Angesichts der rasanten Entwicklung der Netzwerkinfrastruktur steht die Telekommunikationsbranche zunehmend vor einem kritischen Wachstumsengpass. Eine der Kerntechnologien der optischen Kommunikation – das Wellenlängenmultiplexverfahren (WDM) – hat sich als Schlüssellösung zur Überwindung dieser physikalischen Grenzen erwiesen.

Vergleicht man Glasfaser mit einer Autobahn, so entspricht die herkömmliche Kommunikation mit einer einzigen Wellenlänge einem einzelnen Fahrzeug, das die gesamte Fahrbahn belegt. Die WDM-Technologie teilt diesen physischen Übertragungsweg in mehrere sich nicht gegenseitig störende „virtuelle Spuren“ (unterschiedliche optische Wellenlängen) auf und ermöglicht so die gleichzeitige Übertragung mehrerer Datensignale über dieselbe Faser. Die zentrale Hardware dieser Technologie ist der passive DWDM-Filter (Dense Wavelength Division Multiplexing). Dieser Artikel bietet eine kurze Analyse dieser Technologie.

I. Grundprinzipien und Vorteile passiver Filter

Passives DWDM, OSP-Ring-OADM, 1 Kanal, 100 GHz Kanalabstand, Kanal 48, 900 µm 1 m Faser, SC/APC-Anschluss

Der Begriff „passiv“ bedeutet, dass das Gerät keine externe Stromversorgung benötigt. Stattdessen nutzt es ausschließlich präzise optische Dünnschichtbeschichtungen oder Gitterstrukturen, um optische Signale unterschiedlicher Wellenlängen genau zu trennen (Demultiplexen) oder zu kombinieren (Multiplexen).

Diese rein physikalische optische Eigenschaft gewährleistet außergewöhnliche Stabilität und Zuverlässigkeit und macht das Gerät äußerst resistent gegen elektromagnetische Störungen. Daher eignet es sich besonders für den Langzeitbetrieb in komplexen Telekommunikationsanlagen oder rauen Außenumgebungen.

In optischen Netzwerkarchitekturen fungieren passive DWDM-Filter als „Verkehrscontroller“. Sie folgen strikt den Standards der Internationalen Fernmeldeunion (ITU-T) und unterteilen das verlustarme optische Übertragungsfenster in Dutzende oder sogar Hunderte von unabhängigen Kommunikationskanälen mit extrem geringem Wellenlängenabstand.

Das bedeutet, dass eine einzelne Glasfaser, die ursprünglich nur ein einziges Signal übertragen konnte, ihre Übertragungskapazität um ein Vielfaches erweitern und so die spektrale Effizienz drastisch verbessern kann.

II. Typische Anwendungsszenarien und Wert

Passives DWDM, OSP-Ring-OADM, 1 Kanal, 100 GHz Kanalabstand, Kanal 52, Überwachung (1 %), 900 µm 1 m Faser, ohne Stecker

Diese passiven Filter sind typischerweise in standardisierten Gehäusen wie LGX-Kassettenmodulen oder 19-Zoll-Rackkarten untergebracht und mit hochpräzisen Glasfasersteckverbindern für die nahtlose Integration in bestehende Singlemode-Glasfasernetze ausgestattet. Zu ihren wichtigsten Anwendungsvorteilen zählen:

Erweiterung des Übertragungs- und Backbone-Netzes in Ballungsräumen

Ohne die Verlegung neuer physischer Glasfaserkabel kann die WDM-Technologie die Übertragungsbandbreite von Metropolnetzen und regionalen Backbone-Netzen rasch erhöhen und so den enormen Datendurchsatzbedarf von Diensten wie hochauflösendem Videostreaming und Cloud Computing decken.

Außenanlagen (OSP) und Zugangsnetze

Dank ihrer passiven und wartungsfreien Eigenschaften werden diese Geräte in großem Umfang in optischen Außenverteilungsnetzen eingesetzt, wodurch die langfristigen Betriebs- und Wartungskosten für Telekommunikationsbetreiber effektiv gesenkt werden.

Rechenzentrumsverbindung

Innerhalb von Rechenzentren oder zwischen mehreren Rechenzentren ermöglichen passive Filter ein hocheffizientes Routing mehrerer optischer Signale mit extrem geringer Einfügungsdämpfung und gewährleisten so eine schnelle und stabile Datenübertragung.