Tornando Realidade a Rede do Futuro. Comunicações ópticas com amplos benefícios

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1 Tornando Realidade a Rede do Futuro Comunicações ópticas com amplos benefícios

2 Introdução Muitas companhias elétricas têm apostado nos investimentos em cabos com fibra óptica incorporada (OPGW). A Internet tem feito muitos desses investimentos rentáveis, permitindo que os cabos de fibra óptica instalados pelas companhias elétricas entre subestações, pudesse ser alugados ou cedidos a operadores de Internet ou telefonia. À fim de evitar às companhias elétricas o custo de instalação de novos cabos OPGW de maior capacidade, ou a utilização de uma parte das fibras alugadas ou cedidas a operadores, a nova geração de equipamentos DWDM de ZIV permite a multiplexação em comprimento de onda aumentando assim a capacidade de transmissão de cada uma das fibras. A versatilidade dos nós WDM de ZIV, junto com o emprego de amplificadores ópticos (SPX-OA) baseados em tecnologias EDFA e RAMAN, e um potente gestor de rede (SPX-View) permite cubrir desde as aplicações mais simples (agregação de vários lambdas em enlaces ponto a ponto) até a criação das redes mais complexas (backbones em malha com comutação automática). A demanda em capacidade de transmissão tem crescido de forma exponencial, e os serviços tradicionais das companhias elétricas de voz, dados de telecontrole e teleproteção, venham agregando novos serviços como por exemplo o transporte de dados da rede corporativa, VoIP, câmeras IP para o controle de subestações, termografia, SCADA sobre TCP / IP (IEC 104), SNMP, HTTP e uma multidão de outros serviços. Contudo, em numerosas ocasiões, a infraestrutura de fibra óptica existente demonstra-se insuficiente para esta capacidade. UNI CCI NMS SPX-VIEW -A -T CCI -T Antes da implantação de novas aplicações para a geração distribuída, a teleleitura de medidores (AMR), a gestão de demanda das redes de distribuição, o telecontrole da rede de MT e sistemas de proteção mais complexos, faz-se necessário aumentar a capacidade de transmissão das redes de comunicações. É o que se conhece como Smartgrid: as novas redes elétricas inteligentes do futuro que necessitarão de canais de comunicações de maior capacidade. -T CCI -A -T MANAGEMENT PLANE CONTROL PLANE CCI TRANSPORT PLANE UNI UNI WDM Mesh Network UNI : Network Management Interface -A: Network Management Interface for ASON Control Plane (ASON = Automatically Switched Optical Network) -T: Network Management Interface for Transport Control Plane : Optical Connection Controller CCI: Connection Controller Interface UNI: User to Network Interface ZIV NMS: ZIV Network Management System IP/SDH Networks IP/SDH Networks IP/SDH Networks IP/SDH Networks

3 Comunicações ópticas com amplos benefícios Características principais Devido aos novos serviços que estarão disponíveis nos centros de transformação ou subestações secundárias, será necessário dispor de um canal de comunicações no núcleo central e na rede de transporte, capaz de transportar Gb/s ou Tb/s ao invés de Mb/s ou kb/s. A família de equipamentos WDM (CWDM e DWDM) de ZIV prevê esta capacidade de transporte, tanto para os serviços tradicionais como para todos aqueles serviços de nova incorporação. A evolução das redes ópticas existentes exige novas redes dotadas de adaptabilidade ao tipo e caso de serviço, nas quais a largura de banda sob demanda possa ser provisionado de maneira rápida e eficaz, com elementos de rede que ofereçam alta disponibilidade e grande capacidade de comutação, sendo ao mesmo tempo flexíveis e com grau de escalas. A nova gama SPX WDM de ZIV inclui potentes nós de comutação óptica equipados com módulos ROADM capazes de comutar lambdas de forma dinâmica e em tempo real, assim como de extrair e inserir canais ópticos de comprimento de onda DWDM. A combinação de ROADMs com transponders com saída óptica de comprimento de onda sintonizável DWDM e módulos de supervisão de rede, que avaliam a qualidade de um enlace determinado (potências, relação sinal/ ruído por lambda, etc.), permitem ao plano de controle implementar em tempo real a provisão de caminhos e portadoras ópticas, e configurar automaticamente dezenas de enlaces ópticos. Contrariamente às topologias clássicas em anel, hoje em dia as redes malhadas emergem como resposta à demanda de alta disponibilidade, estando baseadas em nós de comutação óptica reconfiguráveis dinâmicamente, e tudo gerenciado desde um plano de controle que proporcione inteligência à rede. CORE NMS SPX-VIEW METRO ACCESS SPX-04 SPX-04 SPX-04

4 SPX-04 Simplicidade. Multiformato de dados até 2.7 Gbps. Agregado xwdm até 4 canais. Baixo custo. Tecnologias SFP. Fácil instalação. Baixo Consumo. Plataforma multiserviço até 10G: GbE, Fibre Channel, STM-n/OC-n. Benefícios Carrier-Cass. Versatilidade do equipamento: CPE, POP, HUB. Suporta enlaces ponto a ponto, anéis e extração e inserção (OADM) linear. Até 64 2,5 Gbps ou Gbps. Agregado GFP/VCAT até 10 Gbps. Gestão: Performance Monitoring e Provisioning. Interoperabilidade com outros fornecedores. Tecnologias SFP/XFP. Ótima relação custo/benefício. SPX-04: Sistema óptico para redes de Acesso e Metrô O SPX-04 permite a multiplexação de até 4 canais bidirecionais, utilizando a tecnologias xwdm, com um largura de banda máxima de 2,7 Gbps por canal. O SPX-04 é uma plataforma compacta formada por 4 subsistemas: um para a conversão óptica (até 4 conversores de comprimento de onda composto de receptor 3R), um para alimentação redundante e balanceada ( 48Vcc ou 220 Vca), um terceiro para o sistema de gestão, e o último para executar a funcionalidade extrair e inserir canais ópticos de comprimento de onda (CWDM ou DWDM). O SPX-04 está orientado para redes ópticas de acesso e metropolitanas. A plataforma admite distintos formatos de dados em distintas velocidades: Gigabit Ethernet, SDH (até OC-48), Fibre Channel, FICON, Video digital SDI, etc. As distâncias de transmissão podem alcançar 100 km sem amplificação ou regeneração elétrica. São possíveis distintas configurações através desta plataforma, tais como: ponto a ponto, extração e inserção linear ou anéis ópticos. Uma aplicação típica desta plataforma é a interconexão de diferentes redes LAN mediante fibra óptica; aplicações de recuperação perante desastres em ambientes SAN conectando dois centros de processamento de dados (principal e de back-up), overlay de distintos serviços em fibras ópticas existentes, por exemplo, a adição de canais em fibras existentes, regeneração de sinais xwdm deteriorados por dispersão de fibras em aplicações para muito longas distâncias e também a possibilidade de criar caminhos redundantes 1+1 utilizando um módulo de comutação óptica PSNL.64. O SPX-04 é um sistema flexível e compacto graças ao uso das tecnologias SFP tanto nas interfaces de linha quanto de acesso. Seu grau de escala permite otimizar o investimento inicial com poucos canais e ir crescendo («pay as you grow»). : Sistema de transporte óptico CWDM / DWDM O é uma plataforma de transporte óptico multiserviço orientada a redes ópticas de acesso, metropolitanas e regionais. O dispõe de uma grande faixa de soluções para distintas aplicações: conversão de lambdas, agregado óptico de canais (tecnologias CWDM/DWDM), agregado elétrico de canais assíncronos (tecnologias GFP/LCAS) e outras. Os módulos tipo plug-in no admitem multiformato de dados (GbE, SDH/Sonet, FC, Ficon, video SDI) e são 3R (receiving, reshaping, retiming) até 2,7 Gbps ou 10 Gbps e opcionalmente podem incorporar um PM (performance monitoring) e um código de controle de erros (algoritmo FEC Reed-Solomon) para melhorar a BER do enlace óptico. A plataforma pode ser utilizada como Hub, nó POP ou CPE, em diferentes topologias (ponto a ponto, extração e inserção linear, anel, com ou sem redundância). Sua arquitetura modular e seu grau de escala são dotados de grande versatilidade à plataforma e permitem utilizá-la como um nó POP (Point Of Presence) em um anel metropolitano, como um nó CPE (Costumer Premise Equipment) em um ambiente corporativo, mediante um ponto a ponto, ou como um nó tipo Hub em um anel regional. Segundo o dimensionamento de necessidades do sistema e a localização na rede, podem ser selecionados dois chassis distintos ( para 4 slots e + para 12 slots), com distintas capacidades quanto ao número de slots, mas com as mesmas funcionalidades operativas, e quanto ao tipo de módulo em cada chassis. Todas as interfaces ópticas são transponders do tipo SFP (até 2,5 Gbps) ou XFP (até 10 Gbps), o que permite otimizar as existências de reposições em componentes ativos eletro-ópticos. +

5 Comunicações ópticas com amplos benefícios : Sistema óptico ROADM reconfigurável Nó D Nó E Nó C A Plataforma é um sistema ROADM com grau 8 de escala, baseado em módulos de comutação óptica do tipo WSS (Wavelenght Selective Switch), módulos de amplificação óptica do tipo EDFA de dupla etapa, com possibilidade de compensação de dispersão cromática, e módulos de monitoração de parâmetros ópticos (OPM) que permitem a monitoração de parâmetros ópticos como a OSNR, potência por lambda e comprimento de onda. As aplicações típicas do se concentram na implementação de nós ROADM para redes ópticas reconfiguráveis. Oferece provisão dinâmica de caminhos ópticos e largura de banda em redes ópticas malhadas. Uma configuração típica para um nó ROADM de grau 2 bidirecional com inserção e extração de lambdas, estaria baseada em um chassis, 2 x SRAD.96 módulos (para inserir/extrair os canais), 2 x OADF.96 módulos (que adequam o nivel de potência óptica) e 1 módulo OPMS.96 (para monitoração óptica). Adicionalmente, pode ser complementada com uma plataforma onde se gerariam os canais ópticos a lambda fixa ou sintonizável. Nó B Rede Malhada Nó A Para a operação automática deste tipo de nós (redes ASON), se requer um plano de controle GMPLS. Nesta linha, a plataforma oferece uma interface para controlar o nó mediante qualquer tipo de protocolo de controle, assim como uma interface TL-1, e protocolo SNMP. O é uma plataforma multiserviço que permite o transporte óptico multiprotocolo para sinais digitais de até 100 G/s por lambda (SDH STM-1/4/16/64/256, Fibre Channel, Gigabit Ethernet, OTU- 1/2/3) de modo transparente. Com exceção dos sinais de supervisão do nó, todas as entradas e saída da plataforma são ópticas. Na plataforma se extraem, inserem ou dão lugar às portadoras ópticas dos deltas de frequências DWDM-100GHz/50GHz. A Plataforma pode ser alimentada pela Plataforma, caso em um nó sejam extraídos ou inseridos canais ópticos. A Plataforma alojaria os transponders conversores de lambda DWDM (fixa ou sintonizável). A plataforma básica está baseada em um rack de 19 e 11 unidades de altura com capacidade máxima de alojamento de até 8 módulos. Dispõe de uma unidade de ventilação e controle de temperatura do chassis, um módulo de alimentação ( 48 Vcc) e um módulo de supervisão SNMP e controle (interface TL-1, drivers, etc). Para um nó óptico ROADM de grau 3 com os benefícios de add/drop colorless (qualquer fibra de entrada/saída suporta qualquer canal ou grupo de canais ópticos), drop &continue (extração de um canal óptico e continuação do mesmo canal a outros nós) e broadcast, seriam requeridos: 5 x SRAD.96 (3 para dar rotas aos sinais a cada um dos ramos de entrada/saída ao nó, mais 2 para inserir/extrair canais ópticos no próprio nó), 3 x OADF.96 (um por ramo de entrada/saída ao nó) e, por último, 1 módulo OPMS.96 (para monitoração óptica). Também poderia ser implementada a funcionalidade de directionless (inserção de portadoras ópticas com o mesmo comprimento de onda e com diferente informação, pelos diferentes ramos de entrada ao nó e sem o bloqueio das mesmas), aumentando para 6 o número de SRAD.96 e adicionando tantos comutadores ópticos 3x1 como canais ópticos se inserem/extraem no nó. Modularidade e Grau de Escala Sua arquitetura modular dota a plataforma de grande escala: o par de módulos SRAD.96 mais OADF.96 configuram o front-end para cada ramo que se queira conectar ao nó, incrementando em 1 o grau do ROADM desde um mínimo de 2 (anel bidirecional) até o máximo grau 8 (rede malhada bidirecional). No caso de nós com inserção/extração de canais ópticos, as fibras colorless que se conectam com os transponders, também permitem a conexão de outros WSSs ou Mux/Dmux DWDM que estendam a capacidade de conexão de canais. Arquitetura modular e grau de escala: nós de grau 2 a grau 8. Benefícios Carrier-Cass. Plataforma multiserviço e multiprotocolo: SDH, GbE, Fibre Channel, OTN. Suporta topologias em anel e redes malhadas. Interface XML para integração de qualquer plano de controle. Gestão: Protocolo SNMP, Optical Performance Monitoring e Provisioning. Interoperabilidade com outros fornecedores. Tecnologias: WSS, EDFA, OPM, transponders DWDM sintonizáveis.

6 Características principais das tecnologias EDFA Alta linealidade. Baixo ruído. Parâmetros configuráveis. Booster, préamplificador e. amplificador linear. Monocanal e DWDM. Ganho variável (VGA). Compensação transitórios. Gestão SNMP. Instalação em rack de 19. Alimentação redundante. Características principais das tecnologias Raman Ultra baixo ruído. Ganho configurável. Até 3 lasers de bombeamento. Monocanal e DWDM. Proteção Cass 1M. Canal OSC. Gestão SNMP. Instalação em rack de 19. Alimentação redundante. SPX-OA: Amplificador óptico O amplificador óptico SPX-OA de ZIV é utilizado em enlaces de transporte óptico onde é necessário compensar o efeito da atenuação da fibra óptica. O SPX-OA pode ser utilizado, dependendo da configuração, como booster com elevada potência de saída, no início do enlace, como amplificador de linha ou como préamplificador de elevado ganho no extremo do enlace óptico. O amplificador óptico SPX-OA pode ser configurado para oferecer o melhor rendimento diante dos parâmetros específicos de cada enlace óptico. Baseia-se nas tecnologias EDFA ou Raman ou em uma combinação de ambas, em aplicações em enlaces ópticos long haul. Neste caso, os amplificadores EDFA e Raman combinam-se para reforçar o ganho total do enlace e podem ser utilizados no sentido de propagação da luz (combinando-se com EDFA boosters) ou no sentido contrário ao da propagação (combinando-se com préamplificadores EDFA). Amplificadores EDFA Os amplificadores EDFA podem ser utilizados em aplicações monocanal ou para o transporte de sistemas multiplexados em comprimento de onda DWDM, onde se equaliza toda a banda de operação. Em sistemas que requerem configuração east-west e em enlaces long haul são recomendáveis os EDFA de dupla etapa (préamplificador mais booster), com a etapa intermediária acessível para intercalar filtros de compensação de dispersão (DCMs). Os amplificadores ópticos podem incorporar benefícios tais como: o ganho variável e a compensação de transitórios (picos de potência) ocasionados pelo início do sistema ou a inserção ou extração de lambdas no sinal DWDM amplificado. Amplificadores Raman A tecnologia Raman é utilizada em enlaces de transporte óptico para longas distâncias, sem possibilidade de uso de repetidores ou regeneradores intermediários (distância > 200 Km). Os amplificadores ópticos Raman podem ser utilizados em aplicações monocanal ou com sinais DWDM, dependendo do número de lasers de bombeamento. O amplificador óptico Raman incorpora 2 ou 3 lasers de bombeamento com uma potência óptica total de saída de 500 mw ou 700 mw, respectivamente. Devido a esta elevada potência de saída, o equipamento implementa mecanismos de segurança para evitar lesões oculares (classificação Cass 1M). Este mecanismo controla a potência refletida na fibra óptica troncal e a potência de entrada a comprimento de onda 1550 nm, podendo detectar um conector aberto ou uma ruptura de fibra a várias dezenas de quilômetros do amplificador. Se for necessário, em enlaces onde a localização remota não tem conexão à rede de supervisão, um canal óptico de supervisão (OSC) está disponível a comprimento de onda 1520 nm (supervisão in-band). O amplificador óptico SPX-OA pode ser configurado para oferecer o melhor rendimento frente aos parâmetros específicos de cada enlace óptico. Pode basear-se nas tecnologias EDFA ou Raman ou em uma combinação de ambas, em aplicações em enlaces ópticos long haul.

7 Comunicações ópticas com amplos benefícios SPX-View: Sistema de gestão de rede óptico SPX-View é um sistema que proporciona a gestão integral de uma rede construida com equipamentos de transporte óptico de ZIV: plataformas SPX-04, e. O uso de SPX-View simplifica a monitoração e administração da rede óptica. SPX-View é capaz de descobrir os nós da rede, proporcionando tratamento de alarmes, inventário de equipamentos e monitoração de falhas e rendimento. Todos os nós gerenciados na rede podem ser acessados por múltiplos usuários, existindo diversos níveis de segurança de rede. A interface gráfica, simples e intuitiva («point and click»), proporciona diversas vistas entre as quais se incluem: chasis, alarmes, visualização de rendimento, estado dos nós e configuração de rede. Múltiplos usuários podem acessar ao sistema de gestão de forma simultânea e remota. Quanto à segurança, SPX-View permite fazer cópias de back-up da configuração da rede e guarda um registro das ações dos usuários. SPX-View é uma aplicação J2EE capaz de estabelecer múltiplas conexões com os elementos de rede via protocolo SNMP, mostrando o estado de cada componente do nó. Também são monitoradas as conexões e processos envolvidos no funcionamento do nó SPX. SPX-View é capaz de descobrir os nós da rede, proporcionando tratamento de alarmes, inventário de equipamentos e monitoração de falhas e rendimento. Todos os nós gerenciados na rede podem ser acessados por múltiplos usuários, existindo diversos níveis de segurança de rede.

8 Espanha Matriz (Grupo ZIV): Parque Tecnológico, Zamudio, Vizcaya T: F: Madrid: Parque Tecnológico de Leganés C/ Diego Marín Aguilera Leganés, Madrid T: F: Barcelona: C/ Antonio Machado, 78 Edificio Australia Viladecans, Barcelona T: F: Sevilla: Av. de la Aeronáutica nº 10 (Edificio Helios) Planta 7ª, módulo Sevilla T: F: Las Palmas: Fernando Guanarteme 16. Ofic. 1º A Las Palmas de Gran Canaria T: USA e Canadá: ZIV USA, Inc. Chicago Offices 2340 River Road, Suite 210 Des Plaines, IL T: F: Brasil: Av. Padre Natuzzi, 200 CEP , São Francisco, Niterói, Rio de Janeiro T: F: Cingapura: 10 Anson Road #25-07 International Plaza. Singapore T: F: EAU: Grosvenor Tower, Sheikh Zayed Road Mezzanine Floor, M07. PO Box: 3089 Dubai T: F: Rússia: Krimsky Val, d.3 str. 2, office Moscow T: Para outros países, por favor consulte em nossa página web o nome do nosso distribuidor mais próximo A ZIV se esforça constantemente na melhoria de seus produtos e serviços. Conseqüentemente, a informação técnica que contêm este documento está sujeita a mudanças sem aviso prévio.