Die Open-Lambda-Initiative - NET-im-web
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NETZE Die Open-Lambda-Initiative Virtualisierte passive optische Metro-Zugangsnetze Curt Badstieber Zu den größten Herausforderungen in der TK-Branche zählt die Konzeption der Metro-Access-Netzarchitektur, die das Nebeneinander unterschiedlicher Techniken ermöglicht und gleichzeitig einen gangbaren Migrationspfad für zukünftige Innovationen bietet. Dies wird vor allem im Glasfaserbereich deutlich, wo derzeit verschiedene Strategien untersucht werden. Alle diese Strategien bergen durchaus ein großes Potenzial, sind aber nicht unbedingt miteinander kompatibel. Hier setzt die Open-Lambda-Initiative an. Sie wurde 2010 ins Leben gerufen, um einen Rahmen für eine offene Netzarchitektur zu konzipieren, der den Anforderungen von zukünftigen optischen Metro-AccessNetzen gerecht wird. Curt Badstieber arbeitet als Entwicklungssingenieur bei Nokia Siemens Networks in München 32 Bis dato wurden schon viele optische Zugangstechniken zur Bewältigung der Herausforderungen des Open Access vorgeschlagen. Allerdings berücksichtigten diese kaum, wie sie auf derselben Glasfaser nebeneinander bestehen können, ohne sich in die Quere zu kommen. Entbündelung von Wellenlängen und Virtualisierung Die vorgeschlagene offene Umgebung ermöglicht die Entbündelung von Diensten und Konnektivität auf der eigentlichen Glasfaserinfrastruktur, was eine äußerst wettbewerbs- Bild 1: Entbündelung der Infrastruktur in einem transparenten Optical Distribution Network (ODN) Der Schlüssel hierfür ist die Definition einer neuen, offenen Architektur, die das Spektrum dynamisch aufteilt und die flexible Einführung verschiedener Techniken auf derselben Glasfaser ermöglicht. Weiterhin müssen Regeln für das Management des verfügbaren Spektrums entworfen werden, die verhindern, dass sich Dienste gegenseitig beeinträchtigen. Beides hat sich die Open-Lambda-Initiative (OLI) zum Ziel gesetzt. In den derzeitigen optischen Netzsystemen sind die Wellenlängen für Upund Downstream-Kanäle klar zugewiesen, wobei der Großteil des verfügbaren Glasfaserspektrums allerdings ungenutzt bleibt. Die alternativ vorgeschlagene, offene Wellenlängenmultiplexingmethode ermöglicht eine wesentlich effektivere Verwertung des gesamten Spektrums. Techniken, die eine dynamische Abstimmung und Anpassung der Wellenlänge erlauben, werden dabei eine Schlüsselrolle einnehmen, da sie Zugriff auf brachliegende Bereiche des Spektrums erlauben. freundliche Umgebung für Techniken und Dienste herstellt. Innerhalb desselben physischen Netzes können mehrere Betreiber und Diensteanbieter gleichzeitig unterschiedliche Bereiche des verfügbaren Spektrums nutzen. Die Betreiber werden in die Lage versetzt, ihren Kunden differenzierte Dienste anzubieten. Die Kunden wiederum können ihren Betreiber wechseln, indem auf der physikalischen Ebene eine automatische Neuzuweisung der genutzten Wellenlänge erfolgt. Die Konzeption eines solchen Netzes als gemeinsam genutztes Medium bietet handfeste Vorteile wie geringere Netzausbaukosten und ein geringeres unternehmerisches Risiko. Außerdem entfällt die Notwendigkeit für Regulierungsbehörden, den Wettbewerb mit kostspieligen Infrastrukturanpassungen zu erzwingen. Dies ist der Kernpunkt eines virtualisierten Netzes, das Anbietern und Kunden gleichermaßen ein Maximum an Transparenz bez. der physischen Infrastruktur bietet (Bild 1). NET 1-2/11 Die Open-Lambda-Initiative Bild 2 enthält eine abstraktere Darstellung der Spektrumszuteilung in der offenen Lambda-Umgebung, in der das verfügbare Spektrum in verschiedene Dienste- und Technikbereiche unterteilt ist, jeweils unter der Obhut eines Betreibers oder eines Managements. Diese Bereiche können durchaus geschachtelt sein. So können sich z.B. verschiedene Diensteanbieter unter Verwendung derselben Technik dieselbe Glasfaserinfrastruktur teilen. Dagegen kann man aber auch denselben Dienst auf derselben Glasfaserleitung mit verschiedenen Zugangstechniken anbieten. In einer solchen Umgebung muss eine neutrale Instanz eingeführt werden, die die Zuteilung des Spektrums kontrolliert. Daraus ergibt sich der Bedarf an einem Regelwerk, vergleichbar mit der Situation im Mobilfunkbereich. Im einfachsten Fall könnte ein Zuteilungsverzeichnis der Wellenlängen aus einer Datenbank bestehen, in der die zugewiesenen Kanäle und deren Managementinformationen eingetragen sind. Die Richtlinien können dann beispielsweise die Wellenlängenkennzeichnung, die maximale spektrale Leistungsdichte, Kanalzuordnung und Verwaltungsregeln enthalten. Alle verfügbaren Wellenlängen eines Glasfasersystems werden in dem sogenannten Wavelength Pool dargestellt, der im Grunde genommen eine elektronische Datenbank für Wellenlängen darstellt. Benötigt ein Betreiber Wellenlängen für die Bereitstellung eines Dienstes, werden die dem allgemeinen Wavelength Pool entnommen, oder – im umgekehrten Fall – wieder hinzugefügt, wenn sie freigegeben werden. Die eigentliche Zuweisungsfunktion der einzelnen Wellenlängen oder der zusammengefassten Bänder geschieht außerhalb des Pools und wird als Wavelength Hotel bezeichnet. Bis zur umfassenden Einführung solcher Regeln in sämtlichen Metro-Access-Einrichtungen müssen bestehende Techniken aber gesondert berücksichtigt werden. Nur so kann gewährleistet werden, dass eine Migration ausgehend von einer vorhandenen PON-Installation kostengünstig durchzuführen ist. NET 1-2/11 OLI-Rahmenwerk Die Ziele des OLI-Rahmenwerks für die Architektur sind folgende: • Definition der verschiedenen funktionalen Einheiten der neuen Metro-Access-Architekturen; optimierte optische Bandbreitennutzung zu ermöglichen; • Zusammenstellung von Publikationen zu den Themen: Überblick über OLI, Definition und Beschreibung eines OLI-Systems, Implementierungsszenarien und Referenzkonfigurationen, OLI-konforme Netzarchitekturen und Berücksichtigung von energieeffizienten Techniken. Die Bekanntgabe der Unternehmen, die sich in die Open-Lambda-Initiative einbringen, wird voraussichtlich Ende Februar dieses Jahres erfolgen. Bis dahin wird auch die Internetpräsenz der Gruppe online gehen. Zukünftige Richtung Bild 2: Der Wavelength Pool enthält alle nutzbaren Kanäle der Glasfaserleitung. Die Kanäle sind in Service- und Technikbereiche unterteilt. Jeder Kanal kann verschiedene Übertragungsraten und Dienste unterstützen • Festlegen von Regeln für das Spektrummanagement zur Handhabung mehrerer dynamischer Wellenlängen; • Wegbereitung der effizienten Nutzung des gesamten optischen Spektrums einer Glasfaser; • Schaffen einer Grundlage für die Koexistenz verschiedener Techniken auf demselben physischen Medium; • Darlegen einer klaren Migrationsstrategie auf OLI-Basis; • Schaffen der Grundlage für die Entbündelung von Diensten und Konnektivität auf der physischen Glasfaserinfrastruktur; • Aufstellen der regulatorischen Aspekte für die Entbündelung der Infrastruktur. Aktuell sind an der Initiative Vertreter der Kommunikationsdienstleister, Ausrüstungs- und Komponentenanbieter beteiligt. Alle Beteiligten haben sich hinsichtlich des OLI-Umfangs auf folgende Themen geeinigt: • Gemeinsam vereinbarte Sicht aller Beteiligten, um eine offene sowie Die Open-Lambda-Initiative ist eng an die baldige Verfügbarkeit von kostengünstigen photonischen Bauelementen der nächsten Generation gekoppelt, die mit wellenlängenselektiven Elementen ein Wellenlängenmultiplexing ermöglichen wird. Diese Techniken sind der Schlüssel zur Implementierung kostengünstiger Metro-Access-Lösungen in TK-Netzen. Traditionell wird in der TK-Branche auf eine Umgebung Wert gelegt, in der Techniken von verschiedenen Anbietern getragen werden. Umso dringlicher ist es, den OLI-Ansatz in den Rahmen eines angemessenen Standardisierungspfades zu setzen. Zu diesem Zweck sollen die Ergebnisse der Initiative als eine Serie von Whitepapers publiziert werden, die dann in die einschlägigen Standardisierungsorganisationen eingebracht werden können. Die zukünftige Verfügbarkeit von OLI-konformen Systemen wird damit einen einzigartigen und interoperablen Managementrahmen bieten, der von allen Beteiligten akzeptiert wird. Der OLI-Vorschlag sollte daher in der Standardisierung erfasst und umgesetzt werden, damit das OLI-Rahmenwerk in den Anforderungen für kommende Technikstandards berücksichtigt wird. Ein Branchenforum wie beispielsweise das Full Service Access Network (FSAN), das bereits die technischen Spezifikationen für passive optische Zugangsnetze (PON) entwirft, wäre dafür eine mehr als logische Wahl. (bk) 33
