Metro-DCI-Lösung: Wie lassen sich städtische optische Übertragungsnetze optimieren?

Die Handelszentren des digitalen Zeitalters sind die Metropolen. Ob für Rechenzentren, Unternehmens-Campus, Carrier Hotels oder ISP-POPs innerhalb einer einzigen Stadt – das enorme Datenaufkommen erfordert eine schnelle, zuverlässige und kostengünstige optische Übertragung. Metro Rechenzentrumsvernetzung (DCI) hat sich als führende Lösung für extrem effiziente, extrem niedriglatente optische Übertragung mit vorhersehbaren Kosten in städtischen Umgebungen etabliert und ersetzt routerbasierte Konnektivität durch spezialisierte, hochkapazitive optische Transportsysteme.

Was ist Metro DCI und welchen Kernwert bietet es?

Metro-DCI umfasst spezialisierte optische Übertragungslösungen, die auf städtische Entfernungen zugeschnitten sind. Im Gegensatz zu Langstrecken-Optiklösungen, die sich auf maximale Reichweite konzentrieren, ist Metro-DCI auf die Kapazität und Miniaturisierung ausgelegt, die in einer dicht besiedelten städtischen Umgebung erforderlich sind. Metro-DCI bietet den Kernnutzen einer niedrigen Latenz bei der Verbindung von Rechenzentren und verwandelt diese damit von isolierten Inseln der Konnektivität in ein integriertes, latenzarmes Netzwerk. Metro-DCI ermöglicht eine Sub-Millisekunden-Latenz zwischen Standorten für aktive-aktive Rechenzentren, unterstützt die Echtzeit-Datenreplikation, bietet feingranulare Bandbreite nach Bedarf und eliminiert die Notwendigkeit umfangreicher Hardware-Upgrades beim Skalieren der Kapazität. Dieser Nutzen führt zu erheblichen geschäftlichen Vorteilen für Betreiber in städtischen Märkten mit teurem Immobilienbestand und begrenzter Glasfaser-Verfügbarkeit.

Herausforderungen bei der optischen Übertragung in städtischen Gebieten

Herausforderungen für die optische Übertragung sind in städtischen Umgebungen deutlich komplexer als in Vorort- und ländlichen Gebieten. Meist muss der Lichtwellenleiterpfad durch dicht besiedelte, bebauete Gebiete mit eingeschränktem Bauzugang führen. Dies erhöht die Installationszeit und -kosten für Glasfaser erheblich. Hohe Dämpfung in bestehenden Glasfasern ist häufig auf häufige Aufteilungen, Biegungen sowie veraltete Spleiß- und Steckverbinderkomponenten zurückzuführen. Das Vorhandensein von Hochspannungsleitungen, elektrischen Umspannwerken, U-Bahn-Strecken und umfangreichen drahtlosen Netzwerken schafft sehr anspruchsvolle elektromagnetische Interferenz-(EMI-)Umgebungen, die die Signalqualität beeinträchtigen können. Schwankende Außentemperaturen innerhalb einer Stadt – von klimatisierten Rechenzentren bis hin zu nicht belüfteten Kabelschächten – führen zu zusätzlicher Variabilität bei der Planung optischer Netze. Da Zwischenverstärkungsstellen innerhalb der bestehenden Trassenrechte nicht eingerichtet werden können, müssen Netzbetreiber den maximalen Nutzen aus jeder vorhandenen Glasfaserader sowie den inhärenten Fähigkeiten der verwendeten Geräte ziehen. Metro DCI adressiert viele dieser Herausforderungen durch den Einsatz fortschrittlicher kohärenter Optik und anpassbarer Modulation.

Wie Metro DCI die Netzwerkeffizienz optimiert

Metro DCI bietet erhebliche Verbesserungen der Netzwerkeffizienz. Durch den Ersatz unnötiger Router-Hops, wie sie bei routerbasierten DWDM-Lösungen auftreten, reduziert Metro DCI die Latenz und beseitigt Engpässe. Die Zuweisung dedizierter Wellenlängenkanäle auf Kanalebene an Anwendungen und Benutzer gewährleistet eine zuverlässige Leistung kritischer Datenströme. Die bedarfsgerechte Bandbreitenbereitstellung ermöglicht es Netzbetreibern, die für eine bestimmte Metro-DCI-Verbindung erforderliche Kapazität sofort anzupassen, um der Nachfrage gerecht zu werden – wobei die Kapazität skaliert werden kann, ohne dass der Dienst unterbrochen wird. Viele Ausfälle lassen sich durch den intelligenten Einsatz integrierter OTDR-Funktionen und einer kontinuierlichen Überwachung der Link-Leistung vermeiden, was eine präventive Wartung ermöglicht. Durch das Multiplexen zahlreicher Kunden mit niedriger Geschwindigkeit sowie aggregierter Standorte auf weniger, aber höherkapazitive Wellenlängenkanäle steigt die spektrale Effizienz deutlich und damit die maximale Kapazität der Glasfaser.

Kosteneinsparungsvorteile von Metro DCI

Die Einführung von Metro DCI bietet überzeugende finanzielle Vorteile. Die Mietkosten für Glasfaserstrecken in städtischen Märkten sind pro Einzelfaser höher als in suburbanen Gebieten. Da Metro DCI 400 Gb/s oder 800 Gb/s auf einer einzigen Wellenlänge bereitstellt, verringert sich die Anzahl der einzelnen Glasfasern, die ein Betreiber mietet. Die Betriebskosten für Metro-DCI-Plattformen sind deutlich niedriger, da der Stromverbrauch erheblich reduziert ist – der Stromverbrauch pro Gb/s vieler Metro-DCI-Plattformen liegt um 60 % bis 80 % unter dem vergleichbarer routerbasierter Systeme. Auch die Senkung der Kühlkosten stellt einen wesentlichen Faktor dar. Da das typische Formfaktor-Maß für Metro-DCI-Plattformen 1 RU oder 2 RU beträgt, wird die Nutzung wertvollen Platzes innerhalb einer Rechenzentrums-Hosting-Anlage minimiert. Unter Berücksichtigung niedrigerer Ersatzteillagerbestände aufgrund standardisierter Geräte sowie eines vereinfachten Schulungsbedarfs im Zusammenhang mit gängigen Metro-DCI-Plattformen ist das Argument für die Gesamtbetriebskosten (TCO) von Metro DCI eindeutig.

Flexible Bereitstellung für städtische Szenarien

Die Bereitstellung in städtischen Gebieten erfordert eine hohe Flexibilität, und die Metro-DCI-Plattform bietet diese. Die Bereitstellung kann über Dunkelfaser, Graufaser oder Wellenlängendienste (direkt auf Wellenlängen) erfolgen. Für Anwendungen im Hauptverteiler, bei denen die Betriebstemperaturen extrem breit und unbeständig sein können, sind robuste, temperaturgeprüfte Metro-DCI-Plattformen verfügbar. Für Rechenzentren und Unternehmensumgebungen sind Front-zu-Back-Luftstrom und geringes akustisches Geräusch üblich. Metro-DCI-Plattformen sind mit einer Vielzahl von Stromversorgungsoptionen erhältlich, darunter Standard-Wechselstrom (AC) und -48 V Gleichstrom (DC), wodurch eine Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom entfällt. Bei Bedarf einer Kapazitätserweiterung sind die modularen Metro-DCI-Plattformen so konzipiert, dass Leitungskarten schrittweise hinzugefügt werden können. Betreiber können mit nur zwei Wellenlängen beginnen und auf einer einzigen Plattform bis zu acht Wellenlängen (oder mehr) skalieren, ohne das Chassis austauschen zu müssen.

Metro-DCI für städtische ISPs und Betreiber

Die hohen Erwartungen der Abonnenten an eine allgegenwärtige, Gigabit-basierte Konnektivität – unverzichtbar für ein wettbewerbsfähiges Gaming- oder Streaming-Erlebnis – stellen hohe Anforderungen an Leistung und Zuverlässigkeit von ISP-Netzwerken. Metro-DCI ermöglicht die Interkonnektivität von Aggregationsstandorten, lokalen Rechenzentren und Core-POPs für städtische ISPs. Für einen städtischen Netzbetreiber, der die Aggregationsanforderungen des 5G-Mobilfunk-Backhaul-Netzes erfüllt, ist Metro-DCI die ideale Technologie, um sowohl strenge Latenzanforderungen als auch hohe Bandbreitenanforderungen der Mobilfunkmast-Standorte zu erfüllen. Stadtwerke, die intelligente Stadtinitiativen und -dienste wie öffentliche Sicherheitsnetze bereitstellen, profitieren von der vorhersagbaren Latenz und der sehr hohen Verfügbarkeit, die diese dedizierten städtischen optischen Lösungen bieten. Bei allen Anwendungsfällen stellt die gemeinsame Anforderung eine unerschütterliche Zuverlässigkeit dar – eine Eigenschaft, die städtische Betreiber mit überlagerten Architekturen schlichtweg nicht erreichen können.

Zuverlässige Metro-DCI-Lösungen

Sino-Telecom bietet eine Reihe von Metro DCI-Lösungen konzipiert für die optische Übertragung in städtischen Metro-Netzen. Unsere Plattformen bieten kohärente Transportlösungen mit 100G, 200G, 400G und 800G ohne Regeneration. Unsere 1-RU- und 2-RU-Plattformen sind für hochdichte Anwendungen in Unternehmens- und Colocation-Rechenzentren sowie in dicht besiedelten zentralen Vermittlungsstellen ausgelegt. Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) und adaptive Modulation wurden integriert, um eine fehlerfreie Übertragung auch über die anspruchsvollsten städtischen Glasfaseranlagen hinweg sicherzustellen. Sino-Telecom verfügt über erfolgreiche Installationen in Metro-Zentren in mehr als 30 Ländern, darunter Frankreich, Indonesien, Brasilien und Australien. Mit über 240 Patenten und 150 Software-Urheberrechten weisen wir eine nachgewiesene Erfolgsgeschichte zuverlässiger Lösungen auf und unterstreichen unser Engagement für optische Innovation. Unser umfassendes Portfolio umfasst optische Transceiver-Module von GE bis 800G und unterstützt vollständige End-to-End-Verbindungen.

Fazit

Metro-DCI-Netzwerke sind eine neue Methode zur Konzeption und zum Betrieb optischer Übertragungsnetze. Diese leistungsstarken, latenzarmen, betrieblich vereinfachten und kosteneffizienten Lösungen ermöglichen städtischen ISPs, Betreibern von Rechenzentren und Versorgungsnetzen, die Bandbreitenkapazität zu erhöhen, ohne umfangreiche Netzwerküberholungen vornehmen zu müssen.

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