Ein hochbitratiges paket-vermittelndes OTDM-Netz

Das schnelle Wachstum des Internet-Verkehrs und die Einführung neuer bandbreitenintensiver Telekommunikationsanwendungen erforden die Bereitstellung von immer mehr und mehr Bandbreite. Dieser Bedarf kann nur durch die Verwendung von sehr schnellen photonischen Netzen gedeckt werden. In diesem Projekt wird ein optisch-transparentes packet-vermittelndes photonisches Netz basierend auf der optischen Zeitmultiplextechnik (OTDM) weiter untersucht und entwickelt. Das vorgeschlagene Nachfolgeprojekt kann als eine unmittelbare Fortsetzung unserer Forschungsaktivitäten im Rahmen des Vorprojekts gesehen werden. Die geplante Untersuchungen basieren auf unseren bisherigen Forschungsergebnissen im Bereich sehr schneller optischer Signalverarbeitung einschließlich OTDM-Demultiplexer, optische Paket-Kompression/Dekompression, voll-optische Header-Erkennung sowie theoretische und praktische Arbeit im Bereich des MAC-Protokolldesigns, - implementierung und Performance-Evaluierung. In diesem Projekt werden die Einflüsse der Chromatischen- und Polarisationsmoden-Dispersion (PMD) auf die hochbitratige Signalübertragung (> 100 Gbit/s) in Betracht gezogen. Außerdem werden die Kompensationsmethoden für beide Effekte untersucht. Darüber hinaus werden neue MAC- Signalisierungstechniken, Implementierung von neuartigen MAC-Protokollen unter Verwendung von sehr schneller Elektronik und programmierbarer Logik sowie die Zusammenschaltung vom zu untersuchenden paket-vermittelden OTDM Ring-Netz mit anderen Netzen (z. B. Gigabit Ethernet, SDH/SONET, WDM) detailliert untersucht. Das schnelle paket-vermitelnde OTDM Netz soll dazu dienen, unsere Forschungsaktivitäten im Bereich der sehr schnellen photonischen Netze, MAC-Protokoll-Implementierung und der Netz-Interoperabilität weiterhin erfolgreich fortsetzen zu können.

Photonische Netze sind wahrscheinlich die beste Lösung, um den ständig wachsenden Anforderungen an die Bandbreite im künftigen Internet gerecht zu werden. Die sehr hohe Bandbreite optischer Glasfasern kann unter Verwendung eines Multiplex-Verfahrens in der Wellenlängen-, Zeit- oder Code-Domäne in gewissen Maßen genutzt werden. Dennoch erfordern neue Telekommunikationsanwendungen ein dynamisches optisches Netz hoher Kapazität, das die Fähigkeit besitzt, heterogener Datenverkehr zu übertragen. Dies kann nur schwer unter Verwendung einer kanalbasierten oder leitungsvermittelten Technologie erreicht werden. Dieses Projekt hat sich auf das Design von Zugriffsknoten für rein-optische Netze konzentriert, die einen dynamischen hochbitratigen Zugriff auf optische Glassfasern ermöglichen. Das kann durch die Vermittlung von Datenpaketen auf einer sehr hohen Datenrate in der optischen Domäne erreicht werden. Solche hohen Datenraten können unter Verwendung von so genannten optischen Ratenkonversionseinheiten im Sende- und Empfangsknoten erzeugt werden. Die zu sendenden Datenpakete können in diesem Fall im Sendeknoten komprimiert und nach der Ankunft im Empfangsknoten wieder dekomprimiert werden. Die schnelle optische Header-Verarbeitung in Transitknoten des rein-optischen Netzes sorgt für eine rasche Paketvermittlung, niedrige Netzlatenz und Transparenz in Bezug auf Datenrate und Format der übertragenen Datenpakete. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die mit optischen Hochgeschwindigkeits-subsystemen ausgestatteten Netzknoten das Senden, Empfangen und Vermitteln von Datenpaketen in einer effizienten Weise auf hohen Bitraten von über 100 Gbit/s ermöglichen. Daher können sie für die Realisierung eines dynamischen paketvermittelten Netzes hoher Kapazität verwendet werden, das im Stande ist, heterogenen Datenverkehr zu übertragen.