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Wellenlängenmultiplex (WDM) ist uns wohlbekannt. Diese Technologie multiplexiert mehrere optische Signale über eine einzige Glasfaser mithilfe unterschiedlicher Laserwellenlängen. Die mehreren Übertragungswege in WDM-Netzwerken reduzieren die Faserauslastung und erhöhen die Übertragungskapazität. Gleichzeitig wird der Schutz der Anlagen dadurch wichtiger denn je, da ein zuverlässiger Anlagenschutz die Verfügbarkeit der Verbindung und der übertragenen Daten gewährleistet. Dieser Artikel stellt zwei bewährte Methoden zum Schutz optischer Verbindungen vor: elektrisches und optisches Schalten.
Warum ist der Anlagenschutz für WDM-Netzwerke unerlässlich?
Mit der Informationsflut stieg auch der Bedarf an extrem leistungsstarker Datenübertragung rasant an. Unternehmen mussten deutlich größere Datenmengen mit wesentlich höheren Übertragungsraten bewältigen. Dies führte zu dem Bedarf, Daten in verschiedenen Rechenzentren zu speichern und über unterschiedliche Wege zu transportieren, um im Falle eines Netzwerkausfalls oder einer Unterbrechung schnell wiederhergestellt zu werden und den Geschäftsbetrieb aufrechtzuerhalten. In einem ordnungsgemäß geschützten WDM-Netzwerk verfügen Kunden über zwei oder mehr Standorte, die über verschiedene Wege miteinander verbunden sind. Dies gewährleistet die ständige Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit des Netzwerks. Glasfaserkabel können jedoch aus verschiedenen Gründen beschädigt werden, beispielsweise durch Umwelteinflüsse oder menschliches Versagen. Daher ist der Schutz der Anlagen von entscheidender Bedeutung.
Wirksame Anlagenschutzmethoden für WDM-Netzwerke
Grundsätzlich gibt es zwei Methoden zum Schutz optischer Anlagen: Die eine ist die elektrische Schaltung, bei der eine Querverbindung zur Duplizierung und Auswahl des Arbeits- oder Schutzpfads verwendet wird. Dabei kommen pro Pfad zwei unabhängige Optiken und zwei Multiplexer/Demultiplexer zum Einsatz. Die andere ist die optische Schaltung, die im Gegensatz zur elektrischen Schaltung typischerweise einen optischen Schalter zur Auswahl des Arbeits- oder Schutzpfads verwendet.
Elektrische Schaltung
Bei der elektrischen Vermittlung wird jeder Dienst gleichzeitig über zwei ungenutzte Glasfasern gesendet und empfangen. Das Signal des Geräts auf der linken Seite wird sowohl an die Arbeits- als auch an die Schutzfaser übertragen und anschließend an das Endgerät auf der rechten Seite weitergeleitet.
Wie genau dupliziert die Kreuzverbindung die Sendesignale (Tx) und wählt den Arbeits- und Schutzpfad (Rx) für das Empfangssignal aus? Tatsächlich wird das Sendesignal über die Kreuzverbindung gesendet und durch beide Transponder dupliziert. In Empfangsrichtung (Rx) schaltet die Kreuzverbindung das Signal auf die optische Empfangsleistung des Transponders um.
Optische Schaltung
Bei diesem Verfahren wird ein optischer Schalter eingesetzt, um die Daten mithilfe eines optischen Splitters auf die Arbeits- und die Schutzfaser aufzuteilen und die Betriebsfaser anhand der optischen Leistungssignale aller Dienste auszuwählen. Ein wesentlicher Unterschied zwischen optischer und elektrischer Schaltung besteht darin, dass die optische Schaltung keinen Schutz für die WDM-Optik bietet.
Elektrische Schaltung vs. optische Schaltung: Wie wählt man die richtige aus?
Bei der Anwendung zum Schutz optischer Anlagen weisen beide Methoden Vor- und Nachteile auf. Für die elektrische Vermittlung bietet die WDM-Optik einen besseren Schutz, da sie pro Dienst zwei Uplink-Transponder nutzt – einen für den Betrieb und einen für den Schutz. Da der Schutz dienstbezogen erfolgt, wird der Betrieb anderer Dienste nicht beeinträchtigt, sobald ein Dienst umgeschaltet werden muss. Darüber hinaus eignet sich die elektrische Vermittlung für beliebige Netzwerktopologien und verursacht keine Leistungseinbußen. Allerdings benötigt die elektrische Vermittlung in der Regel mehr WDM-Optiken und einen zusätzlichen Multiplexer/Demultiplexer, wodurch weniger Dienste pro Einheit verfügbar sind und die Gesamtkosten steigen.
Bei optischer Vermittlung, die keinen Schutz für WDM-Optik bietet, stehen mehr Ports für die Übertragung von Diensten pro Einheit zur Verfügung. Zudem ist bei dieser Methode kein zusätzlicher Multiplexer/Demultiplexer erforderlich, wodurch die Gesamtkosten der Lösung gesenkt werden können. Zu den Nachteilen dieser Methode gehört, dass der optische Schalter das optische Leistungsbudget der Verbindung verringert. Außerdem ist die optische Vermittlung für Ringtopologien ungeeignet, da die Add-and-Drop-Funktionalität nicht pro Wellenlänge verfügbar ist.
Abschluss
Der Schutz optischer Anlagen beeinflusst die Verfügbarkeit, Leistung und Zuverlässigkeit der Verbindungen maßgeblich. Die Wahl der Schutzmethode sollte sich stets an Ihren spezifischen Anforderungen orientieren und Leistungsbudget, Netzwerktopologie und Kosten berücksichtigen. Ich hoffe, dieser Artikel hilft Ihnen bei Ihrer Entscheidung.
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