Российское 100G оборудование мирового класса

45 000 км магистральных DWDM сетей

Владимир Трещиков к.ф-м.н., директор ООО «Т8» г. МоскваE-mail: vt@t8.ru

О Компании Т8

Компетенции • Разработка и производство DWDM систем.

Разрабатываемое компанией оборудование имеет лучшие в мире характеристики. Оборудование сертифицировано Минсвязи и доказало свое высокое качество.

• Проектирование. Расчеты сетей проводятся в OptSim, что позволяет сократить время разработки и повысить качественные показатели сети.

• Сервис. Уникальная лаборатория – более 200 приборов, позволяет предложить лучшие условия по обслуживанию ВОЛС в России.

• Инсталляция. Компания имеет опыт внедрения DWDM от Туркмении до Заполярья.

«Т8» организована в 2008 г. (с 2004 года «Связь-Электро М») со 100% Российским капиталом. В компании работает более 120 человек - включая двух профессоров МФТИ и МГУ и десять кандидатов наук. На 4 кв. 2012 г. создано более 45 000 км DWDM сетей – 7% Российского рынка DWDM – 22% рег. сетей Ростелеком. Оборот в 2012 году превысил 850 млн руб.В 2012 создан Научно-Технический центр Т8 (Т8 НТЦ)

Внедрение DWDM-систем на территории России компанией «Т8»

Мурманск

Мирный

Чита

КрасноярскТомск

Кемерово

Барнаул

Новосибирск

ДудинкаВоркутаУхта

Нарьян-Мар

Тюмень

Омск

Сыктывкар

Архангельск

ПетрозаводскСанкт-Петербург

Калининград

ВеликийНовогород

Псков

ВологдаМосква

ПензаСамара

Краснодар

Сочи

Успешное внедрение DWDM систем в ОАО «Ростелеком»

- «ПУСК» (НТО «ИРЭ-Полюс», «Т8») -7%

- 1626LM (Alcatel-Lucent), hiT7300 (Nokia-Siemens), OSN 6800, 8800 (Huawei), DW4200 (NEC), DTN (Infinera), XDM-2000 (ECI)

2004–2006 гг. – 7559 км 2007 г. – 6996 км 2008 г. – 5357 км 2009 г. – 8360 км 2010 г. – 4865 км 2011 г. – 8125 км 2012 г. ~ 4000 кмВсего: более 45 000 км

Общая протяженность сетей с использованием DWDM ПУСК:

По состоянию на 1 квартал 2012 года доля российского DWDM оборудования ПУСК на сетях объединенного ОАО «Ростелеком»

составляет 7%, по региональным сетям 22%.

5

Региональные сети DWDM Ростелекомраспределение по вендорам

313

1235

444

14

ECI -16%Huawei -61%T8 ПУСК -22%Цифровые технологии ZTE 1%

6

Отзывы ОАО «Ростелеком»

ОАО «Ростелеком» МРФ Сибирь благодарит специалистов компании ООО «Т8» за проведенную работу по настройке и вводу в эксплуатацию зоновых и мультисервисных сетей на отечественном оборудовании DWDM «ПУСК» в филиалах: Омском, Томском, Алтайском, Кемеровском, Новосибирском, забайкальском.

Заместитель директора Макрорегионального филиала-Технический директор А.В. Гриб

…Ленинградская, Калининградская, Мурманская, Псковская, Новгородская, Вологодская, Архангельская области, республика Карелия и Коми - на базе DWDM «ПУСК» построена и успешно функционирует DWDM сеть с кольцевым резервированием, общей протяженностью 21 (двадцать одна) тысяча километров.

Заместитель директора Макрорегионального филиала-Технический директор О.А. Семанов

МРФ Сибирь

МРФ «Северо-Запад»

7

Отзывы наших клиентов

• Рынок. Резкий рост DWDM сетей. Драйверы роста: LTE и PON – фактически удвоение трафика в год.

• Технология. Смена поколений – переход на 100/400G: когерентные системы + цифровая обработка сигналов позволяют увеличить дальность и скорость DWDM систем.

• Исполнитель. Компанией «Т8» создан 100G DWDM блок с лучшими в мире характеристиками.

• В случае поддержки возможно вывести проект к 2015-16 на уровень продаж 1,5 млрд руб/год, при оптимистическом прогнозе 3-5 млрд.

Предпосылки создания когерентных DWDM систем в России

8

Перспективность рынка DWDM системCуммарный трафик в России удваивается каждый год. Объем закупки оборудования связи в 2012 г. – 5-7 млрд дол. Ростелеком – 2 млрд дол. в год, из них 15-20% - DWDM сети.

1. Технология LTE:Ростелеком, МТС, Мегафон и Билайн должны осуществлять финансирование в объеме, необходимом для развертывания сети стандарта LTE, не менее 15 млрд руб. ежегодно в период 2013-2019 гг. 2. Технология PОN: PON – в 2012г в СЗ PФ будет установлено более 400 000 абонентов PON, в Москве более 1 млн. абонентов PON.

Драйверы роста DWDM сетей: широкополосный доступ по беспроводным технологиям LTE и программа «волокно в каждый дом» PON.

10

Технология. Когерентные DWDM системы связиСмена поколений DWDM систем, переход на когерентные DWDM системы – переоснащение отрасли.

Два мировых рекорда 100G транспондера «Волга» компании «Т8»:• Передача 100G на 4000км в 80 канальной DWDM системе без компенсации

дисперсии.• Передача 100G на 500км без промежуточных активных устройств.

DWDM – обеспечивает терабитные скорости передачи. 100/400G: Когерентный прием + цифровая обработка =

многократное увеличение емкости и дальности.

Нелинейность в когерентных системахОсновная причина развития нелинейности – эффект Керра – изменения значения показателя преломления волокна в зависимости от мощности световых импульсов, максимален на фронте импульса

В системах с когерентным прием из-за электронной компенсации дисперсии уширение импульсов достигает тысяч битовых интервалов при прохождении 1000 км. Нелинейность значительно уменьшается.

12

Развитие оборудования DWDM

2005Пуск-М

2007Пуск-М

2010Пуск

2012Волга

• До 500Гбит/с в одном крейте• 13(7) слотов + слот под CU• Однослотовые транспондеры 100/40G, сдвоенные

10G и оптические усилители • 2 блока питания 650, 850, 1200 Вт• Платы формата ATCA 8U• Глубина крейта 300 мм • Внутреннее управление Ethernet

• Компактное и дешевое решение для промежуточных пунктов.

• 3 слота с поддержкой 100G

Новое поколение DWDM «Волга»13

Мощный транспорт: 40, 80, 96 DWDM каналов до 100G каждый.Линейные скорости 100, 40, 10, 2,5G с апгрейдом без перерыва трафика.

Высокое качество сигнала 100/40/10G, SoftFEC и компенсация дисперсии на транспондерах позволяет вводить каналы на линиях для 2,5G.

Гибкость и резервирование: 1+1 и add/drop, ROADM• ROADM – гибкий вывод каналов для апгрейда сети и резервирования

Резервирование 1+1 на скоростях 2.5, 10G – 2 линейных интерфейса.• Агрегаторы AGG-2x10-8 – агрегация GbE с возможностью add/drop.• Блоки BS – оптическое резервирование дорогих интерфейсов 40 и

100G.

14

DWDM платформа “Волга”

• До 500Гбит/с в одном крейте, цель → 1Т• 13 слотов + слот под CU• Однослотовые транспондеры 100/40G,

сдвоенные 10G и оптические усилители • 2 блока питания 650, 850, 1200 Вт• Платы формата ATCA 8U• Глубина крейта 300 мм • Внутреннее управление Ethernet

Оптимизация для 40/100G: цель → 40 каналов 100/40G в одной 19” стойке.Новое питание, внутреннее управление, механика, охлаждение.

• Компактное и дешевое решение для промежуточных пунктов.

• 3 слота с поддержкой 100G

Приемопередающие блоки - транспондеры и мукспондерыМинимизация OSNRтреб – хорошая физика и мощный FEC• Мощные типы SuperFEC с избыточностью до 25% • Электронная или физическая компенсация дисперсии• Хорошая экстинкция передатчика >13 дБ• Оптимизация порога принятия решенияМаксимальное Pin и минимальные штрафы на нелинейность• Исследование нелинейностей, чтобы «выжать максимум»• Dithering для повышения максимальной мощности Малошумящий и высоколинейный по спектру усилитель• Неоднородность по спектру менее 0,5дБ/10дБ усиления

15

10 log10(N) < 58 + Pin – NF – Loss – OSNRтреб – штраф

Как увеличить максимальную длину передачи?

16

Благодаря применению сложных форматов модуляции, мощного формата SuperFEC и встроенной электронной компенсации дисперсии, скоростные транспондеры 10, 40,100G показывают высокое качество сигнала OSNRт и позволяют проводить апгрейд линий, рассчитанных на 2,5G.

Для небольших расстояний возможно применение недорогих транспондеров 10G без FEC.

Оптический транспорт – транспондеры и мукспондеры.

Транспондер и агрегатор 10Гбит/с

Транспондер и агрегатор 100G

Агрегирующий транспондерATP-40-4

Транспондер и агрегатор 2,5Гбит/с

Новая DWDM платформа

«Волга»

17

Транспондер и мукспондер 100 Гбит/с• Транспондер передача 100G Ethernet• Мукспондер: передача 10-ти клиентских

сигналов 10GE, STM-64, OTU2 • Линейный интерфейс OTU4, 120 Гбит/с• Формат модуляции DP-QPSK• Коррекция ошибок SoftFEC 15%• Перестраиваемый в C-диапазоне лазер• До 88 каналов с шагом 50 ГГц• Автоматическая коррекция дисперсии до 70 000пс/нм (4000км волокна SMF)• OSNRтр = 12,5 дБ (0,1 нм, BER = 10 -12)

Российское оборудование мирового класса. ATp-100-10Tp-100

18

100G: DP QPSK, когерентный прием

Выбран формат модуляции, рекомендованный OIF:

DP QPSK coherentПередаются 4 бита на 1 символ

Узкий спектр (ширина = ¼ B)

Когерентное детектированиеМногоуровневый прием для SoftFECЭлектронная компенсация хроматической дисперсии и ПМДOSNRтр = 12,5дБ.

19

Передача 100G на 4000 км в 80 канальной DWDM системе

• Запас по OSNR составил 8 дБ, что позволяет увеличить линию до 8000 км.

• Ведутся разработки по увеличению дальности.

ALLIANCE OF LEADERS IN RUSSIA: T8 AND OFS DEMONSTRATE SUCCESSFUL ERROR-FREE 100 Gb/s together with 40Gb/s TRANSMISSION OVER 2000 KM IN 8 Tb/s DWDM SYSTEM. 10.05.2012

40 пролетовпо 100 км

Мировой рекорд

20

Передача 100G на 500 км в однопролетной линии

Российская компания T8 объявила об установлении мирового рекорда по дальности передачи данных по оптоволокну: сигнал со скоростью 100 Гбит/с был передан на линии длинной 500 км в однопролетной линии. 03.12.12

Мировой рекорд

Сигнал передан без использования регенерационных пунктов или промежуточных усилителей с электрическим питанием. Применялась модуляция DP-QPSK и когерентный прием. Увеличение длины передачи достигнуто благодаря применению встречного рамановского усиления и удаленной накачке эрбиевых усилителей (ROPA).

Использование ROPA позволяет передавать на 500 км каналы 100, 40 и 10G в одной DWDM сети.

21

Мукспондер 40 Гбит/с

• Передача 4 клиентских сигналов 10 GE, STM-64, OTU2

• Линейный интерфейс OTU3, 43 Гбит/с• Формат модуляции NRZ-ADPSK или

Coherent DQPSK• Перестраиваемый в C-диапазоне лазер• До 88 каналов с шагом 50 ГГц• Коррекция ошибок Super-FEC G.975 I.7• Автоматическая коррекция дисперсии• OSNRкрит=11,5дБ (0,1 нм, BER=10-12)

22

Сдвоенный транспондер 10 Гбит/с

• Передача 2 клиентских сигналов 10 GE,STM-64, OTU2

• Линейный интерфейс OTN OTU2 • SuperFEC G.975 с избыточностью до 25%• Перестраиваемый в C-диапазоне лазер• До 88 каналов с шагом 50 ГГц• Электронный компенсатор дисперсии• 1+1 резервирование для линейных и

кольцевых DWDM систем• OSNRкр = 9,0 дБ (0.1нм, BER=10-12)

23

Агрегирующий транспондер 10 Гбит/с Add-Drop• Передача 8 клиентских сигналов GbE, STM-

1/4/16 с гибким заполнением полосы• Возможность коммутации каналов• Линейный интерфейс OTN OTU2 • SuperFEC G.975 с избыточностью до 25%• Перестраиваемый в C-диапазоне лазер• До 88 каналов с шагом 50 ГГц• 1+1 резервирование линейных интерфейсов

OSNRT для 100/40/10 Гбит/с различных производителей

Скорость Гбит/с

Формат модуляции

Требуемый OSNRт, дБAlcatel*

1626 Т8

Huawei*6800/8800

10 NRZ/RZ, Super FEC 10 9,0 14,5 (DRZ)

40 DPSK/DQPSK, Super FEC 14 11,5 18,5

100 DP-QPSKSoftFEC 19 12,5 16

24

* Данные по оборудованию Alcatel и Huawei приведены согласно презентациям и официальной документации на оборудование.

Разработанные в Т8 блоки транспондеров превосходят по ключевым параметрам ближайших конкурентов Huawei и Alcatel. Выигрыш в 3 дБ по OSNR обеспечивает увеличение регенерационного участка вдвое.

25

УСИЛИТЕЛИ EDFA и RAU – 2 усилителя в блоке

• 1, 2 и 3 каскадные усилители EDFA• Контроль переходных процессов при

добавлении каналов• Низкий шум-фактор• Контроль усиления встроенным

аттенюатором• Плоский спектр усиления в С-диапазоне• Рамановские усилители до 2 Bт (33 дБм)• Режимы стабилизации выходной

мощности и коэффициента усиления

Предусилители, бустеры и линейные эрбиевые усилители (EDFA), а рамановские усилители (RAU) мощностью до 2 Вт. Гибридные RAMAN+EDFA усилители

26

ROADM – гибкий вывод каналов для апгрейда сети и резервирования

Технология ROADM позволяет гибко изменять число выводимых каналов без перерыва трафика независимо от сложности сети. Используются 1X1, 1X2, 1X4, 1X8 WSS

В сложных MESH сетях ROADM позволяет реализовать гибкий выбор путей резервирования.

РЕШЕНИЕ ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Обучение и развитие

27

• Создан исследовательский центр волоконной оптики в МФТИ.

• Проходят научно-технические семинары.

• Проводится обучение заказчиков.• Налажено международное

сотрудничество с ведущими высокотехнологичными компаниями из 10 стран.

• Публикуются десятки научных статей в год. В 2012 вышла из печати книга «DWDM системы».

28

Ближайшая перспектива– создание DWDM системы со скоростью 25Тбит/с

• Для создания DWDM системы 25Т необходимо передать 250 каналов 100G в С+L диапазоне с шагом 33ГГц

• Альтернатива – 62 канала 400G проигрывает по дальности передачи.

• Проект потребует создания отечественного оптического модуля 100G с хорошими спектральными характеристиками для работы с сеткой 33ГГц и работы в С+L диапазоне.

• НТЦ «Т8» с проектом DWDM 25T получил статус резидента Сколково.

29

Дальнейшие перспективы развития Т8 DWDM

• 2013г –250 каналов 100G c сеткой 33ГГц, 25 Тбит/с в С+L или 13 Тбит/c в С-band

• 2014г – Nyquist WDM, до 400 каналов 100G с сеткой 25ГГц, 40Т в С+L или 20Тбит/с в C-band. Суперканалы 1Т – 10X100G

• 2015г – 2XDP-16QAM 400G, до 40Тбит/с в С-band, дальнейшее расширение до 80 Т в C+L

Емкость передачи- число каналов X 100G30

ch

AMPchN

chch NBB

, ГГц , нм N кан Емк., Тбит/с100 0,8 87 8,75 50 0,4 175 17,5

37,5 0,3 233 23,3 37,5 0,3 250 25 (75нм)

33 0,26 265 26,5 33 0,26 378 38 (100нм)

ch

AMPПолоса усиления усилителя

Расстояние между каналами

Число каналов: Емкость системы:

В C+L диапазоне ширина спектра усиления ~70нм.1) При сетке 33ГГц помещается 265 каналов = 26,5Тбит/с. 2) Альтернатива – улучшить усилитель до 75нм и сетка 37,5ГГц дает 25Т3) Далекая альтернатива – использовать каналы 400G с плохим OSNR и нет чипов

31

Оборудование DWDM со скоростью 25 Тбит/с 2013г.

Идет разработка собственного MSA модуля

MSA

WDM сетка 33ГГц

32

Найквист WDM - фильтр на Tx стороне 2014г дает прямоугольный спектр.DWDM сетка 25 ГГцтехнология суперканаловПреимущество• Сужение полосы вплоть до

теоретического пределаDP-QPSK - 4 б/c/ГцDP-16QAM - 8 б/c/Гц

Недостаток• Повышенное требование к

устройству временной синхронизации при декодировании информации. В остальные моменты межсимвольная интерференция очень велика

Спектр,для разных

Импульс во времени, для разных

33

Технологии 400 Гбит/с 2015г.2 x DP-16QAM в сетке 50ГГц, 40Tбит/с в С-band2 несущих по 200G=400G в сетке 50ГГцЭлектрическая фильтрация Tx, RxOSNRt~17-18 dB, на 5дБ хуже, чем в 100G

Господдержка инноваций – мировой опыт• Huawei: кредит китайским госбанком CDB на 2 млрд USD

на 6 лет под 3,5% для поставок в Россию• Китай/Акселинк: с госучастием построен завод 100 000м^2• Израиль: государство оплачивает разработки

из расчета 1:1 через орган ChiefScientist• Япония – при экспорте телекоммуникационной продукции

компании получают кредиты под 0% годовых• Nortel: государство оплачивало зарплату разработчикам• Huawei – расположен в свободной экономической зоне

34

Структура лабораторий NTT

35

Поддержка разработок в Японии – NTT ведет фундаментальные разработки

36

….и передает технологии только японским компаниям

Ситуация с господдержкой на сегодня

• Монетарная господдержка, финансирование разработок, закупка производственного оборудования за государственный счет отсутствуют.

• Госкредиты отсутствуют, коммерческие кредиты одни из самых дорогих в мире.

• После объединения Ростелеком резко ужесточились требования к Российским производителям:• Запуск проекта без предоплаты • Требуемый срок производства на месяц

меньше чем у иностранных вендоров. С учетом закупки части компонентов за рубежом реальный срок производства в России не может быть меньше.

• Массовые неплатежи Ростелекома с переносом платежей с осени на февраль – март.

37

Возможные формы господдержки в России• Своевременные платежи отечественным

производителям.

• Госкредит для Ростелекома на закупку оборудования DWDM в размере – 10-20 млн долл.(1% от госкредита Китая на поставку Huawei в Россию).

• Финансовая поддержка инициативных НИР и ОКР по схеме:

100% фирма + 100% гос. средства

• Госкредит на закупку линии по монтажу печатных плат.

38

Каких результатов можно добиться?• Увеличение доли отечественного DWDM

оборудования до 20%, в соответствии с планом, озвученным на комиссии по модернизации при Президенте РФ.

• Разработка мощных DWDM систем: 25 Тбит/с, что втрое превышает максимальную емкость выпускаемых в мире DWDM систем - 8Тбит/с.

• Масштабное внедрение отечественного DWDM оборудования приведет к развитию смежных отраслей: производство электроники, оптических компонент и т.д.

39

•Cделано 45 000 км магистральных DWDM сетей.•Выпущены 100/40/10G транспондеры с

лучшими в мире характеристиками•Готовы выполнить разработку скоростной

DWDM системы с превышением мирового уровня – 8Тбит/с по скорости– 25 Тбит/с и далее

•Технология скоростной когерентной передачи на скоростях 40/100/400G является перспективной и востребована рынком.

Заключение

40

Спасибо за внимание, обращайтесь vt@t8.ru