Nutzung optischer Transceiver-Innovationen für umweltfreundliche Netzwerke

Der Tag der Erde rückt näher und jedermanns Gedanken drehen sich um Themen wie ökologische Nachhaltigkeit und Klimawandel. Der Sektor der optischen Netzwerke befindet sich in einer einzigartigen Situation. 

Einerseits waren Glasfaserkabel schon immer die nachhaltigere Wahl gegenüber herkömmlichen Kupferkabeln, insbesondere aus Sicht des Energieverbrauchs. Beispielsweise verbraucht eine Kupferverkabelung 3,5 W pro 100 Meter, verglichen mit nur 1 W bei Glasfaserkabeln. Da jedoch die Nachfrage von Hyperscale-, Unternehmens- und Verbrauchern nach 5G, IoT, künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) zunimmt, steigt auch der Druck auf die Netzbetreiber, Schritt zu halten. Das bedeutet alles, vom Einsatz neuer Glasfasern bis hin zur Nutzung der neuesten optischen Hochleistungs-Transceiver (z. B. 400ZR, OpenZR+, 800G-Optik), um die steigenden Datenmengen zu bewältigen – und gleichzeitig die Nachhaltigkeit ihres Betriebs sicherzustellen.

Steigende Energiekosten veranlassen die Netzbetreiber zudem, nach mehr Effizienz und damit mehr Nachhaltigkeit zu streben. Anmerkung von McKinsey and Company dass in den letzten Jahren bei großen Netzbetreibern „Energiekostensteigerungen den Umsatzanstieg um mehr als 50 Prozent übertrafen“. Obwohl sich viele Netzbetreiber wie AT&T und Telefonica sowie Hyperscaler wie Google und Amazon verpflichtet haben, Netto-Null-CO2-Emissionen zu erreichen, gibt es keinen einfachen Weg, dies zu erreichen. Vielmehr ist eine gründliche Analyse aller Aspekte der eigenen Netze erforderlich – der Schlüssel ist Beharrlichkeit.

Ein guter Ausgangspunkt für diese Reise sind optische Transceiver, die technologischen Synapsen, auf die sich die Netzwerke unserer Welt verlassen, um Daten zuverlässig über große Entfernungen zu übertragen. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, auf welche Weise optische Transceiver-Innovationen Netzwerkbetreibern bei ihrem Streben nach mehr Nachhaltigkeit helfen können.

Effizienz und Nachhaltigkeit durch Miniaturisierung

Eine der bedeutendsten Entwicklungen in der optischen Transceiver-Technologie ist der anhaltende Trend zur Miniaturisierung. Kleinere Formfaktoren können einen geringeren Materialverbrauch bei der Herstellung, eine effizientere Nutzung des physischen Raums, möglicherweise weniger Spezialgeräte in einem Netzwerk und möglicherweise einen geringeren Energieverbrauch während des Betriebs bedeuten.

In einem früheren Blogbeitraghaben wir eine Infografik erstellt, die die Entwicklung optischer Transceiver beleuchtet. Bereits 2003 wurden beispielsweise MSA-Standards für 10G festgelegt und XENPAK-Transceiver geboren. Bald darauf wurden die ersten 10G-SFP+-Module entwickelt. Der SFP+-Formfaktor bot eine kleinere Alternative, die eine höhere Portdichte und einen geringeren Stromverbrauch ermöglichte – ein Plus für die Umweltverträglichkeit. Seitdem haben sich Transceiver weiterentwickelt, mit dem Ziel, immer höhere Leistungsfähigkeit in Formfaktoren zu vereinen, die einen möglichst geringen Platzbedarf ermöglichen.

Ein typisches Beispiel hierfür ist die OIF 400ZR-Implementierungsvereinbarung, die die Verwendung der Formfaktoren QSFP-DD und OSFP ermöglichterevolutionierte IP over DWDM (IPoDWDM)-Funktionen, indem es den bisherigen Platzbedarf von DWDM-Optiken eliminierte, die etwa doppelt so groß waren wie Client-Optiken. Der Hauptvorteil von IPoDWDM besteht darin, dass durch das direkte Einfügen von DWDM-Optiken in den Router das Transponderregal und die Optik zwischen Routern und DWDM-Systemen entfallen – einschließlich der Zwischentransponder sowie der grauen Optik, die die Regale und Router verbindet. Wie wir in ein Whitepaper zur kohärenten Optik, der Verzicht auf Transponder-Shelf-Hardware spart Platz und Strom. Das kann zu Betriebseinsparungen von bis zu 57% mit gerouteter optischer Netzwerkarchitektur führen.

Wie bei allem in der Welt der optischen Transceiver gibt es auch hier Kompromisse. Die geringere Leistung der 400ZR-Optik begrenzt ihre maximale Reichweite mit Verstärkung auf 120 km, was für gezielte Metro-DCI- und Punkt-zu-Punkt-Zugangsnetzanwendungen akzeptabel ist. Offene ZR+-Module hingegen ermöglichen eine Reichweite von über 500 km, verbrauchen aber mehr Strom. Wie Sie sehen, wird die Entscheidung für eine Optik von vielen Faktoren bestimmt. Ein Lieferant mit umfassender Expertise in der Systemintegration kann Ihnen helfen zu verstehen, wie Ihre Transceiver-Leistungsanforderungen mit Ihren Nachhaltigkeitszielen harmonieren – und Ihnen letztendlich dabei helfen, die richtige Optik für Ihr Netzwerk auszuwählen.

Größere Reichweite, weniger Ressourcen

Wenn die Miniaturisierung ein Teil der Gleichung zur Verbesserung der Nachhaltigkeit ist, ist die Berücksichtigung der Übertragungsdistanz der andere. Optische Komponententechnologie kann die Reichweite optischer Transceiver erweitern und so die Datenübertragung über größere Entfernungen ermöglichen. Wie dies erreicht wird, ist aus Nachhaltigkeitsperspektive jedoch unglaublich wichtig. Sehen wir uns ein Beispiel für ein Zugangsnetzwerk an, um zu sehen, wie das geht.

Moderne Zugangsnetzbetreiber stehen unter enormem Druck, die Leistungsfähigkeit der vorhandenen Infrastruktur zu maximieren, wenn sie neue Technologien wie ESD DOCSIS, DOCSIS 4.0, R-OLT PON-Uplinks und andere 5G-Lösungen einführen. Während es aus Sicht der Nachhaltigkeit immer eine gute Strategie ist, mehr aus dem Vorhandenen zu machen, ist es schwierig, die mathematischen Beschränkungen der Link-Budgets zu umgehen. Bei 10G im Zugangsnetz begrenzt die chromatische Dispersion die Netzwerkverbindungen auf etwa 80 km. Da jedoch immer mehr Zugangsnetzbetreiber 25G-Datenraten ins Auge fassen, begrenzt die chromatische Dispersion die Verbindungsdistanz auf 10-15 km, sofern keine Spezialausrüstung verwendet wird. Aus Sicht der Nachhaltigkeit ist dieser Nachteil erheblich – die Verwendung von Spezialausrüstung führt zu einem größeren ökologischen Fußabdruck.

Das ist wo Die proprietäre Genesee™ Dispersion Compensation ASIC-fähige Technologie von Precision OT kommt ins Spiel. Mithilfe dieses ASIC haben wir ein 25G-abstimmbares DWDM-Modul ermöglicht, mit dem Benutzer Übertragungsdistanzen von 40 km und mehr erreichen können, ohne dass Spezialausrüstung erforderlich ist. Es ist hochgradig konfigurierbar, modulationsunabhängig, interoperabel und auf andere Datenraten erweiterbar. Diese Art von Lösung berücksichtigt auch die Idee, ein Netzwerk zukunftssicher zu machen, was angesichts der Notwendigkeit, die Auswirkungen unseres Sektors auf die Umwelt zu reduzieren, eine optimale Strategie ist.

Durchgängige Nachhaltigkeit

Nicht nur die optischen Transceiver selbst spielen eine Rolle bei der Verbesserung der Nachhaltigkeitsinitiativen moderner Netzwerkbetreiber. Es geht auch darum, woher die Transceiver stammen und welche nachhaltigen Praktiken die Lieferantenpartner anwenden. So wie moderne Rechenzentrumsmieter von ihren Anbietern erwarten, dass sie die Nachhaltigkeit in allen Aspekten ihres Betriebs verbessern, sollte ein guter Lieferant optischer Geräte dasselbe für seine Kunden tun.

Das ist unsere Verpflichtung Ihnen gegenüber – Nachhaltigkeit ist etwas, das wir sowohl in unseren eigenen internen Abläufen als auch in Bezug auf unsere Lieferkette anwenden. Von der Überprüfung all unserer Lieferanten nach einem strengen Kriterienkatalog, der verschiedene ESG-Kennzahlen umfasst, bis hin zur Minimierung unseres bereits geringen CO2-Fußabdrucks (durch Verwendung von allem, von energiesparenden LED-Glühbirnen bis hin zu wassersparenden Toiletten und energieeffizienten Geräten) steht Nachhaltigkeit für uns immer an erster Stelle. Tatsächlich hilft uns unsere globale Präsenz, unseren CO2-Fußabdruck zu verringern, da wir weniger Geräte international versenden müssen. Außerdem bemühen wir uns, Komponenten zu beschaffen, die weniger Strom verbrauchen. Dies hilft unseren Kunden nicht nur beim Einsparen von Strom, sondern unterstützt sie auch bei ihren Nachhaltigkeitsbemühungen. Lesen Sie hier mehr über unsere laufenden Bemühungen.

Eine nachhaltige, digitale Zukunft schaffen

Optische Transceiver können eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Umweltverträglichkeit von Netzwerkoperationen spielen. Durch Miniaturisierungsbemühungen (einschließlich der Umstellung auf Transceiver mit sehr kleinem Formfaktor, ein Thema für ein anderes Mal), Effizienzverbesserungen und Leistungsoptimierung können diese kritischen Komponenten dazu beitragen, den Kohlenstoffausstoß zu reduzieren, Ressourcen zu schonen und die Umweltbelastung in der gesamten Telekommunikationsbranche zu minimieren. Allerdings handelt es sich um eine komplexe Umgebung, in der man sich zurechtfinden muss, und Netzwerkbetreiber müssen bei der Auswahl des geeigneten Transceivers viele Faktoren berücksichtigen. Verbindungsentfernungen müssen gegen die Leistungsfähigkeit einer Optik abgewogen werden. Bedenken hinsichtlich der Interoperabilität müssen berücksichtigt werden. Es gibt wirklich keine Universallösung.

Während wir den Tag der Erde feiern, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass Nachhaltigkeit eine fortwährende Reise ist. Beharrlichkeit und Geduld zahlen sich aus. Am wichtigsten ist die Unterstützung eines nachhaltigen Lieferantenpartners, um Lösungen zu schaffen, die Verwirklichen Sie Ihre Ziele Während Sie gleichzeitig Ihre Nachhaltigkeitsinitiativen verbessern und uns dabei helfen, eine grünere, nachhaltigere Zukunft zu schaffen.