di trasmissione segnale WDM OFA n i segnali ottici dei canali tributari devono soddisfare alcuni requisiti: TELECOM ITALIA S.p.A. lunghezza d’onda (valore assoluto, stabilità) potenza qualità spettrale: spettrale bit rate, larghezza di riga WDM: robustezza LOS (loss of signal): è la condizione che attiva la protezione ottica 16 @ 2.5 Gb/s 16 @ 2.5 Gb/s mux demux controllo demux 16 @ 2.5 Gb/s 16 @ 2.5 Gb/s LOS mux protezione ottica 40 Gb/s percorso 1 (working) percorso 2 (protection) 40 Gb/s controllo LOS Protezione ottica del collegamento (OMSP, optical multiplex section protection) • duplicazione degli apparati WDM: amplificatori ottici e cavo in fibra ottica • tempo di attivazione della protezione: protezione: <50 ms • non richiede l’intervento dello strato SDH TELECOM ITALIA S.p.A. WDM: compatibilità con SDH terminale SDH anello 1 terminale WDM terminale WDM la fibra ottica è condivisa dai tre anelli SDH anello 3 anello 2 • la tecnica WDM è compatibile con l’architettura ad anello SDH • anelli diversi possono condividere lo stesso collegamento WDM: “fibra virtuale” TELECOM ITALIA S.p.A. WDM: flessibilità in-line OADM 2 1 WDM LT 1-2 3 A D D A 2-1 2-3 LT WDM LT 3-2 LT Optical Add Drop Multiplexer l’Optical Add Drop Multiplexer permette di estrarre e inserire singoli canali tributari, senza terminare il segnale WDM λk λ λ reticolo in fibra drop λk TELECOM ITALIA S.p.A. λ λk add λk λ λ WDM: cosa limita le prestazioni? Aspetti propagativi: • • • • accumulo di rumore: ASE degli amplificatori distorsioni lineari: dispersione cromatica distorsioni e diafonia non lineari: SPM, XPM, FWM, SBS, SRS effetti di polarizzazione: PMD, PDL, PDG Aspetti tecnologici: • stabilità delle sorgenti laser • stabilità dei filtri di canale (DEMUX) • uniformità del guadagno degli OFA Vincoli impiantistici: • posizione dei siti di amplificazione • caratteristiche delle fibre ottiche disponibili TELECOM ITALIA S.p.A. Problematiche della trasmissione ad alta velocità su fibra ottica • Tecnologia chiave per la relizzazione dei sistemi ottici di trasmissione (TDM o WDM) ad elevatissima capacità trasmissiva: – amplificatore ottico a fibra attiva drogata con erbio (EDFA) • Gli EDFA consentono di compensare l’attenuazione della fibra ottica ma: – comportano l’accumulo degli effetti dispersivi (dispersione cromatica e di polarizzazione) – causano l’insorgenza di effetti legati alla risposta non lineare della fibra ottica – possono operare solo nell’intervallo di lunghezza d’onda tra 1530 e 1560 nm • Al crescere della capacità trasmissiva i sistemi ottici di trasmissione (TDM o WDM) risultano più vulnerabili agli effetti di distorsione del segnale TELECOM ITALIA S.p.A. Limitazioni dovute al portante ottico l l l Attenuazione • compensata dagli EDFA @ 1550 nm Effetti di dispersione • dispersione cromatica • dispersione modale di polarizzazione (PMD) Non linearità in fibra • a causa dell’elevata potenza media generata dall’amplificazione ottica Gli EDFA sono dispositivi intrinsecamente analogici: La dispersione si accumula lungo la linea Le non linearità si accumula lungo la linea introducono rumore che si accumula lungo la linea TELECOM ITALIA S.p.A. Effetti non lineari in fibra – Scattering Brillouin stimolato (SBS) – Scattering Raman stimolato • Rilevante per sistemi WDM con occupazione di banda estremamente elevata (banda C+banda L) – Indice di rifrazione non lineare (non-linearità di tipo Kerr): n(I) = n0 + n2 I(t) • Self-Phase Modulation (SPM) – Allargamento spettrale del segnale indotto dal segnale stesso – Coinvolge ogni canale singolarmente – Rilevante da 10 Gbit Gbit/s /s per canale in su • Cross-Phase modulation (XPM) – Allargamento spettrale del segnale causato dalla presenza di altri canali modulati – Effetto presente solo in sistemi WDM – Rilevante da 10 Gbit Gbit/s /s per canale in su • Four-Wave Mixing TELECOM ITALIA S.p.A. Non linearità ottiche  α  P(0) A(L) = A(0) ⋅ exp(- + iβ ) L + K Leff  2 A eff  2  α, attenuazione; β, costante di propagazione Leff, lunghezza efficace; Aeff, area efficace • Per i fenomeni di scattering stimolato K è reale – guadagno non lineare, svuotamento non lineare del segnale • Per gli effetti non lineari sull’indice di rifrazione K è immaginario – modulazione di fase TELECOM ITALIA S.p.A. Scattering Brillouin stimolato (SBS) • Diffusione all’indietro per interazione con modi di vibrazione acustici – Traslazione in frequenza del fotone diffuso a causa dell ’interazione fotone-fonone (energia ∝ ω, quantità di moto ∝ k ): ωd = ω − Ω kd = k − K • • • • • K = 4 x 10-9 cm/W Traslazione in frequenza Brillouin : vB = 2nvs/λ ≈ 11 GHz Banda di guadagno: ∆ν ≈ 20 MHz Genera rumore di ampiezza Non dipende dal numero di canali WDM TELECOM ITALIA S.p.A. Non linearità ottiche  α  P(0) A(L) = A(0) ⋅ exp(- + iβ ) L + K Leff  2 A eff  2  α, attenuazione; β, cost. di propagazione del modo fondamentale Leff, lunghezza efficace; Aeff, area efficace • Per lo scattering stimulato K è reale – guadagno non lineare, svuotamento non lineare del segnale • Per gli effetti non lineari di indice K è immaginario – modulazione di fase TELECOM ITALIA S.p.A. Area efficace e lunghezza efficace Leff { 1 − exp(−α L)} = α • Lunghezza efficace • α L <<1 → Leff ≈ L ; α L >>1 → Leff ≈ 1/α • DSF: 20 km ; Fibra Conv. : 20 km Aeff [ rdrd ϕ I ( r , ϕ ) ] ∫∫ = 2 π 2 ≈ ⋅ MFD 2 4 rdrd ϕ I ( r , ϕ ) ∫∫ • Area efficace • DSF: 40÷50 µm2; Fibra Conv. : 80÷100 µm2 • dipende dalla lunghezza d ’onda !!!! TELECOM ITALIA S.p.A. Soglia dell’effetto Brillouin • Caso di sorgente a banda stretta non modulata Pth = 21 ⋅ 2 A eff K L eff DSF: 40÷50 µm2 → Pth = 2.5 mW (4 dBm) Fibra conv.: 80÷100 µm2 → Pth = 4 mW (6 dBm) • Caso di sorgente a riga stretta modulata esternamente (SBS sulla frequenza della portante) DSF: 40÷50 µm2 → Pth = 5 mW medi (7 dBm) Fibra conv.: 80÷100 µm2 → Pth = 8 mW medi (9 dBm) TELECOM ITALIA S.p.A.  ∆ν L  2 A eff Pth = 21 ⋅  + 1  ⋅  ∆ν B  K L eff Eliminazione dell’effetto Brillouin 20 L’efficienza del SBS dipende fortemente dalla larghezza di riga della sorgente 20 NB: Pth passa da 7 dBm a 14 dBm 10 10 Un allargamento artificiale della riga del DFB è sufficiente per eliminare l’SBS l’SBS:: dithering della sorgente (AM, PM, AM+PM) d) Potenza (dBm) Laser DFB modulati: no SBS fino a 18 dBm DFB modulati esternamente: necessaria eliminazione SBS c) Potenza Transmittedtrasmessa Power b) 00 a) P (dBm) a) b) c) -10 -10 d) -20 -20 Reflected Power Potenza riflessa La soglia per l’SBS aumenta con la corrente di modulazione (AM+PM) modulazione ad alcuni kHz TELECOM ITALIA S.p.A. -30 -30 00 33 66 99 12 12 1515 PotenzaPin ingresso (dBm) (dBm) in 18 18 Geometria di SBS • La conservazione del momento impone (kd ≈ k; vs= velocità del suono): ωd = 2 vs | k |sin[(π - θ)/2] • non c ’è scattering in avanti (θ = π), la geometria di propagazione della fibra produce uno scattering all ’indietro (θ = 0) TELECOM ITALIA S.p.A. Banco sperimentale ν0 Controllore di polarizzazione Laser λ = 1550 nm accoppiatore Optical Amplifier Analizzatore di spettro ottico Modulatore Generatore RF ITALIA S.p.A. ν Attenuatore variabile Controllore di polarizzazione accoppiatore Fibra in misura TELECOM ∆ν Isolatore ottico Spettro di guadagno di SBS Guadagno GuadagnoSBS (dB) (dB) 25 20 15 SMF DSF 10 DCF 5 0 9400 9600 9800 10000 10200 10400 10600 10800 11000 Frequenza (MHz) Frequenza (MHz) Tipo di Fibra • • • fibra convenzionale G.652: DSF G.653: Fibra Compensatrice (DCF): TELECOM ITALIA S.p.A. ∆ν (GHz) 10800 ÷ 10900 10500 ÷ 10700 9600 ÷ 9700 SBS nelle fibre per TLC • 80 km di fibra convenzionale G.652 • sorgente con mod. esterna, 10 Gbit/s Pin = 10 mW TELECOM ITALIA S.p.A. Pin = 13 mW Scattering Stimolato di Raman (SRS) scattering in avanti dalle molecole di silice il guadagno varia come 1/ λ K = 7÷ 9 x 10-12 cm/W @ 1550 nm a larga banda (indipendente dalla larghezza di riga del laser, dalla modulazione, etc) Raman gain (10^-12 cm/W) • • • • ∼ 150 nm 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 frequency shift (THz) TELECOM ITALIA S.p.A. 20 Soglia per SRS e degradazioni • Elevata potenza di soglia Pth = 6 ⋅ 2 A eff K L eff DSF: 40÷50 µm2 → Pth = 1.1 W Fibre Conv. : 80÷100 µm2 → Pth = 1.8 W • Degrada sistemi WDM con molti canali G ∆ν ingresso λ • Produce crosstalk tra i simboli TELECOM ITALIA S.p.A. uscita λ Self-Phase Modulation • La fase dell’impulso ottico è distorta dinamicamente • se D = 0: ΦNL = 2π/λ n2/Aeff |A(0,t)|2 {1-exp(-αz)}/α = = γ |A(0,T)|2 Leff ΦNLmax = γ P0 Leff = zeff / LNL • la modulazione di fase produce un allargamento dello spettro del segnale : δω(T) = - d(|A(0,T)|2 )/dT zeff / LNL • for a Gaussian pulse: δωmax = 0.86 ΦNLmax /T0 NB: il massimo allargamento spettrale è ∝ΦNLmax TELECOM ITALIA S.p.A. Self-Phase Modulation φNL≈ (M -1/2) π if D = 0 (M, numero di picchi nello spettro ottico) φNL= 3π/2 1 1 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0 -4 φNL= 7π/2 ITALIA S.p.A. -2 -1 0 1 2 3 4 0 -4 1 1 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0 -4 TELECOM -3 -3 -2 -1 0 1 2 2π(ν-ν0)τ0 3 4 0 -4 φNL= 5π/2 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 φNL= 9π/2 -3 -2 -1 0 1 2π(ν-ν0)τ0 2 3 4 Effetto della SPM sulle prestazioni • L’allargamento spettrale indotto da SPM, combinandosi con la dispersione cromatica (CD), produce distorsione del segnale ottico • L’effetto ultimo dipende dalla potenza di ingresso e dal segno della dispersione: D<0 (regime di dispersione normale ) SPM e CD si rafforzano reciprocamente • maggiore degradazione del segnale D > 0 (regime di dispersione anomala) SPM e CD possono compensarsi • dipendenza molto complessa, secondo D e P0 • si possono ottenere notevoli miglioramenti delle prestazioni TELECOM ITALIA S.p.A. i (è il solo caso in cui si può ottenere una soluzione approssimata in forma chiusa) s Bit rate: 10 Gbit/s Regime di dispersione normale t a Limitazioni dovute alla combinazione di SPM e CD D = - 1 ps/nm/km D Pave = P0 Leff/Lamp Leff : lunghezza efficace delle tratte tra EDFA (Lamp) TELECOM ITALIA S.p.A. Potenza media (dBm) Four-Wave Mixing • In un mezzo non lineare (fibra ottica) non vale più il principio di sovrapposizione: – onde simultaneamente presenti nella fibra interagiscono attraverso il coefficiente non lineare dell’indice di rifrazione – scambio di energia tra onde – creazione di nuove onde tramite effetti di intermodulazione (FWM) input Fibra ottica trasmissiva output • L’efficienza cresce al diminuire della dispersione (DSF @ 1,5 µm) • Estremamente dannoso per sistemi WDM a canali equispaziati su fibre DSF TELECOM ITALIA S.p.A. Proprietà generali del FWM: • L’efficienza di FWM dipende criticamente da: – Dispersione locale della fibra (distribuzione della λ0 lungo il collegamento) – Allocazione delle lunghezze d’onda di canale – Stabilità delle lunghezze d’onda di canale – Stati di polarizzazione dei segnali trasmessi – Formato della trasmissione (RZ vs NRZ) • La diafonia per FWM presenta comportamento statistico: Tutti questi parametri fluttuano casualmente nel tempo o lungo la linea TELECOM ITALIA S.p.A. Caratteristiche del FWM Esempio : prodotto a due toni IN ω1 ω2 2 segnali in ingresso Indice di rifrazione lineare + non lineare: n = n0 + n2 (E + E + 2E1E2 cos(ω1 + ω2 )t ) 2 1 OUT 2ω1−ω2 ω1 ω2 2 2 2ω2−ω1 2 segnali + prodotti di intermodulazione in uscita TELECOM ITALIA S.p.A. Efficienza del FWM α 2 η = 2 α + ∆β 2  4 e −α L 2  ∆β L  ⋅ 1 + ⋅ sin   −α L (1 − e )  2   Dipende da : • lunghezza della sezione di fibra (L): • attenuazione della fibra (α) • dispersione cromatica e separazione tra i canali , attraverso ∆β: 2πλ 20 c 2 ∆β ≈ ⋅ 2 ⋅ (λ i − λ c λ0 TELECOM ITALIA S.p.A. k ) ⋅ (λ j −λ k ) D (λ 0 ) Efficienza del FWM in funzione della separazione tra i canali 10 L= 100 km α =0.25 dB/km FWM efficiency 1 D = 0 ps/nm/km (G.653) 0.1 0.01 D = 1 (G.653) 0.001 0.0001 D = 17 (G.652) 0 D=2 (G.655) 0.5 1 1.5 channel spacing (nm) TELECOM ITALIA S.p.A. 2 2.5 Efficienza del FWM in funzione della lunghezza della sezione 1 FWM efficiency D=0 ps/nm/km 0.1 D=0.01 0.01 D=0.05 D=0.1 0.001 D=0.2 0.0001 0 10 20 30 L (km) TELECOM ITALIA S.p.A. 40 50 60 Diafonia dovuta al FWM γ ≈ 2 ÷ 3W −1km −1 Leff ≅ 20 ÷ 30km PFWM = ( 2γPL eff ) 2 η P exp[ −α L ] α2 η≅ ∆β 2 Se la dispersione D è > 1 ps /(nm km) In una DSF con γ = 2.0 1/W/km: PFWM 2 2 ≈ 0.01 ⋅ Pch [( mW ) ] P exp[ −α L ] NB: @ 2.5 Gbit/s la potenza relativa generata dal FWM deve essere almeno 25 dB sotto il segnale) Potenza relativa generata del FWM TELECOM ITALIA S.p.A. ∝ 2 ch 4 P ∆λ ⋅ D 2 TOLLERANZA AL FWM a) b) c) d) Fig. 49. Misura di diagramma ad occhio a tre differenti valori di potenza di lancio a)7.5 dBm, b)10.5 dBm, c)13.5 dBm nella prima tratta di fibra con stato di polarizzazione casuale fra i canali, e con 13.5 dBm di potenza di lancio e polarizzazioni allineate d). TELECOM ITALIA S.p.A. Instabilità di Modulazione • L’instabilità di modulazione produce guadagno parametrico : t=25 ns T=250 ns L= 10.1 km Ppeak =180 mW amplificazione del rumore degli EDFA (ASE) • le componenti di ASE polarizzate ortogonalmente alla pompa non sono amplificate • larghezza di banda del guadagno parametrico TELECOM ITALIA S.p.A. 2γ P0 Ωmax = β2 (a) (b) Cross-Phase modulation (XPM) • Effetto non lineare peculiare dei sistemi WDM • la XPM non è separabile da SPM (e FWM!) ∂Ai = − iγ ∂z   Ai   2 N + 2∑ A j≠i 2 j   ⋅ Ai   • produce ulteriore allargamento dello spettro del segnale – ancora maggiore allargamento degli impulsi dovuto alla dispersione • un elevato coefficiente di dispersione riduce l’effetto di XPM – gli impulsi si sorpassano reciprocamente in maniera molto veloce – degradazione della potenza media TELECOM ITALIA S.p.A. Apparati WDM nella rete di Telecom Italia Sergio Augusto R.SR.II.IRT Sommario v Introduzione v I sistemi DWDM v Valutazioni tecnico-economiche v Introduzione in rete di sistemi DWDM 2 INDICE Raccomandazione ITU-T G.692 v v v v Numero di canali: 4, 8, 16, 32 o più Tipo di segnale tributario: STM-4, STM-16, STM-64 Spaziatura minima tra canali: 50 GHz Trasmissione su singola fibra: unidirezionale o bidirezionale Griglia di riferimento per la banda C (1530 nm - 1565 nm) Frequency (THz) 196.0 Wavelength 1530 (nm) 195.5 195.0 1535 194.5 1540 3 194.0 1545 193.5 1550 193.0 1555 INDICE 192.5 192.0 1560 191.5 1565 191.0 Estensione della griglia ITU-T nella banda L 30 Attualmente gli EDFA (Erbium Doped Fibre Amplifier) sono in grado di amplificare segnali nella banda C (1530 nm - 1565 nm) Realizzando uno stadio di amplificazione costituito da due amplificatori ottici in parallelo, uno operante nella banda C e l'altro nella banda L, si dispone di una banda di amplificazione totale di circa 80 nm Per le fibre G.653, nella banda L il fenomeno non lineare del FWM (Four Wave Mixing) non rappresenta un fenomeno limitante 4 40.8 nm G a in ( d B ) E’ possibile realizzare amplificatori ottici in grado di amplificare segnali nella banda L (1565 nm - 1610 nm) C-Band L-Band 43.5 nm 20 Total 3dB Bandwidth = 84.3 nm 10 Noise £ 6.5 dB Output Power @24.5 dBm 0 1525 1550 1575 W a vele n gth (n m ) INDICE 1600 Capacità di trasporto dei sistemi DWDM Banda C Banda L λ [nm] 1530 1565 1610 1565 Fino a 32 canali STM-16 equispaziati in frequenza Fino a 40 (espandibili ad 80) canali STM-16 equispaziati in frequenza Fibra G.652 (SMR- Single Mode Reduced) Fibra G.653 (DS - Dispersion Shifted) Banda C Banda L λ0=1550 nm 1530 1565 1565 Fino a 12 canali STM-16 non-equispaziati in frequenza 30 agosto, 2000 5 Apparati WDM 1610 Fino a 32 canali STM-16 equispaziati in frequenza INDICE λ [nm] La fibra G.652 vE’ la fibra più diffusa (90% della fibra installata dai principali operatori); v Dispersione cromatica in terza finestra pari a 16÷18 ps/nm/km (piuttosto elevata), attenuazione attorno a 0,20-0,22 dB/km; vLa dispersione della fibra è un vantaggio dal punto di vista del numero dei canali trasmissibili, perché vanifica l’effetto del FWM, ma rappresenta un severo limite per la frequenza di modulazione sul singolo canale; vFino a 2,5 Gbit/s la dispersione non rappresenta un problema, passi di rigenerazione di 600 km, grazie agli OLA; vCon flussi a 10 Gbit/s le sezioni di rigenerazione si riducono al più a 80 ÷100 km, vanificando i vantaggi dell’amplificazione ottica di linea. vSulla fibra G.652 è possibile utilizzare canali equispaziati in frequenza, poiché non è presente il fenomeno del FWM; ciò consente di sfruttare a pieno sia la banda degli amplificatori ottici, sia le potenzialità dei sistemi commerciali, in generale progettati per questo tipo di fibra. 30 agosto, 2000 6 Apparati WDM INDICE La fibra G.653 v Diffusione limitata nel mondo. Oltre alla rete italiana e alcuni collegamenti transoceanici della generazione precedente all’utilizzo del DWDM, la fibra G.653 viene utilizzata in modo significativo nella rete a lunga distanza solo in Giappone, Svezia e qualche paese dell’America Latina (ad es. Messico) v La fibra G.653 è caratterizzata da una dispersione cromatica praticamente nulla nella terza finestra di trasmissione, proprio dove l’attenuazione del vetro siliceo raggiunge il minimo assoluto v La bassa dispersione rende particolarmente efficiente il fenomeno del FWM; v Il FWM impone severi vincoli sulla potenza totale e questi comportano un aumento del numero di stadi di rigenerazione; . v La fibra è indicata per collegamenti in cui il potenziamento della capacità può essere conseguito solo attraverso l’aumento della frequenza di modulazione della portante ottica. La dispersione, molto bassa nelle fibre G.653, non rappresenta un limite per la trasmissione di canali modulati a 10 Gbit/s; 30 agosto, 2000 7 Apparati WDM INDICE La fibra G.653 v Il fattore limitante diviene invece la dispersione di polarizzazione, il cui valore è di 0,4÷0,7 ps/√km ed è circa 2÷3 volte più elevato rispetto alle fibre G.652; v E’ quindi possibile effettuare collegamenti amplificati otticamente di diverse centinaia di chilometri a 10 Gbit/s; se la frequenza di cifra sale a 40 Gbit/s la PMD diviene estremamente penalizzante e il passo di rigenerazione si riduce a poche decine di chilometri; v Le potenzialità dei sistemi commercialmente disponibili possono essere sfruttate solo in modo parziale;. v Aumentando la velocità di modulazione dei singoli canali a 10 Gbit/s, è possibile raggiungere capacità aggregate di 80÷120 Gbit/s. Tale possibilità va considerata in sede di progetto del collegamento;. v Ricorrendo alla banda traslata (1565÷1610 nm) è possibile superare il limite, imposto dal FWM, sulla capacità trasportabile su fibra G.653; v La fibra G.653 nella regione spettrale oltre i 1565 nm ha un comportamento analogo a quello di una fibra G.655. 30 agosto, 2000 8 Apparati WDM INDICE Architettura della rete di trasporto Nodi di transito Rete nazionale (RTN) Nodi di accesso alla rete nazionale Rete regionale Livello 2 Nodi di transito trasmissivo Livello 1 Nodi trasmissivi Livello 0 Nodi locali Nodo di transito (DXC 4/4) Nodo di accesso alla rete nazionale (DXC 4/3/1 e DXC 4/4) Nodo di transito trasmissivo (DXC 4/3/1) Nodo trasmissivo Nodo locale 9 INDICE Tipi di fibre singolo modo standardizzate e loro utilizzo nella rete italiana v Fibra singolo modo ITU-T G.652 (fibra convenzionale) - ottimizzata in dispersione attorno a 1310 nm - utilizzata in: I) totalità delle reti regionali II ) circa 10% dei collegamenti della rete nazionale v Fibra singolo modo ITU-T G.653 (fibra a dispersione spostata) - ottimizzata in dispersione attorno a 1550nm - utilizzata in: circa 90% dei collegamenti della rete nazionale 10 INDICE Rete nazionale (RTN) in fibra ottica BOLZANO AOSTA MILANO (3) SAVONA BRESCIA VERONA PADOVA PIACENZA TORINO ALESSANDRIA UDINE GENOVA TRIESTE VENEZIA BOLOGNA FIRENZE PISA ANCONA PERUGIA CIVITAVECCHIA PESCARA ROMA IN ROMA LA POMEZIA FOGGIA GOLFO ARANCI SASSARI BARI NOLA NAPOLI SALERNO POTENZA TARANTO CASTROVILLARI CAGLIARI LAMEZIA PALERMO CATANZARO MESSINA REGGIO CALABRIA CATANIA 11 INDICE I sistemi DWDM stato dell’arte e trend di sviluppo v I sistemi DWDM punto-punto hanno raggiunto la maturità tecnologica: disponibili sistemi commerciali per il trasporto di 128 lunghezze d’onda (su G.652 o G.655) v Attualmente il mercato trainante dei sistemi DWDM è quello nordamericano v Il passaggio dalla fase di ricerca a quella di sviluppo/produzione si consuma in tempi molto brevi 12 INDICE Evoluzione verso l’Optical Networking λ1 λ1 Sistema DWDM punto-punto λ2 λ2 λN λN Add Drop Ottico (OADM) fisso o riconfigurabile (flessibile) OADM λi λi Cross-Connessioni Ottiche (OXC) 13 OADM λk λk OXC INDICE Sistema DWDM punto-punto λk λN Transponder Mux Demux Interfaccia Colorata λ k+1 Interfaccia Colorata Interfaccia Standard λk Transponder ... Booster OLA OLA Pre ... Pre OLA OLA Booster λN ... N lunghezze d’onda per il trasporto di canali 14 λ k+1 INDICE TL TL TL Interfaccia Colorata λ1 Interfaccia Colorata TL λ1 Interfaccia Standard TL Transponder Transponder Mux Demux TL Preamplificatore Amplificatore di potenza Amplificatore di linea (Optical Line Amplifier) Multiplatore-Demultiplatore ottico Interfaccia Standard TL Interfaccia Standard Pre Booster OLA Mux-Demux TL Interfacing To The Client Layer TRANSPONDER Optical Receiver Tx Optical Transmitter TL Rx Client Interface 30 agosto, 2000 15 Apparati WDM INDICE 1+1 Optical MSP Working Protection 1+1 OTM Continuous integrity checking of protection route 1+1 OTM Working Protection 30 agosto, 2000 16 Apparati WDM INDICE Sistemi DWDM manufacturer system channels x bit rate [Gb/s] max distance [km] (num. of spans) Alcatel Optinex 1640 40 x 10 160 (2) CIENA Sentry 4000 40 x 2.5 500 (5) Ericsson ERION Networker 16 x 2.5 - Fujitsu FlashWave 320G 32 x 10 - Lucent OLS 400G 40 x 10 640 (8) Marconi MSH73 32 x 2.5 640 (8) Nortel TN-64X 32 x 10 - Pirelli TeraMux 12800 128 x 10 600 (5) Siemens WL16 16 x 2.5 - 30 agosto, 2000 17 Apparati WDM INDICE Optical Add Drop Multiplexer (OADM) Funzionalità: 1 1 1 ... 1 . . . K K K . . . OADM K K A K K ... ... K K • OADM fisso: la lunghezza d’onda e il numero J dei canali di AddDrop è fissato (configurato via hardware). Sono comunque presenti le funzionalità necessarie per i meccanismi di protezione • OADM parzialmente flessibile:l’insieme dei canali in ingresso è suddiviso in due classi: un insieme di canali è configurato via hardware mentre l’altro è configurabile via software • OADM completamente flessibile: la lunghezza d’onda ed il numero dei canali di Add-Drop è configurabile via software Apparati WDM 1 ... 1 A 18 A 1 Tipologie: 30 agosto, 2000 A 1 fibre in uscita • Su ciascuna delle fibre in ingresso all’OADM viaggiano N portanti ottiche • L’OADM ha inoltre J portanti ottiche tributarie • La funzione di Add Drop consiste nella possibilità di estrarre j (con j≤J) portanti ottiche dalla i-esima fibra in ingresso, inviarle verso le porte tributario e sostituirle, sulla i-esima fibra di uscita, con j portanti generate localmente fibre in ingresso 1 INDICE KA J tributari 1 A OADM Caratteristiche e stato dell’arte vPuò trasportare 16/32 lambda su una coppia di fibre ed ha una capacità di Add-Drop parziale o totale vE’ in grado di realizzare protezioni di rete (OSNCP, OMSP) e di effettuare il monitoraggio della qualità del segnale ottico vPuò essere utilizzato in anelli metropolitani, regionali e nazionali 30 agosto, 2000 19 Apparati WDM INDICE OXC (Optical Cross Connect) Funzionalità 30 agosto, 2000 20 Convertitore di lunghezza d’onda 1 1 Demultiplatore Amplificatori ottico 1 ottici Matrici Multiplatore ottico Amplificatori ottici 1 k 3 #1 ... ... 1 2 2 2 1 2 2 3 k ... 2 3 3 2 #2 ... 3 1 2 3 k 1 #3 ... 2 4 ... 3 3 #4 k k k k 3 4 ... 2 ... #N K Trasmettitori Apparati WDM 1 INDICE K Ricevitori Fibre in uscita 1 Fibre in ingresso • Su ciascuna delle fibre in ingresso viaggiano N portanti ottiche • Il demultiplatore ottico invia le portanti ottiche che viaggiano su ciascuna fibra di ingresso verso la matrice di pertinenza (cioè dello stesso colore) • Ogni matrice ottica non bloccante permuta le portanti ottiche di medesima lunghezza d’onda provenienti da fibre diverse e dal trasmettitore locale • Gli amplificatori ottici servono a compensare le perdite introdotte dai Mu-Demultiplatori e dalle matrici • E’ possibile introdurre dei convertitori di lunghezza d’onda in uscita per poter più agevolmente sfruttare le risorse trasmissive L’amplificatore ottico INPUT PORT OA OUTPUT PORT L’amplificatore ottico costituisce il componente essenziale per la realizzazione del livello ottico di rete L’utilizzo di amplificatori ottici consente la realizzazione di collegamenti trasmissivi di elevata lunghezza senza l’uso di rigeneratori Le prestazioni di un amplificatore ottico sono caratterizzate da: LARGHEZZA DI BANDA POTENZA DI USCITA FIGURA DI RUMORE 21 APPARATI WDM INDICE Tipologia di amplificatori ottici v Booster Amplifier (BA): E’ un’ amplificatore di elevata potenza che lavora in saturazione. Si utilizza dopo il trasmettitore in modo da aumentare il livello di potenza del segnale; v Pre-Amplifier (PA): E’ un amplificatore con basso rumore da usare prime del ricevitore per aumentarne la sensibilità;. v Line-Amplifier (OLA): E’ un amplificatore con basso rumore utilizzato lungo la tratta per recuperare l’attenuazione introdotta dalla sezione in fibra; 22 APPARATI WDM INDICE Utilizzo degli amplificatori ottici 4RECUPERA L’ATTENUAZIONE DI TRATTA 4 NON COMPENSA LA DISPERSIONE #1 #1 BA OLA OLA PA #n #N #1 TL TL #1 OLA PA OLA BA #n #N 23 APPARATI WDM INDICE Case Study “Roma-Milano” Descrizione delle tratte del collegamento Roma-Milano Collegamento Milano C.M-Roma ITGC (1° via) Scopo: Valorizzare il costo di un collegamento diretto Roma-Milano realizzato con sistemi DWDM e confrontarlo con il costo dello stesso collegamento realizzato con i sistemi TDM STM-16 Nodo A Milano C.M. Piacenza Parma Modena Bologna Barberino Firenze A1 FiLucignano Quercia al pino Giove Sassacci L totale Nodo B Piacenza Parma Modena Bologna Barberino Firenze A1 FiLucignano Quercia al pino Giove Sassacci Roma ITCG L (km) Nodo A-Nodo B 99 23 50 55 78 39 97 32 77 29 73 652 Attenuazione (dB) 29,5 7,1 15,1 16,5 23,3 11,8 28,9 9,7 23,0 8,9 21,8 Collegamento Milano Bersaglio-Roma ITDG (2° via) Nodo A Nodo B Milano Bersaglio Milano Rozzano Alessandria Tpa Genova As1 Spezia Tp1 Pisa A1 Livorno S. Vincenzo Grosseto Tp1 Capalbio Civitavecchia L totale Milano Rozzano Alessandria Tpa Genova As1 Spezia Tp1 Pisa A1 Livorno S. Vincenzo Grosseto Tp1 Capalbio Civitavecchia Roma ITDG L (km) Nodo A-Nodo B Attenuazione (dB) 15 90 70 78 100 36 64 68 55 64 60 700 4,7 26,9 21,0 23,3 29,8 10,9 19,2 20,4 16,5 19,2 18,0 N.B. i valori di attenuazione per tratta comprendono l'attenuazione della fibra, dei giunti, dei connettori e il margine di esercizio 24 INDICE Case Study “Roma-Milano”: ipotesi v Trasporto punto-punto (protezione 1+1) di 8 flussi STM-16; v Introduzione “ex novo” di tutti gli apparati, compresi i terminali di linea STM-16; v La valorizzazione tiene conto esclusivamente degli investimenti per apparati trasmissivi, in termini di fornitura, installazione e collaudo; v Non sono stati inclusi gli investimenti per scorte, sistemi di gestione e fibre ottiche e i costi operativi di Esercizio e Manutenzione; v Valori di attenuazione considerati: w 0,28 dB/km per la fibra ottica giuntata w 0,3 dB per le due terminazione della fibra ottica w 10 dB di margine di esercizio per ciascuno dei due collegamenti 30 agosto, 2000 25 Apparati WDM INDICE Case Study “Roma-Milano”: risultati (1) v Dalla valorizzazione del collegamento si evidenzia una netta convenienza delle soluzioni DWDM rispetto alle soluzioni SDH, con un risparmio rispetto alla soluzione SDH del: w 52% per il trasporto di 8 flussi STM-16 w 57% per il trasporto di 12 flussi STM-16 v Tale convenienza aumenta con l'aumentare del numero dei flussi trasportati grazie alla maggiore condivisione degli amplificatori ottici che le soluzioni DWDM presentano rispetto alle soluzioni SDH 30 agosto, 2000 26 Apparati WDM INDICE Case Study “Roma-Milano”: risultati (2) Valori di costo relativi ad un flusso STM-16 incrementale implementato con la soluzione DWDM e con la soluzione SDH Costo per flussi STM-16 incrementali 6 5 Costo 4 3 2 1 1 2 4 6 8 10 12 N° flussi STM-16 incrementali Soluzione DWDM Soluzione SDH v DWDM: picco di costo iniziale relativo all'installazione delle parti comuni del sistema necessarie per il trasporto del primo flusso STM-16, il trasporto di flussi STM-16 incrementali viene realizzato con un costo medio relativamente ridotto v SDH: valori di costo costanti in quanto ogni flusso incrementale non condivide apparati con i flussi precedenti 30 agosto, 2000 27 Apparati WDM INDICE Soluzione SDH: 12 flussi STM-16 (via a) Milano C.M. Piacenza Parma Modena Bologna Barberino Firenze A1 FI Lucignano Quercia al Pino Giove Sassacci Roma ITCG TL B B R B B R B B R B B R B B R B B TL TL B B R B B R B B R B B R B B R B B TL TL B B R B B R B B R B B R B B R B B TL TL B B R B B R B B R B B R B B R B B TL TL B B R B B R B B R B B R B B R B B TL TL B B R B B R B B R B B R B B R B B TL TL B B R B B R B B R B B R B B R B B A/T TL TL B B R B B R B B R B B R B B R B B TL TL B B R B B R B B R B B R B B R B B TL TL B B R B B R B B R B B R B B R B B TL TL B B R B B R B B R B B R B B R B B TL TL B B R B B R B B R B B R B B R B B TL TL:ADM16/TL2,5 R:ADM16/Rigeneratore 30 agosto, 2000 28 P:Preamplificatore B:Booster Apparati WDM INDICE Soluzione DWDM: 12 flussi STM-16 (via a) Milano C.M. Piacenza Parma Modena Bologna Barberino Firenze A1 FI Lucignano Quercia al Pino Giove IC IC TL TL T IC IC TL TL T IC IC TL TL T IC IC TL TL T IC IC TL OLA IC TL Sassacci Roma ITCG TL T D E M T U X OLA M U IC X TL M U X OLA T IC OLA D IC E TL M U IC TL X IC TL TL T IC IC T TL TL IC IC T TL TL IC IC T TL TL IC IC T TL TL Sito di rigenerazione TL:TL2,5 IC:Interf. Colorata 30 agosto, 2000 T:Transponder 29 OLA:Amplif. Ottico di Linea Apparati WDM INDICE Conclusioni v La prevista crescita delle esigenze di trasporto può essere supportata dai sistemi DWDM v I sistemi DWDM punto-punto permettono di evitare la posa di nuovi cavi sulle tratte sature di rete v Il numero di OLA e il numero di siti di rigenerazione non è funzione lineare della lunghezza del collegamento 30 INDICE Introduzione di sistemi DWDM nella RTN vL’impiego dei sistemi DWDM permette di superare le criticità relative alla disponibilità di fibre ottiche su alcune direttrici utilizzate dagli anelli SDH, sia di Backbone sia di Raccordo, della nuova RTN; vLa nuova RTN prevede l’impiego di sistemi DWDM integrati in cui sono le stesse interfacce ottiche degli apparati SDH a garantire il corretto formato del segnale in ingresso al sistema di trasporto DWDM; vI sistemi DWDM impiegati nella nuova RTN, costituiti da terminali DWDM e OLA vengono impiegati in configurazione punto - punto e in modalità integrata con gli ADM-16 le cui ottiche “colorate” a 2,5 Gbit/s costituiscono i tributari del sistema DWDM 31 INDICE La Rete Arianna: struttura Anelli nazionali di BackBone 7 anelli MSP a 4 f.o. Anelli nazionali di Rete Nazionale Raccordo 9 anelli 34 nodi di accesso alla Rete Nazionale (A1) di cui 16 superiori 2° Livello 22 anelli 70 nodi di transito (comprendono tutte le sedi SGT) 1° Livello 180 anelli Rete Regionale A 541 nodi locali (comprendono tutte le sedi SGU) Rete Regionale Z N.B. Il numero di anelli fa riferimento agli anelli logici su cui possono insistere più sistemi d’anello 32 INDICE La Rete Arianna: struttura MI/BMI/M MI/BMI/M ADM ADM ADM ADM DXC 4/3/1 σ ADM TO ADM DXC 4/3/1 ADM D M ADM M D W D W ADM M D D W D ADM M D W ADM M W γ BO PI β FI VE RM/N MI/B RM/S ω DXC 4/3/1 ADM ADM DXC 4/3/1 DXC 4/3/1 ADM ADM NOLA ε RM/N ADM ADM δ NA D DXC 4/3/1 VE BO MI/M ADM RM/S ADM ADM ADM SGSDH-NM 33 PC VR AL ADM D PC AL ADM D W D M ADM D α TO ADM VR INDICE PA CT Connettività a 2,5 Gbit/S v Applicazione: trasporto di un flusso SDH a 2,5 Gbit/s in modo trasparente tra sedi OLO (Anello virtuale) v Soluzione: collegamenti punto-punto tra le sedi OLO utilizzando, ove possibile, le infrastrutture DWDM della Rete Arianna Rx R R Tx ADM-16 OLO Rx R R Tx F.O. dedicata Collegamento DWDM Collegamento su F.O. dedicata Sito di rigenerazione non previsto Sito di rigenerazione previsto R R R R Accesso da collegamento p-p non DWDM Centrale TELECOM ITALIA 34 INDICE Apparati utilizzati per i collegamenti DWDM della RTN v MSH 73 MARCONI COMMUNICATIONS NELLE SEGUENTI TIPOLOGIE: -- OPTICAL TERMINAL MULTIPLEXER -- BACK TO BACK REGENERATOR v MSH75 MARCONI COMMUNICATIONS NELLE SEGUENTI TIPOLOGIE: -- SINGLE STAGE OPTICAL AMPLIFIER (solo preamplificatore) -- DOUBLE STAGE OPTICAL AMPLIFIER (preamplificatore +booster) 35 INDICE Terminale Ottico MSH73 vUtilizzato in sistemi DWDM integrati nei quali le interfacce ottiche colorate degli apparati SDH MSH51C/MSH53C MARCONI COMMUNICATIONS garantiscono il corretto formato del segnale in ingresso al sistema di trasporto DWDM, in termini di potenza e di lunghezza d'onda. vEquipaggiato con un canale di supervisione ottica OSC (Optical Supervisory Channel) "fuori banda" a 1510 nm per il trasporto delle informazioni relative alla gestione del sistema. vApplicazioni: - fibra G.652 per il trasporto di un massimo di 16 lunghezze d'onda su griglia ITU-T a 100 GHz; - fibra G.653 per il trasporto di un massimo di 12 lunghezze d'onda su griglia ITU-T a 50 GHz. 36 INDICE Soluzione per anelli a una via MSH75 MSH73 MSH75 MSH73 Link DWDM Link SDH MSH73 Link DWDM Link DWDM MSH73 30 agosto, 2000 MSH73 MSH73 MSH75 37 Apparati WDM MSH75 MSH75 INDICE Soluzione per anelli a due vie MSH75 MSH75 MSH73 MSH75 MSH73 MSH75 Link DWDM MSH73 MSH73 MSH75 MSH73 MSH73 MSH73 38 MSH75 MSH75 MSH75 MSH75 MSH73 Link DWDM SECONDA VIA 30 agosto, 2000 MSH73 Link DWDM PRIMA VIA Link SDH MSH73 MSH73 MSH75 Apparati WDM INDICE MSH73 NODO DWDM (singola via) 32 stm stm-1 -1 el el.. MSH51C doppio ADM-16 32 stm stm-1 -1 el el.. MSH73 MSH73 MSH51C doppio ADM-16 30 agosto, 2000 39 Apparati WDM INDICE NODO SDH (singola via) 32 stm stm-1 -1 el el.. MSH51C doppio ADM-16 LINK SDH LINK SDH 32 stm stm-1 -1 el el.. MSH51C doppio ADM-16 30 agosto, 2000 40 Apparati WDM INDICE NODO DWDM (a doppia via) 16 stm stm-1 -1 el el.. PRIMA VIA PRIMA VIA MSH51C MSH73 MSH73 SECONDA VIA SECONDA VIA 16 stm stm-1 -1 el el.. MSH73 MSH73 MSH51C 30 agosto, 2000 41 Apparati WDM INDICE NODO DWDM/SDH (a doppia via) 16 stm stm-1 -1 el el.. PRIMA VIA (DWDM) PRIMA VIA (SDH) MSH51C MSH73 SECONDA VIA (DWDM) 16 stm stm-1 -1 el el.. SECONDA VIA (SDH) 30 agosto, 2000 MSH73 MSH51C 42 Apparati WDM INDICE MSH73 - OPTICAL TERM MUX (out of band OSC) EOW F Comms/Contr Auxiliary Q Tx “Grey” “Grey”i/fi/f (bad (badRx) Rx) Rx Tx Transp Tx Transp BA Mux “Grey” “Grey”i/fi/f (bad (badRx) Rx) Tx “Grey” “Grey”i/fi/f (good (goodRx) Rx)Rx Bidir. Transp OSC Rx Transp Tx Coloured ColouredI/fI/fRx 30 agosto, 2000 Demux 43 Apparati WDM PA INDICE Auxiliary Channels Ch16 30 agosto, 2000 DMUX 2 DMUX 3 PA PA DMUX 4 BA BA SPLITTER 1:4 Ch9 MUX 8:1 Ch8 Mux COMB 2:2 Ch1 MUX 8:1 Demux DMUX 1 MSH73 Mux/Demux (16 canali) 44 Apparati WDM INDICE Filter Ch1 Filter Filter Filter Ch4 Filter Ch5 Filter Filter Filter Ch8 Filter Ch9 Filter Filter Filter Ch12 Filter Ch13 Filter Filter Filter Ch16 MSH73 Mux/Demux Configurazione valida per un sito di rigenerazione 45 INDICE MSH73 Mux/Demux Configurazione valida per un sito di rigenerazione 46 INDICE MSH73 I/F for PW I/F for PW + Q END OF SHELF COMMS/CONTR AUXILIARY I/F for Alarm & F I/F for Aux VAR. ATTENUATOR DMUX 4 I/F for Synch. I/F for Aux DMUX 3 DMUX 2 DMUX 1 SPLITTER 1:4 MUX 8:1 COMBINER 2:2 MUX 8:1 OSC 1510 nm TRANSPONDER TRANSPONDER BA PA TRANSPONDER TRANSPONDER INDICE Apparati WDM 47 30 agosto, 2000 MSH75 (singolo stadio) EOW F Comms/Contr Auxiliary Q PA OSC OSC PA 30 agosto, 2000 48 Apparati WDM INDICE Auxiliary Channels MSH75 (singolo stadio) I/F for PW I/F for PW AUXILIARY END OF SHELF COMMS/CONTR PA I/F for F + Q I/F for Alarm I/F for Aux OSC 1510 nm PA OSC 1510 nm INDICE Apparati WDM 49 30 agosto, 2000 MSH75 (doppio stadio) EOW F Comms/Contr Auxiliary Q PA BA OSC OSC BA 30 agosto, 2000 50 PA Apparati WDM INDICE Auxiliary Channels MSH75 (doppio stadio) I/F for PW I/F for PW AUXILIARY END OF SHELF COMMS/CONTR PA BA I/F for F + Q I/F for Alarm I/F for Aux OSC 1510 nm BA PA OSC 1510 nm INDICE Apparati WDM 51 30 agosto, 2000 Sito di rigenerazione vNel caso in cui il collegamento DWDM necessiti di una rigenerazione del segnale (collegamenti molto lunghi o singole tratte molto lunghe), devono essere previsti uno o più siti di rigenerazione elettrica intermedia; vPresso tali siti il segnale ottico viene demultiplato otticamente mediante un apparato MSH73, rigenerato elettricamente mediante rigeneratori MSH53C o Unità Transponder, e nuovamente multiplato otticamente con un altro apparato MSH73. vNel caso in cui, per la rigenerazione si utilizzino le Unità Transponder, il subtelaio del multiplatore ottico MSH73 ne può ospitare un massimo di 4; quindi se il numero delle lunghezze d'onda trasportate è superiore a 4, le altre Unità Transponder vanno alloggiate in uno o più sub-rack di espansione MSH73E 30 agosto, 2000 52 Apparati WDM INDICE Sito di rigenerazione transponder MSH73 MSH73E 30 agosto, 2000 53 Apparati WDM MSH73 MSH73E INDICE Sito di rigenerazine per 12 canali 30 agosto, 2000 54 Apparati WDM INDICE OTN: alternative realizzative v La rete trasparente: u la conversione E/O/E avviene solo nei punti di generazione e di terminazione dei flussi di servizio u la rigenerazione è di tipo 2R (senza “re-timing”) u bit-rate variabile tra 100 Mbit/s e 2,5 Gbit/s v La rete opaca: u è costituita da sottoreti trasparenti, ai bordi delle quali sono presenti dei rigeneratori di tipo 3R o dei punti di conversione E/O/E v Per i vincoli fisici delle reti trasparenti, le realizzazioni pratiche sono in realtà “insiemi” di reti trasparenti che formano complessivamente una rete opaca 30 agosto, 2000 55 Apparati WDM INDICE La Rete di Trasporto Ottico (OTN) v Maggiore competizione nel mercato del Trasporto (Carrier’s Carrier) IP / ATM / SDH / OTN v Trasporto di flussi “non-SDH” IP / SDH / OTN (es. IP, ATM, FDDI) IP / ATM / OTN v Richiesta di servizi ad alto bit-rate IP / OTN (1,25 Gbit/s, 2,5 Gbit/s, 10 Gbit/s) v Necessità di protezione di flussi “non-SDH” v Esigenza di flessibilità di rete in termini di: u bit-rate e tipologia di servizio trasportato u ampia scalabilità a costi ridotti 30 agosto, 2000 56 Apparati WDM IP layer 3 ATM layer 2 SDH OTN INDICE layer 1 optical layers Evoluzione della rete di trasporto RTO v Razionalizzare la rete di trasporto v Aumentare la capacità di trasporto per: v introduzione di nuovi servizi a larga banda(es. Internet ad alta velocità) v interconnessione di nuovi Operatori Riduzione del numero di nodi trasmissivi Impiego di sistemi WDM ad alta capacità Introduzione di uno strato ottico con OADM e OXC 30 agosto, 2000 57 Apparati WDM INDICE RTO: apparati v Optical Line Terminal – sistemi punto-punto con/senza protezione di OMS v Optical Add-Drop Multiplexer fisso – applicazioni locali, anelli regionali/interregionali con protezione di canale ottico – sistemi punto-punto con protezione OMS v Optical Add-Drop Multiplexer configurabile – anelli regionali/interregionali e metropolitani con protezione di canale ottico 30 agosto, 2000 58 Apparati WDM INDICE RTO: architettura v Anelli regionali/interregionali – fibra G.652 – 6/7 nodi per anello – distanza media nodo-nodo 100 km v Anelli metropolitani – fibra G.652 – 7/8 nodi per anello – distanza media nodo-nodo 10 km 30 agosto, 2000 59 Apparati WDM INDICE RTO: architettura v Anelli locali – fibra G.652 – 4/5 nodi per anello – distanza media nodo-nodo 5 km v Sistemi punto-punto – fibra G.653/G.652 30 agosto, 2000 60 Apparati WDM INDICE RTO: architettura Anello di lunga distanza Nodo Hub λ 1 λN Anello Metropolitano Anello Metropolitano OADM Verso i clienti Accesso 30 agosto, 2000 61 OXC che potrà sostituire gli OADM nei nodi Hub Apparati WDM INDICE RTO: capacità trasmissiva v 32x10 Gbit/s – su fibra G.652 v 12x10 Gbit/s – su fibra G.653 30 agosto, 2000 62 Apparati WDM INDICE RTO: protezioni v Configurazione di rete ad anello – protezione Och-SNCP – protezione di trail – senza protezione v Configurazione di rete punto-punto – protezione di OMS – senza protezione 30 agosto, 2000 63 Apparati WDM INDICE MONITORING THE PERFORMANCE OF THE CLIENT SIGNALS Client Performance Information at the Subnetwork Boundaries OTN subnetwork OTN subnetwork OTN CLIENT OE 30 agosto, 2000 OE 64 Apparati WDM OE OE INDICE OTN CLIENT THE DIGITAL WRAPPER SDH, ATM, IP, PDH, ….. OCh OH OCh PAYLOAD FEC OPTICAL TRANSPORT UNIT • OCh OH and FEC are located around the OCh Payload. • The OCh-payload can be viewed as format independent, constant bit-rate channel. • However, when a 3R regenerator is present, the digital client signal must remain within the bandwidth of the 3R function. 65 Apparati WDM INDICE Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Evoluzione della Rete Trasmissiva SDH Nazionale di Telecom Italia TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 6 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Descrizione della nuova struttura (I) n n Riduzione Riduzione dei dei nodi nodi di di transito transito dagli dagli attuali attuali 31 31 nodi nodi A1 A1 aa 16 16 nodi nodi nazionali nazionali ee collegamento collegamento di di ciascuno ciascuno dei dei restanti restanti 15 15 nodi nodi ad ad una una coppia coppia di di nodi nodi della della nuova nuova struttura struttura Nodo A1 Nodo di Transito Struttura attuale TELECOM ITALIA Nodo nazionale Nuova Struttura TELECOM Italia - Uso Interno pag. 7 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Descrizione della nuova struttura (II) BZ UD AO BS TS MI/M MI/B n n L’insieme L’insieme dei dei 16 16 nodi nodi nazionali nazionali viene viene diviso diviso in in due due sottoinsiemi sottoinsiemi “rosso” “rosso” ee “blu” “blu” connessi connessi tra tra di di loro loro mediante mediante due due reti reti logicamente logicamente ee fisicamente fisicamente diversificate. diversificate. n n Le Le due due reti reti “rossa” “rossa” ee “blu” “blu” nella nella quasi quasi totalità totalità dei dei casi casi risultano, risultano, al al loro loro interno, interno, caratterizzate caratterizzate da da almeno almeno due due percorsi percorsi fisici fisici distinti distinti VE VR PD MI/R TO PC AL PR BO GE SV SP PI AN FI PG GR PE CV RM/N FG RM/S SS NOLA POMEZIA BA SA/C TA NA G. ARANCI PZ SA/P CASTR. SCALEA CA CZ LAMEZIA ME PA TELECOM ITALIA RC CT TELECOM Italia - Uso Interno pag. 8 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Descrizione della nuova struttura (III) n n Conseguentemente Conseguentemente ilil territorio territorio viene viene suddiviso suddiviso in in 88 macroaree macroaree caratterizzate caratterizzate ognuna ognuna da da due due nodi nodi nazionali nazionali (uno (uno “rosso” “rosso” ee uno uno “blu”) “blu”) n n II trasmissivi trasmissivi flussi flussi uscenti uscenti da da una una macroarea macroarea vengono vengono ripartiti ripartiti (a (a divisione divisione di di carico) carico) sui sui due due nodi nodi di di competenza competenza TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 9 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Ripartizione del traffico offerto (I) Fonia ed altri usi DOP Flussi dati sino a 2 Mbit/s ATM Newbridge DRT DBS ( > 2 Mbit/s) TIM OPI 2 Mbit/s 34 Mbit/s 16.020 Altri operatori TUG-3 155 Mbit/s 75 4.444 115 58 27 6 135 13 100 100 39.750 Fonia ed altri usi DOP Flussi dati (≤ 2 Mbit/s) al 2001 % 40,3% 11,9% 11,2% 4,3% 5,6% 21,4% 5,1% al 1998 0,3% 100,0% 2 34 TUG-3 Mbit/s Mbit/s 17.400 155 Mbit/s 121 7.441 ATM Newbridge DRT DBS ( > 2 Mbit/s) TIM OPI Altri operatori TELECOM ITALIA 2 Mbit/s equivalenti 16.020 4.725 4.444 1.701 2.218 8.505 2.037 27 92 270 59 1.457 2 Mbit/s equivalenti 17.400 7.623 7.441 % 28,0% 12,3% 12,0% Incremento 2001/1998 8,6% 61,3% 67,4% 1.701 5.796 17.010 3.717 2,7% 9,3% 27,4% 6,0% 0,0% 161,3% 100,0% 82,5% 1.457 62.145 2,3% 1.357,0% 56,3% 100,0% TELECOM Italia - Uso Interno pag. 10 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Ripartizione del traffico offerto (II) 1998 (39750 2Mbit/s equiv.) TIM 21,4% ALTRI OPI OPERATORI 5,1% 0,3% + 56% 2001 (62195 2Mbit/s equiv.) OPI 6,0% FONIA E ALTRI USI 40,3% TIM 27,4% ALTRI OPERATORI 2,3% FONIA E ALTRI USI 28,0% DBS(>2Mbit/s) 5,6% ATM Newbridge DRT 4,3% FLUSSI DATI (<2Mbit/s) 11,2% TELECOM ITALIA DOP 11,9% DBS(>2Mbit/s) 9,3% TELECOM Italia - Uso Interno DOP 12,3% FLUSSI DATI ATM Newbridge (<2Mbit/s) DRT 12,0% 2,7% pag. 11 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Ripartizione flussi originati/terminati per regione (I) Flussi STM-1 O/T (base 100 Milano) 120 100 80 60 40 20 0 PV LO TA FV VE LI ER TO MU RM AM SA PU CB CA SI MI STM-1 TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 12 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Ripartizione flussi originati/terminati per NUOVA macroarea Flussi STM-1 O/T (base 100 Milano) 160 140 120 100 80 60 40 20 superstiti TELECOM ITALIA declassati1 LO M I+ SI A +C U +P B C R M +A M +S A +M U TO ER V +F A +T VE PV +L I 0 declassati 2 declassati 3 TELECOM Italia - Uso Interno pag. 13 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Attestazione trasmissiva del territorio tra nodi ex-A1 (dei 31 attuali) e 16 A1 Nuova struttura (I) • Nei casi esaminati la suddivisione del territorio italiano in macroaree differisce dalle attuali UTR nei seguenti casi: – ex-DR LI attestata trasmissivamente alla UTR PV (il traffico LI « PV risulta decisamente maggiore del traffico LI « TO); – la UTR LO è stata attestata trasmissivamente alla UTR MI; – la UTR C2 è stata attestata trasmissivamente alla UTR RM; – ex-DR MU attestata trasmissivamente alla UTR RM (sistemi di linea più corti da Perugia-Ancona verso Roma piuttosto che verso Bologna e Piacenza); – ex-DR CA attestata trasmissivamente alla UTR S1 (il traffico della ex-DR CA risulta orientato verso il Nord della penisola anziché verso la Sicilia). – Nelle prossime slides il dettaglio ingrandito di tali collegamenti TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 14 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Attestazione trasmissiva del territorio (II) BZa1 BZtp2 BZtp CO UDa2 AOas2 MIbe MIcas BSa1 TStp1 VEa1 TOivr TSa1 VEtp2 VRa1 NObia MIroz TOas1 ALtpa PDa1 ALtor VRnog VEtp1 PCas1 ALas1 PRas1 MOas1 GEtpg GEas1 SVas1 RArav SPtp1 BOa1 RAtp1 FIa1 PIa1 ANtp2 SItp1 ANa1 FIluc PGa1 GRtp PEpe1 RMciv RMlun RMinv RMce AQpat RMctr RMsce FGa3 RMpom CEtop NAnol FGcan BAa1 NUga AVt1 SSa1 NAa1 SAa3 TAa1 PZa3 BRt SAsic TAfer SSt1 PZlag LEt CScas CZcro CSlam CSt CAa1 CZa1 MEa3 PAa1 TELECOM ITALIA RCa3 RCloc TELECOM Italia - Uso Interno . CTa1 pag. 15 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Descrizione della nuova struttura (IV) primo percorso secondo percorso n n Il Il Backbone Backbone viene viene costituito costituito collegando collegando tra tra loro loro ii nodi nodi dei dei due due sottoinsiemi sottoinsiemi della della rete rete nazionale nazionale con con anelli anelli aa 2.5 2.5 Gbit/s; Gbit/s; n n La La disponibilità disponibilità di di due due percorsi percorsi fisici fisici distinti distinti per per ogni ogni collegamento collegamento permette permette l’implementazione l’implementazione di di anelli anelli aa 44 fibre fibre ottiche ottiche con con protezione protezione MSSP, MSSP, che che consente consente di di proteggere proteggere ilil collegamento collegamento anche anche in in caso caso di di doppio doppio guasto guasto (e (e oltre) oltre) TELECOM ITALIA Macroarea 1 Macroarea 2 Macroarea 3 TELECOM Italia - Uso Interno pag. 16 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Alternative ad anelli esaminate nel PST RTN (I) •RN4AN9R Rete Backbone a 4 anelli e rete di Raccordo a 9 anelli (B4, C4) Anelli alfa (PV-MI-ER), beta (VE-MI-ER), gamma (ER-TO-RM), delta (RM-CB-SI) (vedi disegni nel capitolo successivo) e raccolta delle 9 regioni coi declassati senza modifiche alle reti regionali •RN7AN9R Rete Backbone a 6 anelli e rete di Raccordo a 9 anelli (B4, C4) Anelli alfa, beta, gamma, delta ,epsilon, sigma (PV-VE) ed omega (MI-RM) (vedi disegni nel capitolo successivo) e raccolta delle 9 regioni coi declassati senza modifiche alle reti regionali •RN20AN9R Rete Backbone a 20 anelli e rete di Raccordo a 9 anelli (B4, C4) Anelli a 4 nodi tra tutti i territori eccettuati i transiti nord-sud previsti a FI-PI per le relazioni PV-SI, PV-CB, VE-SI, VE-CB, ER-CB, ER-SI, MI-CB, MI-SI e raccolta delle 9 regioni coi declassati senza modifiche alle reti regionali. La topologia ricalca quella dei casi 105, 108, 103_2 e 106_2 analizzati nei due capitoli precedenti. •RN28AN9R Rete Backbone a 28 anelli e rete di Raccordo a 9 anelli (B3, C3) Anelli a 4 nodi tra tutti i territori (maglia completa) e raccolta delle 9 regioni coi declassati senza modifiche alle reti regionali •RN5AN9R Rete Backbone a 5 anelli e rete di Raccordo a 9 anelli (B4, C4) Anelli alfa, beta, gamma, delta ed omega (MI-RM) (vedi disegni nel capitolo successivo) e raccolta delle 9 regioni coi declassati senza modifiche alle reti regionali •RN7AN9R Rete Backbone a 7 anelli e rete di Raccordo a 9 anelli (B4, C4) Anelli a 4 nodi tra territori “adiacenti” (TO-ER,VE-ER, MI-ER, ER-TO, TO-RM, RM-CB, CB-SI), in modo da escludere la possibilità di percorsi multipli, e raccolta delle 9 regioni coi declassati senza modifiche alle reti regionali. TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 17 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia I 7 Anelli MSP a 4 F.O. del nuovo Backbone trasmissivo MI/B MI/M α MI/B MI/M TO PC AL TO σ VR VE β PC BO BO VR PI FI γ VE MI/M AL RM/N δ MI/B RM/S NOLA ω NA ε RM/N RM/S TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno PA CT pag. 18 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Esempio di valutazione Alternative esaminate nel PST RTN (I) Rigeneratori maglia completa Porte DXC transito Grooming end-to-end TELECOM ITALIA DXC maglia completa Porte TL TL transito Grooming Locale TELECOM Italia - Uso Interno pag. 19 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Esempio di valutazione Alternative esaminate nel PST RTN (II) Fibra Ottica maglia completa transito Grooming end-to-end TELECOM ITALIA maglia completa transito Grooming Locale TELECOM Italia - Uso Interno pag. 20 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Esempio di valutazione Alternative esaminate nel PST RTN (III) Fibra Ottica rete a celle TELECOM ITALIA anelli SNCP Investimento anelli MSP rete a celle anelli SNCP anelli MSP TELECOM Italia - Uso Interno pag. 21 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Descrizione della soluzione proposta Criteri di affasciamento - Grooming VC 12 e VC 3 nei VC 4 Grooming VC12 Grooming VC12 VC 4 locale Anello R VC 4 x destinazione Anello BB Anello BB VC 4 locale Anello R DXC 4/1 Nodo A1 di BB DXC 4/1 Nodo A1 di accesso TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 22 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Descrizione della soluzione proposta - Criteri di Instradamento Instradamento di path di LO (Low Order VC12 e VC3) I path di LO sono instradati tra DXC 4/3/1 della RTN (nodi A1) con le seguenti caratteristiche. •Accesso alla RTN tramite i DXC 4/3/1 presenti nei nodi di origine e destinazione. •Instradamento su sequenza di path VC-4 strutturati tra le località di origine e destinazione. •Impiego di path VC-4 strutturati protetti internamente ai singoli anelli. Instradamento di path di HO (High Order VC4) I path VC-4 sono instradati tra nodi di accesso alla RTN (nodi A1) con le seguenti caratteristiche. •Accesso alla RTN tramite i DXC 4/3/1 presenti nei nodi di origine e destinazione. •Instradamento su specifica sequenza di anelli tra i nodi di origine e destinazione, con singolo punto di transito tra anelli (Single Homing). •Transito sui DXC 4/3/1 nelle sedi dei nodi A1 di interconnessione tra gli anelli, utilizzando nodi di interconnessione dello stesso colore dei nodi su cui il path VC-4 è inserito nella RTN. •Impiego dello stesso Time Slot su tutte le sezioni dell’anello, nel caso di anelli MS-SPRING (in quanto si assume che non si renda disponibile la funzionalità di TSI, Time Slot Interchange, su questa tipologia di anelli). In considerazione di un possibile upgrade da SNCP a MS-SPRING a 4 fibre per gli anelli tra nodi non declassati, si ritiene opportuno applicare questo vincolo anche sugli eventuali anelli SNCP realizzati tra tali nodi. TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 23 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Esempio di instradamento logico per un collegamento tra nodi A e Z single homing logico tra anelli succesivi (2 nodi fisici di HUB) MSP su anelli BB e SNCP 1+1 anelli R A Z Anello R Anello BB MSP Anello BB MSP Anello R DXC 4/1 Nodo A1 di BB di interconnessione tra anelli DXC 4/1 Nodo A1 di accesso TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 24 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Descrizione della soluzione proposta Criteri di Protezione L’accesso alla RTN ha luogo in single homing. I path VC-12 e VC-3 non sono caratterizzati da un meccanismo di protezione proprio ed ereditano la protezione dei path VC-4 su cui sono instradati. I path VC-4 sono tutti protetti internamente agli anelli attraversati. La protezione viene eseguita dagli anelli della RTN nelle seguenti modalità. Anelli di raccordo tra nodi declassati e nodi non declassati SNCP a 2 F.O. •Protezione 1+1 di SNC dei path VC-4 (attuata sugli ADM). Anelli tra nodi A1 (non declassati) MSP a 4 F.O. •Protezione MSP di “ring” dei path VC-4 (attuata sugli ADM). •Protezione MSP di “span” dei path VC-4 (attuata sugli ADM). Per prevenire possibili criticità derivanti dall’interconnessione in Single Homing delle reti regionali con RTN e tra gli anelli della RTN è inoltre richiesta l’applicazione delle seguenti contromisure: •protezione di linea MSP 1:N tra DXC 4/3/1 e ADM degli anelli regionali colocati con il DXC 4/3/1; •protezione di linea MSP 1:N tra DXC 4/3/1 e ADM degli anelli della RTN colocati con il DXC 4/3/1. Non è attualmente previsto l’instradamento di path VC-4 non protetti: TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 25 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Schema Protezione SNCP su anello SDH a 2 F.O. Nodo A Nodo B Nodo C Nodo D Nodo E Nodo F Guasto di sezione possibilità di recuperare solo guasti singoli sull’anello TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 26 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Schema Protezione MSSPRing (Multiplex Section Shared Protection Ring) per un anello SDH a 4 F.O. B A E B D C A E D C Guasto di sezione Esercizio possibilità di recuperarne 2 assieme TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 27 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Schema Protezione MSSPRing (Multiplex Section Shared Protection Ring) per un anello SDH a 4 F.O. B A E B D C A E Guasto di Nodo TELECOM ITALIA D C Guasto di Tratta TELECOM Italia - Uso Interno pag. 28 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Considerazioni affidabilistiche I flussi instradati in rete risultano pertanto garantiti al 100% da: •tutti i guasti singoli delle sezioni di multiplazione del singolo anello; •tutti gli eventi di guasto doppio delle sezioni di multiplazione dello stesso anello; •tutti i guasti singoli di ADM (purché diverso dall’ADM di inserimento/estrazione dei flussi sull’anello); •tutti gli eventi di guasto singolo di una sezione di multiplazione e di un ADM dello stesso anello (purché diverso dall’ADM di inserimento/estrazione dei flussi sull’anello); •tutti i guasti singoli delle sezioni di collegamento tra DXC 4/3/1 e ADM; •tutti i guasti singoli di nodo che colpiscono componenti ridondate dell’apparato (schede tributarie, matrice,…); •guasti multipli (di ADM e/o di sezione) che non comportino la sezionalizzazione dell’anello; •guasti multipli di sezione di multiplazione che comportino guasti singoli nelle diverse sottoreti. TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 29 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Sistema DWDM punto-punto: schema di riferimento λk λ k+1 Booster Mux Demux Interfaccia Standard Interfaccia Colorata Transponder OLA Pre OLA ... Booster OLA OLA Pre ... Pre OLA OLA Interfaccia Colorata λN λ k+1 TL TL TL Booster Pre TL Booster Transponder λk TL Interfaccia Colorata λ1 Interfaccia Colorata Transponder λ1 Interfaccia Standard TL Transponder Mux Demux TL Preamplificatore Amplificatore di potenza Amplificatore di linea (Optical Line Amplifier) Multiplatore-Demultiplatore ottico Interfaccia Standard TL Interfaccia Standard Pre Booster OLA Mux-Demux ... N lunghezze d’onda per il trasporto di canali λN Lo standard di riferimento per i sistemi DWDM è la Raccomandazione ITU-T G.692 TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 30 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Struttura Nodi DWDM - DWDM 16 stm-1 el. PRIMA VIA PRIMA VIA DWDM ADM-16 DWDM 16 stm-1 el. SECONDA VIA SECONDA VIA DWDM DWDM ADM-16 TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 31 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Struttura Nodi SDH - DWDM 16 stm-1 el. PRIMA VIA (SDH) ADM-16 DWDM PRIMA VIA (DWDM) 16 stm-1 el. SECONDA VIA (SDH) TELECOM ITALIA DWDM SECONDA VIA (DWDM) ADM-16 TELECOM Italia - Uso Interno pag. 32 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia SISTEMI DWDM PREVISTI A PIANO (PSV 2000-2002) BZ UD AO BS MI/M TS VR MI/B VE PD MI/R TO PC AL PR BO GE SV SP PI AN FI PG GR PE CV RM/N RM/S SS FG FORMIA POMEZIA BA NOLA SA/C TA NA G. ARANCI PZ SA/P CASTR. SCALEA CA CZ LAMEZIA ME PdB 1999-2000 PdB 2001-2002 TELECOM ITALIA PA RC CT TELECOM Italia - Uso Interno pag. 33 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Individuazione della tecnologia IlIl giorno giorno 30.07.99 30.07.99 la la Marconi Marconi Communications Communications si si èè aggiudicata aggiudicata la la competizione competizione per per gli gli apparati apparati SDH SDH ee DWDM DWDM Punti salienti: •Fornitore unico per tutto il territorio Nazionale (90M.di ± 30%) •Notevoli sconti rispetto ai prezzi correnti (mediamente 35-40% ma fino al 75% per alcuni prodotti come i booster e preamlificatori) •Utilizzo di subappalto •Consegna al xxx DWDM per PVV rel.1.3 (8 l) •Consegna al xxx 2 sistemi DWDM per PQR Bologna-Roma/N (8 l) e Pisa-Grosseto (5 l) •Consegna al xxx di sei anelli nazionali in config.SNCP •Consegna al xxx DWDM per PVV rel.1.4 (12 l) TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 34 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Risultati attesi rispetto agli obiettivi iniziali (I) r r Riduzione Riduzione del del costo costo per per flusso flusso - 25 % trasportato trasportato rr rr Riduzione Riduzione degli degli investimenti investimenti necessari necessari per per soddisfare soddisfare l’incremento l’incremento di di trasporto trasporto previsto previsto per per ii prossimi prossimi anni anni Netto Netto Incremento Incremento dell’affidabilità dell’affidabilità Costo STM-1 trasportato su rete attuale Restorarata Investimento 100 80 Valore indicativo 100 60 40 Costo STM-1 trasportato su nuova RTN 20 0 Valore atteso TELECOM ITALIA Valore 75 Attuale Nuova RTN TELECOM Italia - Uso Interno pag. 35 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Risultati attesi rispetto agli obiettivi iniziali (II) rr Riduzione Riduzione del del costo costo per per flusso flusso trasportato trasportato r r Riduzione Riduzione degli degli investimenti investimenti necessari necessari per per - 27 % soddisfare soddisfare l’incremento l’incremento di di trasporto trasporto previsto previsto per per ii prossimi prossimi anni anni rr Netto Netto Incremento Incremento dell’affidabilità dell’affidabilità Investimento Budget 3 anni rete attuale Restorarata 100 Valore indicativo 100 80 60 40 Valore previsto nuova RTN Valore atteso 20 73 0 Valore Attuale TELECOM ITALIA Nuova RTN TELECOM Italia - Uso Interno pag. 36 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Risultati attesi rispetto agli obiettivi iniziali (III) rr rr Riduzione Riduzione del del costo costo per per flusso flusso trasportato trasportato Riduzione Riduzione degli degli investimenti investimenti necessari necessari per per soddisfare soddisfare l’incremento l’incremento di di trasporto trasporto previsto previsto per per ii prossimi prossimi anni anni r r Netto Netto Incremento Incremento dell’affidabilità dell’affidabilità da 99,95 a 99,99 % Rete Attuale Restorarata su 31 nodi Valore indisponibilità 99,95-99,96 % pari a circa 3 h/anno x flusso 140/155 Mbit/s valore teoricamente variabile tra 60 - 230 min/anno per collegamenti diretti-medi-lunghi Affidabilità RTN 100 99,98 99,96 Nuova RTNa 16 nodi con anelli MSP Valore indisponibilità atteso 99,99 % pari a meno di 1 h/anno x flusso 155 Mbit/s valore teoricamente variabile tra 20-50 min/anno (*) per collegamenti diretti-medi-lunghi 99,94 99,92 Aff. % Attuale Nuova RTN (*) dato da confermare dopo la gara TELECOM ITALIA TELECOM Italia - Uso Interno pag. 37 Evoluzione della rete trasmissiva TELECOM Italia Struttura di riferimento Rete Trasmissiva SDH Telecom Italia Anelli nazionali di BackBone anelli MSP a 4 f.o. Anelli nazionali di Raccordo Rete Nazionale nodi di accesso alla Rete Nazionale (A1) 2° Livello anelli nodi di transito (comprendono tutte le sedi SGT) Rete Regionale A TELECOM ITALIA 1° Livello anelli nodi locali (comprendono tutte le sedi SGU) Rete Regionale Z TELECOM Italia - Uso Interno pag. 38 Sistema di gestione MV 36 e inserimento in rete di apparati DWDM Ing. Camuzzi Riccardo Corso DWDM SSGRR L’Aquila 25 Maggio 2000 Inserimento del sistema DWDM nella nuova RTN La tecnologia DWDM viene utilizzata nell’ abito della nuova RTN per poter superare problemi di scarsezza di fibra ottica. Essendo la rete Arianna progettata a strati, in alcune direttrici critiche, non è sempre possibile avere quattro fibre diversificate per ogni strato dell’ anello, o per tratte in comune tra due anelli diversi dello stesso strato. Per poter ovviare a questo inconveniente si è ricorso alla tecnica di multiplazione DWDM che affascia in un singolo sistema di trasporto (due fibre) fino a 12 STM16 I 7 Anelli MSP a 4 fibre della nuova RTN MI/B MI/M α MI/B MI/M TO PC AL TO σ VR VE β PC BO BO VR PI FI γ VE MI/M AL RM/N δ MI/B RM/S NOLA ω NA ε RM/N RM/S PA CT Anelli SDH sovrapposti c o p p i a di fibre w o r k i n g c o p p i a di fibre protection ADM 16 RED 43 sistema DWDM (fibre condivise) Anelli SDH adiacenti coppia di fibre working coppia di fibre protection RED sistema DWDM (fibre condivise) ADM Nella rete Arianna ci saranno quindi diverse tipologie di anelli: •Anelli con trasporto interamente SDH sia sulla prima via che sulla seconda via; •Anelli con trasporto SDH sulla prima via e con trasporto misto SDH/DWDM su diversi rami della seconda via •Anelli con trasporto misto SDH/WDM sia sulla prima che seconda via. Si è intenzionalmente parlato di modo di trasporto perché nell’ abito della rete Arianna non si sono adottate soluzioni di protezione ottica implementate da OTM. Esempio di anello con sistema misto SDH/DWDM sia nella prima che nella seconda via MSH75 MSH75 MSH73 MSH73 MSH73 MSH75 MSH73 MSH75 Link DWDM MSH73 MSH73 PRIMA VIA Link SDH Link DWDM SECONDA VIA Link DWDM MSH75 MSH75 MSH73 MSH73 MSH73 MSH75 MSH75 MSH73 MSH73 MSH75 MSH75 MSH73 NODO DWDM (a doppia via) 16 stm stm-1 -1 el el.. PRIMA VIA PRIMA VIA MSH51C MSH73 SECONDA VIA MSH73 16 stm stm-1 -1 el el.. MSH73 SECONDA VIA MSH73 MSH51C La soluzione tecnica per l’ implementazione del DWDM nella Rete di Transito Nazionale è quella proposta della Marconi. Gli apparati Marconi per il DWDM sono di tre tipologie: •Multiplatori : MSH 73 e MSH 73e; •Amplificatori di linea: ILA od OLA MSH 75; •Rigeneratori : MSH 73 e MSH 73e in doppio stadio con i trasponder in configurazione di loop-back. Sistema WDM punto-punto con amplificazione di linea Rx Tx legenda TRP MUX DEMUX BA PA OSC Tx/Rx LA Rx OSC Rx LA generazione/terminazione del canale ottico di supervisione PA amplificazione ottica DEMUX multiplazione/demultiplazione ottica porte di ingresso/uscita tributari e conv. di lunghezza d’onda canali ottici tributari Rx Tx OSC Tx TRP BA • • • • • transponder multiplatore ottico demultiplatore ottico amplificatore ottico di potenza (lato trasmettitore) pre-amplificatore ottico (lato ricevitore) trasmettitore/ricevitore canale ottico di supervisione amplificatore ottico (di linea) canali ottici tributari Tx PA • • • • • canali ottici tributari LA BA DEMUX cavo ottico OSC • • • • • terminale di linea WDM MUX TRP • • • • • amplificatore ottico di linea cavo ottico MUX canali ottici tributari terminale di linea WDM MSH73 (OTM, 8 canali su fibra G.653) I/F for PW I/F for PW + Q END OF SHELF AUXILIARY COMMS/CONTR I/F for Aux VAR. ATTENUATOR I/F for Alarm & F I/F for Synch. I/F for Aux DMUX 2 DMUX 1 SPLITTER 1:2 MUX 8:1 OSC 1510 nm TRANSPONDER TRANSPONDER BA PA TRANSPONDER TRANSPONDER MSH73 - Multiplatore terminale ottico F Comms/Contr Auxiliary Q MUX Tx Transp BA Tx “GRIGIA” “GRIGIA”i/fi/f Rx DEMUX OSC Tx COLORATA COLORATAI/f I/f Rx PA EOW Canali ausiliari MSH75 (Optical Line Amplifier) I/F for PW I/F for PW AUXILIARY END OF SHELF COMMS/CONTR PA BA I/F for F + Q I/F for Alarm I/F for Aux OSC 1510 nm BA PA OSC 1510 nm MSH75 (versione singolo stadio) F Comms/Contr Auxiliary Q ILA OSC OSC ILA EOW Canali ausiliari MSH75 - Diagramma a blocchi (versione a doppio stadio) F Comms/Contr Auxiliary Q PA Int. stadio BA OSC OSC BA Int. stadio PA EOW Canali ausiliari Stadio di rigenerazione e suo collegamento ai terminali WDM Stadio di rigenerazione • • • • • n linea di trasmissione • • • • • n • • • • • T R linea di trasmissione 1 T R • • • • • MUX • • • • • R T 1 n 1 R T MUX DEMUX 1 terminale DWDM DEMUX terminale DWDM • • • • • n Sistema di gestione MV36 Essendo gli apparati (Network Element) Marconi essi vengono gestiti tramite l’ Element Manager proprietario: MV36. Come tutti gli EM l’ MV36 è un sistema di gestione orientato alla gestione dei singoli apparati (configurazioni, allarmi, misure di qualità ecc..) ma non è adatto alla gestione dello strato di rete per il quale si dovrà aspettare il prossimo rilascio del SGSH-NM. Il sistema MV36 verrà quindi utilizzato per la Network Operation e per la Network Service Assurance Network Operation • Modifica configurazioni apparati – Attività di modifica HW e SW degli apparati (installazione di nuove patch e release). • Configurazione misure di qualità – Attivazione di misure su opportune parti della rete per valutarne le prestazioni. Network Service Assurance • Sorveglianza Allarmi. – Acquisizione allarmi tramite EM (e SGSDH-NM in futuro) • Diagnosi guasti su base allarme – Correlazione allarmi. – Verifica eventuali disservizi. MSH73: configurazione porte MUX MSH73: configurazione porte DEMUX Sorveglianza allarmi MSH73: allarmi di apparato (1) • OSC • LOGICI (LOF, TIM) • FISI CI (LOS, Bias out laser, Pout laser, Temp. laser oltre soglia, Guasto TX) • MUX 8:1, COMB. 2:2, SPLITTER 1:4, DEMUX 1:4 • incongruenza sulla scheda, guasto della scheda, scheda mancante • DWDM STM-16 • LOGICI (LOF, TIM) • FISI CI (LOS, Bias out laser, Pout laser, Temp. laser oltre soglia, Guasto TX) MSH73: allarmi di apparato (2) • BA INS • • • • • • LOS Pout laser Bias Out laser Temp. out laser Guasto TX Protezione automatica di sezione (ASPS) • Pot. Richiesta troppo alta • Pot. Richiesta troppo bassa • PA EXT • • • • • LOS Pout laser Bias Out laser Temp. out laser Guasto TX • PA EXT/INS (1.4) • • • • • • LOS Pout laser Bias Out laser Temp. out laser Guasto TX Protezione automatica di sezione (ASPS) • Pot. Richiesta troppo alta • Pot. Richiesta troppo bassa MSH75: allarmi di apparato • • • • OSC BA/INS PA/EXT PA EXT/INS Impatto del sistema DWDM sulla gestione SDH Per quanto riguarda la logica SDH il collegamento punto punto DWDM deve essere visto come un semplice filo. Quindi tra le varie coppie di ADM (MSH 51c) su cui è attestato il collegamento DWDM in realtà esiste una singola sezione di rigenerazione coincidente con la sezione di multiplazione. Questo comporta che la catena di apparati DWDM a livello di propagazione allarmi non deve inserire alcuna azione conseguente né in avanti né a ritroso; non è possibile che tra due ADM con in mezzo un collegamento DWDM arrivino degli MS-AIS o MS-RDI non originati sugli ADM. Poiché il sistema DWDM non deve inficiare il livello SDH, la rigenerazione elettrica che avviene nei tratti DWDM è una rigenerazione 3R (in futuro 2R) e non una rigenerazione SDH. Le misure di qualità ottenibili nei siti di rigenerazione sulle unità trasponder del MSH 73 e/o 73 sono misure in monitor che non possono quindi rigenerare la RSOH del STM 16. Un problema di degrado in una porzione del collegamento DWDM non è quindi perfettamente localizzabile da tali misure ma serve un’ analisi di 2° livello (loop). Per ovviare a questo inconveniente si potrebbe mettere in ogni sito di rigenerazione un MSH 53c per ogni STM16, scelta ovviamente molto costosa. Effetti del DWDM sulla gestione SDH Segnale dal transponder (su MSH73) A T R LOS × R T M \ D B X R T LOS PQR degli apparati DWDM Per le PQR degli apparati Marconi si è utilizzato un ramo della seconda via dell’ anello Gamma della rete Arianna, in particolare si è utilizzato il Bologna - Roma. In tale collegamento si è testata la capacita del sistema DWDM di supportare fino a 12 LAMBDA. Prove di Qualificazione in Rete: Bologna-Roma, Pisa-Grosseto PC BZ UD AO BS MI/M MI/B BO TS VE VR PD MI/R TO PC AL PR PI BO GE SV FI SP PI AN FI PG GR PE CV RM/N RM/N SS RM/S FG RM/S NOLA POMEZIA BA SA/C TA NA G. ARANCI PZ SA/P CASTR. SCALEA CA CZ LAMEZIA ME PA RC CT 37 36 DaCoN Piacenza Alessandria Genova La Spezia Pisa/Figuretta S.Vincenzo Grosseto Civitavecchia Roma Sud Hub 10base2 “A+” Hub 10base2 “B+” Anello Gamma Sala Trasmissione 20 λ1 λ2 λ3 26 λ4 λ5 21 λ6 λ7 23 24 25 λ8 27 28 29 2C 2A 2B 2D 30 2E 2F Rioveggio 22 λ1 λ2 λ3 33 Lucignano 31 32 λ4 λ5 λ8 Giove Firenze λ6 34 λ7 35 Sistema WDM BO/Pallone RM Inviolatella Legenda fibra ottica MSH73e collegamento Ethernet MSH51C ADM16 MSH75 OLA (Optical Line Amplifier) MSH53C Rigeneratore centrale MSH73 Multiplatore WDM dacon BOLOGNA Msh51 1 2 3 4 5 6 7 8 Ethernet Msh73 ila RIOVEGGIO Msh75 Ethernet Msh73 Msh73E 1 2 3 4 5 6 7 8 5 6 7 8 1 2 3 4 Msh73E Msh73 Ethernet FIRENZE Ethernet LUCIGNANO Come Firenze (2 MSH73+2 MSH73E) GIOVE ola Msh75 Msh73 ROMA INVIOLATELLA 1 2 3 4 5 6 7 8 Msh51 Ethernet Flussi di prova sul collegamento Bologna-Roma PDH analyser SDH analyser Codice path (n.) Flusso Nodo Origine Nodo Destinazione Protezione 1 Tipologia 155 MBit/s non terminato BO RM SNCP Non strutturato 2 140 Mbit/s biterminato BO RM SNCP Tramato 3 155 Mbit/s mono terminato BO RM SNCP Non strutturato 4 140 Mbit/s mono terminato RM BO SNCP Non tramato PDH analyser SDH analyser MSH51C MSH51C (*) Sistema punto -punto DWDM a 12canali MSH51C MSH51C (*) Protezione effettuata dagli ADM MSH51C, come spiegato nel seguito. PDH analyser SDH analyser SDH analyser PDH analyser Schema del meccanismo di protezione adottato sugli MSH51C SDH analyser λ1 ovest λ3 est λ2 λ4 ovest MSH51C est MUX tx rx λ5 ovest λ7 est λ6 λ8 ovest MSH51C est DEMUX

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