IT-Infrastruktur 12.04.2002, 17:33 Uhr

Auf der Glasfaser jagt ein Weltrekord den nächsten

die Glasfasern. Hier wird längst nicht mehr in Größenordnungen von Kilo, Mega oder Giga gesprochen. Terabit pro Sekunde ist die entscheidende Dimension.

Gleich ob für Videokonferenzen, Telearbeit, verteilte Fernseh- und Filmproduktionen, Voice- oder Video-over-IP: Das Datenaufkommen, das weltweit zwischen unseren Businesszentren pulsiert, wächst stetig weiter an. Die gewaltigen Datenmengen, die sich täglich über die Datenautobahnen wälzen, lassen sich nur noch per Glasfaserstrecken bewältigen.

Die DWDM (Dense Wavelength Divison Multiplexing)-Technologie erlaubt es dabei, viele optische Signale mit unterschiedlichen Wellenlängen gleichzeitig über eine einzige Glasfaser zu übertragen. „DWDM wird künftig die Kommunikationsnetze von Weitverkehrsnetzen bis hin zu Stadtnetzen durchdringen“, schätzt Justin Santiago, Senior Analyst, Communications, IDC Asia/Pacific.

„Bei Bedarf einfach nur immer mehr Glasfasern zu verlegen ist sehr aufwändig und bedeutet zusätzliche teuere Verstärker und Regeneratoren“, weiß Susan Campbell von Bell South Campbell. „DWDM bietet hier wesentlich mehr Spielraum – es ist für Erweiterungen always on. Man braucht lediglich eine neue Wellenlänge für einen neuen Kunden zu aktivieren. Einen zusätzlichen Kanal mit 2,5 Gbit/s für einen Kunden auf eine Glasfaser aufzuschalten benötigt bei uns ganze viereinhalb Minuten.“

Experimental konnte in Deutschland vom Heinrich-Hertz-Institut auf einer Standard-Glasfaser von Stuttgart nach Berlin bereits eine Datenmenge mit 1,2 Tbit/s übertragen werden, was immerhin für 240 Mio. E-Mails in der Sekunde ausreicht. „Glasfasernetze mit dieser Übertragungsleistung werden das Rückgrat für das Internet der Zukunft sein“, ist sich Uwe Thomas, Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sicher. „In fünf bis sieben Jahren wird es möglich sein, über das Internet nicht nur E-Mail- und WWW-Dienste abzurufen, sondern neben Musik auch Filme zu übertragen oder Videokonferenzen und Online-Spiele zu veranstalten. Das Internet kann für E-Learning oder Teleworking genutzt werden. Diese Dienste werden nicht nur der Wirtschaft, sondern auch den Privathaushalten zugänglich sein.“

So jagt ein Rekord den anderen: Mittels besonders rauscharmer Raman-Verstärker haben die Fujitsu Laboratories Ende letzten Jahres erfolgreich Daten mit 2,4 Tbit/s – 240 Lichtwellen à 10 Gbit/s – über eine 7400 km lange Glasfaserleitung verschickt. Alcatel gelang es im Laborversuch ebenfalls durch Einsatz des zweistufigen Erbium/Raman-Verstärkers ein 1500-km-Transport von 125 Kanälen à 40 Gbit/s über eine TeraLight-Glasfaser – Gesamtdurchsatz: 5 Tbit/s. Diese Übertragungsgeschwindigkeit ermöglicht zum Beispiel den gleichzeitigen Aufbau von über 500 000 ADSL-Internet-Leitungen oder mehr als 80 Mio. simultane Telefongespräche – jeweils über eine einzige Glasfaser.

Besonders Weitübertragungen stellen die Ingenieure vor besondere technische Herausforderungen. Dass die Lichtsignale immer dichter zusammenliegen, beeinträchtigt die Qualität des Signals, und die Tatsache, dass verschiedene Wellenlängen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten im Glas unterwegs sind, führt wie bei der Lichtbrechung durch ein Prisma zur optischen Dispersion des Lichtes. Über 6000 km bis 7000 km könnte die Streuung so groß werden, dass die einzelnen Signale verschmelzen.

Durch technische Kniffe sorgt man dafür, dass die gesamten Wellenlängen mit derselben Geschwindigkeit unterwegs sind oder dieselbe Abweichung erfahren.

So ist Alcatel auch ein neuer Weltrekord bei der Unterwasserübertragung einer noch nie da gewesenen Anzahl von 365 Wellenlängen gelungen: 3,65 Tbit/s über eine Strecke von 6850 km über eine einzige Faser. Dieser Durchbruch erlaubt künftig die gleichzeitige Übertragung von 45 Mio. Telefonaten, 552 CD-Roms, 35 Enzyklopädien Britannica oder 16 hochaufgelösten Spielfilmen.

Schnelle Glasfaserstrecken benötigen aber auch leistungsfähige rein optische Vermittlungssysteme zwischen den Fasern. Eine solch rein optische Schaltmatrix für Lichtwellen hat Lucent jetzt auf den Markt gebracht: Der neue optische Lambda-Router ist 16-mal schneller, als die bisher üblichen elektronischen Schalter.

In einer streichholzschachtelgroßen Matrix sind 256 mikroskopisch kleine Spiegel angeordnet, die durch elektrische Ladungen gesteuert werden. Sie reflektieren die Lichtwellen zwischen ein- und ausgehender Fiberleitung.

Die bislang hierfür erhältlichen optischen Cross-Connectoren sind aber, so Photonics-Chef Steve Georgis, schlichtweg noch zu teuer. So sind nach Schätzung des Managers weltweit weniger als hundert dieser optischen Switches im Einsatz. „Die Verbreitung von optischen Vermittlungselementen wird sich noch zurückhaltend entwickeln, solange die Kosten hierfür nicht drastisch sinken“, schätzt denn auch Analyst Santiago. Dann allerdings wird sich das optische Networking im Regional- und Langstreckenbereich schnell verbreiten, rechnet Georgis. Einen ersten Cross-Connector mit einer Transferrate von 1,6 Tbit/s wird Network Photonics in diesen Tagen auf den Markt bringen. EDGAR LANGE

Von Edgar Lange
Von Edgar Lange

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