Die NFL-Playoffs stehen vor der Tür und wir lieben es, wenn unser Team mit einem langen Pass einen Treffer erzielt. Zayo und Nokia haben sich zusammengetan, den langen Ball geworfen und den bisherigen terrestrischen Entfernungsrekord von 800 G für eine einzige Wellenlänge gebrochen.
Wir haben auch erfolgreich eine 1Tb-Wellenlänge über 1.000km übertragen.
Lassen Sie mich zunächst erklären, was ein terrestrischer optischer Entfernungsrekord für eine einzelne Wellenlänge eigentlich ist.
Gemeinsam haben Zayo und Nokia eine einzelne Wellenlänge mit 800 Gbit/s (800G) fehlerfrei über 1.866 km ohne Regeneration übertragen und damit den Rekord für die optische Übertragungsstrecke einer einzelnen Wellenlänge bei dieser Geschwindigkeit ohne Regeneration aufgestellt. Wir haben auch 1 Tbps (1Tb) über eine einzelne Wellenlänge übertragen – sie legte 1.004 km ohne Regeneration zurück und demonstrierte damit die Fähigkeit, die Reichweite von Wellenlängen mit hoher Kapazität mit dem neuesten Glasfasernetz der Branche zu erweitern.
Der bisherige Rekord, der ebenfalls von Nokia aufgestellt wurde, lag bei knapp über 1.300 km für die fehlerfreie Übertragung einer 800G-Wellenlänge.
Um die Bedeutung dieser Datensätze zu verstehen und zu begreifen, warum “keine Regeneration” so wichtig ist, sollten wir uns kurz ansehen, wie Bits und Bytes über Glasfaserkabel über große Entfernungen übertragen werden.
Ein Rückblick auf Amplification
Glasfaserübertragungen – oder Wellenlängen – werden über Tausende von Kilometern in Glasfaserkabeln übertragen, die aus 10 oder 100 Glasfasersträngen bestehen, von denen jeder nicht dicker als ein einzelnes Haar ist. Die Qualität des Signals verschlechtert sich auf dem Weg durch die Faser. Es erfährt eine Abschwächung, d.h. eine Verringerung der optischen Leistung. Um den Effekt der Dämpfung auszugleichen, muss alle 60-140 km eine optische Verstärkung stattfinden. Durch die Verstärkung kann sich das optische Signal weiter ausbreiten, ohne dass das Signal abgebrochen wird. Jedes Mal, wenn ein optisches Signal verstärkt wird, nimmt seine Leistung zu (das ist gut), aber auch der Rauschpegel des Signals steigt (das ist schlecht). Auch wenn optische Verstärker die Signalstärke erhöhen, verschmutzen sie das Signal, so dass es für optische Empfänger schwieriger wird, das Signal zu “lesen”. Das erhöhte Rauschen ist wie ein Pass Rush. Der Quarterback und die Empfänger können den Pass nicht mehr lesen, und er wird unvollständig.
Mit zunehmendem Rauschen verschlechtert sich die Qualität des Signals schließlich so sehr, dass die Algorithmen zur Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) die zunehmenden Bitfehler nicht mehr “bereinigen” können und unkorrigierte Bitfehler auftreten. Das Ziel der optischen Übertragung ist immer, ein Signal so weit wie möglich fehlerfrei zu übertragen.
Ein Rückblick auf die Regeneration
Bevor unkorrigierte Bitfehler auftreten, müssen wir den invasiveren und digital komplexeren Prozess namens Regeneration anwenden. Bei der Regeneration wird das Signal unterbrochen, in sein ursprüngliches Format zurückgesetzt und ein völlig neues (sauberes) optisches Signal erzeugt. Dieser Prozess erhöht sowohl die Latenzzeit als auch (was wichtig ist) die Kosten für die Übertragung eines optischen Signals. Regenerationen sind so, wie wenn ein Spiel endet und die Teams den Ball für den nächsten Spielzug wieder holen müssen.
Hier ist eine visuelle Darstellung eines Signals auf dem Weg von Los Angeles nach El Paso:
Die rekordverdächtigen optischen Übertragungen von 800G und 1Tb durch Zayo und Nokia erfolgten auf den “Expressrouten” des Langstreckennetzes von Zayo – den Überholspuren mit hoher Kapazität, auf denen der Verkehr ohne Unterbrechung weiterfährt – ohne On- oder Off-Ramps. Die 1Tb-Übertragung begann in Los Angeles und führte über 1.004 km nach Phoenix. Die 800G-Rekordübertragung begann ebenfalls in Los Angeles und führte über 1.866 km nach El Paso.
Mit diesem Feldversuch in unserem Produktionsnetzwerk haben wir erfolgreich eine lange Bombe ins Feld geworfen und eine kostspielige, ineffiziente Regeneration vermieden:
Wie haben wir das geschafft?
Die Kombination aus Nokias neuestem Glasfasermodem (der Photonic Service Engine der sechsten Generation – oder PSE-6s) und dem hochmodernen, hochsauberen Langstrecken-Glasfasernetz von Zayo bot die ideale Umgebung für diesen erfolgreichen Versuch.
Nokia hat zwei Dinge getan: Zunächst entwickelte Nokia einen Algorithmus in seinem PSE-6s Modem, der die Leistung des optischen Signal-Rausch-Verhältnisses (OSNR) verbessert. Dann kombinierte und optimierte Nokia FEC und seinen neuen Algorithmus, um den digitalen Signalprozessor (DSP) des PSE-6s in die Lage zu versetzen, das komplexe optische Signal wieder in sein ursprüngliches digitales Format zusammenzusetzen, um den langen Durchgang fehlerfrei zu erfassen.
Das Glasfasernetz von Zayo hat den Einfallsreichtum von Nokia zum Leben erweckt. Zayo nutzte die Vorteile des neuesten Glasfasernetzes der Branche, um die Reichweite von Wellenlängen mit hoher Kapazität mit weniger Geräten, weniger Platz und weniger Energie pro Bit zu erweitern. Wir haben das Signal effektiv durch unsere Glasfaser gejagt, ohne es neu generieren zu müssen, und so die ‘spektrale Effizienz’ der Übertragung erhöht. Damit haben wir eine produktivere, leistungsfähigere und kostengünstigere optische Übertragung geschaffen.
Die wahren Vorteile der Überschreitung der Grenzen von Big Bandwidth
Das Verlegen von Glasfaserkabeln ist weder einfach noch billig, und wir leben in einer hochdigitalisierten, bandbreitenhungrigen Welt. Dienstanbieter müssen aus jeder Glasfaser den maximalen Wert herausholen. Mit jedem Fortschritt in der optischen Modemtechnologie erreichen wir eine höhere spektrale Effizienz (auch wenn diese mit jeder Generation geringer wird, da sich die Shannon-Grenze nähert). Genau wie der Benzinverbrauch sind auch die Bits/ghz wichtig.
Mit jedem neuen terrestrischen Entfernungsrekord verbessert Zayo die spektrale Effizienz der einzelnen Fasern. Wir können Dienste mit höherer Kapazität anbieten, mehr Kapazität aus jedem Faserpaar herausholen, weniger Fasern “stranden” lassen und wettbewerbsfähigere Preise für den bandbreitenhungrigen Kundenstamm anbieten.
Zusammengefasst bringen uns diese neuen Weltrekorde für Käufer großer Bandbreiten viel weiter:
- Niedrigere Kosten pro Bit, was zu niedrigeren Preisen für zukünftige Bandbreite führt
- Bessere Leistung durch Beseitigung von Latenz- und Fehlerpunkten
- Höhere Bandbreiten werden bald kommerziell verfügbar sein
- Positive Auswirkungen auf die Umwelt durch weniger Geräte, weniger Platz und weniger Energie für die optische Übertragung über große Entfernungen
- Die Branche wird weiter vorangetrieben, denn jeder neue Rekord bei der optischen Übertragung schafft die Voraussetzungen für zukünftige Verbesserungen des Glasfasertransports
Selbst wenn Ihr Unternehmen nicht auf dem Markt für eine neue 800G-Langstrecken-Wellenlänge ist, bietet dieser terrestrische Entfernungsrekord ein echtes Versprechen für jeden Internetnutzer. Wenn 800G auf den Expressrouten im Langstreckenbereich zum Einsatz kommt, kann Zayo Ihren Internetverkehr effizienter von einer Ecke des Globus zur anderen transportieren und so ein kostengünstigeres, stabileres Interneterlebnis für alle bieten (unabhängig von der Geschwindigkeit der letzten Meile).
Mehr Bandbreite, die über größere Entfernungen fehlerfrei übertragen werden kann, bei wesentlich geringeren Kosten pro Bit.
Was kommt als Nächstes…
Jeder Schritt bedeutet einen gewaltigen Fortschritt für die vernetzte Welt. Und die Schritte kommen schnell! Zayo und Nokia haben den neuen 800G-Rekord nur wenige Wochen nach dem vorherigen Rekord aufgestellt.
Wir gehen davon aus, dass die Nachfrage nach Bandbreite und die damit verbundenen Netzwerkverbesserungen weiter steigen werden. Sie können sicher sein, dass Zayo jeden Vorteil nutzen wird, indem wir in unsere Infrastruktur investieren und die Kapazitäten und Fähigkeiten aufbauen, auf die unsere Kunden angewiesen sind, damit ihr Geschäft floriert.
Und wir freuen uns darauf, weiterhin mit den besten Hardware-Herstellern der Branche zusammenzuarbeiten, um das leistungsstarke, hocheffiziente globale Netzwerk von Zayo zu nutzen, neue Rekorde aufzustellen und neue Premieren zu schaffen – die ganze Saison lang!
