20100910zza Ciena Netzwerkinfrastruktur für HD und 3D

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Wie muss die Netzwerkinfrastruktur für HDTV und 3D beschaffen sein?

Die nächste Revolution

Der aufstrebende Markt rund um HD-Content und 3D macht ein Upgrade der Netzwerkinfrastruktur unerlässlich. Damit Anbieter sich durch garantierte Service Level Agreements (SLA) vom Wettbewerb abheben können, brauchen sie ein verbindungsorientiertes, hochleistungsfähiges konvergiertes Ethernet-Netzwerk.

rotz der wirtschaftlich angespannten Zeiten blieb der Markt für Consumer Electronics in Deutschland im vergangenen Jahr sehr stabil. Laut der Gesellschaft für Unterhaltungs- und Kommunikationselektronik gfu lag der Gesamtumsatz bei 24,3 Milliarden Euro, von denen fast die Hälfte auf Umsätze in der Unterhaltungselektronik zurückzuführen ist. Viel Schwung brachten vor allem neue Übertragungsformen wie HDTV (High Definition Television). Mit der Ankündigung der öffentlich-rechtlichen Rundfunkanstalten und großer Privatsender, den HDTV-Regelbetrieb aufzunehmen, verzeichnete der Markt eine Verfünffachung beim Absatz von HDTV-Empfängern.

Die Fussball-WM in Südafrika tat ihr übriges, um die Nachfrage nach HDTV-Empfängern anzutreiben. Fernsehanstalten wie ARD, ZDF und RTL übertrugen erstmals die Spiele der Weltmeisterschaft in HD und zahlreiche Sportfans wollen dieses Erlebnis nun nicht länger missen. Die Deutsche TV-Plattform erwartet weiteres Wachstum. So werden zahlreiche Sender ihr Programm um HD-Angebote erweitern. Doch neben HDTV geht bereits ein weiterer Stern am Entertainmenthimmel auf: Unterhaltung in 3D, im Kino bereits etabliert durch die Blockbuster der vergangenen Monate, ist auch im Fernsehbereich auf dem Vormarsch. Mit Blick auf die nächste WM in 2014 prognostiziert die Deutsche TV-Plattform, dass das Turnier komplett dreidimensional übertragen wird und in deutschen Haushalten 3D-fähige Endgeräte in bedeutender Zahl zur Verfügung stehen werden, vergleichbar mit der Situation zum HDTV-Start in 2010.

Neue Straßen für neuen Traffic

Die Entwicklung ist sowohl für Konsumenten als auch die Branche erfreulich, doch die Netzbetreiber, Dienstanbieter und auch die Austragungsstätten müssen sich ferner mit neuen Herausforderungen auseinandersetzen. Während die Freunde von Sport- und Entertainmentangeboten einen neuen Wachstumsmarkt bieten, muss auf der anderen Seite gewährleistet sein, dass die Dienste auch störungsfrei zum Kunden übertragen werden können. Vergleichbar mit einer engen Straße, die nur eine bestimmte Menge an Autos aufnehmen kann und für Lkw-Verkehr ausgebaut werden müsste, muss sich auch die Netzwerksinfrastruktur an die neuen Standards anpassen: während ein SD-Kanal nur lediglich 2 MB/s Bandbreite benötigt, verdreifacht sich der Wert bei HD-Kanälen bereits auf 6 MB/s und erreicht bei einer 3D-Kanalübertragung sogar bis zu 30 MB/s.

Auch im Web macht sich der Unterschied deutlich bemerkbar. Laut des Branchenverbands Bitkom sehen sich bereits 25 Millionen Bundesbürger TV- und Videoangebote im Internet an, jeder sechste verfolgt dabei TV-Sendungen im Live-Stream, jeder achte schaut ganze Filme. Auch bei IPTV geht der Trend zu HD-Angeboten und macht deutlich, dass ein Upgrade der aktuellen Netzwerkarchitektur bald überfällig ist. Die neuen Dienste benötigen mindestens 25 MBit/s, während für einfaches Video-on-Demand derzeit auch noch 16 MBit/s reichen.

Ein flexibles Netzwerk für alle Dienste

Die genannten Beispiele verdeutlichen, was der Schlüsselfaktor jedes Next-Generation-Networks (NGN) in diesem Umfeld sein muss: Flexibilität. Das Netzwerk von morgen muss in der Lage sein, sowohl einzelne Kanäle als auch Spitzenbelastungen in Echtzeit optimal zu bedienen, indem es die vorhandenen Kapazitäten so intelligent und effizient wie möglich zuteilt. Um schnell auf Fluktuationen reagieren zu können und ohne großen Aufwand die Ressourcen zu skalieren, sind programmierbare Hardware-Elemente notwendig, die das Netzwerk von Betreibern und Carriern vom Customer Edge bis hin zum Service Provider Core automatisieren. So können Kapazitäten sofort aufgeteilt und die Hardware ferngesteuert über Software-programmierbare optische Netzwerkelemente konfiguriert werden. Entscheidend sind neben End-to-End Verbindungs- und Ressourcenmanagement eine allgegenwärtige Konnektivität zwischen den Netzwerken, Ethernet-basiertes Switching und Transport/Übertragung, gesteigerte End-to-End Service-Orientierung in Access- und Metro-Netzwerken sowie Service-orientierte Daten-, Kontroll- und Managementebenen.

Ethernet-basierte Netzwerkarchitekturen

Ethernet-basierte Netzwerkarchitekturen bieten genau diese Features und stellen aus diesem Grund die Ideallösung dar. Sie ermöglichen eine granular skalierbare Übertragung und sind dabei wirtschaftlich. Die Bereitstellung schnell wachsender, bandbreitenintensiver Anwendungen wird vereinfacht und verbindungsorientierte Ethernet-Übertragungstunnel machen eine zuverlässige, einfach zu handhabende Ethernet-Verbindung möglich.

Damit Anbieter sich durch garantierte Service Level Agreements (SLA) vom Wettbewerb abheben können, brauchen sie ein verbindungsorientiertes, hochleistungsfähiges konvergiertes Ethernet-Netzwerk. Als Basis dienen paketoptische Networking Plattformen, die Ethernet Aggregation, Switching und die Übertragung über Optical Transport Network (OTN) und Dense Wavelength Division Multiplex (DWDM) vereinen. Ein vereinheitlichtes Betriebs- und Managementsystem garantiert dabei, dass die unterstützten Geräte und Dienste selbst zu Spitzenzeiten funktionieren und Endanwender immer das bestmögliche Nutzererlebnis erfahren. So wird eine Metronetzwerklösung geschaffen, die optimale Flexibilität, Verwaltbarkeit, Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit für Triple Play oder bandbreitenintensive TV-Dienste wie HD oder 3D erzielen kann.

Kapazitäten können in Echtzeit dem Bedarf angepasst werden und ermöglichen eine stabile Performance in hoher Qualität. Diese Eigenschaften sind zusammen mit Carrier-grade OAM-Funktionen (Operation, Administration, Maintenance) und hoher Ausfallsicherheit bei Anwendungen mit hohem Umsatzpotenzial erfolgsentscheidend.

Das Netzwerk sollte nach dem Upgrade zusammengefasst folgende Eigenschaften besitzen:

Programmierbare Netzwerkelemente:

Hierzu zählen optische Switching- und Transportlösungen, Carrier Ethernet Netzwerk Hardware mit Field-Programmable Gate Array (FPGA) und eine auf Network Processing Units (NPU) basierte Programmierbarkeit, um softwaregestützte Konfigurationen und Verbesserungen zu erleichtern.

Vereinheitlichte Betriebssysteme und Verwaltung:

Diese gemeinsame Plattform garantiert auch zu Spitzenzeiten das bestmögliche Nutzererlebnis. Der transparente Aufbau macht das Überprüfen der Service Levels im gesamten Netz einfacher und die beschleunigte Dienstentwicklung und -aktivierung verkürzen die Produkteinführungszeit deutlich.

Carrier Ethernet-basierte Umgestaltung des Netzwerks:

Die Eigenschaften des Carrier Ethernets ermöglichen eine größere Bandbreite an zuverlässigen Diensten. Abgedeckt werden dabei die Funktionen der Kontroll-, Management- und Datenebenen des Carrier Ethernets.

Investitionen schützen durch graduelle Migration

Der aufstrebende Markt rund um HD-Content und 3D macht ein Upgrade der Infrastruktur unerlässlich. Doch eine entsprechende Modernisierung darf nicht außer Acht lassen, dass die bestehenden Strukturen mit erheblichen Investitionen verbunden waren und viele »alte« Dienste sich nach wie vor großer Beliebtheit erfreuen. Genauso unwirtschaftlich wie der reine Ausbau der Kapazitäten wäre daher auch der Aufbau eines völlig neuen Netzwerks – der goldene Weg liegt in der Integration von Ethernet Aggregation und Switching in das Metro-Übertragungssystem, eine Carrier Ethernet-basierte Umgestaltung des Netzwerks. Der Umzug von Alttechnologien auf IP/Ethernet-Dienste und -Infrastrukturen wird unproblematisch, da auch bestehende Dienste weiter unterstützt werden und somit eine graduelle Migration möglich ist. Betreiber und Carrier sollten sich daher nach Anbietern umsehen, die die Expertise haben, ihr Netzwerk schon heute auf die Bedürfnisse von morgen einzustellen. HDTV und 3D verlangen nach Netzwerken mit optimierter Geschwindigkeit, Kapazität und Reaktionszeit. Wer von Anfang an auf intelligente Hardware setzt, wird in diesem Markt klare Wettbewerbsvorteile erzielen.

Daniel Prokop

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Daniel Prokop, Account Manager, Ciena

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