Ein zentraler Bestandteil der digitalen Transformation sind F5G-Advanced-Technologien (F5G-A). Drei aktuelle Trends zeigen, welche Möglichkeiten sie bieten.
Mit der zunehmenden Nachfrage nach höherer Bandbreite und Konnektivität in Haushalten, Unternehmen (Campusnetzwerken) und Industrien vollzieht sich der Übergang von Kupferkabeln zu Glasfaserverbindungen. Diese Entwicklung führt zur Umstellung von Gigabit- auf 10G-Netzwerke pro Nutzer. Optische Fasern ermöglichen nicht nur höhere Bandbreiten, sondern bieten auch eine längere Lebensdauer und sind umweltfreundlicher. Dies ist besonders relevant in großen Campusnetzwerken, die Technologien wie Wi-Fi 7 integrieren und in denen optische Lösungen die traditionelle Kupferverkabelung ersetzen. Glasfasertechnologien sind zudem weniger anfällig für Umwelteinflüsse wie Elektromagnetik oder extreme Temperaturen, was gerade im industriellen Umfeld von Vorteil ist.
Ein Beispiel für diese technologische Entwicklung ist die XGS-PON-Technologie (10 Gigabit Symmetric Passive Optical Network) und deren Evolution zu 50G-PON. XGS-PON/50G-PON bietet eine symmetrische Bandbreite von bis zu 10 bzw. 50Gbps und ermöglicht Zugänge zu Ultrabreitbandverbindungen, die für moderne Anwendungen und steigende Datenanforderungen notwendig sind. Diese Technologie unterstützt zudem End-to-End-Slicing (E2E), wodurch bis zu acht dedizierte, isolierte Netzwerke auf einer einzigen Infrastruktur betrieben werden können. Das steigert die Netzwerkeffizienz und -flexibilität erheblich.
In der Industrie oder in Bereichen wie dem Energiesektor und der Logistik, wird Synchronous Digital Hierarchy (SDH) zunehmend durch Fine-Grain Optical Transport Networking (fgOTN) ersetzt. SDH war über Jahrzehnte hinweg eine zuverlässige Lösung für die digitale Datenübertragung, doch die steigenden Anforderungen an Bandbreite, Service, Qualität und Flexibilität machen eine modernere Technologie erforderlich. Der fgOTN-Standard, der 2023 offiziell eingeführt wurde, bietet eine zukunftssichere Alternative, die flexiblere und mehr Bandbreiten als SDH bereithält (von 10 Mbps bis 400 Gbps) und gleichzeitig Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet.
Eine entscheidende Rolle spielt hierbei 400G Optical Transport Network (OTN). Diese Technologie versetzt Netzbetreiber in die Lage, den steigenden Datenverkehr effizient zu bewältigen und bietet eine robuste Plattform für die Übertragung großer Datenmengen über weite Entfernungen. 400G OTN ist ideal für Backbone- und Metronetze und lässt sich nahtlos in bestehende Infrastrukturen integrieren, was eine reibungslose Migration von SDH zu fgOTN begünstigt.
Die Integration von optischen Sensortechnologien in die Überwachung kritischer Infrastrukturen modernisiert die Inspektionsprozesse. Traditionell manuelle Vor-Ort-Inspektionen werden durch intelligente, auf Faseroptik und KI-Analyse basierende Lösungen ersetzt. Diese Entwicklung ermöglicht Fernüberwachungen und verbessert die Effizienz sowie die Arbeitsbedingungen erheblich. Optische Sensoren bieten eine hohe Genauigkeit und sind widerstandsfähig gegen Umwelteinflüsse, was sie ideal für die Überwachung von Infrastrukturen wie Pipelines und Flughäfen macht.
Neben diesen Trends wird die F5G-A-Generation durch verschiedene Einflüsse vorangetrieben. So spielt die Entwicklung energieeffizienter Netzwerkkomponenten eine immer wichtigere Rolle, um den Stromverbrauch und die CO2-Emissionen zu reduzieren. Algorithmen auf der Basis von KI optimieren die Netzwerkleistung in Echtzeit, verbessern die Ressourcenallokation und ermöglichen vorausschauende Wartung, was die Netze effizienter und zuverlässiger macht. Auch benötigt KI mehr Daten für das Trainieren der zugrundeliegenden KI-Modelle. Diese Daten müssen über die Netze in die entsprechenden KI-Datenzentren geleiten werden.
Darüber hinaus verspricht Quantencomputing, die Datenübertragungssicherheit durch quantenkryptografische Verfahren auf ein neues Niveau zu heben. Dies könnte in Zukunft zu Quantennetzen führen, die eine nahezu latenzfreie und datenschutzsichere Kommunikation über große Entfernungen erlauben. Diese Synergien können die Leistungsfähigkeit und Intelligenz der F5G-A-Netzwerke weiter steigern und damit den Weg für innovative Anwendungen wie Smart Cities, autonome Systeme und immersive virtuelle Realitäten ebnen.
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