100 Gbit/s: Realisierungen fur Metro- und Transportsysteme

摘要

Aufgrund des ansteigenden Internet- und Datenverkehrs, bis hin zu einer Verdopplung alle zwolf bis achtzehn Monate, planen viele Systemhersteller und Netzbetreiber den Ausbau ihrer bestehenden Metro-, Regio- und Transportnetze. Die Migration der bestehenden Infrastruktur hin zu optischen Hochgeschwindigkeitsnetzen mit Kanaldatenraten bis zu 100 Gbit/s ist, getrieben auch durch die zunehmend Ethernet basierten Dienste, heute und in der nahen Zukunft eine der wichtigsten Fragen der optischen Nachrichtentechnik. Heutige WDM Systeme arbeiten mit Kanaldatenraten von 2,5 und 10 Gbit/s. Grosse Netzbetreiber haben bereits mit der Implementierung von 40 Gbit/s Kanaldatenraten begonnen. Mit zunehmender Kanaldatenrate steigt der Einfluss linearer und nichtlinearer Fasereffekte auf die Signalqualitat ebenfalls an, woraus eine Erhohung des Planungsaufwandes, kurzere Systemreichweiten und hohere CAPEX- und OPEX Kosten resultieren. Aus diesem Grund wird intensiv nach kosteneffizienten Ausbaumoglichkeiten gesucht, welche den physikalischen Randbedingungen gerecht werden. Zu den relevanten Optionen, eine robuste Ubertragung mit Schnittstellen von 100 Gbit/s zu realisieren, zahlen die Verwendung mehrerer paralleler Fasern, Wellenlangen, Sub-Wellenlangen oder die Einfuhrung von Multilevel Modulationsformaten. Die Verwendung unterschiedlicher Modulationsformate sowie die Reduktion der Symbolrate im Fall einer mehrstufigen Modulation fuhren zu einem sehr unterschiedlichen Verhalten der WDM Systeme. Die Wahl eines geeigneten Ubertragungsverfahrens, angepasst an die spezifische Anwendung, hangt zudem nicht nur von den technischen Randbedingungen, sondern auch von wirtschaftlichen Betrachtungen ab, da eine Erhohung der Sender- und Empfangerkomplexitat die Systemkosten direkt beeinflusst. In diesem Beitrag werden unterschiedliche Ausbaustrategien fur bestehende Metro-, Regio und Transportsysteme diskutiert. Dabei werden sowohl die technischen Anforderungen an 100 Gbit/s Netze, als auch techno-okonomische Aspekte betrachtet.