100Gbps & Hi-Speed Networks Technology Overview & JDSU Solutions Fabiola Burelo Rodriguez Systems Engineer, Metro & ESA Solution Specialist Organization (SSO) Redes de Fibra Óptica: Red DWDM (“Linea”) Red Cliente Client Cliente EDFA EDFA 100 GE / OTU 4 Client Transponder Corto Alcance • Entre-Oficinas • Data centers • Redes empresariales • Routers y switches Una “Señal” por Fibra • Fibras Mono-modo • Multiples fibras multimodo • Coarse WDM ROADM Transponder Larga y ultra-larga distancia • Redes Metropolitanas • Redes terrestres de larga distancia • Redes Submarinas. Ultra larga distancia Varias señales por fibra DWDM • Fibras monomodo (G.652 / G.655) • Multiplexores de longitud de onda • Amplificadores ópticos (EDFA & Raman) • ROADMs Mas datos mayores vel. de tx Mayores vel. de linea Mas capacidad © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 2 Frontera entre Lado Cliente y Larga Distancia Redes Locales / Cliente • Fibras Monomodo - o multimodo (algunos km) / una señal por fibra • Interfaces estandarizadas (IEEE / ITU) SONET / SDH • s Router 10 Gb/s Lado Cliente Tx/Rx 10 Gb/s 10 Gb/s Tx/Rx Lado Linea 10 Gb/s Tx/Rx ROADM ROADM Red de Larga Distancia DWDM (“Linea”) • Fibras monomodo / Múltiples canales por fibra, (hasta ~90) • Interfaces no estandarizadas/ Rejilla de long. de onda estandarizada © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 3 Formatos y velocidades de Transmisión: Cliente Vs Linea Cliente Cliente Linea O A “Grey” Interfaces or “Coarse” WDM O A Dense WDM on 50, 100 or 200 GHz ITU Grid Lado Cliente (NRZ-OOK) Lado Línea Rate Gb/s λ [nm] No. λ’s L [km] Interface Formato de Transmisión Detecc. Coherente Tolerancia Disp 10 1300 1 x 10G <2 XFP NRZ-OOK - Media NRZ-BPSK - Baja RZ-QPSK - Baja DP-QPSK Si Alta DP-QPSK Si Alta 4 x 25G Duob - Baja 1 x 40G 40 1300 < 10 4 x 10G 100 1300 4 x 25G 1550 10 x 10G < 40 QFSP+ / CFP CFP © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 4 Evolución de las Interfaces Cliente Transmisión serial a 10 Gb/s • 1 señal óptica NRZ a 1300 nm (interfaz “gris”) Transmisión paralela en 100 Gb/s • • C-WDM para largo alcance: 4 o 10 señales con diferentes long de onda Fibras paralelas para corto alcance: 10 x 10 Gb/s 100 GE / OTU 4 4 λ at 1300 nm LR4, ER4 & OTN 4 x 25 Gb/s at 1300 nm (up to10 / 40 km) 1295.56 1300.05 1304.58 1309.14 nm 10 λ at 1550 nm 10x10 MSA No IEEE 802.3ba 10 Multi-Mode Fibers / 850 nm SR 10 10 x 10 Gb/s at 1550 nm (up to 10 / 40 km) 1523 1531 1539 1547 1555 1563 1571 1569 1587 1595 nm © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 5 Interfaces Opticas XFP: Hasta 11Gb/s - Similar a un SFP pero integra recuperación de Reloj. QSFP+: Hasta 43Gb/s - QSFP SFP+: Up to 11Gb/s - Misma forma que un SFP SFP hasta4Gb/s CFP: hasta112 Gb/s - Creado para 100G, tambien soporta 40G © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 6 100GE Interfaces IEEE 802.3ba Interface Reach Medium Parallelism Connectors 100GBASE-LR4 10 km SMF 4 λ / dir (13xx nm) LC or SC 100GBASE-ER4 30 or 40 km SMF 4 λ / dir (13xx nm) LC or SC 10x10 MSA 2 or 10 km SMF 10 λ / dir (15xx nm) LC or SC 100GBASE-SR10 100 m 125 m OM3 MMF OM4 MMF 10 fibers / dir (850nm) MPO (24 fiber) 100GBASE-CR10 7m Twin-axial electrical 10 cables / dir MDI • Principales aplicaciones: • LR4: Interfaz más común • ER4: No esta totalmente disponible, su objetivo es incrementar las distancias de alcance •10x10 MSA en uso; fuera del estándar IEEE (LR10) • SR10: Principalmente una interfaz de data center (lower cost). Upcoming SR4 version • CR10: Muy corto alcance, poco común © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 7 100GigE LR4 Módulo CFP 100GigE LR4 = 4 λ at 25G OTU4 = 4 λ at 28G 10 líneas eléctricas físicas 20 líneas PCS virtuales 100GE/ OTU4 … Client i/f 1295.56 1300.05 1304.58 1309.14 nm 4.5 nm Diagrama de Bloques CFP mux/demux con Gearbox © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 9 Pruebas avanzadas: Evaluación del CFP Enfoque en el diseño y verificación del sistema – NEMs / Line cards manufacturers – Verificar el diseño y desempeño de las tarjetas: Verificación eléctrica y óptica – SVT. Regression test. Uso de un script de pruebas – Manufactura de componentes ópticos – CFP/QSFP+ pruebas de estrés – Pruebas del Gearbox – Mediciones de Skew y Jitter ONT Products – Fabricantes de Chipsets – Los ingenieros HW necesitan estresar los chipsets y placas de evaluación para verificar el pleno cumplimiento de la norma – Características complejas tales como asignaciones de OTN deben estar plenamente probado en condiciones reales . Estructura mixta -mappings . © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 10 Pruebas avanzadas (1 de 2) – Pruebas en la Capa Física • Verificación de placas • Pruebas de verificación de parámetros ópticos • Objetivo principal: diagnosticar problemas de de diseño © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 11 Pruebas Avanzadas (2 de 2) – Validación del CFP Pruebas de estrés para verificar cumplimiento de normas MSA Análisis de las líneas eléctricas/ópticas Pruebas de multiplexación/demultiplexación Verificación de operaciones de lectura/escritura en el puerto de gestión (MDIO) © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 12 Evolución de 100G SMF Primera generación de 100G basada en líneas eléctricas de 10G es costosa, demanda gran consumo de potencia y limita el número de puertos por placa Segunda generación CFP2/4 se basa en interfaces eléctricas de 25/28G SMF Space • • • • Reduce el tamaño, permitiendo generar Terabits de tráfico en una sola placa ½ - ¼ del consumo de potencia en comparación con CFP Conserva funciones del CFP como MDIO Reducción de costos Challenge is integration & Challenge is 25G I/O power density 100G LR4 CFP2 100G LR4/10 CFP 2011 2012 2013 100G LR4 3rd Gen 2014 © 2013 JDS Uniphase Corporation | 2015 JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 13 Redes de Fibra Óptica: Red DWDM (“Linea”) Red Cliente Client Cliente EDFA EDFA 100 GE / OTU 4 Client Transponder Corto Alcance • Entre-Oficinas • Data centers • Redes empresariales • Routers y switches Una “Señal” por Fibra • Fibras Mono-modo • Multiples fibras multimodo • Coarse WDM ROADM Transponder Larga y ultra-larga distancia • Redes Metropolitanas • Redes terrestres de larga distancia • Redes Submarinas. Ultra larga distancia Varias señales por fibra DWDM • Fibras monomodo (G.652 / G.655) • Multiplexores de longitud de onda • Amplificadores ópticos (EDFA & Raman) • ROADMs Mas datos mayores vel. de tx Mayores vel. de linea Mas capacidad © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 14 Actualizar las redes a velocidades de 100Gbps Actualizar el Sistema a 100 Gb/s necesita de nuevas tecnologías para: 2. Aumentar la velocidades de línea: _ Mejorar la eficiencia espectral en canales más próximos 1. Utilizar la fibra existente: Más ancho de banda/capacidad (con las fibras existentes, EDFAs, DCMs, OADMs) (100G@50GHz ch-spcg) Transmission Transport 4. Transmitir alta velocidad Nuevos formatos de modulación FEC avanzado Compensación adaptativa de dispersión Detección coherente 3. Degradación de la señal: Ruido Óptico (OSNR) Dispersión (CD, PMD) Efectos no Lineales(SPM, XPM) © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 15 Transmisión de 100 Gb/s DWDM sobre canales de 50 GHz Solución optimizada para Redes Metro: 4 x 25 Gb/s NRZ-OOK 100G 100G 25G 25G 25G 25G Tx 1 Tx 2 Tx 3 Tx 4 25G 25G 25G 25G Tx 1 Tx 2 Tx 3 Tx 4 o 4 x 25 Gb/s Duobinario W D M O A W D M O A 25G 25G 25G 25G Rx 1 Rx 2 Rx 3 Rx 4 25G 25G 25G 25G Rx 1 Rx 2 Rx 3 Rx 4 Larga Distacia: 100 Gb/s en cada canal WDM Rx 1 100G Tx 1 100G Tx 2 100G Tx 3 W D M O A O A O A W D M Rx 2 Rx 3 Rx n 100G Tx n © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 16 Ancho espectral de los distintos formatos de transmisión – lado cliente. 50-GHz Channel 10 Relative Optical Power 100G DP RZ-QPSK 10 Gb/s NRZ-OOK Conmutación on-off Banda angosta 40 Gb/s RZ-DQPSK Desplazamiento de Fase en 4 fases. Código Retorno a cero Cabe en un canal de 50GHz 100 Gb/s DP-QPSK Modulación por Multiplexión de Polarización QPSK código Retorno a cero Cabe en un canal de 50GHz 100 Gb/s NRZ-OOK La señal seria >200 GHz de ancho! 40G RZDQPSK 1 10G NRZ OOK 0.1 2.5G NRZ OOK 0.01 -40 -20 0 20 40 Relative Optical Frequency [GHz] © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 17 Evolución de los formatos de transmisión en DWDM Formatos de Modulación Binarios: 1 bit/simbolo 0 • NRZ-OOK (On-Off Keying): 10 Gb/s (10 GBaud) +1 • NRZ-DPSK (Differential Phase-Shift Keying): 40 Gb/s (40 Gbaud) −1 +1 Formatos de 4 fases: 2 bits/simbolo • RZ-DQPSK (Differential Quaternary Phase-Shift Keying): 40 Gb/s (20 Gbaud) Multiplexión en Polarización QPSK: (4 bits/símbolo) + • Dual-Polarization RZ-QPSK: 100 Gb/s (25 Gbaud) || Pol © 2013 JDS Uniphase Corporation | | Pol JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 18 Quaternary Phase-Shift Keying (QPSK) Diagrama de Ojo en amplitud Binary Phase-Shift Keying (PSK): 1 bit por Símbolo (25 Gb/s) Quaternary PSK (QPSK): 2 bits por Símbolo (50 Gb/s) 180º Diagrama de Constelación ON (-) OFF No Light 0º N= 2 ON (+) 180º N= 4 270º 90º 0º © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 19 Multiplexión por Polarización Las señales transmitidas son altamente polarizadas. • … porque la salida de la luz del transmisor es altamente polarizada Por lo tanto, dos señales ortogonalmente polarizadas se pueden combinar.... • … sin interferirse una a otra… … y ser separadas de nuevo usando un divisor de polarización Señal Multiplexada en Polarización MP / DP Señal Polarizada 1 Señal Polarizada 2 La Multiplexión en polarización duplica la capacidad de transmisión. • … sin requerir ancho de banda adicional (ej. de 50 a 100 Gb/s) © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 20 Transmisión en 100G. Pruebas recomendadas para Infraestructura de Fibra Optica 100 Gb/s Pruebas en la Infraestructura de Fibra Lado Cliente Lado Linea CFP Posibles problemas que causan falla • Pérdida de potencia excesiva por... • Conectores sucios o Dañados • Curvaturas, • Empalmes malos • Cortes de Fibra o Cable Pruebas básicas / Documentación Inspección y limpieza de conectores. Pérdida de Inserción y Retorno (IL/ORL) OTDR (long, dB/km, pérdidas, fallas) NOTA: No se requieren mediciones de dispersión en el lado cliente OA OA Posibles problemas causando una falla relacionada a FO. • Pérdida de pot. Excesiva debido a... • Conectores sucios o dañados (IL/ORL) • Curvaturas, empalmes malos • Daño en la Fibra • PMD muy alto Pruebas Básicas – Documentación • Inspección y limpieza de conectores • IL / ORL en el enlace • OTDR (long, dB/km, pérdidas, fallas) Lado Cliente 100 GE Mux CFP Demux CFP Pruebas Avanzadas para alta Velocidad/DWDM • Pruebas en enlace para RAMAN (IL/ORL/OTDR) • Dispersión Cromática (CD) • Dispersión por Modo de Polarización (PMD) • PMD en-servicio (canales 10/40G - ROADM) • Perfil de Atenuación (opcional) NOTA: Todas las pruebas son fuera de servicio. © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 22 Tipo de Transmisión Velocidad OC-192/STM-64 Ethernet 10 Gb/s 10 Gb/s 10 ps 5 ps OC-768/STM-256 Ethernet 100G 40 Gb/s 100 Gb/s 2.5 ps > 25ps 1 1 00 0 10 DP-QPSK Limite PMD Limite CD 1176ps/nm 738 ps/nm 64 ps/nm >30,000 ps/nm Inspección, Pérdida y ORL – los problemas mas subestimados en 100G 100G requiere mejor OSNR, lo que significa que es mas sensible a la pérdida. Amplificación RAMAN incrementa la necesidad de mediciones de ORL y Reflectancia en la red. Los cables de FO muy antiguos usados para 100G, típicamente tienen mas variación de pérdida de fibra a fibra. Lo anterior quiere decir que con 100G todas las pruebas básicas de Fibra son aun mas críticas. Inspección de conectores Pérdida de Inserción (IL) Pérdida de Retorno (ORL) © 2013 JDS Uniphase Corporation | OTDR JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 24 Pruebas de Dispersión ¿Son necesarias para 100 G? Primero algunos hechos / observaciones / Tendencias… No se van a migrar TODOS las señales de línea a 100G; Esto será selectivo basado en las necesidades y disponibilidad de fibras. Las redes son mixtas, – Las velocidades varían … - …entre fibras en un solo cable - …incluso a veces entre distintos canales DWDM en una sola fibra En muchas fibras operando a < 10G NO se tienen documentadas pruebas de CD/PMD Algunas fibras metropolitanas operando 10G no han sido probadas en dispersión debido a las distancias cortas. - Sistemas 100G usando 4 x 25 Gb/s NRZ/duob tienen menor tolerancia a CD/PMD que 10G. © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 25 Entonces… ¿Por que medir PMD? Mejores Prácticas: Se debe medir PMD en toda fibra que espera transportar velocidades > 10G Max tolerancia al PMD de un receptor coherente es ~25ps (varia entre fabricantes) Para 10G SDH el max. PMD permitido es ~10ps Significa que la tolerancia al PMD de 100G es aprox 2.5 veces mejor que en 10G (STM-64) ¡LA TOLERANCIA AL PMD NO ES ILIMITADA! PRUEBE © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 26 ¿Por que medir CD? Mejores Prácticas: Se debe medir y documentar CD en toda fibra que espera transportar velocidades > 10G Conocer el tipo de fibra es crítico en enlaces con Amp Raman (muy común en 100G) ¿Esta seguro del tipo de fibra en el enlace? (SMF-28E?, Lucent Tru-wave?, Dispersión Corrida?, espectro aplanado?) CD permite confirmar el tipo de fibra Siempre es mejor documentar la Dispersión Cromática de las fibras que transportarán velocidades mas altas a 10G © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 27 Guia para medición de Dispersión Bit Rate [Gb/s] 10 40 Formato de Modulación NRZ-OOK CSRZ/RZ-OOK Duobinario Duobinario (N)RZ-DPSK RZ-DQPSK Multiplex. Polarización (e.g. DP-QPSK) 100 4 x 25 Gb/s NRZ / Duobinario Multiplex. Polarización (e.g. DP-QPSK) Diseño del Receptor Actualización De Terceros Fibra Nueva Fibra existente Fibra alquilada (De 10 o 40G) CD PMD CD PMD Detección Directa Si Detección Directa Si Coherente Si Detección Directa Si Coherente Si 1 1 CD PMD No 2 Si Si Si No 2 Si 1 1 1 Si. NOTAS A menos que este cierto de que esta fibra llevará solo señales de 100G. Algunas fibras llevan distintas velocidades en diferentes long. de onda y migrarán conforme se re requiera. 2 No; no si la fibra fue previamente probada y documentada en términos de CD, PMD; Sin Embargo, si no hay valores documentados de PMD/CD es recomendable probar para propósitos de documentación © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 28 Análisis de Espectro Óptico en Redes de Alta Velocidad 100 Gb/s Pruebas del Sistema Lado Cliente Lado Cliente Lado Línea Lado Línea 100 GE CFP OA OA Mux CFP Demux CFP OSA BERT BERT Opticas: • C-WDM: 4 ch at 1300nm • DWDM (50GHz grid), hasta 80ch Red: Red: • Punto apunto (max 40km) • Larga distancia (>100km), topologia en malla /ROADM Problemas posibles • CFP defectuoso (potencia, λ) • Pérdida Pruebas de BER / Trafico: • Directo en CFP (back to back) • Prueba fuera de servicio Pruebas Opticas • Pasa/ No Pasa => reemplace CFP • Inspección de conectores Problemas Posibles • Pérdida, Potencia Tx, variación de long de onda, ruido EDFA/Raman, curva de potencia, Pruebas de BER / Tráfico : no es posible • Todos los canales presentes • FEC, propietario / formato no estándar Lado Cliente Opticas: Pruebas Opticas • Análisis espectral en servicio => OSA • Potencia, longitud de onda, OSNR © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 31 MUX Tx1 Tx2 Tx3 T4n Txn DEMUX Pruebas en 100G con un OSA (lado línea) Rx1 Rx2 Rx3 Rx4 Rxn Monitor Points Mismo método que para 10G Pruebas de aceptación final en Instalación y búsqueda de problemas. Uso de los puntos de monitoreo en amplificadores. Medir potencia, longitud de onda y OSNR de cada canal DWDM Retos para pruebas de espectro Nuevos formatos de modulación, se requieren nuevos modelos de análisis para medir correctamente numero de canales, y potencia / long de onda por canal. Mediciones de OSNR en Banda en redes ROADM. Señales Dual Pol. © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 32 Retos para pruebas de Espectro Espectro del canal en nuevas técnicas de modulación: Multiples picos para un solo canal: CRZ, CS-RZ Incremento de ancho de banda optico del canal. - por las penalizaciones de dispersión => NRZ-OOK RZ-OOK Reducción del ancho de banda óptico - reduccion de la vel. de baudios para => Incrementar la eficiencia espectral => NRZ-DPSK NRZ-OOK ODB/PSBT Las técnicas de modulación impactan la forma del espectro . Un OSA necesita mostrar: Numero de canales correcto (incluso con canales multi-picos) Longitud de onda del canal correcta (centro de gravedad en vez del pico) Potencia del canal correcta. (pot total del ch. en vez del pico.) © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 33 Ejemplo: Formatos de Modulación Avanzados • Reto: Múltiples picos por canal Un OSA necesita mostrar: • Número correcto de canales • Frecuencia central correcta • Potencia de canal correcta => * 43G CSRZ carrier suppr. RZ-modulation Un OSA estándar mediría 8 canales (cada pico= 1 Ch) • OSA avanzado: • Espacio mínimo configurable • Resultado: parámetros correctos en la tabla WDM • No de canales correcto • Long de onda correcta • Nivel correcto => 5 en vez de 8 => Centro de gravedad en vez del pico mas alto => potencia integrada en vez de pot. pico © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 34 Redes basadas en ROADM ROADM Network Node B Node A Las demandas de tráfico en malla se implementan con longitudes de onda en anillos. Multiplexores reconfigurables Add/Drop basados en Switches ópticos Se insertan o extraen longitudes dinámicamente para evitar traslados a sitio. Los canales DWDM viajan a través de diferentes rutas, amplificadores ópticos, y filtros de inserción/ extracción. Experimentando diferente ruido ASE y PMD. Los filtros ópticos en los RODAMS alteran la forma del ruido. © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 35 Mediciones de OSNR en redes ROADM Rx1 Tx2 Rx2 T4n MUX Tx3 DEMU X Tx1 Rx3 Rx4 Rxn Txn OSNR Fuera de banda IEC 6128-2-9 Ruido - EDFA © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 36 Mediciones de OSNR en redes ROADM Rx1 Tx2 Rx2 Rx3 M D T4n MUX Tx3 DEMU X Tx1 Rx4 Rxn Txn OSNR Fuera de banda IEC 61280-2-9 OSNR en banda = OSNR “Real” Forma del ruido debido a filtros ROADM © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 37 Técnica de Anulación por Polarización – Principio. Señal bloqueada por el filtro Señal Transmitida Polarizada Filtros de Polarización Ruido no polarizado Ruido Filtrado Principio de anulación por polarización: Un filtro de polarización se usa para suprimir la señal transmitida polarizada, con lo que se logra acceso al ruido (no polarizado) Esto se conoce como mediciones de OSNR en banda. © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 38 Ejemplo: Forma de ruido por los filtros ROADM 40G @100GHz ROADM OSNR Nivel de ruido esperado (IEC 61280) OSNR Medido Los métodos convencionales no proveen resultados OSNR correctos. Medición de OSNR ~ 30dB ! © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 39 Medición OSNR en Banda 40G @100GHz ROADM OSNR “Real” Nivel de ruido medido dentro del canal. I-OSNR Medición de OSNR en banda • Mide el OSNR “Real” basado en anulación por polarización • El OSNR en banda es 10dB mas bajo en este ejemplo. © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 40 Ejemplo: Espectro Traslapado. 10G con @50GHz de espacio 40G con @ 50GHz de espacio OSNR sin acceso al ruido entre canales Espectro traslapado (XT) Altas velocidades (40/100G) con espacio estrecho (50GHz) se traslapan Una medición convencional no provee el valor de OSNR correcto. (solo 10dB) Se sobre-estima el valor del ruido, cuando en realidad tiene un nivel mas abajo © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 41 OSNR en Banda OSNR Real Aproximación del ruido en-banda aproximado OSNR Real = I-OSNR Medición de OSNR en Banda • Mide el OSNR “Real” basado en anulación por polarización • El OSNR es aprox 10dB mas alto en este ejemplo que el medido fuera de banda. © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 42 Mediciones en Señales con Dual Pol o Mux Pol Ejemplo: combinación de mod. estándar (CH19 = 10G ook) y modulación dual pol (DP) (CH-20 = 100G DP-QPSK) 100G DP-QPSK 10G NRZ-ook Resultados: El espectro de una señal modulada DP se ve similar a las señales OOK estándar. (señal en verde) => todas las mediciones de potencia, longitud de onda y OSNR fuera de banda se pueden realizar con un OSA (con mediciones avanzadas de potencia integrada) Las técnicas de medición de anulación por polarización No funcionan con modulación DP debido a que se comportan como 2 señales distintas con diferente polarización transmitidas simultáneamente. Hoy no hay una solución de campo disponible para medir I-OSNR con modulaciones DP La única forma viable hoy en día es el método “ON – OFF” que consiste en apagar y encender la señal útil. © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 43 Pruebas en la entrega de servicios de 100G, lado Cliente 100 Gb/s Pruebas del lado Cliente Lado Cliente Lado Linea CFP Opticas: • C-WDM: 4 ch at 1300nm OA OA Referencia: 1 parte de 100G_ FO Lado Cliente 100 GE Mux CFP Demux CFP Red: • Punto apunto (max 40km) Problemas posibles • CFP defectuoso (potencia, λ) • Pérdida • Niveles de potencia Pruebas de BER / Trafico: • Directo en CFP (back to back) • Prueba de BER (larga duracion) • Prueba fuera de servicio RFC 2544 o Y.1564sam Pruebas Opticas • Pasa/ No Pasa => reemplace CFP • Inspección de conectores NOTA: Entrega de servicios. © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 46 Interfaces y Productos Router Transport NE TDM and Packet Switch Fabric - Soporta 100GE y OTU4 Client I/F 100GigE DWDM I/F AND OTU4 OTU4+ T-BERD/MTS 8000 •100GigE/40GigE T-BERD/MTS 8000 OSA, Fiber Char. •Ethernet/IP Throughput & QoS •OTU3/4 Connectivity OSNR, Center Wavelength, Spacing, Tilt, Bandwidth •40G SONET/SDH © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 47 47 Inspección de conectores Siguiendo el simple proceso de “INSPECIONAR ANTES DE CONECTAR” se asegura que las caras de los conectores estén limpias antes de acoplarse. INSPECCIONAR LIMPIE ¿ESTA LIMPIO? SI CONECTE © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 48 Definición del problema y cómo resolverlo Mi prueba muestra errores, ¿cuál es el siguiente paso? High-speed aplica a: - 100GE OTU4 OC-768/STM-256 40GE OTU3 • 100G trae innovaciones incluyendo CFP con arquitecturas muy complejas • Interfaces de 100G son típicamente LR4 incluye 10:4 muxing CFP Electrical pins 10 Tx/Rx lanes LR4 optical 4λ El siguiente paso es validar la condición y el status de la interfaz óptica © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 49 Prueba del CFP: Prueba de Campo Reduce el tiempo de resolución de problemas • • Una prueba óptica pero en campo Valida la correcta operación CFP/CFP2/QSFP+ • Conexión directa en el equipo de medición •Elimina posibles dudas con respecto al desempeño de las redes de alta capacidad Usos: • Pre-screening: entrega de servicio •Troubleshooting: En errores presente en la red, el troubleshooting se inicia con la prueba óptica © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 50 Anatomía de la prueba óptica Diagrama de la prueba y generación de reporte Error Log Tiempo de la prueba calculado deacuerdo al objetivo de BER CFP or QSFP+ Test list BER threshold or stop on error Clock offset with range Report Generation © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 51 Niveles de Potencia Límites de niveles de potencia tanto Rx como Tx LWDM asignación de rangos por lambda © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 52 Pruebas BER Prueba de larga duración (BER) • Consideraciones: Verificar documento MEF 23.1 para poder determinar los umbrales, así mismo el tiempo definido para la entrega de los servicios. JDSU recomienda una prueba de larga duración para conocer la estabilidad del enlace, 24 hrs es una prueba aceptable, sin embargo en la experiencia que se tiene con otros proveedores en la entrega realizan prueba de hasta 48 hrs y clientes que reciben enlaces de 100G exigen pruebas de 7 días. La definición estará de acuerdo con los umbrales del MEF 23.1, así como las consideraciones que se establezca entre el proveedor y sus usuarios finales. © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 53 Pruebas Recomendadas para Activación del Servicio J-QuickCheck for Ethernet • Pre-test aprovisionamiento del enlace • Detecta tipo de far-end loopback RFC 2544 o Y.1564sam • throughput, latencia, packet jitter, frame loss y CBS (prueba de ráfagas) Uni & Bi-directional test support • Mismo BW en upstream y downstream, o diferente © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 54 Pruebas de Transparencia – Verificar que el enlace sea capaz de verificar que los protocolos de control en L2 sean transparentes y permita el paso de tramas tipo BPDU – Verificar que se puedan configurar tramas STP, RSTP, MSTP, LLDP, GMRP, GVRP, CDP, VTP © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 55 Loop Back. Escenarios de Prueba 100GE/OTU4 Loop Fisico: transmisión MTS Line I/F Hard fiber loopback Prueba con loop lógico: transmisión en capa 2 & Transparencia MTS MTS Line I/F Capa 3. Fin a Fin MTS Core Router Core Router Line I/F © 2013 JDS Uniphase Corporation | MTS JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 56 Soluciones de JDSU Pruebas en Redes de Alta velocidad El Módulo de pruebas de Transporte 40/100G La solución ideal para pruebas de activación – Caracteristicas – Integra CFP, QSFP+ optica No se necesita intercambiar opticos para pruebas100GE y 40GE – Latencia, alta precisón : 100 nsec – – – – – El mas rápido en ejecutar el RFC254 J-Proof Prueba de transparencia en capa 2 10 flujos CoS Y.1564 SAMComplete Escalabilidad (E1 a 100G con MSAM; OSA) OTN Completeness – GCC transparency, Round-Trip Delay – Optimizado para el campo – Plataforma MTS lider en el mercado – Uso rudo y operación con baterias © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 58 Solución Completa CSAM puede utilizarse en el MTS8000 y en el MTS-6000a v2 C8300 MSAM Module Dual-port 10G SFP+ T-BERD/MTS 8000 CSAM Module 40G-100G La solución más versatil y un tamaño menor T1/E1 hasta 100G en uno solo (CSAM + MSAM) Se puede combinar con OSA / fibra (pruebas de dispersión) Soporta puerto Dual de 100G © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 59 El nuevo modulo de 100G La solución más pequeña y portátil del mercado en MTS 6000A Basado en la nueva generación de CFP2, T-BERD/MTS 6000A Soporta QSFP+ (40G) & SFP+ Totalmente equipado para • Ethernet + OTN • Prueba óptica de interfaces • Script de pruebas y metodologías en el menor tiempo © 2013 JDS Uniphase Corporation CSAM Module | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 60 Capacidad total en el MTS-6000A v2 Ideal para pruebas de fibra, metro y transporte Modulos para pruebas de Fibra OTDR Loss Test set IL, ORL Dispersion: PMD and CD Attenuation profile Broadband Source MSAM Full electrical to 10G – Dual port CSAM Full 100G & 40G Testing Modulos OSA CWDM/DWDM testing (1250nm to 1650nm) Single/Dual Port options Channel Isolation Drop © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 61 Resumen de pruebas ópticas : Covertura total En el campo, la interfaz óptica debe comportarse de manera óptima En el laboratorio existe un aseguramiento de acuerdo a estándar Prueba optimizada para campo ONT provee pruebas detalladas de calidad Operación Óptica Cumplimiento de estándar - BER Verification - BER Tests per lane - PPM Clock Range Test - Crosstalk Test - Power Range Check - Skew dynamic skew - Excessive Skew Check - PPM Clock Range Test Entrega servicios - Power level check - Latencia, alta precisón : 100 nsec - RFC 2544 con CBS integrada - Prueba transparencia - Y.1564 sam con CBS integrada True clock domain-based Dynamic Skew is the most effective way to stress CFPs & gearboxes Static Skew disponible en T-BERD/MTS © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 62 Nuevo Pruebas Básicas - FiberCompletePlusTM Realizce todas las pruebas básicas de calificación… … en una conexión de Fibra, presionando un solo boton. 1 Conexión de Fibra 1 Botón a oprimir 5 Pruebas 1 Proceso completamente automático Verificación de continuidad. Pérdida de Inserción (IL) bi-direccional con pasa falla ORL Bi-direccional con Pasa/Failla Distancia OTDR o Localizador de Fallas IL/ORL/Distancia/OTDR © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 63 Nuevo Caracterización de Fibra Automatizado Pruebas completas de caracterización de Fibra mas fácil y rápido que nunca Inspección FiberComplete IL / ORL OTDR Integra inspección de conectores, FIberComplete y mediciones de dispersión mediante un Switch y una secuencia automática. Combinación de un MTS-8000E con un 6000 para tener una mejor relación precio – funcionalidad. Dispersión Cromática PMD Perfil de Atenuación © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 64 El Primer analizador de PMD en servicio (i-PMD) Califica una red DWDM basada en ROADMS de alta velocidad sin interrumpir el tráfico. Optimice la inversión : Combina 3 instrumentos en uno : PMD, OSA-HiRes e I-OSNR Pruebas en cualquier punto de la red con un solo técnico Nuevo High Resolution OSA In Service PMD In Band OSNR © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 65 Portafolio JDSU – Análisis de Espectro Channel Checkers Verificadores Tunable Source TLS-55 Channel Checkers OCC-55 OCC-56 OSA – Compactos OSA – Alto Desempeño OSA-110 Series OSA-110M OSA-110H OSA-110R OSA-500 Series OSA-500M OSA-501M OSA-500 OSA-500RS CWDM OSA COSA-4055 © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 66 La familia de analizadores de Espectro ¿Cual es la Aplicación? Instrument Class CWDM+ DWDM ROADM Systems NG-DWDM 400G+ - - - - + min ch spcg 33GHz + - - + min ch spcg 33GHz + OSA-110R + min ch spcg 33GHz + + - OSA-500M overkill min ch spcg 25GHz overkill - - overkill min ch spcg 25GHz overkill - - overkill min ch spcg 25GHz overkill + - - min ch spcg <6.25GHz - - + Instrument optical res-BW Wave-range CWDM DWDM + + - Channel Checker OCC-55 ~4 nm Full OCC-56 ~0.3nm C-band "Mini" OSA COSA-4055 ~4nm Full High Performance OSAs OSA-110H high power OSA-501M ch-drop 0,1nm 0,038nm Full band Compact OSA Full band OSA-110M OSA-500RS High Res OSA E81HROSA-C 0,003nm C-band © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 67 Resumen – Soluciones para 100G Lado Cliente Lado Línea 100 GE CFP OA OA Mux CFP Demux CFP OSA ETH SCFiber / P5000i MTS-8000E CSAM 100G Module Pruebas de BER / Trafico: • Directo en CFP (back to back) • Prueba de BER (larga duracion) • Prueba fuera de servicio RFC 2544 o Y.1564sam FiberComplete + OTDR DISPAP Module OSA-110R / 500R Caracterización de Fibra Lado Cliente MTS-6000AV2 BERT IL/ORL/OTDR CD/PMD/AP Análisis de Espectro OSNR/Potencia © 2013 JDS Uniphase Corporation | JDSU CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY INFORMATION 68 ¿Preguntas? Gracias por su atención
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