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Corso di Reti di Telecomunicazione Reti di trasporto

Corso di Sistemi di Telecomunicazione Ottici di trasporto.pdf · Evoluzione delle reti di TLC (1) Rete di trasporto tradizionale basata su Sonet/SDH Introduzione dello strato ottico

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Corso di Reti di

Telecomunicazione

Reti di trasporto

Reti di trasporto (1)

Reti di trasporto

Evoluzione delle reti di TLC

Progetto dello strato di trasmissione

Sistemi WDM unidirezionali e bidirezionali

Reti long-haul

Reti sottomarine

Reti metropolitane

Reti completamente ottiche

Reti di trasporto (2)

Evoluzione verso reti a sempre maggiore capacità

Considerazioni di cui gli operatori tengono conto In caso di installazione di una nuova rete

Oppure in caso di upgrade di rete esistente

Evoluzione delle reti di TLC Dal punto di vista dei servizi offerti…

… e quindi dell’infrastruttura di rete

Architetture delle reti di prossima generazione Ruolo di Sonet/SDH, IP, ATM

Ruolo dello strato ottico

WDM vs. TDM vs. SDM – considerazioni economiche

Reti metro vs. reti long-haul Requisiti diversi, tecnologie diverse

Ricerca di compromessi tra requisiti diversi Utilizzo di strumenti di progetto sofisticati

Reti di trasporto

Reti di trasporto

Evoluzione delle reti di TLC

Progetto dello strato di trasmissione

Sistemi WDM unidirezionali e bidirezionali

Reti long-haul

Reti sottomarine

Reti metropolitane

Reti completamente ottiche

Evoluzione delle reti di TLC (1)

Rete di trasporto tradizionale basata su Sonet/SDH

Introduzione dello strato ottico WDM in queste reti

Evoluzione verso nuove architetture

Crescita del traffico di rete

Raddoppia ogni anno

Variazione del tipo di traffico

Traffico dati ha superato quello voce

Sempre maggiore concorrenza nel settore TLC

In passato

Contratti a lungo termine

Fornitura in tempi lunghi (settimane/mesi)

Oggi

Contratti senza impegni a lungo termine, tariffe basse

Fornitura immediata della banda richiesta

Evoluzione delle reti di TLC (2)

Nuovi operatori usano modello di business diverso da quello di operatori tradizionali

Business diverso richiede architetture diverse

Operatori tradizionali

Telefonia, linee affittate a commutazione di circuito

Altri tipi di operatori

Operatori per interconnessione tra Internet provider

Operatori che forniscono banda ad altri operatori

Banda bulk (es. 622 Mbps) ad altri operatori

Ogni tipologia di operatore presenta bisogni diversi…

… e quindi necessita di una diversa architettura di rete

Questione fondamentale…

Cosa vogliono ottenere gli operatori quando installano nuove tecnologie di rete?

Evoluzione delle reti di TLC (3)

Ogni evoluzione della rete deve garantire…

Riduzione del costo di funzionamento della rete oppure…

… fornitura di nuovi servizi redditizi

Costo capitale

Costo da sostenere per installazione di nuovi dispositivi

Costo attrezzature, beni immobili necessari per alimentazione e raffreddamento, fibre…

Costo iniziale e costi da sostenere per upgrade

Obiettivo: minimizzare costo per bit trasmesso per km

Costo di funzionamento

Costo necessario per manutenzione della rete

Costi per affitto beni, spese per alimentazione e raffreddamento, manutenzione attrezzature…

Costo di funzionamento prevale su quello capitale…

Ma il secondo si quantifica più facilmente

Evoluzione delle reti di TLC (4)

Incremento dei flussi di denaro derivanti da

Nuovi servizi

Upgrade dei servizi esistenti

Es. installazione di nuove tecnologie di rete che permettano di fornire linee affittate in pochi minuti

Riduzione tempo di fornitura del servizio

Tariffe convenienti short-term senza contratti lunghi

Utilizzo intensivo ed efficiente delle risorse di rete

Necessità di reti con

Elevata scalabilità in capacità

Fornitura flessibile di servizi where needed when needed

Lo strato ottico permette di fornire

Servizi a commutazione di circuito ad elevato bitrate

Trasporto di pacchetti a basso rate multiplexati

Rete di trasporto Sonet/SDH (1)

Tipica backbone di un classico operatore USA (a) Anelli Sonet/SDH interconnessi tra loro

Alimentati da anelli metropolitani

Capacità sempre crescente: anelli “stacked”

Anelli multipli che connettono gli stessi nodi Su fibre diverse, oppure una sola fibra e WDM

Visione schematica di un nodo della rete (b) Terminali di linea (OLT) multipli

Ogni anello passante per il nodo richiede un ADM

ADM connessi agli OLT

ADM operano a rate di linea OC-48 (2.5 Gbps) o OC-192 (10 Gbps)

Estrazione dei flussi a basso bitrate Da flussi DS3 (45 Mbps) a flussi OC-12 (622 Mbps)

Gestione del traffico a basso bitrate a cura del DCS

Rete di trasporto Sonet/SDH (2)

Rete di trasporto Sonet/SDH (3)

Linee private dati entrano in rete in flussi a basso rate, quindi multiplexing attraverso ADM e DCS Linee private DS1, DS3 (E1, E3), oppure STS-N

Segnali ben definiti e mappati nella gerarchia Sonet

Traffico dati IP o ATM In rete attraverso linee DS1/DS3, oppure linee ad alta

velocità OC-3 o OC-12

Trasporto attraverso l’infrastruttura Sonet/SDH

Rete progettata per trasporto di voce Commutazione di circuito

Latenza e banda garantiti

Alta affidabilità, monitoraggio di prestazioni e guasti garantiti da protezione Sonet

Rete statica, i DCS forniscono switching e quindi creano le diverse connessioni Connessioni vivono per mesi/anni

Rete di trasporto Sonet/SDH (4)

Traffico dati ormai domina, strato ottico sempre più complesso, emergono le deficienze dell’architettura Anelli statici, fornitura statica della banda

Non permette fornitura di servizi ultraveloce in tempi dell’ordine dei secondi

La domanda di traffico è tipicamente mesh, gli anelli non sono molto adatti a questa tipologia di traffico

Interconnessione di anelli complessa attraverso DCS

Metà della capacità su ogni anello per protezione

Se due anelli condividono un link (figura), protezione separata su ogni anello (spreco)

Tutto il traffico è protetto, non ci sono distinzioni

Protezione non necessaria per traffico IP best effort

Difficile convivenza tra router IP e rete Sonet

Traffico dati sempre a maggiore bitrate…

Rete di trasporto Sonet/SDH (5)

Router IP collegati a porte di ADM Sonet, il rate di linea deve essere maggiore di quello del router

Motivazione: di solito il rate di linea dei dispositivi Sonet è maggiore del rate delle porte di ingresso Es. router con porte OC-48c connesso a Sonet ADM OC-192

… Inoltre molte versioni di Sonet riservano metà della banda su ogni fibra per protezione Es. anello a 2 fibre OC-48, ogni fibra può portare OC-24 di

traffico, flusso concatenato non splittabile

Grosso problema in reti moderne Router IP supportano rate sempre maggiori

Router con porte OC-192c mappato in ADM OC-768!!

Router con porte oltre il massimo rate di linea Sonet presto disponibili

Connessione diretta dei router IP con lo strato ottico

Rete di trasporto Sonet/SDH (6)

Livello Sonet inutile per servizi best-effort

Multiplexing e protezione Sonet non danno benefici per fornitori di servizi IP ad elevato bitrate

Risparmio sui costi eliminando i dispositivi Sonet

Ma si continua ad usare il framing Sonet

Largamente usato da dispositivi IP e ATM

Set comune di bitrate standardizzati

Opportuno overhead per monitoraggio prestazioni e guasti

Sonet non prevede mapping efficiente per tutti i segnali dati

Es. Ethernet a 100 Mbps mappato in linea OC-3 a 155 Mbps, spreco di banda

Mancanza di sistemi di gestione e segnalazione per setup di connessioni end-to-end

Ogni elemento della rete installato separatamente

Setup delle connessioni processo lungo e manuale

Reti di prossima generazione

Architettura di rete evolve in modo significativo

Scelta della nuova architettura dipende da

Servizi che l’operatore vuole offrire

Rete installata eventualmente già disponibile

Strato di trasmissione per backbone di prossima generazione: strato ottico (OLT + OADM + OXC)

Scelta accettata praticamente da tutti

Questione controversa sta nella scelta delle tecnologie sopra lo strato ottico che forniscono servizi

In pratica, scelta dei dispositivi da installare

Opzioni possibili per lo strato fornitore di servizi

Sonet/SDH

ATM

IP

Rete di trasporto Sonet/SDH

Sonet/SDH strato comune sopra lo strato ottico

Altri servizi (IP, ATM, linee private, voce) trasportati dallo strato Sonet/SDH

Trasporto traffico IP

Pacchetti incapsulati in frame PPP per trasporto sicuro ed efficiente link per link

Framing in trame Sonet/SDH

Operazioni effettuate in scheda interna al router

Router connesso ad ADM, che mux le connessioni

Architettura poco efficiente (vedi slide precedenti)

Rete di trasporto IP (1)

Lo strato IP risiede sopra lo strato ottico

IP strato di livello 3, con MPLS ha funzioni anche di livello 2

Questa architettura prevede connessione diretta dei router IP allo strato ottico

Framing Sonet per le solite ragioni, implementato in una scheda nel router

Non si usano dispositivi Sonet nella rete

Notevole risparmio sui costi

Rete di trasporto IP (2)

Tecniche di framing alternative Ethernet, Gigabit Ethernet

Sempre più usate man mano che l’uso di Ethernet si espande a livello metro

Strato IP non garantisce QoS e protezione

Architettura non adatta a traffico voce e linee private Business importante per operatori tradizionali

IP over optical usato solo per traffico best-effort, non è una soluzione universale

Inoltre a livello backbone più efficiente switching di grandi quantità di dati piuttosto che pacchetti Mux statistico poco utile, traffico già aggregato

Traffico tendenzialmente connection oriented

Mentre lo strato IP è connectionless!

MPLS progettato per risolvere questi problemi

MPLS implementato nei core router

In futuro: evoluzione di IP e strato ottico per garantire QoS e protezione, IP over optical soluzione universale

Moderne reti di trasporto (1)

Ad oggi molte architetture diverse installate

Esempi

Operatore 1: rete ATM over Sonet over WDM

Traffico IP a basso bitrate trasportato sopra ATM

Traffico IP ad elevato rate (OC-48c) trasportato dallo strato ottico

Voce e linee private sulla rete Sonet

Operatore 2: fornitura di soli servizi IP

Architettura IP over WDM

Operatore 3: rete ATM implementata su strato ottico

Fornitura di circuiti virtuali, servizi a pacchetto

Varietà di servizi e quindi di architetture diversi

Migrazione dall’architettura in slide 10 a quella riportata nella figura seguente

Moderne reti di trasporto (2)

Moderne reti di trasporto (3)

Backbone magliata (ad anelli interconnessi) composta da OLT, OADM e OXC (OLT, ADM e DCS)

Alimentazione rete da anelli metropolitani

Supporto di vari tipi di traffico

Sonet, ATM, IP

Flussi ad elevato bitrate connessi direttamente allo strato ottico (Sonet)

Flussi a basso bitrate multiplexati e trasportati da uno degli strati di servizio visti prima (Sonet)

Sonet/SDH supporto ottimo per voce e linee private

Multiplexing ad elevato bitrate a livello ottico (Sonet)

Garanzia di QoS direttamente a livello IP (Sonet)

Protezione a livello IP e/o ottico (Sonet)

MPLS per connessioni dirette tra router IP (Sonet)

Moderne reti di trasporto (4)

Accesso in rete attraverso nuovo tipo di dispositivo Multi Service Platform (MSP)

Combinazione di multiplexing statistico e fisso

Fornitura di servizi a commutazione di circuito o pacchetto agli utenti della rete

Idea di base: si usa una sola “scatola” in accesso invece di installare reti sovrapposte una per servizio

Reti metropolitane composte da anelli di MSP

Diversi tipi di MSP, con diverse funzionalità Semplice Sonet ADM con porte per traffico voce, linee

private e interfacce dati (es. Ethernet)

Commutazione di circuito, mappa Ethernet in Sonet

Core a commutazione di pacchetto (cella), TDM fisso e multiplexing statistico

Aggregazione statistica dei dati, mapping in Sonet

MSP senza TDM, uso di rete a pacchetto

QoS di ATM o IP per servizi “circuit-switched-like”

Moderne reti di trasporto (5)

Tipicamente MSP in reti metro disposti ad anello

Configurazione classica per reti metro

E’ la configurazione più economica per reti metro

Aggiunta di nuovi utenti senza installare nuove fibre

Meccanismi di protezione basati su Sonet

Sonet ottimo nella gestione degli anelli

MSP evoluti con interfacce WDM e capacità di OADM

WDM in reti metro non così conveniente come in reti long-haul

Sonet/SDH con MSP può concorrere con le PON e RPRper reti di accesso a medio-basso bitrate

Scelta in base a criteri di…

Economicità

Flessibilità

Reti di trasporto

Reti di trasporto

Evoluzione delle reti di TLC

Progetto dello strato di trasmissione

Sistemi WDM unidirezionali e bidirezionali

Reti long-haul

Reti sottomarine

Reti metropolitane

Reti completamente ottiche

Progetto dello strato di trasmissione (1)

Considerazioni dal lato operatore nella scelta dello strato di trasmissione

Trend storico

Incremento continuo della banda della rete

Decremento del costo per bit trasmesso

Installazione di nuove reti, gli operatori si aspettano

Capacità almeno quadruplicata

Costo delle attrezzature moltiplicato per 2 – 2.5

3 metodi per incrementare la banda della rete

SDM (Space Division Multiplexing)

Usare altre fibre già installate o installare nuovi cavi

TDM (Time Division Multiplexing)

Aumentare il bitrate dei canali

WDM (Wavelength Division Multiplexing)

Aumentare il numero di canali in ogni fibra

Progetto dello strato di trasmissione (2)

SDM, TDM e WDM sono complementari Tutte e 3 le tecniche sono necessarie nella rete

In genere, opportuna combinazione

SDM investimento di lungo termine

TDM e WDM aumentano velocemente la capacità dell’infrastruttura in fibra installata

TDM elettronico Grooming di flussi a basso bitrate, dove l’ottica non è

conveniente

WDM ottico Amplificazione della capacità trasmissiva

Obiettivo Determinare la giusta combinazione di SDM, TDM e WDM

per la nostra rete

Es. capacità totale desiderata 80 Gbps

Rete 32 x 2.5 Gbps oppure rete 8 x 10 Gbps

Progetto dello strato di trasmissione (3)

Quando utilizzare nuove fibre, quando TDM e quando WDM?

Molti fattori influenzano la scelta

Considerare se si tratta di nuova rete o upgrade di infrastruttura esistente

Disponibilità e costo di fibre addizionali già installate

Tipo di fibre disponibili

Costo di utilizzo di nuova fibra rispetto al costo di utilizzo di TDM e WDM

Costo relativo di attrezzatura TDM e WDM

SDM (1)

Semplice metodo per l’upgrade del sistema

Applicabilità dipende da alcuni fattori

Ci sono fibre addizionali nel condotto?

Se sì, considerare la lunghezza del percorso

Se percorso breve (decine di km), senza rigeneratori e amplificatori, SDM è una scelta valida

Se servono rigeneratori e/o EDFA il costo è notevole

Ogni fibra richiede un set separato di rigeneratori

Necessario confronto tra spese per nuova attrezzatura e riduzione dei costi di trasmissione

Se non ci sono fibre inutilizzate, posa di nuovi cavi

Nuove fibre negli stessi condotti: basso costo

Posa di nuovi condotti: costo elevato anche per link brevi in aree metropolitane

Si cerca di usare cavi con centinaia di fibre

SDM (2)

Tempo necessario per la posa di nuovi cavi ottici

Mesi, se non addirittura anni

Necessità di ottenere i permessi dai comuni

Difficile ottenere i permessi in aree metropolitane dense, dove l’impatto dei lavori sul traffico è pesante

Tempo necessario per l’upgrade TDM o WDM

Giorni, massimo settimane

Risposta rapida alle richieste di nuovi servizi

Upgrade deciso in anticipo rispetto al necessario

Quando si comincia ad usare l’ultima fibra nei condotti

Pianificazione dell’installazione di nuovi cavi

In alternativa

Sistema TDM + WDM sulle ultime fibre disponibili

Traffico dalle fibre a bassa capacità al nuovo sistema

Si liberano fibre nel condotto

TDM (1)

Grooming di flussi a basso bitrate

Scelta bitrate di ogni canale prima della trasmissione Dipende dal tipo di fibra disponibile

Link long-haul, in genere bitrate 2.5 o 10 Gbps

Link metro inter-office, in genere 2.5 Gbps

Link metro in accesso, bitrate inferiori

TDM elettronico a 40 Gbps, si va verso 80 Gbps

Per bitrate superiori a 80 Gbps, TDM ottico

Ad elevati bitrate, fibre sentono i fenomeni studiati Dispersione, PMD, effetti non lineari

Effetti della dispersione Fibra SMF, limite di dispersione 60 km a 10 Gbps e 1000 km

a 2.5 Gbps

Caso ideale, in pratica SPM peggiora la situazione

Rigenerazione 3R o compensazione della dispersione

TDM (2)

A 10 Gbps si usa compensazione della dispersione

Poco costosa per sistemi WDM

Effetti della PMD

Limite di PMD a 10 Gbps 16 volte minore rispetto al limite a 2.5 Gbps

Su fibre vecchie, PMD arriva a 2 ps/√km

PP = 1 dB, limite di PMD 25 km a 10 Gbps

Necessaria rigenerazione o compensazione ottica

Situazione peggiore in pratica a causa dei componenti

PMD non molto limitante in link nuovi

Valore di PMD scende fino a 0.1 ps/√km

Effetti non lineari

Limitazione sulla potenza per canale, maggior numero di EDFA, crescono i costi

A 10 Gbps potenza per canale inferiore a 5 dBm

Sistemi long-haul TDM + WDM a 10 Gbps disponibili

Si va verso i 40 Gbps… ma attenzione alle fibre!

WDM (1)

Scelta ottima: mantenere un bitrate moderato (es. 10 Gbps) e trasmettere più lunghezze d’onda

Bitrate moderato implica sistema meno sensibile a dispersione, PMD, SPM…

Sistemi WDM non adatti a fibre DSF

Effetti del FWM disastrosi a 1550 nm

Sistemi WDM sono trasparenti

Al bitrate e al formato dei dati

Vantaggio fondamentale per molte applicazioni

Sistemi WDM molto flessibili

Gestione ottima del traffico passthrough ai nodi

In genere prevale rispetto al traffico prelevato

Utiizzo di OADM invece di terminare tutto il traffico del nodo

WDM (2)

Crescita inarrestabile della capacità dei sistemi WDM

Numero di canali passa il centinaio

Channel spacing da 100 a 50 fino a 25 GHz

Uso della banda L (1565 – 1625 nm)

Spaziatura tra gli EDFA tra 80 e 120 km

Sistemi long-haul

100 canali a 10 Gbps, rigeneratori posizionati ogni 400 –600 km

Sistemi ultra-long-haul

Capacità minore, rigeneratori ogni 4000 km

Sistemi metropolitani

Rigeneratori ogni 50 – 75 km

WDM (3)

Reti di trasporto

Reti di trasporto

Evoluzione delle reti di TLC

Progetto dello strato di trasmissione

Sistemi WDM unidirezionali e bidirezionali

Reti long-haul

Reti sottomarine

Reti metropolitane

Reti completamente ottiche

Reti long-haul (1)

Lunghezza dei link long-haul

Nord America: molte centinaia - alcune migliaia di km

Europa: alcune centinaia di km

WDM fondamentale nell’economia di link long-haul

WDM usato in modo estensivo da operatori long-haul

Uso di EDFA permette risparmio sui rigeneratori

Risposta rapida alla richiesta di banda del mercato

Scelta della combinazione tra TDM e WDM

Dipende dalle fibre già installate e dai servizi offerti

Esempi (USA)

AT&T e Sprint: fibre installate SMF

WDM ottima scelta su questo tipo di fibre

Link a 2.5 Gbps (OC-48) invece che 10 Gbps (OC-192)

Fibre vecchie, problemi con PMD e SPM

Reti long-haul (2)

Fornitura servizi a medio bitrate (DS3), pesanti spese per l’acquisto di dispositivi per mux/demux Sonet

Worldcom: fibre installate SMF e DSF

Uso di elevati bitrate (10 Gbps) su fibre DSF

Sistemi WDM su fibre SMF

Nuovi link installati usano fibre NZDSF

Upgrade possibile attraverso sia TDM che WDM

Molti nuovi provider nel mercato long-haul

Qwest, Level 3 Communications

Installazione di nuove tratte in fibra

Uso di fibre NZDSF o LEAF

In genere si lascia spazio nei condotti per eventuali upgrade

Fornitura ai clienti di banda bulk OC-12/48/192

Ha senso per questo business installare sistemi WDM OC-192

Reti long-haul (3)

Scelta tra sistemi in sola banda C oppure C + L

Banda L richiede EDFA separati e progettati ad hoc

Più costosi, necessitano di potenza di pompa maggiore

Sistemi WDM in banda C largamente installati

Lenta diffusione dei sistemi WDM in banda L

Più economico installare un altro sistema in banda C su altre fibre piuttosto che aggiungere la banda L!

Approccio attraente in particolare per nuovi operatori che possiedono fibre in eccesso

Operatori con fibre DSF installate molto interessati alla banda L per WDM

Fibra DSF pessima per WDM in banda C…

Pesanti limitazioni dovute al FWM con dispersione nulla

Ma la dispersione non è nulla in banda L!

Reti di trasporto

Reti di trasporto

Evoluzione delle reti di TLC

Progetto dello strato di trasmissione

Sistemi WDM unidirezionali e bidirezionali

Reti long-haul

Reti sottomarine

Reti metropolitane

Reti completamente ottiche

Reti sottomarine (1)

Criteri economici simili ai sistemi terrestri

Diversi tipi di sistemi sottomarini installati

Link intercontinentale

Lungo migliaia di km sotto l’Atlantico o il Pacifico

Link diretto

Relativamente corto (centinaia di km)

Festoon

Link diretto a forma di stringa sospesa tra 2 nodi

Cavo sottomarino che collega due punti non separati da acqua (in genere due paesi confinanti)

Trunk-and-Branch

Un ramo principale (trunk) serve più paesi

Ogni nazione connessa attraverso un cavo di branching

Uso di componenti ottici passivi per branching

Se si rompe un’unità branch, solo una nazione perde la connessione, il cavo trunk funziona

Reti sottomarine (2)

Reti sottomarine (3)

WDM ampiamente usato in tutte le configurazioni viste Gestione ottima della capacità condivisa tra utenti diversi

Sistemi sottomarini operano al limite della tecnologia esistente, costi molto elevati

Elevate distanze, molti problemi in trasmissione Dispersione, PMD, effetti non lineari…

Uso di compensazione ottica della dispersione Alternanza di fibre con segno della dispersione opposto Elevata dispersione locale, bassa dispersione media

Link diretti devono avere costi bassi Si cerca di non usare EDFA, alta potenza trasmessa

Evoluzione dei sistemi trunk-and-branch Uso di OADM nei punti di branch

Sistemi sottomarini progettati per alta affidabilità Es. uso di EDFA con pompaggio ridondante In generale, dispositivi ottici più affidabili di quelli elettronici Costo per manutenzione sarebbe molto elevato

Costruzione nuovo sistema spesso meno costosa di upgrade di sistema esistente

Reti di trasporto

Reti di trasporto

Evoluzione delle reti di TLC

Progetto dello strato di trasmissione

Sistemi WDM unidirezionali e bidirezionali

Reti long-haul

Reti sottomarine

Reti metropolitane

Reti completamente ottiche

Reti metropolitane (1)

Rete metro divisa in due parti

Rete metro di accesso: dal CO al cliente

Aggregazione del traffico dai singoli utenti

Tipicamente in configurazione ad anello

Diametro da pochi a decine di km

Traffico concentrato dagli utenti al CO

Rete metro interoffice: collegamento tra CO

Rete con traffico distribuito

Alcune decine di km tra nodi adiacenti

Link corti, WDM non strettamente necessario

In alternativa uso di fibre multiple e/o TDM

Non molti i sistemi OC-192 (10 Gbps) installati

Fornitura servizi a basso rate (DS1, DS3) costosa, ma la situazione migliora con nuovi dispositivi

Altre ragioni spingono comunque verso il WDM

Reti metropolitane (2)

Provider metro forniscono molti servizi diversi

Linee private, ATM, IP, frame relay, GE, ESCON…

In molti casi reti sovrapposte, una per ogni servizio, tutte sulla stessa infrastruttura

Rete WDM trasparente migliore di Sonet in questo caso

Distribuzione del traffico varia molto velocemente in reti metro

Riconfigurazione veloce ed efficiente della rete

Reti WDM permettono fornitura di banda flessibile

Grande spinta a reti metro WDM da applicazioni SAN Connessione di grandi datacenter di imprese

Distanze dei link qualche decina di km

Mirroring delle transazioni, backup…

Elevata richiesta di banda Es. centinaia di canali Fibre Channel a 1 Gbps

Datacenter in aree metro con molte fibre installate

Uso di molti protocolli e bitrate diversi

Reti WDM trasparenti ideale trasporto per SAN

Reti metropolitane (3)

Traffico passthrough prevalente in reti metro Installazione di anelli metro WDM con OADM…

Piuttosto che anelli TDM ad elevato bitrate

Malgrado i link brevi, EDFA sono spesso necessari Fibre vecchie, con molti connettori e giunti

Perdite elevate, es. 10 dB per link di 10 km

Perdite elevate introdotte dagli OADM

Qualche dB di perdita per ogni OADM

Percorsi di protezione molto lunghi a volte necessari

Reti metro WDM per applicazioni business diffuse Molti operatori hanno installato reti metro WDM

Altri ancora stanno valutando i benefici della soluzione rispetto alle altre disponibili

In generale: WDM sempre più usato anche in reti metro, ma non con la diffusione dei link long-haul

Reti di trasporto

Reti di trasporto

Evoluzione delle reti di TLC

Progetto dello strato di trasmissione

Sistemi WDM unidirezionali e bidirezionali

Reti long-haul

Reti sottomarine

Reti metropolitane

Reti completamente ottiche

Reti completamente ottiche (1)

Evoluzione dello strato ottico in termini sia di capacità che di funzionalità

Reti opache: sistemi WDM punto punto, tutte le funzioni in uscita al link a livello elettronico

Conversione O-E, O-E-O costose, da minimizzare in particolare ad elevati bitrate

Primo passo: sistemi ultra-long-haul

Elevata distanza prima della rigenerazione 3R

Secondo passo: gestione di più traffico possibile ai nodi a livello ottico

Uso di OADM e OXC ai nodi, passthrough ottico

Gestione dei canali a bande e non singolarmente

Risparmio in termini di costi, potenza, spazio

Verso reti completamente ottiche (trasparenti)

Reti completamente ottiche (2)

Ulteriore evoluzione: reti ottiche “agile”

Setup veloce dei lightpath su richiesta se necessario, fornitura real time del servizio

Uso di OXC ottici e OADM riconfigurabili

Progetto del livello fisico complesso

Gestione potenza, compensazione della dispersione

Problemi parzialmente risolti per link ultra-long-haul

Svantaggi della rete completamente ottica

Conversione di lunghezza d’onda, rigenerazione e grooming solo a livello elettronico

Nodo “pratico” combina OXC e switch elettronico Switching ottico se possibile, si passa a livello elettronico per le funzioni

impossibili a livello ottico

Interoperabilità tra dispositivi di marche diverse

Spesso necessita di transponder elettronici

Rete completamente ottica soluzione proprietaria

Rete “realistica”: sottoreti completamente ottiche collegate da transponder alle frontiere