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Technischer Durchbruch in der optischen Datenübertragung

21.11.2003


Siemens, British Telekom und die TU Eindhoven entwickeln extrem schnellen optischen Schalter für Glasfasernetze


Siemens-Forscher haben in Zusammenarbeit mit der British Telecom und der TU Eindhoven, Niederlande, eine neue, extrem schnelle Schalttechnik für Glasfaser-netze entwickelt. Mit bisherigen optischen Schaltern konnten nur ganze Lichtwel-len in schnellen Glasfaser-Verbindungen gelenkt werden. Mit dem neuen opti-schen Schalter TD-OADM (Time-Domain Optical Add-Drop-Multiplexer) kann nun ein flexibles Netz entstehen, in dem innerhalb einer Lichtwellenlänge unter-schiedliche Informationen übertragen und getrennt voneinander durch das Netz gelenkt werden können. In einem Feldversuch in England haben die Forscher jetzt das System unter Realbedingungen erfolgreich getestet und wertvolle Erfah-rungen für die weitere Entwicklung sammeln können. Durch die Verminderung der notwendigen Lichtwellenlängen für die gleiche Übertragungsrate verspricht man sich eine deutliche Reduktion der Kosten für zukünftige optische Netze.

„Wenn 160 Milliarden Bits pro Sekunde auf einen Verteilerknoten zuschießen, dann schauen Sie mal, wie Sie das hinbekommen, dass an einem Verteilerknoten die Bits 1 und 15 nach rechts abgezweigt werden und der Rest nach links“, erklärt Dr. Gottfried Lehmann von Siemens Corporate Technology sehr anschaulich die Aufgabe, die sie lösen mussten. Zwei Jahre arbeiteten die Forscher von Siemens zusammen mit Mitar-beitern des COBRA-Instituts der TU Eindhoven (Niederlande) und BTexact (For-schungsbereich der British Telecom) an dem EU-geförderten Projekt FASHION (Ultra-Fast Switching in High-Speed OTDM Networks). Jetzt wurde in einem Feldversuch ge-zeigt, dass die neue Schalttechnik für Glasfasernetze auch in der Praxis überzeugt. Zwischen den englischen Städten Ipswich und Newmarket stellte BTexact vier 70 Km lange Glasfaserstrecken zur Verfügung. Auf ihnen wurden die Daten insgesamt 280 Kilometer fehlerfrei übertragen. Der so genannte TD-OADM, der in den Netzen der Zukunft die Aufgabe eines Übertragungsknotens übernehmen soll, hat dabei auf der Hälfte der Gesamtsstrecke einen Teil der Informationen ausgelesen und durch andere ersetzt.


Heutige Glasfaserverbindungen erreichen Übertragungsgeschwindigkeiten von 160 Gi-gabit pro Sekunde, indem sie die Informationen auf 16 Lichtwellenlängen verteilen. „Uns ist es gelungen, diese Datenmenge auf einer einzigen Lichtwellenlänge zu bün-deln“, beschreibt Herr Lehmann den Erfolg der internationalen Forschungskooperation. „Hierfür haben wir die Datenströme der 16 Kanäle hintereinander geschachtelt. Bisher wurden diese Datenströme parallel auf mehreren Lichtwellenlängen übertragen. Wir haben die Datenströme nun ineinander verwoben und können sie so auf einer Wellen-länge versenden.“ Um die Datenströme im Netz nun in unterschiedliche Richtungen zu lenken, müssen sie an den Knotenpunkten entflochten werden. „Von den 160 Milliarden Bits, die nun pro Sekunde auf den Verteilerknoten zuschießen, gehört jedes sechzehn-te zu dem Datenstrom, der herausgelenkt werden soll.“ Es muss also alle 100 Pikose-kunden (10-12 Sekunden) ein Bit herausgefischt werden. Die Zugriffszeit für ein einzel-nes Bit beträgt somit nur 6.25 Pikosekunden. Dies überfordert die herkömmlichen elekt-ronisch-mechanischen Schalter. FASHION setzt nun mit dem TD-OADM auf einen op-tischen Schalter, der mit Hilfe von Laser-Kontrollimpulsen die einzelnen Bits herausfil-tert. In der Zukunft können solche Schaltboxen in Glasfasernetzen die Daten an ihr Ziel lenken.

Die British Telekom prognostiziert, dass bis 2006 in Großbritannien bis zu 10 Millionen Internetnutzer im Durchschnitt täglich 100 Minuten online sein werden. „Der wachsen-de Datenverkehr führt zu dem Bedarf, die Informationen effizient und günstig durch das Netz zu bekommen“, fasst Gottfried Lehmann die Marktanforderungen zusammen. „Dieser Feldversuch hat gezeigt, dass das System, das wir mit unseren internationalen Kooperationspartnern entwickelt haben, nicht nur im Labor einwandfrei funktioniert. Es hat seine Aufgaben auch unter echten Arbeitsbedingungen auf einer Originalstrecke der British Telekom erfüllt. Die Erfahrungen aus diesen Übertragungsexperimenten fließen nun in die letzte Phase des Projekts ein. Damit haben wir gezeigt, dass schnelle optische Schalter schon in naher Zukunft eingesetzt werden können."

FASHION ist eine von der EU geförderte Zusammenarbeit der Siemens-Unternehmensforschung Corporate Technology mit dem COBRA-Institut der TU Eind-hoven sowie BTexact, dem Forschungsbereich der British Telecom.

Guido Weber | Siemens
Weitere Informationen:
http://www.siemens.com

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