Offene und disaggregierte 6G-Netzstruktur
Optische Glasfasernetze bilden das Rückgrat moderner Kommunikationssysteme. Übertragungsdaten werden derzeit in Abhängigkeit vom Endnutzer über lokale Gebäudenetze oder das Mobilfunknetz in das Glasfasernetz eingespeist. Im Zuge der immer stärkeren Digitalisierung der Gesellschaft ist jedoch davon auszugehen, dass nicht nur die benötigten Datenraten der einzelnen Teilnehmenden, sondern gleichzeitig auch deren Mobilität weiter ansteigen wird. Dies stellt zusätzliche Herausforderungen an die Flexibilität der Kommunikationsinfrastruktur. Daher braucht es innovative Konzepte zur Lenkung der Datenströme im Glasfasernetz, um eine dauerhaft stabile und leistungsfähige Datenverbindung zu gewährleisten. Neuartige optische Schaltknoten, die über das gesamte Glasfasernetz verteilt eingesetzt werden können, bieten hierfür eine Lösung. Durch eine ganzheitliche, softwarebasierte Steuerung dieser Knoten kann zukünftig das Glasfasernetz zu einer einheitlichen Netzstruktur verbunden werden, in der Datenströme flexibel gesteuert werden können.
Das Verbundvorhaben 6G-Netfab hat sich zum Ziel gesetzt, das faseroptische Kommunikationsnetz durch die Integration neuartiger, verteilter Schaltknoten (engl. Switches) in eine ganzheitliche 6G-Netzstruktur, die sogenannte Network Fabric, zu transformieren. Im Zentrum der Entwicklung steht die Disaggregation der Netzschaltknoten, das heißt die Trennung von Software und Hardware und die Entwicklung von Komponenten mit offenen Schnittstellen. Entsprechend planen die Konsortialpartner die Entwicklung des Switches in drei einzelnen Schritten: Hardware, Software und Signalprozessierung. Es werden außerdem neue Steuerungsalgorithmen entworfen, um ein ganzheitliches Netzmanagement des gesamten Fasernetzes zu erlauben. Insgesamt soll zukünftig durch die Network Fabric beispielsweise der Betrieb von Kommunikationsnetzwerken mit verteilten Endpunkten und variablen Datenströmen ermöglicht werden.
Die Implementierung einer ganzheitlichen Network Fabric im optischen Glasfasernetz kann ein entscheidender Teil bei der Entwicklung der sechsten Generation des Mobilfunks (6G) sein. Innerhalb einer solchen Netzstruktur können Endnutzer beispielsweise flexibel die Zugangstechnologie wechseln, ohne dabei an Verbindungsqualität zu verlieren. Aktuelle Schaltknoten besitzen hierfür jedoch weder die notwendigen Leistungskennzahlen noch verfügen sie über offene Schnittstellen. Darüber hinaus ist das Angebot solcher Komponenten auf wenige Hersteller begrenzt. Eine Fertigung der entwickelten Schaltknoten in Deutschland kann damit zur technologischen Souveränität am Standort beitragen. Durch die Fokussierung auf eine offene Architektur der Network Fabric ermöglicht das Projekt zudem den Marktzugang für kleine und mittelständische Unternehmen und erweitert die Produktvielfalt der deutschen Industrie.