DMR Magazin - Logo and Navigation

content area

Von der Dorfstraße zur Autobahn
Schrift: - +

Von der Dorfstraße zur Autobahn

Hochgeschwindigkeit in optischen Netzwerken durch Photonic Packet Switching



Seit im April 1977 das erste Telefongespräch über ein Glasfaserkabel geführt wurde, kann die Entwicklung von Telekommunikations-Transportnetzen durch zwei wesentliche Trends charakterisiert werden: Paketvermittelnde Netze lösen leitungsvermittelnde Netze ab und Photonik ersetzt die Elektronik. Der stetig wachsende Bandbreitenbedarf treibt, gestützt durch die eben genannten Trends, die Entwicklung neuer Lösungen voran, wobei die photonische Paketvermittlung aktuell die technologische Avantgarde darstellt.

In der Geschichte der Transportnetze für Telekommunika­tion wurden häufig ökonomische Effizienz und technologische Weiterentwicklung über den Ersatz elektrischer Komponenten durch optische erreicht. So wurden zum Beispiel elektrische ­Signalregeneratoren, die typischerweise alle 40-80 Kilometer das Signal „aufgefrischt“ haben, durch optische Verstärker ersetzt. Neben verringertem Stromverbrauch konnte durch diese Maßnahme auch die Anzahl aktiver Komponenten verringert werden, was letztendlich eine Hochrüstung des Netzes vereinfacht. Durch die optischen Verstärker konnten viele Probleme auf der Strecke gelöst werden. Die Kreuzungspunkte aber, also die Stellen im Netz, an denen „routing“ oder „switching“ stattfindet (Netzwerkknoten), entwickelten sich mehr und mehr zum Leistungsengpass des Netzes.   

Die volle Leistungsfähigkeit optischer Kommunikationsnetze ist offensichtlich noch nicht ausgereizt. In Anbetracht der ­hohen „Straßenleistung“ – 40 Gbps und mehr pro Wellen­länge sind hier leicht möglich – kommt die Limitierung durch die Umwandlung optischer Signale in elektrische Impulse an den „Kreuzungen“ zustande. Eine weitere „Bremse“ bildet die ­Rechenzeit, die zur Bestimmung der Wegewahl („routing/­switching“) benötigt wird. Insbesondere bei sehr kleinen Paketen und sehr großen Paketanzahlen wird es für die Hersteller zu einer echten Herausforderung, die „Straßenleistung“ von beispielsweise einem oder zehn Gbps tatsächlich zu erreichen. Aus diesem Blickwinkel betrachtet, stellt die Elektronik den ­limitierenden Faktor für die Datenrate dar.   

Eine große Zahl von Telekommunikationsfirmen betreibt (noch) IP/MPLS-Kernnetze, die auf DWDM Punkt-zu-Punkt Verbindungen aufsetzen. An jedem Knotenpunkt muss das Lichtsignal in einen elektronischen Impuls und wieder zurück umgewandelt werden. Diese Opto-Elektro-Opto (OEO) Umwandlung mit den zugehörigen elektronischen Routingschritten bedeutet Aufwand in der Vermittlungsstelle des Netzwerkbetreibers. Neben dem Zeitaufwand sind hier auch Aufwände für Unterbringung und Betrieb – Strom und Kühlung – der aktiven elektronischen Komponenten zu nennen.

Weiter

Seite 1 Seite 2 Seite 3 Seite 4 Seite 5 Seite 6 Seite 7 Seite 8 Seite 9

marginal box area


footer area navigation