Transparentes EU-Kernnetz mit adaptiven OFDM Transpondern

Abstract:
Größere Flexibilität, höhere Verkehrskapazität mit mehr optischer Transparenz zusammen mit niedrigeren Kosten (CAPEX und OPEX) sind einige Anforderungen an zukünftige optische Netze. O-OFDM (optical orthogonal frequency division multiplexing) bietet einen sehr flexiblen Ansatz auf der physikalischen Ebene, da die Daten über eine hohe Anzahl von Subträgern, die mit niedriger Datenrate moduliert werden, übertragen werden. Die digitale Signalprozessierung im Sender und Empfänger erlaubt dabei eine sehr einfache programmgesteuerte Anpassung des Übertragungssignals z.B. durch Wahl des Modulationsformats, der Datenrate oder der Anzahl der Subträger an Randbedingungen wie Reichweite, OSNR oder Verkehrsanforderungen im optischen Netz. Wir untersuchten am Beispiel eines EU-weiten Kernnetzes die Anzahl der benötigten Transponder und DWDM-Kanäle für ein adaptives Netz bestehend aus Bitraten-variablen OFDM Transpondern auf der einen und reinen 40 Gb/s Transpondern auf der anderen Seite. In beiden Fällen wurde ein 50 GHz Kanalraster zugrundegelegt. Mehrere Modelle zur Reichweitenbestimmung für variable Bitraten (10-100 Gb/s), die sowohl OSNR als auch Faser-Nichtlinearitäten berücksichtigten, wurden eingesetzt, um die Übertragungseigenschaften der adaptiven OFDM Transponder festzulegen. Verkehrsmatrizen basierend auf zufälligen Verkehrsanforderungen im Bereich von 40-320 Gb/s mit einer Gesamtkapazität im Netz von 5-15 Tb/s wurden transparent durch das Netz gerouted und die notwendigen Ressourcen an den jeweiligen Netzknoten bestimmt. Im Vergleich zu reinen 40 Gb/s Transpondern und Regeneratoren reduzierte sich für den adaptiven OFDM Ansatz die Anzahl der Transponder/Regeneratoren um bis zu 38 % und die Anzahl der benötigten Wellenlängen um bis zu 25 %.