Netwerkproviders, waaronder telecom serviceproviders, kabelbeheerders, Multiple System Operators (MSO's) en Global Content Network Providers, worden allemaal geconfronteerd met zakelijke uitdagingen die hen dwingen hun netwerken te ontwikkelen en te transformeren.

Serviceproviders

Om hun klantenbestand te behouden en uit te breiden, investeren serviceproviders in innovatieve diensten, zoals het leveren van origineel videomateriaal (AT&T nam Time Warner over) en door verbindingen mogelijk te maken tussen "slimme" apparaten, zowel thuis als in een mobiele omgeving (de door Bell beheerde IoT-beveiligingsdienst).  Ze evalueren en upgraden naar een nieuwe, eenvoudigere, schaalbare toegangsarchitectuur om nieuwe diensten te kunnen aanbieden nu de 5G-verbinding er is. Een opmerkelijk voorbeeld van de aangepaste uitgaven is dat Verizon aankondigde voor 3 jaar $1 miljard te besteden aan vezels van Corning, evenals hun aankoop van de glasvezelinfrastructuur van WOW Chicago.

Uitgedaagd door een infrastructuur met meerdere leveranciers, die uit verschillende generaties van technologieën bestaat, werken serviceproviders aan het stroomlijnen van hun activiteiten en het verhogen van de netwerkautomatisering om de service te versnellen en de klanttevredenheid te verbeteren. Tegelijkertijd willen ze de operationele efficiëntie verhogen en de kosten verlagen met een meer open en programmeerbare infrastructuur die snel op nieuwe bandbreedtebehoeften kan reageren, maar minder hardware gebruikt. 

Kabelbeheerders/Multiple System Operators (MSO's)

Kabelbeheerders en MSO's moderniseren hun toegangsarchitectuur - door de glasvezel dichter bij de eindgebruiker te brengen en door functies te verdelen en te virtualiseren - om operationele efficiëntie te realiseren, connectiviteit met een hogere capaciteit en een betere kwaliteit te leveren. Zij vervangen hun oude analoge infrastructuur door een volledig nieuw digitaal glasvezelnetwerk om zo economische en competitieve voordelen te behalen. Met als doel om 10 keer zoveel glasvezelknooppunten in te zetten is het van cruciaal belang om de juiste architectuur te selecteren met apparatuur die bestand is tegen de buitenomgeving van de fabriek, slechts één keer bekabeld hoeft te worden en kan worden geschaald om nieuwe diensten en gigabittoegang te ondersteunen. Het inzetten van de juiste softwarearchitectuur die het end-to-end netwerk efficiënt kan beheren met een verhoogde automatisering is net zo belangrijk voor een succesvolle transformatie.

Global content network providers

Global content network providers ervaren een jaarlijkse groei van de bandbreedte met dubbele cijfers en breiden hun metro-, langeafstands- en onderzeese datacenterinfrastructuren op basis daarvan uit (nieuw Facebook-datacenter in Singapore). In de metropoolregio verdelen ze hun metroregionale datacenternetwerk over meerdere gebouwen of campussen om de bandbreedte te kunnen vergroten, wat de groeiende behoefte aan een single-span optische connectiviteit met hoge capaciteit stimuleert.  Vanuit het perspectief van de architectuur omarmen ze geavanceerde technologieën en softwarepraktijken, waaronder software-gedefinieerde netwerken en kunstmatige intelligentie, om de efficiëntie te maximaliseren. Ze floreren door het leveren van nieuwe innovatieve diensten aan hun klanten en voorspellen wat eindgebruikers willen, voordat ze er zelfs maar om vragen! Zij stappen vroeg over op de allernieuwste technologieën en zullen in de nabije toekomst de overschakeling maken van 100G-interfacerouters naar 400G-interfacerouters, zodra deze beschikbaar worden.

Onder alle netwerkproviders is consequent de behoefte aan een meer responsief, geautomatiseerd en zelfoptimaliserend netwerk.  Technologieën zoals geavanceerde coherente optica, een flexibele fotonische laag en open API's (programmeerbare applicatie-interfaces) spelen hierbij een hoofdrol. De afgelopen jaren hebben netwerkproviders aanzienlijke inspanningen geleverd om hun optische netwerken te upgraden om aan deze vereisten te voldoen, door gebruik te maken van automatisering, analyse en intentiebeleid om het netwerk snel te schalen, zelf te configureren en zelf te optimaliseren. Ciena noemt deze nieuwe netwerkstaat het Adaptive NetworkTM.

De veranderende rol van coherente technologie

Om hun dynamische bedrijfsuitdagingen succesvol aan te pakken, zijn de netwerkproviders er strategisch op uit om de rol van coherente technologie uit te breiden met de nieuwe netwerkarchitectuur die wordt voortgebracht uit de bovengenoemde zakelijke beweegredenen. Er ontstaan uiteenlopende samenhangende oplossingen op basis van de toepassing: oplossingen die geoptimaliseerd zijn voor zowel de prestaties als voor de omvang.  Oplossingen met geoptimaliseerde prestaties zijn ontworpen om de beste systeemprestaties te leveren zonder beperkingen, terwijl ook een maximale optische laagautomatisering mogelijk is. Oplossingen met geoptimaliseerde omvang zijn zodanig geoptimaliseerd dat ze in een specifieke vormfactor en vermogensbereik passen.

Oplossingen met geoptimaliseerde prestaties

Voor infrastructuurtoepassingen voor metro- en langeafstandsverbindingen, met inbegrip van wereldwijde DCI-netwerken, is de ontwikkeling naar het Adaptieve Netwerk al in volle gang. Netwerkproviders stappen in toenemende mate over op meer softwaregedreven, geautomatiseerde, zeer schaalbare netwerken die nieuwe efficiëntie, kostenbesparingen en servicegerichtheid beloven. Het optische netwerk wordt niet langer gezien als een 'domme pijp'.  In plaats daarvan is er een groeiende behoefte aan een flexibele, veerkrachtige, op ROADM-gebaseerde optische basis die afhankelijk is van flexibele, geïnstrumenteerde fotonica en Layer 0-softwarebesturing om het netwerk te schalen voor maximale capaciteit bij zo laag mogelijke ruimte, vermogen en kosten per bit. 

Voor deze infrastructuurtoepassingen zijn coherente oplossingen nodig die de prestaties optimaliseren en een optimale capaciteit kunnen bieden over elk willekeurig netwerkpad. Om maximale flexibiliteit en veerkracht te bereiken, is directe communicatie van transponder naar fotonische lijn vereist, wat het beste kan worden bereikt met een zeer geoptimaliseerd transportplatform. Met 400G-interface routers in het verschiet moet de ideale optische oplossing ook de netwerkevolutie naar de volgende generatie, hogere capaciteitswisseltechnologieën en universeel transport van opkomende klantentarieven zoals 400GbE ondersteunen.

Netwerkproviders hebben ook oplossingen nodig met geoptimaliseerde prestaties in toepassingen waar de glasvezelbronnen beperkt zijn en maximale spectrale efficiëntie het belangrijkst is. Onderzeese systemen die bestaan uit duizenden kilometers verzonken kabels zijn een goed voorbeeld van een dergelijke toepassing.

Uiteenlopende transporteisen voor netwerkontwikkeling

Oplossingen met een geoptimaliseerde omvang.

De lancering van initiatieven op het gebied van glasvezelverdichting en hogere bandbreedte-eisen, gecombineerd met kosten- en energiebesparingen die nu mogelijk zijn met next-gen coherente oplossingen, opent de toegangsruimte als een volledig nieuwe markt voor coherente oplossingen. En naarmate we ons richten op toegangstoepassingen, of het nu gaat om kabel/MSO- of serviceprovidernetwerken, zullen de eisen veranderen. 

Fysieke groottebeperkingen en een uitgebreide bedrijfstemperatuur zijn bij deze toepassingen belangrijker dan de uiteindelijke golflengtecapaciteit.  Netwerkbeheerders hebben behoefte aan een kleine, eenvoudig te implementeren vormfactor die meerdere toegangsverbindingen en omleidingsverkeer op een centrale locatie kan bundelen over een enkele, kleinere golflengte (bijv. 100G).

De integratie van coherente optica en pakketschakeling in hetzelfde platform maximaliseert de efficiëntie en vereenvoudigt het netwerk, stimuleert innovatie en de ontwikkeling van nieuwe packet-optical producten in de industrie.  Met de recente ontwikkelingen op het gebied van digitale signaalverwerkingschip (DSP) en elektro-optische componentontwerpen kan nu coherente optica worden geïmplementeerd in gestandaardiseerde pluggable vormen. Lijninteroperabiliteit is een belangrijk voordeel voor deze point-to-point toegangsapplicaties, aangezien toegangs- en aggregatieplatforms doorgaans van verschillende leveranciers afkomstig zijn.  Lijninteroperabiliteit biedt efficiënte, rechtstreekse connectiviteit en elimineert de noodzaak van optisch-elektrisch-optisch (O-E-O) conversieapparatuur.

Om de stroom- en ruimteproblematiek voor datacenter interconnectietoepassingen (DCI) aan te pakken, zijn wereldwijde contentproviders ook van plan om coherente pluggables te gebruiken, met name voor een deel van de single-span DCI- of "400ZR"-markt.  Een belangrijke vereiste voor gebruik in deze toepassingsruimte is dat er geen compromissen worden gesloten met betrekking tot de dichtheid van pakketschakelaars als gevolg van de opname van coherente optica. Een laag stroomverbruik is van cruciaal belang voor de servicedichtheid van aandrijvingen. Een ander belangrijk kenmerk voor 400ZR-toepassingen is de coherente lijninteroperabiliteit ter vereenvoudiging van de netwerkactiviteiten. Tot slot is de ondersteuning van 400G-golflengtes om de glasvezelcapaciteit te schalen en 400G-routers efficiënt met elkaar te verbinden een andere belangrijke vereiste.

Oplossingen met een geoptimaliseerde omvang bieden extra flexibiliteit van coherente technologie met schaalbaarheid en makkelijk te gebruiken voordelen in nieuwe delen van het netwerk. De hoge verbindingsbandbreedte voor eindgebruikers en apparaten maakt de introductie van nieuwe innovatieve diensten mogelijk en helpt netwerkproviders zich te ontwikkelen naar meer adaptieve netwerken.

Vanaf 2019 zullen we zien dat deze nieuwe netwerkarchitecturen worden gebouwd met de daaruit voortvloeiende toepassingen en diensten die ze mogelijk maken. Het is erg spannend om de kritieke en groeiende rol te zien van coherente technologie in deze ontwikkeling naar schaalbaarheid, meer programmeerbaarheid en het bereiken van bedrijfsdoelstellingen.  En we zijn nog maar net begonnen.