- 0&3 <Z. Dr. Franz-Joachim Kauffels. Optische Netze

Ähnliche Dokumente
Inhaltsverzeichnis. Ein Vierteljahrhundert»Lokale Netze«13

Dr. Franz-Joachim Kauffels. Lokale Netze. Studienausgabe. mitp

WDM Komponenten und Systeme

DAS EINSTEIGERSEMINAR

10 Gigabit Ethernet im Core Bereich André Grubba

Was tun, wenn die Schnittstellen

Wolfgang Kemmier/Rolf-Dieter Köhler

MultiWAY TM und Dämpfungsglieder

Computeranwendung in der Chemie Informatik für Chemiker(innen) 4. Netzwerke

Black Box erklärt WDM (Wavelength Division Multiplexing)

PDH und SDH. 18. Januar 2001 WS 2000/2001 Veranstaltungsnummer

10 Gigabit Ethernet. verspricht höhere Bandbreiten in Metro-, Access-und Transport- Systemarchitekturen. ComPonents

Neue Technologien in der Fiber Optik Übertragungstechnik: Terabits - Die Übertragungstechnik wird komplexer

Gigabit- und 10-Gigabit-Ethernet. 4.1 Überblick Gigabit-Ethernet. 4.2 Burst-Modus. 4.3 Übertragungsmedien. 4.

ADVA Optical Networking

Optical Transport Platform

2011, Pan Dacom Direkt GmbH. Zukunft der Kommunikation Kommunikation der Zukunft

Dr. Franz-Joachim Kauffels. Lokale Netze. Systeme für den Hochleistungs-Informationstransfer. Dritte, erheblich erweiterte und aktualisierte Auflage

Komponenten optischer Kommunikationssysteme

5 Client-Server-Systeme, Datenbanken und Datensicherheit Realisierung der Client-Server-Architektur 360

Optische Netze Einführung und Motivation

10BaseT 24, 65, 69, 87, 88, Regel = Repeater-Regel 89

Inhaltsverzeichnis. Vorwort Vorwort zur 8. Auflage. 1 Grundlagen der Lichtwellenleiter-Technik Dieter Eberlein

Next Generation Networks

Inhaltsverzeichnis. Vorwort

Technische Anforderungen und Einschränkungen bei High Speed Ethernet: Lösungswege für eine sichere Anwendung

Mathias Hein Nikolaus von der Lancken ATM. Konzepte Trends Migration. An International Thomson Publishing Company

T h e N e t w o r k C o n n e c t I v I t y C o m p a n y. P LC Communication. Corinex Powerline

5.) Nach erfolgreicher Übertragung entfernt der Sender seinen Daten-Rahmen vom Ring. Wodurch kann ein verwaister Rahmen entstehen?

Quelle: Stand: April 2009

Storage Area Networks im Enterprise Bereich

Andreas Prauschke Ethernet Network to Network Interconnection (E NNI)

Connected Fiber und dann? Austria Oktober 2006, Wien Linz

Cisco Connected Grid Lösung konkreter

Passiver optischer Komponententest je per Tunable LASER und OSA ASE Quelle und OSA. Yokogawa MT GmbH September 2009 Jörg Latzel

Optische Netze - Lösungsszenarien mit MRV Communications

GFP. Generic Framing Procedure GFP

Thema: VLAN. Virtual Local Area Network

Datennetztechnologien für Next Generation Networks

100-GIGABIT-ETHERNET. Weitere Top-Infos unter ITWissen.info

Next Generation Cabling. Wolfgang Eibl. 40 Gigabit über symmetrische Kupferverkabelung. Area Sales Manager Leoni Kerpen GmbH. MegaLine Connect100 1

8. Business Brunch 2015

SAN - Storage Area Network

Kommunikationsnetze. 8. Lokale Netze (LANs) IEEE-Standards VLAN Strukturierte Verkabelung

Dieter Conrads. Telekommunikation. Grundlagen, Verfahren, Netze. Mit 178 Abbildungen. 4., überarbeitete und erweiterte Auflage.

Netzwerk Strategien für E-Business

Next Generation Cabling 40 GBASE-T über Kategorie 8.1 oder 8.2?

SuperPON ein PON der nächsten Generation. Michael Rasztovits-Wiech

Citydatennetze. Metro-Ethernet-Technik

Netzwerktechnologie 2 Sommersemester 2004

SWD GmbH Vertrieb: Uwe Wannags, Hard- + Softwaredistribution e.k. Tel.: Fax.: Preisliste

Netzmanagement im G-WIN, Gliederung

Wireless n RIGABIT router Kurzanleitung

extra Weiter im Aufwind Netzwerk-Hardware Die Evolution des Ethernet Schwerpunkt 10 Gigabit Ethernet Veranstaltungen Netzwerkhardware

// saknet Ihr Glasfasernetz INSTALLATIONSANLEITuNG NETZABSChLuSSGEräT «ONT» VErSION 2.0

T est of 1GBit/s Fiber optical communication interfaces based on FlexRIO R Series

KMU Lösungen mit SmartNode und Peoplefone Qualität, Zuverlässlichkeit und Sicherheit

100-Gigabit-Ethernet. E-Book 100-Gigabit-Ethernet

Wie wirken sich technische Entwicklungen auf interne Serviceprovider aus?

Bitübertragungsschicht

Vorlesung Rechnernetze

Next Generation Network oder Die Zukunft der Standortvernetzung

OPTISCHE NETZE. ITWissen.info

Technischer Hintergrund

Inhaltsverzeichnis. 1 Physikalische Grundlagen Grundlagen der Datenübertragung...63

// saknet Ihr Glasfasernetz INSTALLATIONSANLEITuNG NETZABSchLuSSGEräT «ONT» VErSION 1.0

Funktionsprinzip des PCM-120-Multiplexer

Corinex Communication

Neue Dienste und Anwendungen für private, intelligente Kommunikationsnetzwerke

Passive Optical LAN -Carrier Technologie für Office Networks

Lösungen für komplexe Rechner-Netzwerke. Allgemeine Firmenpräsentation

Der Weg ins Internet von Jens Bretschneider, QSC AG, Geschäftsstelle Bremen, im Oktober 2004

Datenblatt: TERRA PC-BUSINESS 5000 GREENLINE 539,00. Bestseller Core i5 PC. Zusätzliche Artikelbilder IT. MADE IN GERMANY

HIGH-SPEED- NETWORKING. ITWissen.info

Vorwort 8. 1 Netzwerktechnik Einführung 9. 2 Direkte Kommunikation zwischen 2 PCs 10

Carrier Ethernet-Lösungen Ausführliche Leistungsbeschreibung

Wide Area Networks. 1.Netzwerkarten Übersicht:

LANCOM Systems. LANCOM 1781 Die neue Business Router Serie Oktober

10-Gigabit-Ethernet. Glossar 10-Gigabit-Ethernet

FCoE (Fibre Channel over Ethernet) Eine Lösung für konvergente Datencenter

das photonische Netz

Ein Überblick über MIMO- Systeme und deren Einsatzgebiete.

Der Chaos Computer Club Trier präsentiert:

Vorlesung Rechnernetze 4. Netztechnologien 2 (MAN und WAN)

Optik. Grundlagen und Anwendungen. von Dietrich Kühlke. überarbeitet

CNT Storage Service Lösungen

Cisco erweitert Gigabit-Ethernet-Portfolio

DAS IST Inhalt Multi-Service-Access für Das ist 2 -Komponenten 4 -Applikationen 6 Die -Familie ist ein Next-Generation- Multi-Service-Access-System, d

Lehrbuch der Kommunikationstechnik. Bernhard J. Hauser

coaxdata Coaxdata Gigabit (HomePlug AV IEEE1901) Installation-Typ 1 Gbps

Rechenzentrums-Infrastruktur aber sicher!

Vorlesung "Verteilte Systeme" Wintersemester 2000/2001. Verteilte Systeme. Empfänger Kommunikationssystem. Netzwerk

Dichtung und Wahrheit: 10-Gigabit-Ethernet

RZ Netzwerk-Infrastruktur Redesign

Cisco Routing und Switching

Berater-Profil Systemdesigner, zert. Netzwerkadministrator CNE. Cisco, Novell, Linux, Sun, Windows. Ausbildung Studium Nachrichtentechnik

Das OSI-Modell. Die Schichten des OSI-Modells

HARTING econ 3000 Einführung und Merkmale

aktive Netzwerk-Komponenten Repeater Hub Bridge Medienkonverter Switch Router

Pure Optical Networks

Transkript:

- 0&3 <Z Dr. Franz-Joachim Kauffels Optische Netze

i Vorwort Optische Netze auf dem Weg in die Anwendung 1 Optische Netze - Einführung und Motivation 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.3.1 1.1.3.2 1.1.3.3 1.1.3.4 1.1.3.5 1.1.3.6 1.1.3.7 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.7 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 1.5 Aufbau, Komponenten und Wirkungsbereiche Optischer Netze Zur Entwicklung von Anforderungen und Märkten Optische Netze, Überblick Wichtige Technologien Breitband-WDM Optische Verstärker Dense Wavelength Division Multiplexing DWDM Schmalband-Laser und VCSELs Fiber Bragg-Gitter Dünnfilmsubstrate Weitere Entwicklungen bei Komponenten Anwendungen der Komponenten Märkte für optische Netze Design- und Planungsaspekte Evolution der Netze Anwendungsbereich: E-Business-feste Infrastrukturen Anwendungsbereich: UMTS Wege der Hersteller Cisco Systems: IP & Optical Nortel Networks: das iokale Internet Ciena: das intelligente Optische Netz Extreme Networks: Ethernet Everywhere Zusammenfassung und Überblick über den Inhalt des Buches 2 Strukturelle Aspekte Optischer Netze und Standards 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 Grundüberlegungen Schichtenmodell für Optische Netze Synchronous Optical Network - SONET SONET-Überblick Warum Synchronisation? Frame-Format-Struktur 11 11 15 21 23 24 31 31 32 32 34 35 35 36 37 38 39 42 44 63 68 68 75 79 84 85 89 90 105 113 114 116 117

2.3.4 Overheads 121 2.3.5 Pointer 128 2.3.6 SONET-Multiplexing 131 2.3.7 SONET-Netzelemente 132 2.3.7.1 Terminal-Multiplexer 133 2.3.7.2 Regenerator 133 2.3.7.3 Add/Drop-Multiplexer 133 2.3.7.4 Digitale Weitband-Cross-Connects 135 2.3.7.5 Breitband-Digital-Cross-Connect 136 2.3.7.6 Digital Loop Carrier 136 2.3.8 SONET-Netzkonfigurationen 137 2.3.8.1 Punkt-zu-Punkt 137 2.3.8.2 Punkt-zu-Vielpunkt 138 2.3.8.3 Hub-Netz 138 2.3.8.4 Ringnetz 138 2.3.9 Der SDH-Standard 139 2.4 ITU-TG.709 140 2.4.1 Motivation 140 2.4.2 Die G-709-Schnittstelle 145 2.4.3 Das G-709-Rahmenformat 148 2.4.4 Wertung und Ausblick 150 2.5 Zusammenfassung und Überleitung 151 3 Optische Übertragungstechnologie 153 Ausflug in die Physik 157.1 Zur Natur des Lichts 157.2 Weitere wichtige Effekte 167.2.1 Polarisation 167.2.2 Interferenz 168.2.3 Brechung 169.3 Wichtige Effekte aus der Festkörperphysik 170 3.1.3.1 Energiebänder in Festkörpern 170 3.1.3.2 Halbleiter 173 3.1.3.3 Zener-und Avalanche-Effekt 178 3.1.3.4 Laser 180 3.2 Grundaufbau optischer Übertragungssysteme 186 3.2.1 Einkanalsysteme 186 3.2.2 Mehrkanal-Wellenlängenmultiplex-Systeme 187 3.3 Strahlungsquellen und Modulatoren 191 3.3.1 Strahlungsquellen 191 3.3.2 Modulation 195 3.4 Lichtwellenleiter 197

3.4.1 Grundsätzliche Eigenschaften von Lichtwellenleitern 197 3.4.1.1 Dämpfungseffekte allgemeiner Natur 198 3.4.1.2 Dispersionseffekte auf Lichtwellenleitern 201 3.4.1.3 Weitere nichtlineare Effekte 205 3.4.2 Ausführungsformen von Lichtwellenleitern 207 3.4.2.1 Multimodefasern 208 3.4.2.2 Monomode-Fasern 212 3.5 Strahlungsempfänger 214 3.6 Aufbau und Eigenschaften von Lichtwellenleiterkabeln 215 3.7 Optische Verbindungstechnik 219 3.7.1 Spleißtechnik 220 3.7.2 Steckertechnik 221 3.7.2.1 FSMA-Stecker 222 3.7.2.2 ST-Stecker 223 3.7.2.3 FC/PC-Stecker 223 3.7.2.4 BNC-und Biconic-Stecker 224 3.7.2.5 DIN-Stecker 224 3.7.2.6 FDDI-MIC-Stecker 224 3.7.2.7 Duplex SC-Stecker 225 3.8 Einmessung von Lichtleiterverbindungen 225 3.9 Optische Sternkoppler 226 3.10 Optische Multiplexer 229 3.11 Verstärker 232 3.11.1 EDFAs 233 3.11.2 SOAs 239 3.12 Zusammenfassung und Überleitung 240 4 Bausteine 241 4.1 Schlüsselkomponenten 242 4.2 Integration optischer Komponenten 248 4.3 Optische Speicher 254 4.4 Optische Koppler und Switches 257 4.4.1 Raumswitcharchitekturen 257 4.4.2 Charakterisierung und Komplexität von Permutationsswitches 259 4.4.3 Wellenband-Raumswitches 265 4.4.4 Optomechanische Switches 267 4.4.5 Lithium-Niobat-Trioxyd- und andere optisch integrierte Koppler 270 4.4.6 Photonischer Bubble Jet-Switch 277 4.5 Zusammenfassung und Überleitung 281

5 DielEthernet-Evolution 5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.3.1 5.2.3.2 5.2.3.3 5.2.3.4 5.2.3.5 5.2.3.6 5.2.4 5.2.4.1 5.2.5 5.2.6 5.2.7 5.3 5.4 5.5 Zur Entwicklung von Anforderungen und Märkten 10-Gigabit-Ethernet Ziele bei der Entwicklung des 10-GbE-Standards Struktur des Dokumentes IEEE 802.3ae LAN-PHY LAN-PHY-Übertragungstechniken, Übersicht Parallele Übertragung Serielle Übertragung WWDM-Übertragung Analoge Übertragung 10-GbE über Kupfer IEEE 802.3ae-WAN-PHY WAN-PHY-Terminologie Das WAN-PHY-Layer-Modell UniPHY XAUI, XGSS und XGMII Aktuelle Ausführungsformen von 1 O-Gigabit-Ethernet Ethernet in the First Mile Zusammenfassung und Überleitung 6 Optische Internet-Lösungen: die nächste Generation 6.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.4 6.4.1 6.4.1.1 6.4.1.2 6.4.1.3 6.4.2 6.4.2.1 6.4.2.2 6.4.2.3 6.5 6.5.1 Einführung Grundsätzliche Bemerkungen zum Aufbau optischer Weitverkehrsnetze Das MPLS-Modell für die Kontrollebene Exkurs Layer-2/3-Switching Bausteine für Optische Netze der nächsten Generation Vergleich von 2,5, 10- und 40-Gb/s-DWDM-Systemen Optische Add/Drop-Multiplexer Optische Cross-Connects Der Weg zu vollständig optischen Netzen Garantie von QoS in optischen Transportnetzen Ultrabreitband-SDH Voll transponderisierte Optische Netze All-optical Networks Schutz in optischen Transportnetzen Schutz optischer Multiplex-Sektionen Schutz von Subnetzverbindungen optischer Kanäle Optical Channel Shared Protection Ring Automatisch geswitchte Optische Netze (ASONs) ASON-Grundkonzepte 283 284 290 292 294 297 298 301 302 304 306 306 307 308 315 320 325 331 332 344 345 346 347 353 357 364 364 367 368 369 369 370 371 372 373 374 375 375 376 377

6.5.2 6.5.2.1 6.5.2.2 6.5.2.3 6.5.2.4 6.6 6.6.1 6.6.2 6.6.2.1 6.6.2.2 6.6.2.3 6.6.3 6.7 Grundeigenschaften eines ASON Neue Diensttypen Automatische Bereitstellung von Dienstleistungen Verbesserte Systemskalierbarkeit für Operations Support Verteiltes Wiederaufsetzen nach Fehlern Optische Terabit-Router Grundüberlegungen Konstruktive Alternativen T-Router Optical Cross-Connect (OXC) Optical Burst Router (OBR) Realisierungsbeispiel eines optischen Burst Routers Zusammenfassung 378 378 378 379 380 381 381 387 388 390 390 391 399 7 Regional- und Metronetze 7.1 7.2 7.3 7.4 Literaturverzeichnis Grundüberlegungen zur wirtschaftlichen Struktur moderner Netze Ergebnisse von TELIA Yipes Konstruktive Überlegungen 401 404 411 415 425 431 Stichwortverzeichnis 441