Durch die weltweite Pandemie hat sich ein ernsthaftes Problem offenbart, das Menschen auf der ganzen Welt betrifft und sie daran hindert, ihr volles Potenzial auszuschöpfen: der Mangel an erschwinglichen, schnellen und zuverlässigen Breitbandanschlüssen für Privathaushalte. Obwohl ich und zahlreiche andere die digitale Kluft bereits seit mehreren Jahrzehnten thematisiert haben, haben die massiven Änderungen der Art und Weise, wie wir leben, arbeiten und spielen, die Folgen dieser Kluft deutlich ins Bewusstsein gerückt.

Die Probleme im Zusammenhang mit einer flächendeckenden Breitbandversorgung lassen sich jedoch nicht einfach von einer Handvoll Techniker in Forschungs- und Entwicklungsabteilungen lösen. Auch der Business Case muss Sinn machen, was bedeutet, dass wir uns sowohl den technologischen als auch den wirtschaftlichen Herausforderungen stellen müssen, wenn wir weltweit flächendeckend erschwingliche Breitbandzugänge bereitstellen möchten, um die Menschen in unserem Umfeld zu unterstützen.

Daher werden Breitbandnetze für Privatkunden aus mehreren Blickwinkeln und von unterschiedlichen Interessenvertretern adressiert. Neben Dienstleistern im Bereich Kommunikationsdienste (Communications Service Provider, CSPs) jeder Größe, darunter auch Kabelnetz-/Multisystembetreiber (MSOs), beobachten wir, dass auch Energieversorger, Kommunen und sogar Bundesbehörden Interesse an diesem Thema zeigen.

Diese Interessenvertreter erkennen, dass die vor unserer Branche liegende Aufgabe umfangreich und vielfältig ist. Durch die strategische Weiterentwicklung von Breitbandnetzen können wir eine digitale Zukunft für alle realisieren, indem wir das bereitstellen, was schnell zu einem essenziellen menschlichen Bedürfnis geworden ist.

Es geht um mehr als nur schnellere Downloads

Die Anforderungen an Breitbandnetze für Privathaushalte haben sich in den letzten Jahren deutlich weiterentwickelt. In einem Haushalt von heute leben sehr wahrscheinlich mehrere Mitglieder, die mithilfe von cloudbasierten Echtzeitanwendungen von zuhause aus arbeiten oder lernen/studieren. Im Hinblick auf das Entertainment nehmen die Familien häufig an Streaming-Events teil, schauen online Filme oder spielen immersive Online-Spiele. Dadurch werden niedrige Latenzzeiten, eine symmetrische Bandbreite, hohe Verfügbarkeit und eine insgesamt überzeugende Benutzererfahrung genauso wichtig wie höhere Download-Geschwindigkeiten, auch wenn Letztere die Schlagzeilen zu dominieren scheinen.

Wenn wir in Betracht ziehen, wie sich das Metaverse zukünftig auf das Miteinander der Menschen, den Entertainment-Bereich und auch auf Geschäftsbeziehungen auswirken wird, wird klar, dass die Netze von heute für die zu erwartende Weiterentwicklung hin zu einer stärker virtualisierten Welt nur schlecht aufgestellt sind.

Massive staatliche Förderung zur Überwindung der digitalen Kluft

Bei meinen Gesprächen mit Branchenvertretern hat sich herauskristallisiert, dass die wirtschaftliche Tragfähigkeit die größte Herausforderung bei der digitalen Inklusion darstellt. Obwohl pro Jahr geschätzt 60 Milliarden US-Dollar für den Ausbau unserer globalen Netzwerkinfrastruktur ausgegeben werden, war die Implementierung eines Netzes, das in dünn besiedelten oder einkommensschwachen Gebieten Breitbandkonnektivität bereitstellt, schon immer ein herausfordernder Business Case.

In diesem Punkt gibt es jedoch gute Neuigkeiten. Zur Überwindung der digitalen Kluft und zur Gewährleistung der digitalen Inklusion haben staatliche Stellen auf der ganzen Welt Fördermittel in Höhe von mehreren Hundert Milliarden US-Dollar in Aussicht gestellt, um Netzbetreiber beim Aufbau von Netzen in abgelegenen und ländlichen Gebieten zu unterstützen. Darüber hinaus gibt es Subventionsprogramme für die Bereitstellung von Breitbandanschlüssen in einkommensschwachen Gegenden, wodurch diese Gebiete für Unternehmen attraktiver werden. Auch die Netzbetreiber selbst haben umfassende Investitionen in den Breitbandausbau angekündigt, um so die Versorgung von Privathaushalten zu verbessern.

Doch obwohl Förderprogramme und private Investitionen der Betreiber den Business Case für eine Modernisierung und den Ausbau der Breitbandversorgung von Privathaushalten unterstützen, stellen diese Initiativen doch nur einen Teil der erforderlichen Maßnahmen dar. Budgets haben Grenzen und die Kosten für die Implementierung und den Betrieb der Netze bis weit in die Zukunft sowie die Kosten für die fortlaufende Erneuerung der Technologie haben dazu geführt, dass ein positiver Business Case häufig nicht zu realisieren war. Und genau hier kommen die Techniker in unseren Forschungs- und Entwicklungsabteilungen ins Spiel...

Neue Netzwerkarchitektur für die Breitbandversorgung von Privathaushalten und eine Zukunft mit mehr Konnektivität

Ein weiteres Hindernis für die flächendeckende Breitbandversorgung von Privathaushalten bestand in der Zersplitterung der Technologien in diesem Bereich. Dies scheint sich durch die Kombination neuer globaler Standards für den Hochgeschwindigkeitsbreitbandzugang und kontinuierliche Innovationen, die den Aufbau und Unterhalt dieser Netze für alle erschwinglicher machen, nun zu ändern.

Glasfasern sind das Herzstück von Hochgeschwindigkeitsnetzen und die glasfaserbasierte Passive Optical Network (PON)-Technologie hat sich für die Implementierung der sogenannten letzten Meile von modernen Breitbandnetzen als Access-Technologie durchgesetzt. Allerdings haben sich die Einschränkungen vorheriger Generationen wie EPON und GPON sowie die hohen Kosten und geschlossenen Architekturen der erforderlichen Geräte negativ auf den potenziellen Nutzen der PON-Technologie ausgewirkt.

Glasfasern sind das Herzstück von Hochgeschwindigkeitsnetzen und die glasfaserbasierte Passive Optical Network (PON)-Technologie hat sich für die Implementierung der sogenannten letzten Meile von modernen Breitbandnetzen als Access-Technologie durchgesetzt.

Dadurch ergaben sich für die Netzbetreiber verschiedene Herausforderungen. So mussten sie beim Aufbau bzw. Ausbau ihrer Breitbandnetze für Privathaushalte Kompromisse eingehen. Dadurch ergaben sich Probleme beim Schließen der digitalen Kluft, der Unterstützung von Endbenutzeranwendungen der nächsten Generation und der Verbesserung der Finanzierbarkeit für ihren Kundenstamm.

Doch was bedeutet das genau? Einschränkungen der bestehenden Technologien für Privathaushalte zwingen die Serviceprovider zur Wahl zwischen Überdimensionierung und Skalierbarkeit, zwischen der Optimierung der Kosten für die anfänglichen Investitionen und der zukunftssicheren Gestaltung der Netze, zwischen der Verbesserung der Quality of Experience und der Kontrolle der Betriebskosten, zwischen der Fokussierung ausschließlich auf Breitband und dem Angebot mehrerer Services sowie zwischen einem Netzwerkdesign, für das nur auf einen einzigen Anbieter zurückgegriffen wird, und einem Best-of-Breed-Design mit Geräten mehrerer Anbieter. Bei der Entscheidungsfindung der Netzbetreiber sollten diese Kompromisse idealerweise jedoch keine Rolle spielen. Die Gewährleistung einer digitalen Zukunft für alle ist viel zu wichtig, als dass dabei Kompromisse gemacht und an veralteten Technologien und Annahmen festgehalten werden sollte.

Neue Architekturen für die Breitbandversorgung von Privathaushalten als Startschuss für eine digitale Zukunft für alle

Serviceprovider sollten in Bezug auf ihre Breitbandnetze für Privathaushalte keine Kompromisse eingehen müssen. Doch dieselben Anbieter und dieselbe Technologie sind schon seit Jahren im Einsatz. Das Schließen der digitalen Kluft, das Erreichen von Nachhaltigkeitszielen und die Schaffung wirklich innovativer Services verlangt einen neuen Blickwinkel. Wir bei Ciena glauben, dass Breitbandnetze für Privathaushalte im Hinblick auf drei Schlüsselkonzepte überdacht werden können:

Offenheit und Automatisierung: Standardbasiert mit offenen APIs für Best-in-Breed-Designs durch die Nutzung modernster Netzwerktechnologien. Außerdem sollte eine softwarebasierte Automatisierung und Steuerung der nächsten Generation zum Einsatz kommen, die umfassende Analysedaten und Einblicke in die Netzwerklayer ermöglicht. So lassen sich wichtige Operationen und Prozesse intelligent automatisieren, damit Sie Änderungen der Nachfrage jederzeit erfüllen können.

Modularität: Fangen Sie klein an und bauen Sie Ihr Netz bedarfsgesteuert aus, um effizienter agieren und Ihre Rentabilität schützen zu können, indem Sie eine Technologie nutzen, die dank höchster Port-Dichte wirklich leistungsstark und platzsparend ist. So implementieren Sie eine im höchsten Maße kostenoptimierte und nachhaltige Lösung.

Skalierbarkeit: Bauen Sie ein kapazitätsstarkes Breitbandnetz für Privathaushalte, das sich einfach und schnell skalieren lässt, damit Sie die Erwartungen Ihrer Kunden erfüllen und gleichzeitig bestehende Umsatzströme schützen und neue erschließen können. Achten Sie darauf, dass die von Ihnen implementierten Lösungen eine dynamische Skalierung Ihres Netzes ermöglichen, die weit über die auf dem Markt verfügbaren Optionen hinausgeht, da die Bandbreitennachfrage offensichtlich unvermindert ansteigen wird.

German translation for Ciena RBB solution components

Nachhaltigkeit auf ökonomischer und ökologischer Ebene

Bei der Betrachtung von modernen Breitbandarchitekturen für Privathaushalte muss die Nachhaltigkeit sorgfältig bedacht werden. Wir bei Ciena wissen, dass Nachhaltigkeit für alle Beteiligten – Kunden, Investoren und Mitarbeiter – ein zentrales Thema ist.

Also investieren wir auch weiterhin in die nachhaltige Ausgestaltung aller kritischen Netzwerkelemente, indem wir mittels hervorragender Router, kohärenter WaveLogic-Optik, innovativer Micro Optical Line Terminals (uOLTs) sowie entsprechender Optical Network Units (ONUs) für eine Zusammenführung der Access-Infrastruktur sorgen.

Nachhaltigkeitsmodelle zeigen, dass wir unseren Kunden mit unseren Routing- und Switching-Plattformen dabei geholfen haben, über einen Zeitraum von acht Jahren (2014-2021) über 550.000 Tonnen CO2-Äquivalente einzusparen. Möglich wurde dies, weil die aktiven Netze unserer Kunden 23 % weniger Strom verbraucht haben. Dies entspricht einer Ersparnis von 96.000.000 kWh und somit jährlich 12 Millionen US-Dollar an Betriebskostenersparnissen.

Dank unserer Investitionen in kohärente WaveLogic-Optiklösungen konnten wir 2017 den branchenweit ersten Transceiver mit 400 Gbit/s auf den Markt bringen. Fünf Jahre später folgte die steckbare Version mit nur noch einem Fünftel des Stromverbrauchs, einem Zehntel des Platzbedarfs und einer verbesserten, branchenweit führenden Systemleistung.

Die Kombination aus Routing-, Optik- und PON-Innovationen von Ciena bietet deutliche Verbesserungen beim Platz- und Strombedarf, sodass die Netze zum Wohle unserer Kunden und des Planeten effizienter und nachhaltiger werden. So führt beispielsweise die Weiterentwicklung von einer rein chassis-basierten PON-Lösung mit mehreren Einzelgeräten hin zu einer konvergierten Access-Lösung mit XGS-PON- und Routing-Funktionen auf einer gemeinsamen Plattform zu einer Reduzierung des Platzbedarfs um 67 % und einer Senkung des Stromverbrauchs in Höhe von 63 %.

Umfassende und erschwingliche Breitbandversorgung für Privathaushalte

Die Welt erkennt, wie wichtig die digitale Inklusion für den gesellschaftlichen Fortschritt ist. Wir müssen daher branchenweit vielfältige Anstrengungen unternehmen und dabei auf die nachhaltige Unterstützung durch staatliche und kommunale Stellen auf der ganzen Welt zählen. Die Lösung von Ciena für die Breitbandversorgung von Privathaushalten spielt dabei eine wichtige Rolle. Durch die Nutzung der neuesten offenen, modularen und skalierbaren Technologien unterstützt sie Netzbetreiber beim Aufbau nachhaltiger Netze für Privathaushalte – ganz ohne Kompromisse.