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.694.1-201202I!!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.694.2-200312I!!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-RECG.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!!PDFE&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-RECG.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