Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 42

Wichtige Komponenten optischer Netze – Von der Faser zum DWDM-System

22.09.2009 | Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Andreas Donner

Die optische Datenübertragung im Detail; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels
Die optische Datenübertragung im Detail; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels

Die Grundidee der Revolution durch optische Netze ist schnell auf den Punkt gebracht: Koexistenz vieler, jeweils einzeln modulierter Lichtwellenlängen („Farben“) auf einem Lichtwellenleiter. Für diesen Wellenlängenmultiplex benötigt man jedoch einige spezielle Komponenten und Entwicklungen. Diese sind heute Thema, bevor wir in der nächsten Folge mit strukturellen Fragen fortfahren.

Der eigentliche Kern der Revolution durch optische Netze ist technisch gesehen relativ einfach auf den Punkt zu bringen. Bei der bisher meist benutzten Übertragung auf Lichtwellenleitern hat man eine einzige Lichtquelle mit der Information moduliert und dieses modulierte Licht reist dann über den Lichtwellenleiter zum Ziel.

Die einfachste Modulation kennen wir alle: das Lichtmorsen. In optischen Netzen ist das zwar nicht ganz so trivial, aber für den Moment reicht es, wenn Sie sich das genauso vorstellen. Aber es gibt ja Licht in unterschiedlichen Wellenlängen, die wir im sichtbaren Bereich auch als Farben bezeichnen. Auf einem Lichtwellenleiter können Lichtwellen unterschiedlicher Farben reisen, ohne sich gegenseitig zu stören. Also kann man auch jede Farbe einzeln mit Information modulieren. Dadurch entstehen auf einem Lichtwellenleiter viele parallele Informationskanäle und letztlich eine enorme mögliche Übertragungsleistung. Sehen wir uns das genauer an.

Von der Faser zum DWDM-System

Bei einem konventionellen Glasfaser-Übertragungssystem gibt es eine Informationsquelle, deren Gehalt auf ein Sendesignal z.B. aus einem Laser, moduliert wird. Das Ergebnis wird dann über die Glasfaser übertragen und am Ende demoduliert.

Bei diesen konventionellen Systemen haben sich schnell zwei Untergruppen herausgebildet: ausgesprochen preisgünstige Systeme mit vergleichsweise geringer Leistung und teure Hochleistungssysteme. Erstere bestehen z.B. aus einer Leuchtdiode als Sender, einer Multimodefaser als Medium und einem einfachen Fototransistor als Empfänger. Sie werden z.B. in LANs eingesetzt. Hochwertige Systeme arbeiten grundsätzlich mit Lasern, meist mit Singlemodefasern und Avalanche-Fotodioden als Empfänger. Sie werden dort eingesetzt, wo hohe Übertragungsleistung und Qualität wichtiger sind als die Kosten der einzelnen Leitung.

Die Leistung dieser konventionellen Systeme war für die Begriffe der letzten Jahre schon relativ hoch. Deshalb hat man Informationen aus mehreren elektrischen Datenquellen vor der optischen Übertragungsstrecke gemultiplext und das elektronische „Summensignal“ dann als Grundlage für die Modulation des Lichtes genommen.

Die Informationen müssen in diesem Fall am Ende der Übertragungsstrecke nicht nur decodiert, sondern auch elektronisch demultiplext werden. Der Standard SONET/SDH ist die Zementierung dieser Art elektro/optischer Mehrkanalsysteme für den WAN- und Telefonie-Bereich.

weiter mit: Wellenlängenmultiplex im Detail

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