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Das Konstruktionsproblem des mehrschichtigen Netzwerkkonzepts für ein Hochgeschwindigkeits-Telekommunikationsnetz, das auf der Technologie der Synchronous Digital Hierarchy (SDH) und Wavelength Division Multiplex (WDM) basiert, muss eine Reihe von Anforderungen mit dem Ziel erfüllen, die Investitionen in die Ausrüstung zu minimieren.
Alles beginnt mit der Designphase - wo die effektiven Kosten von optischen SDH- oder DWDM-Netzen wettbewerbsfähig sein müssen.
Designprozess
Eine Netzwerkkonstruktionsmethode fährt fort, indem sie Zyklen erzeugt, die Wirtschaftlichkeit des Baus von Ringen auf diesen Zyklen bewertet und beliebige Wirtschaftsringe baut. Beim Erzeugen eines Zyklus werden zwei Endpunkte ausgewählt, zwischen denen zwei disjunkte Verbindungs- und Knotenpfade gewünscht werden - die beiden ausgewählten Knoten sind also Knoten auf den Kandidatenringen.
In einem Telekommunikationsnetz ist ein "Ring" eine Folge von Knoten, die in einem "Zyklus" so angeordnet sind, dass kein Knoten wiederholt wird. Die "Verbindungen" zwischen den Knoten sind Stellen, an denen Fasern platziert werden können. Knoten sind im Allgemeinen physische Orte wie Gebäude, an denen Faserbündel miteinander verbunden werden können und an denen Geräte wie Multiplexer, Verstärker, Regeneratoren, Transponder usw. platziert werden können. Das Ring-Design beinhaltet zum Teil die Entscheidung über die Ringplatzierung, d.h. welche Knoten und welche Links einbezogen werden sollen. Das Ringdesign betrifft auch die Auswahl der Geräte, d.h. welche Arten und Raten von Multiplexern, Verstärkern, Regeneratoren, Transpondern usw. und wo die Geräte platziert werden sollen. Schließlich beinhaltet das Ringdesign zwangsläufig die Entscheidung, welche Anforderungen an die Ringe gestellt werden sollen.
Die für SONET/SDH verwendeten Modelle sehen die folgenden Kosten und Parameter vor:
- Rahmen und Installation,
- Regenerationsverlustschwellenwerte,
- maximale Anzahl von SONET ADMs auf einem Ring und
- Fasermaterial, Hülleninstallation und Strukturausdehnungskosten.
Derzeit wird das DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) hauptsächlich auf Langstrecken eingesetzt. Der normalerweise verwendete DWDM-Jahrgang ist Punkt-zu-Punkt DWDM, oder mit anderen Worten, DWDM-Systeme werden als Faserkonzentratoren verwendet. Der Grund dafür, dass diese Ausrüstung bei Langstreckenbeförderern so weit verbreitet ist, ist die einfache Wirtschaftlichkeit: DWDM kann die Investitionskosten erheblich reduzieren, da es möglich ist, die Anzahl der von jeder Faser übertragenen Signale zu vervielfachen und so teure Kabel- oder Trassenaufrüstungen zu vermeiden und gleichzeitig die Kosten für mehrere Regeneratoren zu sparen.
DWDM ist eine Mehrfach-Signalübertragung über eine einzige Faser namens DWDM oder verschiedene Frequenzen (Farben/Wellenlängen/Lambdas) für verschiedene Verbindungen über die einzelne Faser. Voll ausgestattete DWDM-Geräte können die gleiche Kartenpalette wie SDH umfassen. Sie können vollständig konfigurierbare Cross-Connect-Funktionen unterstützen. Die DWDM-Technologie bietet eine sehr hohe Bandbreite an Langstreckenverbindungen. DWDM gilt als eine der besten Technologien, um die Bandbreite über eine bestehende Glasfaseranlage zu erhöhen. Es ermöglicht die Erstellung mehrerer "virtueller Fasern" über eine physikalische Faser.
Die DWDM-Schicht ist protokoll- und bitratenunabhängig, was bedeutet, dass sie ATM (Asynchronous Transfer Mode), SONET und/oder IP-Pakete gleichzeitig übertragen kann. Die WDM-Technologie kann auch in passiven optischen Netzwerken (PONs) eingesetzt werden, d.h. Zugangsnetzwerken, in denen der gesamte Transport, das Schalten und Routing im optischen Modus erfolgt.
Die Unterschiede zwischen den Nachfragetypen werden hauptsächlich durch die Designeffizienz der Interfacekarten dieser beiden Technologien in Bezug auf Dichte und Preis verursacht.
Kosten aus IP - Internet Protocol - Traffic-Ansatz
Der IP-Verkehr wächst exponentiell, da Kunden zu IP-basierten Anwendungen wechseln. Da sich diese Netzwerke zu bandbreitenintensiven IP-basierten Sprach-, Video- und Datendiensten entwickeln, müssen die Betreiber die Kapazität als Reaktion auf die Nachfrage erhöhen, da sie wissen, dass die gesammelten Einnahmen nicht im gleichen Maße steigen werden. Daher müssen die Carrier Wege finden, den Betrieb und die Kosteneffizienz von Servicenetzen zu optimieren und die Kosten pro Bit drastisch zu senken.
Traditionell wurde dies mit Hilfe des (IP) Internet Protocol over SDH-Ansatzes realisiert, der die unbequeme Umwandlung von optisch zu elektrisch zu optisch (OEO) an den aggregierten Schnittstellen aufweist. Das IP over DWDM ist praktisch als Verbindung zwischen DWDM-Router-Schnittstellen mit einer optisch geschalteten DWDM-Schicht implementiert.
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