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Abstimmbare optische Transceiver für den Einsatz in DWDM-Systemen wie XFP und SFP+ sind bereits seit einiger Zeit für die optische Netzwerkindustrie erhältlich. Die aktuelle Entwicklung abstimmbarer optischer Transceiver unterstützt typischerweise das gesamte ITU-T C-Band und ermöglicht eine dynamische Abstimmung der Senderwellenlänge in 50-GHz-Schritten. Es sind jedoch auch schon länger konventionelle oder DWDM-Transceiver mit fester Wellenlänge auf dem Markt. Wir haben den Eindruck, dass einige unserer Kunden sich bei der Wahl zwischen festen und abstimmbaren optischen Transceivern unsicher fühlen. Ich werde versuchen, hier Klarheit zu schaffen, indem ich meine Meinung darlege.
Was dachte ich, als ich zum ersten Mal von abstimmbaren optischen Transceivern hörte? Ich dachte, sie seien revolutionär und würden Teil zukünftiger Metro-Ethernet- und optischer Transportnetze sein. Ich stellte mir vor, dass im Ökosystem softwaredefinierter Netzwerke die Netzwerkintelligenz Entscheidungen über benötigte Bandbreiten in verschiedene Richtungen trifft, Wellenlängen dynamisch hinzufügt oder weglässt und dass abstimmbare optische Transceiver einen wesentlichen Teil davon bilden werden. Wie sieht die Realität nun aus, nachdem abstimmbare Optiken einige Jahre auf dem Markt sind?
Zunächst Metro-Ethernet. Heutzutage besteht Metro-Ethernet hauptsächlich aus IP-Knoten wie Switches und Routern, die über zahlreiche 10G-Schnittstellen miteinander verbunden sind. Der Hauptanwendungsfall von DWDM in Metro-Netzwerken ist die Einsparung von schwarzen Glasfasern. Betreiber implementieren DWDM üblicherweise durch den Einsatz farbiger Transceiver direkt in 10G-Ports und verbinden die Leitung über passive optische Multiplexer. Diese IP-Knoten konzentrieren sich auf die L2/L3-Paketverarbeitung, ihre optische Netzwerkfunktionalität ist jedoch recht eingeschränkt. Von den derzeit gängigen IP-Plattformen unterstützen nur wenige die Wellenlängenanpassung über CLI-Befehle.
Optische Transportnetze (OTN) konzentrieren sich auf die Übertragung von Nutzlasten sowie Multiplexing, Switching und die Überwachung von Netzwerken im optischen Layer-1-Bereich. Der Schwerpunkt aktueller Systeme liegt auf der Verpackung der Nutzlast in möglichst effizienten Transportbehältern. Für das Layer-1-Management verwenden OTN Pakete mit wellenlängenselektiven Switches (WSS), auch ROADM (rekonfigurierbarer optischer Add-Drop-Multiplexer) genannt, die das Umschalten von Wellenlängen in Mehrwegeknoten von Ring zu Ring und von Zweig zu Zweig ermöglichen. WSS/ROADM-Technologien ermöglichen die schnelle Implementierung von optischen Backup-Hot-Standby-Transportrouten. Doch wie sieht es mit abstimmbaren XFP-Transceivern in OTN aus? Der Mainstream sind nach wie vor konventionelle DWDM-Transceiver mit fester Wellenlänge.
Wie viele der insgesamt implementierten optischen Ports sind tatsächlich mit abstimmbaren optischen Transceivern ausgestattet? Die Genauigkeit dieser Untersuchung lässt sich nur schwer beurteilen, aber wir haben online eine Grafik gefunden, die besagt, dass von allen ausgelieferten optischen Ports nur etwa 0,5 % abstimmbar sind, und wir neigen dazu, dies zu glauben:
Was ist also der aktuelle Anwendungsfall für abstimmbare optische Transceiver? Wann sollte die Implementierung eines kompletten DWDM-Netzwerks mit abstimmbaren Transceivern in Betracht gezogen werden? Bedenken Sie, dass abstimmbare Transceiver im Vergleich zu herkömmlichen DWDM-Transceivern mit fester Wellenlänge deutlich teurer sind. Ich sehe zwei Hauptanwendungen:
Ersatzteile – Wenn Sie ein großes DWDM-Netzwerk mit einer hohen Knotenzahl betreiben und beispielsweise bis zu 80 verschiedene Wellenlängen (50 GHz Abstand) verwenden, kann die Ersatzteilverwaltung schnell zum Albtraum werden. Sie benötigen mehrere Transceiver für jede Wellenlänge, möglichst an verschiedenen Standorten, da Ihre Außendiensttechniker schnell genug auf die Netzwerkknoten zugreifen möchten. In diesem Fall sind wenige abstimmbare Module anstelle von mehreren hundert festen Modulen eine gute und kostengünstige Lösung. Wenn Ihre Plattform die In-Port-Abstimmung unterstützt, ist das ideal – andernfalls benötigen Sie zusätzlich eine spezielle Programmierkarte, um das Modul auf die gewünschte Wellenlänge abzustimmen. (Wir können Ihnen kompatible abstimmbare optische XFP- und SFP+-Module und entsprechende Karten liefern.)
Ein wirklich großes Transportnetz mit 400G- oder 1T-Anwendungen ist in Sicht. Mit bereits verfügbaren kohärenten optischen Technologien wie Dual-Polarization Quadrature Phase Shift Keying (DP-QPSK) ist es möglich, eine Übertragungsbandbreite von 100G in einen DWDM-50-GHz-Kanal zu integrieren. Wenn Ihnen 100G zu wenig sind, werden zukünftige 400G- und 1T-Übertragungsformate voraussichtlich sperrig sein und nicht in den 50-GHz-Bereich passen. Diese zukünftigen neuen Datenratenformate erfordern einen flexiblen Kanalplan/Kanalabstand, sodass sich Ihr OTN-System an neue Raten anpassen und den Kanalabstand entsprechend anpassen kann.
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