Uvođenje 100G koherentne tehnologije u DWDM transportnoj mreži Vip mobile i Telekom Austrija Grupe Telfor 2013, Belgrade Monday, 02 December 2013
Agenda > Uvod > Razlozi za uvođenje 100G > Koherentna tehnologija u DWDM sistemima > 100G strategija i izazovi > Implementacija 100G tehnologije > Pravci razvoja ka višim protocima Page 2
Uvod Monday, 02 December 2013
Vip mobile je: > Član Telekom Austrija Grupe koja ima više od 23.8 miliona korisnika u 8 zemalja i oko 16.200 zaposlenih > Najveća grinfild investicija u Srbiji, do sada: > Više od 789.9 miliona evra uloženo u licencu, mrežu, poslovanje... > Više od 900 zaposlenih /kreiranih novih radnih mesta > Poslovanje sa više od 100 domaćih kompanija omogućilo je dodatnih 1500 novih radnih mesta > Ekskluzivni strateški partner Vodafona Page 4
> Telekom Austrija Grupa posluje u fiksnoj i mobilnoj telefoniji. Belorusija > Grupa ima članice u osam zemalja: > A1 Telekom Austria (Austrija) > Mobiltel (Bugarska) > Velcom (Belorusija) > Vipnet (Hrvatska) FL FL Austrija Slovenija Hrvatska Srbija Bugarska > Si.mobil (Slovenija) Makedonija > Vip mobile (Srbija) > Vip operator (Makedonija) > mobilkom liechenstein (Lihtenštajn) Telekom Austria Group 2013 Page 5
HSPA+ najbrža mreža u Srbiji > Najnovija HSPA+ tehnologija > Brži prenos podataka i unapređeno korisničko iskustvo > Brzina preuzimanja podataka do 42 Mbp/s > HSPA+ pokriva sve gradove u Srbiji sa više od 10.000 stanovnika i mnoga manja mesta (preko 72% populacije) > #1 mobilna mreža u Srbiji (nagrada magazina Connect) > Uspešno testirana LTE tehnologija u postojećoj mreži Page 6
TAG_video Monday, 02 December 2013
Statistika 15816 km TAG magistrale 43 PoPs u 20 zemalja Potpuno redundantna mreža nacionalne magistralne mreže Austrija, Slovenija, Bugarska, Srbija, Hrvatska, Makedonija >52000 servisa Page 8
Page 9
Razlozi za uvođenje 100G Monday, 02 December 2013
Tržišni aspekti Source: Alcatel-Lucent, Feb 2012 Page 11
Prognoza porasta saobraćaja 140 120 23% EB mesečno 100 80 60 21% Fiksni Internet WAN, IP VoD, TV Mobilni podaci 40 20 0 20% 66% 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Ukupan IP saobraćaj EB (Exabyte)=10 9 GB By Type (EB per Month) 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Fixed Internet 31.339 39.295 47.987 57.609 68.878 81.818 Managed IP 11.346 14.679 18.107 21.523 24.740 27.668 Mobile data 885 1.578 2.798 4.704 7.437 11.157 Total IP traffic 43.570 55.552 68.892 83.836 101.055 120.643 Složena godišnja stopa rasta: CAGR= Krajnja vrednost Početna vrednost 1 Br. godina 1 Source: Cisco VNI, 2013. Page 12
Prognoza porasta saobraćaja > IP saobraćaj je na globalnom nivou porastao oko 4 puta u poslednjih 5 godina. Predviđa se povećanje ukupnog IP saobraćaja u periodu od 2012 do 2017 po složenoj godišnjoj stopi rasta od 23% (CAGR) što predstavlja trostruki porast u periodu od narednih 5 godina. > Oko 50% celokupnog IP saobraćaja do 2017-te godine generisaće tzv. non-pc uređaji kao što su TV prijemnici, tableti, mobilni telefoni i M2M moduli. > Saobraćaj koji generišu bežični uređaji premašiće u 2017-toj saobraćaj generisan od strane fiksnih terminala. > U 2017 količina podataka koja predstavlja ekvivalent digitalnog zapisa svih do sada snimljenih filmova globalno će se razmenjivati svakih 3 minuta. Internet mreža će isporučivati 13,8 petabajta na svakih 5 minuta(1pb=10 6 GB). > Broj uređaja konektovanih na IP mreže biće skoro 3 puta brojniji od ukupne populacije stanovišta u 2017, skoro 3 uređaja po glavi stanovnika. Year Globalni Internet saobraćaj 1992 100 GB na dan 1997 100 GB na sat x 24 2002 100 GB u sekundi x 3600 2007 2,000 GB u sekundi x 20 2012 12,000 GB u sekundi x 6 2017 35,000 GB u sekundi x 3 Izvor: Cisco VNI, 2013 Page 13
Izazovi za servis provajdere > Brz porast saobraćaja u širokopojasnim mrežama generisan video aplikacijama, > Moraju se obezbediti veći kapaciteti uz optimalne investicije i očuvanje stabilnih prihoda, > Optimizacija troškova poslovanja (TCO): > Optimizacija CapEx troškova uz racionalno korišćenje resursa, > Optimizacija OpEx troškova kroz unapređenje i pojednostavljenje procesa održavanja. > Što brži povraćaj investicija (ROI), > Poboljšanje kvaliteta servisa (QoS) i zadovoljstva korisnika: > Pojednostavljenje proces implementacije i održavanja, > Unapređenje performansi mreže i visok kvalitet usluge kroz brzo uspostavljanje servisa i otklanjanje smetnje (strožiji SLA ugovori), > Efikasna i fleksibilna iskorišćenost optičkih resursa transportne mreže. Page 14
Izazovi za servis provajdere > Konvergencija servisa i tehnologija ka jedinstvenoj IP mreži zahteva prilagođavanje arhitekture OTN mreže kao i povećanje ukupnog kapaciteta. > Konsolidacija i grooming saobraćaja na manji broj talasnih dužina u cilju što efikasnijeg upravljanja i zaštite servisa. > Pomeranje fokusa provajdera sa connectionbased servisa na web based servise zahteva ulaganje u razvoj mreže uz spor povraćaj investicija. Razna istraživanja predviđaju porast saobraćaja 50-60% godišnje. Broj korisnika Interneta enormno raste, kao i protok po korisniku što predstavlja konstantan pritisak na kapacitete metro i magistralnih mreža. > Početno ulaganje u razvoj 100G transportne mreže u kasnijoj fazi dovodi do pojeftinjenja cene po bitu kao i do optimizacije OpEx-a što ostavlja prostora za ulaganja u ostalim segmentima mreže. 100G DWDM koherentna tehnologija Page 15
Koherentna tehnologija u DWDM sistemima Monday, 02 December 2013
Koherentni prenos > Na bitskim brzinama iznad 10 Gb/s raste uticaj hromatske disperzije, disperzije polarizacionog moda, optičkog šuma i nelinearnih efekata u vlaknu, što značajno degradira kvalitet i smanjuje domet optičkog signala. > Klasični modulacioni formati kao što su NRZ (Non-Return-to-Zero) i RZ (Return-to-Zero) zasnovani na OOK (On-Off Keying) nisu u stanju da sa zadovoljavajućim kvalitetom prenesu optičke signale pri bitskim protocima većim od 10 Gb/s. > Na brzini od 40 Gb/s uticaj hromatske disperzije četvorostruko je veći u odnosu na brzine od 10 Gb/s. S druge strane spektar signala se takođe značajno proširuje što proporcionalno povećava količinu šuma koji se detektuje u prijemniku. Ovo je ekvivalentno degradaciji od 6 db u optičkom budžetu i smanjenju dužine regeneratorske sekcije 40Gb sistema za oko 4 puta. Sve ovo posledično utiče i na smanjenje broja talasnih dužina sistema. > DP-QPSK (Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying) - optimalno resenje. > Nova generacija DWDM sistema: optimalna modulacija, koherentna detekcija, ultra brza digitalna obrada signala bazirana na kompaktnim i energetski efikasnim elektronskim komponentama u CMOS tehnologiji. Page 17 Vip Vip mobile mobile d.o.o. d.o.o. Beograd
Koherentni prenos Polarization Division Multiplexing (PDM) T > QPSK modulacija je znatno otpornija na nelinearne efekte jer ima stabilniju amplitudu signala. // Quaternary Phase Shift Keying Page 18 Polarizovani nosilac (50GHz) (QPSK) 4 fazna stanja (2 bita) 4 bita po simbolu protok 25 Gbaud/s plus overhed > QPSK modulisan signal može preneti veću količinu informacije odnosno 2 bita po simbolu. To znači da za protok od 100 Gb/s brzina simbola iznosi 50 Gbaud/s. > Dva QPSK signala, na istoj frekvenciji, sa međusobno ortogonalnim polarizacijama, tako da između njih ne dolazi do interakcije. > Dvostruka polarizacija obezbeđuje dva puta QPSK prenos, što praktično omogućava 4 puta veći propusni opseg u odnosu na standardnu OOK. > Primena tehnika fazne modulacije, kroz formate DPSK i DP-QPSK, obezbeđuje veću otpornost na nelinearne efekte u vlaknu što omogućava bolje performanse optičkih sistema. Vip Vip mobile mobile d.o.o. d.o.o. Beograd
Koherentni prenos T // 100G PDM-QPSK Predajnik Koherentni Prijemnik > Po svakoj polarizacionoj komponenti nosioca se prenosi QPSK modulisan signal pa je za svaki kanal u multipleksu potrebno obezbediti koherentni DP-QPSK optički prijemnik sa lokalnim oscilatorom podešenim na frekvenciju koja odgovara datom kanalu. > Nije potrebno dodatno kodovanje na predaji jer se estimacija faze realizuje koherentnim laserom > Na prijemu se vrši razdvajanje signala na horizontalno (X) i vertikalno (Y) polarizovanu komponentu, koje se zatim obrađuju kao nezavisni QPSK signali. > Signali u I i Q-grani se množe signalom iz lokalnog oscilatora, pomoću PIN fotodioda prevode u električni domen i dalje procesiraju. > U bloku za digitalnu obradu signala obrađuju se podaci o amplitudi i fazi signala u električnom domenu, što omogućava efikasnu kompenzaciju CD i PMD izobličenja. Page 19 Vip Vip mobile mobile d.o.o. d.o.o. Beograd
Prednosti PDM-QPSK: > U greenfield primeni kada u sistemu nisu prisutne talasne dužine 10 Gb/s eliminiše se potreba za kompenzatorima disperzije. > Jednostavna implementacija, mali operativni troškovi inženjeringa. > Povećanje dometa zbog male simbolske brzine (do 3000km bez regeneracije). > Kompatibilnost sa 10G sistemima (nema preslušavanja između kanala). > Prijemnik dobija informaciju o amplitudi, polarizaciji i fazi što daje mogućnost za kvalitetnu obradu signala radi eliminacije uticaja CD i PDM. > PDM omogućava duplo veći protok pri čemu se ne menja širina spektra signala. > Napredni DSP algoritam u koherentnom prijemniku obezbeđuje ultra brzu kompenzaciju disperzije, reda nekoliko ms. Page 20 Vip Vip mobile mobile d.o.o. d.o.o. Beograd
100G strategija i izazovi Monday, 02 December 2013
Uslovi za implementaciju 100G > Kompatibilnost sa postojećom optičkom 10G DWDM infrastrukturom. > Tolerancija na standardne vrednost PMD i CMD kao i nelinarna izobličenja. > Zadovoljavanje svih inženjerski zahteva i pravila za implementaciju komercijalnih 10G sistema sa amplitudskim modulacijom. > Razmak između kanala 50 GHz. > Jednostavna implementacija. > Jednostavno upravljanje i nadzor nad mrežom. > Komercijalni aspekt: očekuje se da cena treće generacije 100G uređaja u budućnosti dostigne ekvivalent 6,5 x 10G, odnosno 65G opseg po ceni 10G. * (izvor: Heavy Reading, dec 2012) > Očekivana implementacija 100G sistema je prvo u Core i Long-haul mrežama, a u budućnosti i ka nižim slojevima transportne mreže. Page 22
Prednosti 100G > Visok kvalitet, veliki propusni opseg koji omogućava realizaciju širokopojasnih servisa u svim čvorištima mreže. > Skalabilnost i mogućnost brzog proširenja kapaciteta. > 100G unapređuje efikasnost poslovanja (CAPEX/OPEX) u odnosu na 10G sisteme. > Niža cena po jedinici kapaciteta i jednostavnije planiranje optimizuje troškove. > Mogućnost realizacije servisa na novim protocima (N x 10G, 100G). > Koristi se postojeća 10G optička infrastruktura uz prenos 10G i 100G talasnih dužina na istom WDM sistemu, što omogućava postepenu migraciju servisa sa 10G na 100G transpondere i daje mogućnost korišćenja 10G transpondera u nižim slojevima mreže. Page 23
Implementacija 100G tehnologije Monday, 02 December 2013
TAG BB mreža Page 25
TAG BB mreža > Uređaji 1626LM kapaciteta 77 talasnih dužina 10Gb/s u većem delu mreže, > Uređaji 1830 PSS-32 kapaciteta 44 talasne dužine 10Gb/s (nacionalne mreže u Srbiji, Hrvatskoj i Makedoniji, PoP lokacije u Temišvaru i Sofiji), > Interkonekcija 1626LM/1830PSS na klijentskom nivou (STM-1/16/64, 1GE, 10GE), > Više podmreža, > Posebni TNMS sistemi. Page 26
100G implementacija u 1626 mreži > Instalacija 1830PSS uređaja ekipiranih sa 100G transponderima na važnim saobraćajnim čvorištima u 1626 mreži. Lokacija A Lokacija B Lokacija C GBE 1626LM STM16 2xGBE STM64 / 10GBE TRBC1111 CMDX x TRBD11x1 BMDX BMDX TRBC1111 CMDX x TRBD11x1 1626LM 2xGBE GBE STM16 STM64 / 10GBE 1626LM 2xGBE TRBC1111 CMDX x TRBD11x1 BMDX BMDX CMDX x TRBD11x1 1626LM 2xGBE GBE TRBC1111 STM16 STM64 / 10GBE 1830PSS32 1830PSS32 1830PSS32 1830PSS32 STM64 / 10GBE 112SNX10 112SNX10 STM64 / 10GBE OTU2 112SNX10 112SNX10 STM64 / 10GB Page 27
100G implementacija u 1626 mreži Lokacija A Lokacija B Lokacija C GBE 1626LM STM16 2xGBE STM64 / 10GBE TRBC1111 CMDX x TRBD11x1 BMDX BMDX TRBC1111 CMDX x TRBD11x1 1626LM 2xGBE GBE STM16 STM64 / 10GBE 1830PSS32 11STMM10 11STAR 1830PSS32 11STMM10 GBE STM16 11STAR STM64 / 10GBE 1830PSS32 1830PSS32 STM64 / 10GBE 112SNX10 112SNX10 STM64 / 10GBE 112SNX10 112SNX10 STM64 / 10GBE Povezivanje na color i B&W interfejsima obezbeđuje punu funkcionalnost. Page 28
Vip mobile mreža > Uređaji 1830 PSS-32 kapaciteta 44 talasne dužine 10Gb/s (Srbija kao i PoP lokacije u Temišvaru, Sofiji, Zagrebu, Skoplju), > Jedinstvena platforma za nadzor i upravljanje. > TOADM konfiguracija. Page 29
Korišćenje EPT softvera u procesu planiranja i implementacije Zahtev za servis Planiranje Evaluacija Implementacija Evidentiranje podataka o kablu Zahtevi za raspoloživost Planiranje kapaciteta Optimizacija budžeta Topologija mreže EPT Vrednosti parametara kabla Servisi Merenja na terenu Projekat Lista materijala Uputstva za instalaciju EPT Konfiguracioni fajl Šema ekipiranja Integracija u NMS NMS Balansiranje nivoa Implementacija servisa Commissioning izveštaj Page 30 Vip Vip mobile mobile d.o.o. d.o.o. Beograd
Softver za planiranje EPT ( Electronic Planning Tool ) Konfig. fajl Network Commissioning Σ NE - Novi dizajn ili upgrade NMS NMS Alat za planiranje 1 2 - Kreiranje servisa Plan Implementacija 3 NMS - retrieval of network configuration Upravljanje NMS Trejsovanje kanala Monitorisanje servisa Dijagn. alarma > Softverski alat za automatsko projektovanje i planiranje optičkih mreža za uređaje Alcatel- Lucent 1830 PSS. > Omogućava brže i jednostavnije planiranje i brzu implementaciju. Page 31 Vip Vip mobile mobile d.o.o. d.o.o. Beograd
100G implementacija u 1830PSS mreži > Optimizacija linijskog dela optičkog sistema Sofija-Niš-Beograd-Novi Sad- Zagreb: > Zamena pojačavača, > Zamena kompenzatora disperzije. > Instalacija Raman pojačavača na kritičnim optičkim sekcijama, > Usklađivanje frekvencijskog plana talasnih dužina između operatera, > Redizajn OTS strukture na relaciji Novi Sad-Zagreb i Novi Sad-Beograd- Temišvar, > Instaliranje 100G transpondera u Sofiji, Beogradu i Zagrebu, > Harmonizacija NMS sistema. Page 32
100G upgrade u 1830PSS mreži Aktivnosti: > Obezbediti da celokupan hardver funkcioniše ispravno i bez alarma, > Backup uređaja u mreži, > Eksport softverske baze svih servisa, > Brisanje servisa na afektovanim nodovima, > Nakon provere HW alarma zamena hardvera, > Resinhronizacija svih nodova, > Provizioniranje nodova, > Commissioning&Power balancing, > Provera funkcionalnosti celokupnog hardvera, > Import servisa. Page 33
Konfiguracija 100G-10G transpondera Ušteda kanala > 11DPM12 for GbE, STM-16 mapiranje u OTU-2 i povezivanje na 10GbE portove 11DPM12 112SNX10 Page 34 12 portova: 10 x GbE ili 8 x STM-16 ili kombinovano do kapaciteta 2 OTU-2
Konfiguracija 100G-10G transpondera 10x10G klijenti 24xGE/STM16 do 2xOTU 112SNX10 TRBD1191 TRBD1191 TRBD1191 TRBD1191 TRBD1191 TRBD1191 TRBD1191 10x10G 10x10G 112SNX10 TRBD1191 Page 35
Vip mobile magistralna mreža > Deo TAG BB JetStream međunarodne mreže, > Nacionalna magistralna mreža, > Direktne veze ka Temišvaru, Zagrebu, Sofiji, Skoplju > TOADM konfiguracija, > Zaštićeni servisi: STM-1/16/64, 1GE, 10GE, > 44 lambde 10/100 Gb/s sa rasterom 100GHz, > Kapacitet do 4,4 Tbps, > 1830 PSS-32 Alcatel-Lucent ROADM, > 8-kanalni komutatori (ruteri), > Fleksibilnost planiranja, projektovanja i implementacije, > Jednostavno održavanje, nadzor i upravljanje, > Brzo prilagođavanje korisničkim zahtevima. Page 36
Pravci razvoja ka višim protocima Monday, 02 December 2013
Pravci razvoja 100G ka višim protocima > Implementacija 100G DWDM tehnologije u mrežama vodećih operatora širom sveta u 2013, pozitivna praktična iskustva, odlične performanse kao i visok nivo standardizacije garantuju da će 100G u narednom periodu dominirati i postepeno preuzeti ulogu 10G magistralnih transportnih sistema. > Dalji razvoj tehnologije mikročipova otvoriće mogućnosti za unapređenje tehnika digitalne obrade signala, poboljšanja kvaliteta koherentnih prijemnika kao i uvođenje novih sofisticiranih modulacionih tehnika. > Minijaturizacija komponenata obezbeđuje rentabilnost novih sistema u smislu većeg stepena integracije, manje potrošnje i dimenzija. > Razvoj 400G sistema ide u 2 pravca: > Kombinacija 4 PDM-QPSK 100G signala (veliki domet, širi spektar, pogodnija za LH mreže), > Kombinacija dva PDM-16QAM 200G signala (manji domet, uži spektar, pogodna za metro i regionalne mreže). > 400G sistemi su u fazi testiranja, aktivnosti na kompletiranju standarda su u toku, prve implementacije očekuju se u 2014 godini. > 400G tehnologija je u potpunosti kompatibilna sa 100G pa je moguća primena bez većih izmena u mreži. Page 38 Vip Vip mobile mobile d.o.o. d.o.o. Beograd
Hvala Monday, 02 Page 39 Decembe