Introductie Lambda networking

Transcriptie

1 Introductie Lambda networking Erik Radius Manager Netwerkdiensten, SURFnet SNB Master Utrecht, 14 Mei 2004

2 Inhoud van dit verhaal Communicatiemodel voor dummies Glasvezel techniek Lambda networking, NetherLight

3 Inhoud van dit verhaal Communicatiemodel voor dummies Glasvezel techniek Lambda networking, NetherLight

4 Communicatiemodel voor dummies Glasvezel is een transmissie-medium

5 Inhoud van dit verhaal Communicatie model Glasvezel techniek Lambda networking, NetherLight

6 Geschiedenis v.d. glasvezel Tot jaren 50: nuttig in medische optica microscopie, endoscopie Ontwikkelingen in periode t.b.v. telecom Laser, laserdiode glasvezel met lage demping Commerciële toepassing vanaf 1970 Basis van netwerken wereldwijd

7 Glasvezel principe Geleiding van licht door dunne glazen cilinder Singlemode fiber: kern + mantel Lage demping dankzij interne reflectie

8 Multimode en singlemode 2 hoofdsoorten glasvezels Multimode laat meerdere stralenmodi door (kern: 50 / 62,5 µm) Singlemode laat slechts 1 stralenmodus door (kern: 9 µm)

9 Demping vs. frequentie van diverse media short range long range Source: Corning Corp. High Speed Mucho bandbreedte? Grote afstand? Dan glasvezel

10 Kabel voor ondergronds gebruik

11 Laserlicht LASER is een acroniem: Light Amplification through Stimulated Emission of Radiation Laserlicht heeft zuivere kleur / golflengte Technisch symbool v. golflengte: λ (lambda) Diverse lasergolflengten voor fiberoptics gestandaardiseerd Volgens het ITU-GRID laser typen voor fiber

12 Informatie versturen met laserlicht Lichtsignaal is de draaggolf Data wordt op draaggolf gemoduleerd (AM) Vergelijkbaar met AM radio Modulatie: licht = 1 / donker = 0 Zender: Laserdiode Doorgaans met externe modulator voor bitrate >Gb/s Ontvanger: fotodiode

13 Modulatie formaten (1) Non-return-to-zero (NRZ) modulation a sequence of 1s is transmitted without the light level falling back to its zero level in between each bit. Return-to-zero (RZ) modulation the light level always falling back to its zero level in between bits, even in a succession of 1s.

14 Modulatie formaten (2) NRZ is simpeler te bouwen en meest wijdverbreid RZ zeldzaam (ultra-longhaul transport) Minder vatbaar voor chromatische dispersie en PMD Complexer modulatievormen onder studie in labs Denk dan aan QAM, etc Hogere spectrale efficiëntie (meer bit/s per Hz) technisch haalbaar, maar anno nu (2004) nog niet opportuun

15 Multimode versus Singlemode Multimode Betaalbare connectoren & lasers Bandbreedte beperkt door mode-dispersie tot 1Gb/s bij max. 1km Veel gebruikt in LANomgeving, gebouwbekabeling Singlemode Dure connectoren en lasers Bandbreedte bijna onbegrensd (dankzij DWDM techniek: >2Tb/s) Door hogere kosten vooral in gebruik voor backbone, City-ringen, etc.

16 DWDM: stapelen van signalen MUX conversie naar lambda s + mengen OA versterkt breed λ- spectrum OADM lambda add/drop DEMUX uiteenrafelen lambda s + conversie naar neutrale kleur Meerdere (~ ) kanalen in 1 glasvezel mogelijk Versterking met OA s: elke km

17 Inhoud van dit verhaal Communicatie model Glasvezel techniek Lambda networking, NetherLight

18 Optische bandbreedte: ruimte voor groei X & γ-rays visible light fibre spectra infrared waves microwaves Radio/TV 300pm 300nm 300µm 300mm 300m Attenuation (db/km) Loss too high nm 50 THz Bandwidth (500 channels with 100 GHz spacing) Wavelength (nm) EDFA Loss too high THz 45 lambda 100GHz Optical transport windows: 1: 850nm short reach 2: 1310nm intermediate reach 3a: 1550nm long reach : C-band 3b: 1600nm : L-band Bron: Gert Nieveld, Global Crossing

19 Groeistuipen tijdens de Internet hype Morgan Stanley, 2001 Optical transmission costs halve every 9 months (Scientific American, Jan.2001) Bandwidth grows three times faster than computer power (George Gilder, Telecosm, 2000) New DWDM systems under development can carry up to 10 terabits per fiber (Techtarget.com, 05/03/01)

20 Lambda networking Lambda Technische aanduiding van golflengte Ook: afzonderlijk kleurkanaal in een DWDM transmissiepad Ook: transparant SONET circuit, end-to-end Bandbreedte typisch 1Gb/s, 2.5Gb/s of 10Gb/s Lightpath Een lambda of een SONET circuit dat zich zo gedraagt Hele lightpath bevind zich op laag 1 van het OSI model Lambda networking Optische netwerken waarbij flexibel met kleurkanalen kan worden gemanipuleerd Optisch versterken en schakelen op kleurnivo Kleurkanalen aan rand van het netwerk termineren maar in de backbone zoveel mogelijk ongemoeid laten

21 NetherLight testbed Optical Internet exchange point in Amsterdam Built and operated by SURFnet Experiments with light path provisioning in a multi domain environment: GLIF

22 Global Lambda Integrated Facility (2Q2004) 10 Gbit/s New York MANLAN Stockholm NorthernLight 2.5 Gbit/s 2x10 Gbit/s IEEAF 10 Gbit/s 10 Gbit/s 2.5 Gbit/s Tokyo WIDE IEEAF 10 Gbit/s 10 Gbit/s Seattle Los Angeles 2x10 Gbit/s Chicago SURFne t 10 Gbit/s NSF 10 Gbit/s Amsterdam DWDM SURFnet Dwingeloo ASTRON/JIVE 10 Gbit/s 10 Gbit/s 10 Gbit/s 10 Gbit/s 2.5 Gbit/s 10 Gbit/s SURFnet 10 Gbit/s 2.5 Gbit/s Sydney AARnet Tokyo APAN London UKLight Geneva CERN Prague CzechLight

23 Vragen?

24 Leesvoer op het web Geschiedenis en beknopte chronologie van glasvezel optica Brainspin Fiberoptics, educatieve website van AT&T Korte tutorials over optical networking te vinden op o.a. En vergeet de NetherLight / GLIF websites niet!

25 Dank voor jullie aandacht Erik Radius Manager Netwerkdiensten, SURFnet