100 Gbit/s – die neue Dimension der Netzwerke

Der Weg zu 100G-Standards

Der steigende Bedarf an höheren Kapazitäten führte Ende der 1990er zur Entwicklung eines Transport-Standards mit 40 Gbit/s. Im Jahr 2004 wurden dann erste Feldversuche mit IP-Routern mit 40 Gbit/s und Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) gestartet. Doch auch 40 Gbit/s werden den Bandbreitenbedarf nicht lange decken. Zudem erscheint die Steigerung um den Faktor vier gegenüber den etablierten 10G-Standards nicht als echter Sprung. Daher favorisieren Händler, Industrieverbände und Netzbetreiber die bislang übliche Verzehnfachung auf 100 Gbit/s als Übertragungsrate künftiger Netzwerke. Die 100G-Technologie bietet demnach eine größere Skalierbarkeit und eine effizientere Konvergenz von optischen Datenraten.

Im Juli 2006 gründete die Arbeitsgruppe 802.3 des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) als Antwort auf die steigende Nachfrage nach Bandbreite im Kommunikationsmarkt mit der High Speed Study Group (HSSG) eine Forschungsgruppe für Hochgeschwindigkeitsnetzwerke. Die Koalition aus Anbietern, Service- und Content-Providern sollte den Bedarf an Bandbreitenanschlüssen der nächsten Generation untersuchen. Im Juli 2007 erkannte die Gruppe die Forderung nach zwei Media-Access-Control (MAC)-Raten an: 40GbE für Server-to-Server- und Server-to-Switch-Applikationen sowie 100GbE für Switch-to-Switch-Applikationen, darunter auch Point-to-Point-Verbindungen zwischen Hochschulen.

Des Weiteren wurde folgenden Zielsetzungen zugestimmt:

• Unterstützung nur für Duplex-Betrieb

• Einhaltung des 802.3-Ethernet-Rahmenformats unter Anwendung des 802.3-MAC

• Einhaltung der minimalen und maximalen Rahmengröße des bestehenden 802.3-Standards

• Unterstützung einer Bit Error Rate (BER), die gleichwertig oder besser ist als 10^-12 beim MAC/Physical Layer Signaling (PLS) Service Interface

• Angemessene Unterstützung von Optical-Transport-Network (OTN)

Zusätzlich untersucht die International Telecommunications Union (ITU) Study Group 15 (SG 15) die Voraussetzungen für Transportraten der nächsten Generation, jenseits von 40 Gbit/s. Im März 2007 stimmte die SG 15 einer Ausweitung des G.809-OTN-Standards zur nächsthöheren Rate jenseits der bestehenden 43 Gbit/s zu, die als OTU-4 definiert wurde. Zudem wurden Anträge für eine 3 x ODU-3 bei etwa 130 Gbit/s und eine Transportraten-Optimierung von 100GbE zu etwa 112 Gbit/s eingereicht.