Innovative Kommunikations-TechnologienInnovative Communication-Technologies

Innovative Kommunikations-TechnologienInnovative Communication-Technologies

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Backbone- und Backhaul-Netze
Backbone and Backhaul Networks
SDH (Synchrone Digitale Hierarchie)
Die SDH-Technik ist derzeit (zusammen mit WDM) die am weitesten verbreitete Übertragungstechnologie für Backhaul- und Backbone-Netze. Die Datenraten liegen von 155 Mbps (STM-1) bis 40 Gbps (STM-256). SDH bietet umfangreiche Schutzmechanismen sowie Funktionen zum Alarm- und Performance-Monitoring. Mit kommerziellen SDH-Systemen können STM-16 ohne Regeneration bis zu max. 200 km übertragen werden.

OTH (Optical Transport Hierarchy)
OTN sind Transportnetze, die optische Kanäle – Wellenlängen – als Transporteinheit für die Übertragung verwenden und dadurch die Übertragungskapazität gegenüber SDH-Netzen um ein Vielfaches erweitern. Die Kanten von OTN werden durch WDM-Systeme (Punkt-zu-Punkt) und die Netzknoten durch OADM (Optical Add-Drop-Multiplexer) oder OXC (Optical Cross Connect) gebildet. Die elektrischen oder optischen Zubringersignale werden entsprechend der Optical Transport Hierarchy in ODU-Signalen verpackt und übertragen (2,5 Gbps ODU1, 10 Gbps ODU2, 40 Gbps ODU3, bis 130 Gbps ODU4).

Ethernet
Das klassische Ethernet ist insbesondere in LAN-Umgebungen eine sehr weit verbreitete Technologie mit Übertragungsraten bis 10 Gbps. Soll das klassische Ethernet aufgrund der Kostenvorteile als Transporttechnologie verwendet werden, ergeben sich bei größeren Netzen Probleme hinsichtlich Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit, Quality-of-Service und Servicemanagement. Erweiterte Technologien - „Carrier Grade Ethernet“ – sind bei IEEE, ITU-T und MEF in Standardisierung und auf dem Weg zur Marktreife.

IP
IP-Netze arbeiten mit dem IP-Protokoll und Datenpaketvermittlung. Bedingt durch die enorme Flexibilität von IP-Netzen, in denen die Dienstgüte (CoS, QoS) definierbar ist und über die IP-Konvergenz unterschiedliche Kommunikationsformen und Dienste zusammengeführt werden können, wird das IP-Netz auch bei zeitkritischen und Echtzeitanwendungen als Backbone eingesetzt. Die Entwicklung zeigt die Wandlung des klassischen IP-Daten-Netzes hin zu einem All-IP-Netz mit einem umfassenden IP-Dienstangebot mit Voice-over-IP, Streaming-Media, Video-over-IP und im mobilen Bereich mit Mobile-IP. Das IP-Netz bildet die Basis für konvergente Netzwerkarchitekturen, ebenso ist es Bestandteil der Next Generation Networks (NGN).

Das Design eines IP-Weitverkehrsnetzes hängt von vielen Bedingungen und Anforderungen ab. Dabei stellen Serviceprovider andere Ansprüche als Unternehmen, die ihre Standorte miteinander vernetzen wollen. Das Standard-Netzdesign gliedert sich in die Netzebenen CPE, Access, Distribution und Core.
SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
Currently SDH technology (along with WDM) is the most widely used transmission technology for backhaul und backbone networks. The transmission rates range between 155 Mbps (STM-1) to 40 Gbps (STM-256). SDH offers extensive protective mechanisms as well as functions for alarm and performance monitoring. With commercial SDH systems, STM-16 can be transmitted up to max. 200 km without regeneration.

OTH (Optical Transport Hierarchy)
OTN are transport networks which make use of optical channels – wavelengths – as transport unit for transmission, and thus enlarge transmission capacity by multiples as compared to SDH networks. The edges of OTN are generated by WDW systems (point-to-point) and the nodes by OADM (Optical Add-Drop-Multiplexer) or OXC (Optical Cross Connect). The electrical or optical tributary signals are packed and transmitted according to the optical transport hierarchy in ODU signals (2.5 Gbps ODU1, 10 Gbps ODU2, 40 Gbps ODU3, up to 130 Gbps ODU4).

Ethernet
Especially in LAN environments the classical Ethernet is a widely employed technology with transmission rates of up to 10 Gbps. However, if classical Ethernet is used as transport technology because of cost advantages, larger networks will have problems with regard to scalability, reliability, quality of service and service management. Enlarged technologies – carrier grade Ethernet – are getting standardized by IEEE, ITU-T and MEF and are about to reach marketability.

IP
IP networks operate with IP protocol and data packet switching. Due to the enormous flexibility of IP networks in which service quality (CoS, QoS) is definable and various forms of communications and services can be combined by IP convergence, the IP network is used as backbone for time-critical and real time applications. The development indicates the transformation of classical IP data networks leading to an All-IP network featuring a comprehensive service range with Voice-over-IP, streaming media, Video-over-IP and in the mobile field with mobile IP. The IP network forms the basis for convergent network architecture, and it is one of the Next Generation Networks (NGN).

The design of an IP wide-area network depends on many conditions and requirements. In this respect the service providers have other demands than corporations which want to interconnect their sites. The standard network design is subdivided in the network layers CPE, access, distribution and core.
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MPLS
Mit MPLS können die Vorteile verbindungsorientierter Netze mit denen des verbindungslosen IP kombiniert werden. Dazu werden spezielle Pfade (LSPs) aufgebaut, die angeben, auf welchem Weg die Datenpakete durch das Netz geleitet werden.  Zusätzlich zu einer Steigerung des Durchsatzes und Einbindung von Schutzmechanismen für die LSPs (Fast Reroute) können mit MPLS vielfältige Netzdienste generiert werden:
MPLS
MPLS combines the advantages of connection-orientated networks with those of connectionless IP. For this purpose special paths (LSPs) are established indicating the route along which the data packet is guided through the net. In addition to an increase of throughput and an integration of protection mechanisms for the LSPs (fast reroute), diverse network services can be generated by MPLS:
  • IP Traffic Engineering
  • Layer 3 VPN
  • Layer 2 VPN (VPLS)
  • Layer 1 VPN (Pseudo Wire Emulation)