Российское 100G оборудование мирового класса км магистральных DWDM сетей Владимир Трещиков к.ф-м.н., директор ООО «Т8» г. Москва

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 г. создано более 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 Красноярск Томск Кемерово Барнаул Новосибирск Дудинка Воркута Ухта Нарьян-Мар Тюмень Омск Сыктывкар Архангельск Петрозаводск Санкт- Петербург Калининград Великий Новогород Псков Вологда Москва Пенза Самара Краснодар Сочи

Успешное внедрение DWDM систем в ОАО «Ростелеком» -«ПУСК» (НТО «ИРЭ-Полюс», «Т8») -7% LM (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 км Всего: более 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 Ростелеком распределение по вендорам

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 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 систем Cуммарный 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 гг. 2. Технология PОN: PON – в 2012 г в СЗ PФ будет установлено более 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.

Технология. Когерентные DWDM системы связи 10 Смена поколений DWDM систем, переход на когерентные DWDM системы – переоснащение отрасли. Два мировых рекорда 100G транспондера «Волга» компании «Т8»: Передача 100G на 4000 км в 80 канальной DWDM системе без компенсации дисперсии. Передача 100G на 500 км без промежуточных активных устройств. DWDM – обеспечивает терабитные скорости передачи. 100/400G: Когерентный прием + цифровая обработка = многократное увеличение емкости и дальности.

Нелинейность в когерентных системах Основная 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 2005 Пуск-М 2007 Пуск-М 2010 Пуск 2012 Волга 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 мукспондеры Минимизация OSNR треб – 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 решения Максимальное P in 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 0,5 дБ/10 дБ усиления log 10 (N) < 58 + P in – NF – Loss – OSNR треб – 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 транспондер ATP-40-4 Транспондер и агрегатор 2,5 Гбит/с Новая DWDM платформа «Волга»

Транспондер и мукспондер 100 Гбит/с 17 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 пс/нм (4000 км волокна SMF) OSNRтр = 12,5 дБ (0,1 нм, BER = ) Российское оборудование мирового класса. ATp Tp-100

100G: DP QPSK, когерентный прием 18 Выбран формат модуляции, рекомендованный OIF: DP QPSK coherent Передаются 4 бита на 1 символ Узкий спектр (ширина = ¼ B) Когерентное детектирование Многоуровневый прием для SoftFEC Электронная компенсация хроматической дисперсии и ПМД OSNRтр = 12,5 дБ.

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 пролетов по 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 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.

Мукспондер 40 Гбит/с 21 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 OSNR крит =11,5 дБ (0,1 нм, BER= )

Сдвоенный транспондер 10 Гбит/с 22 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 OSNR кр = 9,0 дБ (0.1 нм, BER= )

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

OSNR T для 100/40/10 Гбит/с различных производителей Скорость Гбит/с Формат модуляции Требуемый OSNRт, дБ Alcatel* 1626 Т8 Huawei* 6800/ NRZ/RZ, Super FEC 109,09,014,5 (DRZ) 40 DPSK/DQPSK, Super FEC 1411,518,5 100 DP-QPSK SoftFEC , * 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 д Бм) 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 2013 г –250 каналов 100G c сеткой 33ГГц, 25 Тбит/с в С+L или 13 Тбит/c в С-band 2014 г – Nyquist WDM, до 400 каналов 100G с сеткой 25ГГц, 40Т в С+L или 20Тбит/с в C-band. Суперканалы 1Т – 10X100G 2015 г – 2XDP-16QAM 400G, до 40Тбит/с в С-band, дальнейшее расширение до 80 Т в C+L

Емкость передачи- число каналов X 100G 30, ГГц, нм N кан Емк., Тбит/с 1000,8878,75 500,417517,5 37,50,323323,3 37,50, (75 нм) 330, ,5 330, (100 нм) Полоса усиления усилителя Расстояние между каналами Число каналов: Емкость системы: В C+L диапазоне ширина спектра усиления ~70 нм. 1) При сетке 33ГГц помещается 265 каналов = 26,5Тбит/с. 2) Альтернатива – улучшить усилитель до 75 нм и сетка 37,5ГГц дает 25Т 3) Далекая альтернатива – использовать каналы 400G с плохим OSNR и нет чипов

31 Оборудование DWDM со скоростью 25 Тбит/с 2013 г. Идет разработка собственного MSA модуля MSA WDM сетка 33ГГц

32 Найквист WDM - фильтр на Tx стороне 2014 г дает прямоугольный спектр. DWDM сетка 25 ГГц технология суперканалов Преимущество Сужение полосы вплоть до теоретического предела DP-QPSK -4 б/c/Гц DP-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 2015 г. 2 x DP-16QAM в сетке 50ГГц, 40Tбит/с в С-band 2 несущих по 200G=400G в сетке 50ГГц Электрическая фильтрация Tx, Rx OSNRt~17-18 dB, на 5 дБ 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 м^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 – 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 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