Die Rolle des IEEE/ITU/OIF bei der Entwicklung des 100G-Ethernet-Standards

100G-Transceiver spielen eine wichtige Rolle bei 100-Gigabit-Ethernet und optischen Hochleistungsübertragungsnetzen. Als Schlüsselkomponente sind 100G-Transceiver standardisiert, um die Datenrate von 100 Gpbs zu erreichen und Qualität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. IEEE, ITU und OIF sind Standardorganisationen, die sich um die Formulierung von 100G-Ethernet-Standards bemühen. In diesem Artikel wird die Rolle von IEEE/ITU/OIF bei der Standardisierung von 100G-Transceivern und der Definition von 100G-Ethernet-Standards erörtert.

Was ist IEEE/ITU/OIF?

Bevor wir uns mit der Standardisierung von 100G-Transceivern und der Definition von 100G-Ethernet-Standards befassen, sollten wir einen kurzen Blick auf IEEE, ITU bzw. OIF werfen.

IEEE-Standard

Das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) wurde 1963 vom American Institute of Electrical Engineers (AIEE) und dem American Institute of Radio Engineer (IRE) gegründet. Es hat rund 430.000 Mitglieder in etwa 160 Ländern, um technologische Innovationen und Spitzenleistungen zu fördern. Darüber hinaus nimmt das IEEE über die IEEE Standards Association (IEEE-SA) seine Aufgaben bei der Erstellung und Verwaltung von Standards wahr.

ITU-Standard

Die ITU, ursprünglich die Internationalen Fernmeldeunion, ist für Fragen der Informations- und Kommunikationstechnologien zuständig. Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, umfasst die ITU drei Sektoren (ITU-R, ITU-T und ITU-D). Jeder Sektor ist für einen anderen Aspekt der von der Union behandelten Themen zuständig. Die ITU wurde 1865 gegründet und war eine der 15 Sonderorganisationen der Vereinten Nationen. Ihr gehören 193 Mitgliedsstaaten und rund 700 öffentliche und private Einrichtungen an.

OIF-Standard

Als gemeinnützige Organisation, die 1998 gegründet wurde, ist das Optical Internetworking Forum (OIF) für die Förderung der Entwicklung und Einführung interoperabler Computernetzprodukte und -dienste durch Implementierungsvereinbarungen für optische Netzprodukte, Netzverarbeitungselemente und Komponententechnologien zuständig. Das OIF gründete 2004 die 100G-Arbeitsgruppe und 2014 die 400G-Arbeitsgruppe.

Wie hilft IEEE/ITU/OIF bei der Definition des 100G-Ethernet-Standards?

Die folgende Abbildung zeigt die gängigste Lösung des 100G-Transceiver-Netzwerks, die hauptsächlich in 100G-Clientseite, 100G-Frame-Mapping und 100G-Leitungsseite unterteilt ist. Dies ist die Grundlage dafür, welche Rolle IEEE, ITU und OIF bei der Standardisierung von 100G-Transceivern und der Definition von 100G-Ethernet-Standards spielen.

Wie bereits erwähnt, sind IEEE, ITU und OIF für die 100G-Clientseite, das 100G-Frame-Mapping bzw. die 100G-Leitungsseite zuständig. Genauer gesagt definiert IEEE die IEEE-Standards für client-seitige Transceiver, ITU die ITU-Standards für Frame Mapping und OIF die OIF-Standards für leitungsseitige Transceiver.

IEEE vs. ITU vs. OIF: Standards für 100G-Transceiver

Wir haben gelernt, dass IEEE-Standards auf der Clientseite arbeiten, ITU-Standards das Frame Mapping und OIF-Standards die Leitungsseite. Jetzt werden wir uns genauer ansehen, wie IEEE, ITU und OIF eine unterschiedliche Rolle bei der Definition von 100G-Ethernet-Standards spielen.

IEEE-Standards werden auf clientseitige 100G-Transceiver angewandt, die in der Regel im laufenden Betrieb austauschbar sind und für die externen Ports von optischen Transportnetzen (OTN) verwendet werden. Im Allgemeinen bezieht sich die Clientseite auf kurze Entfernungen, von 50 m bis zu 10 km und mit nur einem Transceiver, der an eine Faser angeschlossen ist, so dass kein DWDM erforderlich ist. Obwohl die Übertragungsdistanz relativ kurz ist, erlauben die IEEE-Standards die Verwendung von 100G-Transceivern mit G652-Glasfaserkabel oder Multimode-Glasfaserkabel.

OIF-Standards werden auf leitungsseitige 100G-Transceiver angewendet. WDM, Polarisationsmultiplexing, kohärente Modulation und andere Technologien werden häufig eingesetzt. Die Leitungsseite bezieht sich auf viel längere Übertragungsstrecken von 80 km und verwendet DWDM, so dass jeder Transceiver nur einen Wellenlängenkanal nutzen kann. Obwohl die OIF-Standards den leitungsseitigen 100G-Transceivern eine große Kapazität und eine lange Übertragungsstrecke ermöglichen, sind diese Transceiver relativ teurer als die clientseitigen 100G-Transceiver.

Die ITU-Standards arbeiten an 100G-Frame-Mapping. Es handelt sich dabei um das Mapping von OTUC (Fully standardized Optical Transport Unit) in FlexO (Flexible OTN) Frames. OTUCn basiert auf ITU-T G. 709 und ergänzende Dokumente ermöglichen den Transport von Diensten über 100G hinaus sowie leitungsseitige Transportstrukturen über 1 Tbps hinaus.

Fazit

100G-Transceiver bieten eine ideale Möglichkeit, größere Bandbreiten bei geringeren Kosten pro Bit zu realisieren. IEEE, ITU und OIF sind bestrebt, 100G-Ethernet-Standards zu formulieren. Obwohl sie Standards zu unterschiedlichen Aspekten definieren, spielt jeder von ihnen eine unverzichtbare Rolle bei der schnellen und stetigen Entwicklung moderner optischer Netzwerke, insbesondere bei optischen Transceivern.

Hinweis:

ITU-R: ITU Telecommunication Radiocommunication Sector

ITU-T: ITU Telecommunication Standardization Sector

ITU-D: ITU Telecommunication Development Sector

WTSA: World Telecommunication Standardization Assembly

WCIT: World Conference on International Telecommunications