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Warum nutzt 5G Wireless optische Hochgeschwindigkeitsnetzwerke und maschinelles Lernen?

Auf der diesjährigen Optical Fiber Conference (OFC) in San Diego, Kalifornien, haben wir gesehen, wie Fortschritte beim kognitiven SDN (Software-Defined Networking) und bei der Glasfaserelektronik die Einführung von 5G-Mobilfunkgeräten ermöglichen, die wiederum neue Dienste bereitstellen werden als Augmented Reality, Drohnen, industrielles IoT, selbstfahrende Fahrzeuge und massive Konnektivität.

Warum nutzt 5G Wireless optische Hochgeschwindigkeitsnetzwerke und maschinelles Lernen?

OFC ist eine jährliche Konferenz, die von zwei IEEE-Gesellschaften gesponsert wird: der IEEE Communications Society und der IEEE Photonics Society sowie der Optical Society. Die diesjährige Veranstaltung brachte 15000-Teilnehmer und fast 700-Aussteller zusammen, die die neuesten Produkte im wachsenden Markt für optische Netzwerkinfrastruktur sowie SDN-Lösungen präsentierten.

OFC 2019

Die diesjährige Messe zeigte die Konvergenz von elektronischen, optischen und drahtlosen Technologien, die das Wachstum der Konnektivität und des Netzwerkverkehrs im kommenden Jahrzehnt unterstützen werden.

Neue Dienste wie selbstfahrende Fahrzeuge erfordern eine höhere Kapazität in optischen Fronthaul-, Backhaul- und Metropolitan-Netzwerken, die drahtlose 5G-Zugangspunkte mit Rechenzentren verbinden. Alex Jinsung Choi, Senior Vice President von DeutschDie Telekom erklärte auf der OFC, dass "5G-Netzbetreiber der Basisstation 100Gb / s-Konnektivität bereitstellen müssen, um das exponentielle Wachstum des globalen Internetverkehrs zu unterstützen, das 5 voraussichtlich 2022 Zetabyte pro Jahr erreichen wird."

Bildquelle: 2019-Glasfaserkonferenz. Alex Jinsung Choi,
Bildquelle: 2019-Glasfaserkonferenz. Alex Jinsung Choi, "Auf dem Weg zu Open Innovation in 5G".

5G treibt auch die Nachfrage nach Optische Konnektivität von 400Gb / s in Cloud-Rechenzentren mit überdurchschnittlicher Skalierung. Benny Mikkelsen, Chief Technology Officer bei Acacia Communications, erklärte: „Die elektrophotonische Integration wird der Schlüssel zum Erreichen dieses Ziels sein und gleichzeitig Größe, Leistung und Kosten reduzieren optische Transceiver. "

Bildquelle: 2019-Glasfaserkonferenz. Benny Mikkelsen,
Bildquelle: 2019-Glasfaserkonferenz. Benny Mikkelsen, "Herausforderungen bei der Kapazitäts- und Dichtemessung durch elektrophotonische Integration."

Die Verringerung des Stromverbrauchs in 5G-Netzwerken ist ebenfalls eine wichtige Herausforderung. "Mit 2030 wird erwartet, dass 20% des gesamten weltweiten Stroms von der Informationstechnologie verbraucht wird, insbesondere in Rechenzentren und drahtgebundenen Anschlüssen", sagte Mikkelsen in seiner Keynote.

Kognitive SDNs sind darauf ausgelegt, in Rechenzentren und 5G-Basisstationen eine niedrige Latenz zu bieten, indem sie maschinelle Lernalgorithmen einsetzen, um Netzwerkverkehrsmuster vorherzusagen und auszugleichen. "Wir brauchen mehr Roboter im Netzwerk, um es effizienter zu machen", sagte Vinay Rathore, Senior Director of Marketing bei Infinera.

"5G bietet viele Überwachungspunkte im Netzwerk", erklärte George Rouskas, Professor für Informatik an der North Carolina State University, während einer IEEE Future Networks-Sitzung am OFC 2019. Zusammen mit dem drahtlosen 5G-Zugang würden neue Technologien wie IP-over-DWDM, das IP-Router und -Switches in das optische Übertragungsnetzwerk integriert, auch dazu beitragen, kognitive SDN zu aktivieren.

Internet-Videoprovider wie Netflix wollen die Fortschritte bei kognitiven SDNs, 400Gb / s-Glasfaserelektronik und 5G voll ausnutzen. "Unser Ziel ist es, alle Kunden auf allen Geräten über 3G, 4G, 5G unabhängig von der Infrastruktur zu unterstützen", sagt David Temkin, Vice President Networks bei Netflix. „Fortschritte in der optischen Technologie senken die Kosten und verbessern die Reichweite unserer Kunden.“ Netflix betreibt eines der weltweit größten Content Delivery Networks mit über 11000-Servern in der Produktion und stellt 150-Millionen von Kunden in über 100-Ländern Online-Videoinhalte zur Verfügung.

China treibt auch den Markt für optische Netzwerke voran und plant die Einführung eines 1Tb / s Datencenter-Verbindung (DCI) und Fiber-to-the-Home (FTTH) von 2025.

Da 400 kohärente 400Gb / s-Transceiver (2020-ZR) den Cloud-Rechenzentrumsmarkt voraussichtlich durch 5 erreichen wird, werden wir im kommenden Jahr wahrscheinlich Highlights der erfolgreichen XNUMXG-Einführung auf OFC sehen.

Zitat von veröffentlichten Mario Milicevic bei IEEE Transmitter

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