Vergleich von Kosten und Energieverbrauch für adaptive und klassische Netze

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Wir untersuchen die Optimierung von IP über DWDM Netzen bezüglich Kosten (CAPEX) und Energieverbrauch. Zugrunde gelegt wird eine realistische Verkehrslast für das Jahr 2010, die sich zusammensetzt aus Verkehr auf der IPEbene – unterteilt in Video- und allgemeinen IP (Internet) -Verkehr- und direkt auf der optischen Ebene angemietete Leitungskapazität (business leased lines). Diese kombinierte Verkehrslast muss von der WDM Schicht transportiert werden. Für eine Projektion auf das Jahr 2020 werden zwei Steigerungsraten für die Gesamtverkehrslast angenommen: (1) Faktor 33 und (2) Faktor 100. Gleichzeitig wird aufgrund der technologischen Entwicklung für die 2020 Szenarien von reduzierten Kosten und einem geringeren Energieverbrauch ausgegangen. Die Simulationen werden an einem Kernnetz mit 50 Knoten (Germany 50) durchgeführt. Dabei werden 2 Grundkonfigurationen für den Vergleich angenommen: Das erste Netz („klassisch“) verwendet Transponder mit mehreren, festen Übertragungsraten (z.B. 10 Gbit/s, 40 Gbit/s und 100 Gbit/s); das Vergleichsnetz („adaptiv“) ist mit adaptiven Transpondern basierend auf optischem OFDM bestückt. Beide Netzkonzepte sind nahezu identisch bezüglich der IP-Netzebene (Kosten und Energieverbrauch); Unterschiede ergeben sich erst auf der optischen DWDM Ebene (physikalische Ebene). Obwohl das adaptive Netz weniger Transponder und belegte Faserkapazität benötigt als das klassische Netz, zeigt der klassische Ansatz leichte Vorteile bezüglich Kosten und Energieverbrauch. Führt man ergänzend statt einer flachen Netzstruktur eine Hierarchie ein, ergeben sich weitere Kosten- und Energieverbrauchseinsparungen bei großer Verkehrslast. Im Grenzfall der vollen Auslastung aller Pfade im Netz gleichen sich klassisches und adaptives Netz an, wobei ein adaptives Netz generell den Vorteil größerer Flexibilität bezüglich dynamischer Änderungen beibehält.