Opinnäytetyön Loppuseminaari 18.4.2013 klo 8 Opinnäytetyön nimi: CWDM-migraatio SimuNetiin Joonas Hasu TI09TIVE Toimeksiantaja yritys: KYMP Oy Ohjaava opettaja: Martti Kettunen Työ liittyy hankkeeseen: SimuNet Sopimus opinnäytetyöstä tehty: Kyllä Arvioitu valmistumispäivä: 30.5.2013
Lähdeluettelo Agrawal, P. 2010. Fiber-Optic Communication Systems. Saatavissa: http://site.ebrary.com.xhalaxng.kyamk.fi:2048/lib/kyam/docdetail.action?docid=10441490&p00 Allied Telesyn, 2003. AT-S47 User s Guide. Saatavissa: http://www.alliedtelesis.com/media/datasheets/guides/s47_ug_a_v10.pdf Cisco 40GBASE QSFP+ Modules, 2012. Saatavissa: http://www.cisco.com/en/us/prod/collateral/modules/ps5455/data_sheet_c78-660083.pdf Cisco ONS 15216, 2001. Optical Performance Monitor (OPM). Saatavissa: http://www.cisco.com/warp/public/cc/pd/olpl/metro/15200/prodlit/1550_pp.pdf Helkama Bica Oy, 2001. Valokaapelit tele- ja tietoverkoissa. Saatavissa: http://helkamabica.fi/pdf/flashcord-fi.pdf ITU-T G.694.1, 2012. Spectral grids for WDM applications: DWDM frequency grid Saatavissa: http://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=t-rec-g.694.1-201202- I!!PDF-E&type=items ITU-T G.694.2, 2003. Spectral grids for WDM applications: CWDM wavelength grid Saatavissa: http://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=t-rec-g.694.2-200312- I!!PDF-E&type=items ITU-T G.695, 2010. Optical interfaces for coarse wavelength division multiplexing applications: Saatavissa: http://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=t-rec- G.695-201010-I!!PDF-E&type=items ITU-T G.973.1, 2009. Longitudinally compatible DWDM applications for repeaterless optical fibre submarine cable systems. Saatavissa: http://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=t-rec-g.973.1-200911-i!!pdf- E&type=items Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 2
Lähdeluettelo ITU-T G.698.1, 2009. Multichannel DWDM applications with single-channel optical interfaces. Saatavissa: http://www.itu.int/rec/dologin_pub.asp?lang=e&id=t-rec- G.698.1-200911-I!!PDF-E&type=items Kartalopoulos, S. 2002. DWDM: Networks, Devices, and Technology Kettunen, M. 2009. Tietoverkkotekniikan uudet haasteet SimuNet-hankkeen lähtökohtana. Saatavissa: http://papaya.ictlab.kyamk.fi/~amake/simunet/simunet%20artikkeliv6a.pdf Lam, F. 2007. Passive Optical Networks : Principles and Practice Saatavissa: http://site.ebrary.com.xhalaxng.kyamk.fi:2048/lib/kyam/docdetail.action?docid=10201889&p00=cwdm Sivalingam, Krishna M. & Subramaniam, S. 2000. Optical WDM Networks: Principles and Practice Saatavissa: http://site.ebrary.com.xhalaxng.kyamk.fi:2048/lib/kyam/docdetail.action?docid=10051655&p00=wdm Thiele & Nebeling 2007. Coarse Wavelength Division Multiplexing Viestintävirasto, 2006. Optiset liityntäverkot v2. Saatavissa: http://www.ficora.fi/attachments/suomiry/5f1eutml7/traportti012006v2.pdf Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 3
Johdanto Aihe löytyi Tietoverkkotekniikan projektiopinnotkurssilla tehdyn projektin perusteella. Työ suoritettiin KyAMK:ssa Metsolan toimipisteessä. Toimeksiantajana toimi KYMP Oy. Työn tavoitteena oli asentaa CWDM-laitteet SimuNetiin sekä käsitellä CWDM- ja DWDMtekniikoiden teoriaa. Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 4
Aallonpituuskanavointi (WDM) Aallonpituuskanavoinnin perusidea on kuljettaa monta tiedonsiirtokanavaa yhtä valokuitua pitkin käyttäen valon eri aallonpituuksia. Aallonpituuskanavoinnin avulla pystytään nostamaan jo asennettujen valokuitujen tiedonsiirtokapasiteettia. Koska uusien valokuitujen asentaminen on kallista, on aallonpituuskanavointi hyvä vaihtoehto. Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 5
CWDM, Coarse Wavelength Division Multiplexing Harvat aallonpituuskanavointijärjestelmät käyttävät 20 nm kanavaväliä, jolloin pystytään käyttämään 18 kanavaa 1271-1611 nm aallonpituuskaistalla. Tyypillinen yhden kanavan tiedonsiirtonopeus on 2,5-, 4- tai 10 Gb/s. Koska CWDM-järjestelmät ovat suhteellisen yksinkertaisia, omaavat ne hyvän hintasuorituskyky-suhteen ja niitä käytetään lähinnä kaupunki- ja lähiverkoissa. CWDM-järjestelmiä käytetään lyhyen matkan yhteyksissä siksi, että suurin osa niiden aallonpituuksista on erbiumrikastettujen valokuitu vahvistimien toimintaalueen ulkopuolella. Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 6
CWDM, Coarse Wavelength Division Multiplexing Tässä työssä käytetyt laitteet ovat CWDMlaitteita, joiden multipleksaavien porttien yhdistetty tiedonsiirtokyky on 16 Gb/s ja suurin tiedonsiirtoetäisyys on 110 km. Alla olevasta taulukosta nähdään laitteiden kanavien aallonpituudet sekä tehobudjetit. Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 7
DWDM, Dense Wavelength Division Multiplexing DWDM, eli tiheä aallonpituuskanavointi on monella tapaa samankaltainen, kuin harva aallonpituuskanavointi. Suurin ero on se, että DWDM järjestelmillä voidaan kuljettaa paljon enemmän tiedonsiirtokanavia ja pidempiä matkoja. Tämä johtaa kuitenkin siihen, että järjestelmän hinta nousee, sillä se vaatii hyvin tarkat laserit ja pitkien matkojen linkeissä täytyy käyttää vahvistimia sekä dispersion hallintamoduuleja. Tiheää aallonpituuskanavointia käytettäessä voidaan yhtä valokuitua pitkin kuljettaa esimerkiksi 160 40 Gb/s tiedonsiirtonopeudella toimivaa kanavaa. Tällaisia linkkejä käytetään mm. mannertenvälisissä yhteyksissä. Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 8
DWDM, Dense Wavelength Division Multiplexing DWDM-järjestelmissä käytetään paljon pienempiä kanavavälejä, kuin CWDM-järjestelmissä. DWDMjärjestelmät käyttävät 12,5-, 25-, 50- ja 100 GHz:n kanavavälejä. DWDM-järjestelmät soveltuvat hyvin pitkän matkan yhteyksissä käytettäviksi, sillä erbiumrikastettuja valokuituja ja raman-vahvistimia voidaan käyttää tehokkaasti hyödyksi. Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 9
Työn toteutus Työn tavoitteena oli siirtää SimuNetin runkoyhteydet kuljetettavaksi CWDM-tekniikalla. Aluksi oli tarkoitus käyttää viittä AT-WD1008 CWDM-laitetta, mutta yksi niistä jouduttiin jättämään kytkennästä pois. Lopullinen kytkentä tehtiin siis neljällä laitteella. Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 10
Työn toteutus CWDM-laitteet kytkettiin rengastopologiaan alla olevan kuvan mukaisesti. Jokaisen laitteen west - portista kytkettiin yksimuotokuitu toisen laitteen east -porttiin. Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 11
Työn toteutus Seuraavaksi kytkin SimuNetin runkoyhteydet CWDM-järjestelmään: Linkki PE3 - P2 PE3 - P1 PE4 - P1 PE4 - P2 P1 - P2 CWDM-laite / Kanava CWDM 1 CH1 - CWDM 3 CH5 CWDM 1 CH5 - CWDM 2 CH1 CWDM 4 CH1 - CWDM 2 CH5 CWDM 3 CH1 - CWDM 4 CH5 CWDM 2 CH6 - CWDM 4 CH2 Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 12
Yhteenveto ja kehitysmahdollisuudet Tämän työn lopputuloksena saatiin SimuNetin runkoyhteydet onnistuneesti siirrettyä CWDMtekniikkaan. Tulevaisuuden kehitysmahdollisuuksina tämän työn jatkoksi olisi ottaa käyttämättä jäänyt CWDM-laite käyttöön. Laitteiden multipleksaavien porttien laserien tehot pitäisi myös saada luotettavasti mitattua. Opinnäytetyön nimi Olli Opiskelija 8.5.2013 13