Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 41

Optische Lichtwellenleiter revolutionieren die Netzwerktechnik

21.09.2009 | Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Andreas Donner

So arbeitet das Internet; Bild Nortel Networks
So arbeitet das Internet; Bild Nortel Networks

Die Arbeitsweise optischer Komponenten

Die optischen Netze haben elektronische Komponenten bei großen oder sehr leistungsfähigen Netzen aus dem Kern an den Rand verbannt. Dort hat die Elektronik nach wie vor ihre Aufgaben, vor allem in der Konzentration von langsamen Datenströmen.

Mehr oder minder schnell verschwinden wird die Übertragung auf metallischen Leitern im Bereich der leistungsfähigen oder großen Netzen, weil sie einfach auf ca. ein Gigabit/s. bei einer Entfernung von 100 m (ohne Zwischenverstärker) limitiert ist. Metallische Leiter wird es aufgrund ihrer geringen Kosten weiterhin und auf viele Jahre gesehen in Versorgungsbereichen geben, sei es für private Endunden oder Teilnehmer in einem Corporate Network. Durch den enormen Wettbewerbsdruck haben die Carrier in den letzten Jahren die Struktur ihrer Teilnehmeranschlüsse jedoch massiv verändert.

Spätestens dann, wenn Anschlussmöglichkeiten wie „Gigabit Ethernet WAN“ auch mit einer hinreichenden Flächendeckung zu günstigen Preisen in Deutschland verfügbar sind, wird den größeren Unternehmen klar werden, dass sie am besten fahren, wenn sie eine einheitliche Sicht des optischen Transportnetzes in einer Kombination aus ihren eigenen 10 Gigabit Ethernets und den neuen WAN-Möglichkeiten erschließen.

Fehlendes Marketing als Hemmschuh?

Die Komponenten Optischer Netze sind eigentlich gar nicht so kompliziert, aber die Hersteller haben es bislang versäumt, dies zu einem breiteren Publikum zu kommunizieren. So werden die Möglichkeiten, Potentiale und Probleme der optischen Netze meist völlig fasch eingeschätzt. Dabei treffen wir hier nicht auf einen luftleeren Raum: in den USA gibt es bereits eine Reihe von optischen Netzen, vom Wettrüsten mit DWDM-Strecken einmal ganz abgesehen.

Die Basis aller optischen Netze ist die Übertragung auf Glasfasern. Neue verbesserte Glasfasertypen verschiedener Hersteller ermöglichen eine wesentlich größere Reichweite oder die Verwendung günstiger Sende/Empfangskomponenten bei kürzeren Reichweiten. Strahlungssender werden immer kleiner und billiger, allen voran steht die Entwicklung der integrierten VCSELs, Laserdioden mit besonders gutem Wirkungsgrad in vollständig integrierter Technologie. Ein Kanal von 10 Gigabit/s ist Standard und entsprechende Übertragungssysteme werden von vielen Herstellen angeboten.

Noch in diesem Jahr werden aber sehr viele auch 40 Gigabit/s-Kanäle anbieten. Diese Kanäle können einzeln gebündelt oder mittels der DWDM-Technik (Dense Wave Division Multiplex) gemultiplext werden. Ein DWDM-System hat dann 20, 40 oder noch mehr Kanäle, jeder mit 2,5, 10 oder 40 Gigabit/s. So kommen letztlich aggregierte Gesamtübertragungsraten im Multi-Terabit-Bereich zusammen.

Um diese nutzen zu können, bedarf es optischer Switches und entsprechender Add/Drop-Multiplexer, die das ein- und ausrangieren von Wellenlängen ermöglichen. Es gibt jetzt schon Hochleistungs-Switches mit integrierbaren DWDM-Modulen, die letztlich genauso einfach zu benutzen sind, wie andere Einschubmodule zuvor.

Was momentan bleibt, ist das Problem der Kontrolle der gemischten optisch/elektrischen Netze. Allerdings ist die Tendenz zu sehen, auf jeglichen Firlefanz wie Priorisierung oder Multiprotokollstacks zu verzichten und statt dessen zu klaren Strukturen extrem hoher Leistung zu finden. Themen wie Delay oder Varianzen kann man in diesem Zusammenhang dann zunächst getrost abhaken.

weiter mit: Optische Netze – eine Potenzialabschätzung

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