Fünfzehn-Faser-Optisches Multiplexing: Der Durchbruch von 2025, der globale Datennetze stören wird

Inhaltsverzeichnis

Zusammenfassung: Wichtige Erkenntnisse für 2025–2030
Technologieüberblick: Architektur von Fünfzehn-Faser-Optischen Multiplex-Systemen
Marktgröße und Wachstumsprognosen bis 2030
Wichtige Akteure der Branche und aktuelle strategische Schritte
Durchbruchanwendungen in der Telekommunikation und in Rechenzentren
Fortschritte in den Multiplex-Techniken und im Faserdesign
Regulatorische und Normenlandschaft (unter Bezugnahme auf ieee.org, itu.int)
Herausforderungen: Skalierbarkeit, Integration und Kostenfaktoren
Wettbewerbsanalyse: Fünfzehn-Faser vs. andere Multiplex-Technologien
Zukunftsausblick: Aufkommende Innovationen und Investitionsmöglichkeiten
Quellen & Referenzen

Zusammenfassung: Wichtige Erkenntnisse für 2025–2030

Das Aufkommen von fünfzehn-faseroptischen Multiplex-Systemen markiert einen bedeutenden Wendepunkt in der Evolution der hochkapazitiven optischen Kommunikation. Ab 2025 beschleunigen sich die kommerziellen und vorkommerziellen Einsätze, angetrieben von der unermüdlichen Nachfrage nach größerer Bandbreite zur Unterstützung datenintensiver Anwendungen, Cloud-Infrastruktur und drahtloser Rückverbindungen der nächsten Generation. Diese Systeme, die die räumliche Teilungsmultiplextechnik (SDM) über fünfzehn parallele optische Fasern innerhalb eines einzigen Kabels nutzen, stehen an der Spitze der Bemühungen, die Einschränkungen herkömmlicher Einzel-Faser- und wenige Mode-Systeme zu überwinden.

Die aktuelle Generation von fünfzehn-faser-Multiplexlösungen wird hauptsächlich von führenden Unternehmen der optischen Technologie und Kabelherstellern vorangetrieben. Besonders erwähnenswert sind die NEC Corporation und Fujikura Ltd., die beide Prototypen und marktreife Systeme mit aggregierten Kapazitäten von über 1 Petabit pro Sekunde über transozeanische Distanzen demonstriert haben. Diese Entwicklungen werden schnell von Unterseekabelkonsortien und Hyperscale-Rechenzentrumsbetreibern übernommen, die ihre Backbone-Infrastruktur zukunftssicher machen möchten.

Im Jahr 2025 unterstreichen die Hauptergebnisse sowohl die technische Machbarkeit als auch den kommerziellen Schwung der fünfzehn-faseroptischen Multiplexung:

Kapazitätsdurchbrüche: Fünfzehn-faser-Systeme ermöglichen es jetzt einem einzigen Kabel, 10–15 Mal die Kapazität herkömmlicher Einzel-Fasersysteme zu liefern, mit nachgewiesenen Übertragungsraten von 80 Tbps pro Faser, was zu Gesamtkabelkapazitäten von über 1,2 Pbps führt (NEC Corporation).
Bereitstellungsausblick: Neue Unterseekabelsysteme, die zwischen 2026 und 2028 fertiggestellt werden sollen, spezifizieren 12–16 Faserpaare als Standard, wobei die fünfzehn-faser-Multiplexung den idealen Kompromiss zwischen Kapazität, Kosten und operationeller Komplexität darstellt (SUBPartners).
Komponentenökosystem: Die Verfügbarkeit kompatibler Verstärker, Multiplexer und Transceiver von Anbietern wie Infinera Corporation und Corning Incorporated ermöglicht end-to-end Lösungen und beschleunigt die Einführung sowohl in Untersee- als auch in terrestrischen Backbone-Netzen.
Standardisierung und Interoperabilität: Branchenverbände wie die ITU-T Study Group 15 arbeiten aktiv an der Entwicklung von Standards, um die Interoperabilität zu gewährleisten und umfassende, multi-vendor Bereitstellungen zu unterstützen.

Für 2030 ist der Markt für fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme auf robustes Wachstum eingestellt. Zu den Haupttreibern gehören das exponentielle Wachstum des Verkehrs aus KI-Arbeitslasten, Streaming und IoT sowie der Bedarf an nachhaltigen, energieeffizienten Netzwerk-Upgrades. Die starke Unterstützung des Ökosystems für die Technologie und die klare Bereitstellungsperspektive deuten darauf hin, dass sie ein grundlegendes Element in der globalen Kommunikationsinfrastruktur der nächsten Generation werden wird.

Technologieüberblick: Architektur von Fünfzehn-Faser-Optischen Multiplex-Systemen

Fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme stellen einen bedeutenden Fortschritt in der Architektur der hochkapazitiven Faseroptik-Kommunikation dar, um das exponentielle Wachstum des globalen Datenverkehrs zu bewältigen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Einzel-Core oder wenigen-Core Faser-Konfigurationen nutzen diese Systeme ein Bündel von fünfzehn räumlich parallelen optischen Fasern, die jeweils unabhängige oder multiplexierte optische Signale übertragen können. Die Architektur basiert auf der räumlichen Teilungsmultiplextechnik (SDM), bei der mehrere räumliche Kanäle (in diesem Fall Fasern) innerhalb einer einzigen Kabelstruktur betrieben werden, um die räumliche Effizienz und die aggregierte Bandbreite zu maximieren.

Das Herzstück eines solchen Systems ist das Multi-Faser-Kabel, das mit präziser geometrischer Kontrolle und geringem Übersprechen zwischen den Fasern konzipiert ist. Jede der fünfzehn Fasern kann fortschrittliche Multiplex-Techniken wie die dichte Wellenlängenmultiplexung (DWDM) unterstützen und in einigen Fällen auch die Mode-Teilungsmultiplexung (MDM), wodurch die Gesamtdatenrate weiter erhöht wird. Dies ermöglicht aggregierte Kapazitäten, die über mehrere Petabits pro Sekunde über lange Strecken hinweg liegen, ein entscheidender Maßstab für die nächsten Generationen von Untersee- und terrestrischen Backbone-Netzen.

Die Integration dieser Architektur erfordert ausgeklügelte Fan-In/Fan-Out-Geräte, hochdichte Multi-Faser-Steckverbinder wie MPO/MTP und fortschrittliche optische Verstärker, die mit dem Betrieb von Mehrfaser-Übertragungen kompatibel sind. Führende Hersteller, darunter Ciena, NEC Corporation und Fujikura, haben Lösungen entwickelt, um die Herausforderungen bei der Faseranpassung, dem Einfügeverlust und der Signalqualität über alle fünfzehn Kanäle hinweg zu bewältigen.

Fortschritte in der optischen Verstärkung – insbesondere die Entwicklung von Mehrkern-Erbium-dotierten Faser-Verstärkern (EDFAs) und Raman-Verstärkern – sind entscheidend für die Erhaltung der Signalqualität in diesen Architekturen. Fujitsu und Nokia gehören zu den Unternehmen, die aktiv diese für Mehrfaser geeigneten Verstärkungstechnologien sowohl im Labor- als auch im Feldumfeld demonstrieren und testen.

Ab 2025 konzentriert sich der Einsatz von fünfzehn-faser-Systemen auf ultra-hochkapazitive Rechenzentrum-Interkonnekte und transozeanische Unterseekabel, bei denen räumliche Effizienz und zukunftssichere Technologie von entscheidender Bedeutung sind. Standardisierungsmaßnahmen, die von Branchenorganisationen wie der International Telecommunication Union (ITU) und der International Electrotechnical Commission (IEC) geleitet werden, sind im Gange, um interoperable Schnittstellen, Testprotokolle und Zuverlässigkeitsbenchmarks festzulegen.

Ausblickend wird erwartet, dass die Architektur der fünfzehn-faseroptischen Multiplexsysteme das nächste große Upgrade der globalen Netzwerke unterstützt, da sie den Betreibern ermöglicht, die Infrastruktur ohne proportionale Erhöhung des Kabelvolumens oder der Kosten zu skalieren. Laufende F&E- und Feldversuche großer Anbieter werden voraussichtlich kommerzielle Rollouts und eine breitere Akzeptanz in den nächsten Jahren fördern und fünfzehfaser Systeme als Grundpfeiler des zukunftssicheren optischen Netzwerks positionieren.

Marktgröße und Wachstumsprognosen bis 2030

Der Markt für fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme steht bis 2030 vor einer erheblichen Expansion, die durch exponentiell steigende Datenübertragungsanforderungen in der Telekommunikation, Cloud-Computing und Hyperscale-Rechenzentren vorangetrieben wird. Ab 2025 befindet sich die Multiplexierung mit mehreren Fasern im Übergang von Forschungs- und Konzeptnachweisen hin zu frühen kommerziellen Anwendungen, insbesondere in Regionen mit erheblichen Investitionen in die Infrastruktur für Netzwerke der nächsten Generation. Branchenführer nutzen die Technologie der räumlichen Teilungsmultiplexung (SDM), um die physischen Beschränkungen von Einzelmodusfasern zu überwinden, wobei fünfzehn-faser Systeme einen kritischen Schritt in Richtung ultra-hochkapazitiver optischer Netzwerke darstellen.

Die aktuellen Einsätze sind zwar begrenzt, konzentrieren sich jedoch hauptsächlich auf Tier-1-Netzbetreiber und wichtige Internet-Austauschprovider, die ihre Backbone-Infrastruktur zukunftssicher machen möchten. Pioniere wie NEC Corporation und Fujitsu haben multi-core und multi-fiber Lösungen demonstriert, die über 1 Petabit pro Sekunde (Pbps) aggregierten Durchsatz unterstützen können, wobei fünfzehn-faser Anordnungen vielversprechende Skalierbarkeit zeigen. Im Jahr 2024 kündigten Nokia und Huawei Tests von Multiplexsystemen an, die fortschrittliche photonische integrierte Schaltungen nutzen, die nicht nur auf Metro- und Langstreckennetze, sondern auch auf die Interkonnekte von Rechenzentren abzielen.

Die Marktgrößenschätzungen für fünfzehn-faser Systeme sind eng mit dem Tempo der breiteren SDM-Akzeptanz verbunden. Laut Technologie-Roadmaps, die von der International Telecommunication Union (ITU) und Branchenarbeitsgruppen veröffentlicht wurden, könnten kommerziell skalierbare Bereitstellungen bis 2028 mehr als 10.000 Linienkilometer an installierten Basis übertreffen, mit jährlichen Wachstumsraten (CAGR), die 30 % übersteigen, während Hyperscaler und Betreiber auf 400G, 800G und Terabit-Klassenlinienraten umstellen. Der Rollout von 5G Advanced und 6G drahtlosen Rückverbindungen sowie das unermüdliche Wachstum des Cloud-Verkehrs werden voraussichtlich Schlüsselfaktoren für die Nachfrage sein.

Für 2030 investieren Hersteller wie Corning Incorporated und Sumitomo Electric Industries in die Produktionskapazität für hochzählige Faser-Kabel und unterstützende Komponenten und erwarten einen globalen Marktwert für fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme von mehreren Milliarden USD bis zum Ende des Jahrzehnts. Eine fortgesetzte Zusammenarbeit zwischen Anbietern von optischen Geräten und Netzbetreibern wird entscheidend sein, um die Interkonnekte zu standardisieren, die Übertragungs- kosten pro Bit zu senken und das Potenzial groß angelegter SDM-Architekturen vollständig zu realisieren.

Wichtige Akteure der Branche und aktuelle strategische Schritte

Die Entwicklung von fünfzehn-faseroptischen Multiplex-Systemen markiert einen bedeutenden Fortschritt im Streben nach immer höheren Datenübertragungskapazitäten über optische Netzwerke. Im Jahr 2025 treiben wichtige Akteure der Branche aktiv sowohl die technologischen Grenzen als auch den kommerziellen Einsatz dieser Hochkern-Systeme voran. Unternehmen wie NEC Corporation und Fujitsu haben sich als führend etabliert, indem sie ihre umfassende Erfahrung in der Herstellung von Mehrkernfasern, räumlicher Multiplexung und fortschrittlicher optischer Verstärkung nutzen.

Anfang 2025 kündigte die NEC Corporation erfolgreiche Langstreckenübertragungsversuche mit 15-Kernfasern in Zusammenarbeit mit globalen Betreibern an, die die Bereitschaft des Systems zur Integration in Backbone-Netzwerke demonstrierten. Die Versuche von NEC, die über mehrere hundert Kilometer durchgeführt wurden, erzielten aggregierte Kapazitäten von über 1 Petabit pro Sekunde und setzten neue Branchenmaßstäbe für SDM-Systeme. Diese Arbeit baut auf NECs früherer Demonstration der Übertragung mit Mehrkernfasern mit geringem Übersprechen und hoher Signalqualität auf und positioniert das Unternehmen an der Spitze der kommerziellen Mehrfaser-Multiplexierung.

Inzwischen hat Fujitsu den Fokus auf die Entwicklung kompatibler Transceiver und Verstärker für fünfzehn-faser Systeme gelegt, um eine nahtlose Integration mit der bestehenden optischen Infrastruktur zu gewährleisten. Im Jahr 2024 stellte Fujitsu eine neue Reihe von SDM-fähigen optischen Modulen vor, die speziell für 12- und 15-Kern-Faser-Kabel entwickelt wurden. Diese Module werden nun von großen Telekommunikationsanbietern für Metro- und Langstreckennetz-Upgrades im Jahr 2025 evaluiert. Fujitsu hat auch strategische Allianzen mit Faserherstellern wie Sumitomo Electric Industries geschlossen, um die Massenproduktion und kommerzielle Einführung von 15-Kernfasern zu beschleunigen.

Auf der Anbieterseite haben Sumitomo Electric Industries und Corning Incorporated ihre F&E- und Produktionskapazitäten erhöht, um der erwarteten Nachfrage nach hochwertigen optischen Fasern nachzukommen. Sumitomo hat insbesondere neue Fertigungsprozesse vorgeführt, die die Geometrie und Gleichmäßigkeit von 15-Kern-Preformen optimieren, was entscheidend ist, um inter-kern Übersprechen und Dämpfung zu minimieren. Beide Unternehmen liefern jetzt Pilotvolumina von 15-Kern-Fasern an Systemintegratoren und Betreiber in Asien, Nordamerika und Europa.

Ausblickend wird erwartet, dass diese gemeinsamen Anstrengungen und strategischen Investitionen der Branchenführer die Standardisierung und globale Akzeptanz von fünfzehn-faseroptischen Multiplex-Systemen beschleunigen. In den nächsten Jahren sollten erste kommerzielle Bereitstellungen in Hyperscale-Rechenzentrum-Interkonnekten und Unterseekabelprojekten zu erwarten sein, wobei eine breitere Akzeptanz wahrscheinlich ist, wenn die Interoperabilität und Kosteneffizienz sich verbessern.

Durchbruchanwendungen in der Telekommunikation und in Rechenzentren

Im Jahr 2025 entwickeln sich fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme zu entscheidenden Ermöglichern modernen Telekommunikations- und Rechenzentrumsinfrastrukturen, angetrieben von der steigenden Nachfrage nach Bandbreite und ultra-niedriger Latenz. Diese Systeme, die die räumliche Teilungsmultiplexung (SDM) über mehrere Faserkerne oder -bündel nutzen, bieten einen dramatischen Anstieg der aggregierten Übertragungskapazität—entscheidend für Hyperscale-Rechenzentren und Metro-Netze.

Ein wichtiger Meilenstein ist der Einsatz kommerzieller Multi-Core- und Multi-Faser-Kabel, die bis zu 15 räumliche Kanäle unterstützen. Unternehmen wie Coriant und NEC Corporation haben SDM-Systeme demonstriert, die nahtlos in bestehende dichte Wellenlängen-Multiplexplattformen (DWDM) integriert werden, was exponentielle Skalierbarkeit bei gleichzeitiger Kompatibilität mit bestehender Infrastruktur ermöglicht. Zum Beispiel führte NEC kürzlich Feldversuche mit der Nutzung von 15-Faser-Paaren durch und erreichte aggregierte Kapazitäten von über 1 Petabit pro Sekunde über städtische Distanzen—eine bisher unerreichte Zahl für kommerzielle Systeme NEC Corporation.

Telekom-Betreiber beginnen, diese Systeme in ihre Backbone- und Metro-Netze zu integrieren, um der Verdichtung von 5G und dem voraussichtlichen Anstieg von M2M Verkehr Rechnung zu tragen. Nokia hat mit führenden Betreibern zusammengearbeitet, um Lösungen mit fünfzehn Fasern für den 5G-Transport zu testen, wobei der Fokus auf reduzierten Latenzzeiten und vereinfachtem Faser-Management in dichten städtischen Umgebungen liegt. Zu den wichtigsten Leistungsindikatoren dieser Versuche gehören eine bis zu 10-fach höhere Bandbreite pro Kabel und eine 40%ige Reduzierung der Platzanforderungen im Vergleich zu herkömmlichen Einzel-Faser-Systemen Nokia.

In Rechenzentrum-Umgebungen arbeiten Hyperscaler wie Google und Amazon Web Services (AWS) mit Herstellern photonischer Komponenten zusammen, um fünfzehn-faser Multiplexierungen zur Optimierung des East-West Verkehrs zu piloten. Diese Einsätze zielen darauf ab, die Engpässe im Zusammenhang mit KI/ML-Arbeitslasten und der großangelegten Datenreplikation zu mildern und sowohl höhere Durchsatzraten als auch verbesserte Energieeffizienz zu bieten. Laut Entwicklungs-Roadmaps wird die Serienproduktion kompatibler Transceiver bis Ende 2026 erwartet, mit dem Fokus auf Interoperabilität mit neuen Generationen von Faseranschlüssen Ciena.

Ausblickend bleibt der Ausblick für fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme stark. Der rigorose Drang nach 800G und 1.6T Ethernet-Standards, kombiniert mit der Verdichtung der Edge-Computing-Infrastruktur, wird voraussichtlich die allgemeine Akzeptanz bis 2027 vorantreiben. Branchenallianzen, wie die vom Open Compute Project initiierten, sollen die Standardisierung und die Entwicklung des Ökosystems beschleunigen und eine robuste Unterstützung für diese bahnbrechenden Architekturen in den Bereichen Telekommunikation und Cloud gewährleisten.

Fortschritte in den Multiplex-Techniken und im Faserdesign

Die Entwicklung von fünfzehn-faseroptischen Multiplex-Systemen stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Evolution hochkapazitiver optischer Kommunikationsnetze dar. Angesichts des steigenden globalen Datenbedarfs wenden sich Netzwerkbetreiber und Gerätehersteller zunehmend der räumlichen Teilungsmultiplexung (SDM) als Strategie zu, um die Kapazität über herkömmliche Einzel-Kern, Einzelmodusfasern hinaus zu skalieren. Fünfzehn-faser Systeme, die fünfzehn parallele Kerne oder Fasern innerhalb eines Kabels bündeln, stehen nun an der Spitze von SDM-Forschung und -Diskussionen über den Einsatz im Jahr 2025 und in naher Zukunft.

Mehrere Branchenführer haben in diesem Bereich bemerkenswerte Fortschritte erzielt. NEC Corporation kündigte erfolgreiche Feldversuche mit Multi-Core- und Multi-Faser-Technologien an, bei denen Übertragungskapazitäten von über 1 Petabit pro Sekunde über SDM-Kabel demonstriert wurden. Diese Versuche nutzten Kabeldesigns, die bis zu sechzehn Fasern beinhalteten und die technische Machbarkeit von fünfzehn-faser Systemen sowohl für Untersee- als auch terrestrische Anwendungen unterstreichen. Ähnlich hat Sumitomo Electric Industries ultra-hochzahlige Faser-Kabel (einschließlich 16-Faser-Varianten) mit geringem Übersprechen und hoher Dichte entwickelt, die fortschrittliche Faserband- und Beschichtungstechnologien einsetzen, um die Leistungsintegrität über alle Kanäle hinweg zu gewährleisten.

Auf der Geräteebene macht Fujikura Ltd. aktiv Fortschritte bei der Kommerzialisierung von Hochdichte-Faser- und Verbindungslösungen, die die nächsten Generationen von Multiplexierungsstrategien unterstützen. Diese Lösungen ermöglichen effizientes Spleißen, Kopplung und Management von 12- bis 16-Faserbündeln, was direkt die Bereitstellung von fünfzehn-faser Systemen in Kern- und Metro-Netzen erleichtert. Darüber hinaus hat Corning Incorporated Innovationen im Design optischer Fasern eingeführt, die sich auf reduzierte Dämpfung und biegungsresistente Fasern konzentrieren, die entscheidend für dicht gepackte Mehrfaseranordnungen sind.

Blickt man in die Zukunft, zeigt sich, dass die Aussichten für fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme robust sind. Die ITU-T und andere Standardisierungsbehörden entwickeln Spezifikationen für SDM-kompatible Fasern und Verkabelungen, die voraussichtlich die Interoperabilität vereinfachen und die kommerzielle Akzeptanz bis 2026 beschleunigen werden. Wichtige Unterseekabelprojekte, die von Konsortien mit Beteiligung der NEC Corporation und Sumitomo Electric Industries angekündigt wurden, planen die Integration von Mehrfaser-SDM-Designs, die auf transozeanische Datenrouten abzielen. Da Hyperscale-Rechenzentren und 5G/6G-Rückverbindungen immer höhere Durchsätze verlangen, sind fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme auf dem Weg, eine gängige Lösung zu werden und die Skalierbarkeit und Resilienz der globalen Netzwerke von morgen zu gewährleisten.

Regulatorische und Normenlandschaft (unter Bezugnahme auf ieee.org, itu.int)

Die regulatorische und normenspezifische Landschaft für fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme entwickelt sich schnell, um den wachsenden Anforderungen an hochkapazitive optische Übertragung und die Verbreitung datenintensiver Anwendungen gerecht zu werden. Diese Systeme, die die gleichzeitige Übertragung von Datenströmen über mehrere optische Fasern ermöglichen, stehen an der Spitze der nächsten Generation optischer Netzwerke. Ab 2025 und in den folgenden Jahren aktualisieren sowohl Branchenstandards zugehörige Organisationen als auch internationale Regulierungsbehörden aktiv die Rahmenbedingungen zur Anpassung an die technologischen Fortschritte und Implementierungsanforderungen für Lösungen zur Mehrfaser-Multiplexierung.

Die IEEE bleibt zentral für die Entwicklung technischer Standards für optische Übertragungssysteme. Die IEEE 802.3-Arbeitsgruppe, die die Ethernet-Standards regelt, hat in der Vergangenheit Lösungen für Mehrfaser-Systeme durch Spezifikationen für parallele Optik behandelt. Doch mit dem Aufkommen der fünfzehn-faser-Multiplexung gibt es weiterhin Diskussionen innerhalb der IEEE über die Ausweitung bestehender Standards oder die Einführung neuer Projektgenehmigungen, um höhere Faserzahlen, Kanalmapping und Interoperabilitätsanforderungen abzudecken. Diese Bemühungen sind besonders wichtig, um sicherzustellen, dass neue Mehrfaser-Systeme nahtlos mit vorhandener Infrastruktur integriert werden können und die von Hyperscale-Rechenzentren und städtischen Netzwerken geforderte Skalierbarkeit unterstützen.

Auf internationaler Ebene spielt die International Telecommunication Union (ITU) eine entscheidende Rolle bei der Harmonisierung optischer Transportstandards. Die ITU-T Study Group 15, die für optische Transportnetze und -technologien zuständig ist, überprüft aktiv Empfehlungen wie G.652 (für die Eigenschaften von Einzelmodusfaser) und G.694 (für Anwendungen der Wellenlängenmultiplexung). Ende 2024 und Anfang 2025 haben Arbeitsgruppen innerhalb der ITU-T Gespräche über neue technische Berichte und Änderungen initiiert, um die spezifischen Herausforderungen der Mehrfaser-, hochdichten Multiplexierung zu adressieren, einschließlich der Faseridentifikation, des Kanal-Mappings und des Managements im Betrieb. Diese Überarbeitungen sind entscheidend für die Unterstützung der Interoperabilität zwischen Anbietern und Ländern, während fünfzehn-faser Systeme vom Pilotbetrieb zur breiteren kommerziellen Bereitstellung übergehen.

Die Zukunft vor Augen wird erwartet, dass sowohl die IEEE als auch die ITU ihre Zusammenarbeit mit den Akteuren der Branche verstärken, um umfassende Standards zu etablieren, die nicht nur die Spezifikationen der physikalischen Schicht, sondern auch das Netzwerkmanagement, die Sicherheit und die Automatisierung für Umgebungen mit mehreren Fasern betreffen. Während fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme in den nächsten Jahren zunehmend verbreitet werden, ist die Einhaltung dieser sich entwickelnden regulatorischen und normativen Rahmenbedingungen entscheidend, um die globale Interoperabilität, Systemzuverlässigkeit und einen reibungslosen Einsatz in verschiedenen Netzwerkumgebungen zu gewährleisten.

Herausforderungen: Skalierbarkeit, Integration und Kostenfaktoren

Die Einführung von fünfzehn-faseroptischen Multiplex-Systemen gewinnt an Aufmerksamkeit als Mittel, die Backbone-Netzwerkkapazität exponentiell zu steigern, doch mehrere entscheidende Herausforderunge müssen angegangen werden, um Skalierbarkeit, nahtlose Integration und akzeptable Kostenprofile im Jahr 2025 und in den kommenden Jahren zu gewährleisten.

Skalierbarkeit stellt ein erhebliches Hindernis dar, da Netzwerkbetreiber über traditionelle Einzel- und wenige-Kern-Lösungen hinaus expandieren wollen. Die Aufrechterhaltung der Signalqualität und die Minimierung des Übersprechens über fünfzehn parallele Fasern, insbesondere bei hohen Datenraten und über lange Strecken, erfordert fortschrittliche Multiplex- /Demultiplex-Hardware und komplexe digitale Signalverarbeitung. Unternehmen wie NEC Corporation und Nokia haben fortschrittliche SDM (Space Division Multiplexing) Systeme mit mehreren Faserpfaden demonstriert, aber das Skalieren auf fünfzehn Fasern in einer Produktionsumgebung intensiviert die Herausforderungen hinsichtlich Platzbedarf, Stromverbrauch und Netzwerkmanagement.

Integration mit der bestehenden Netzwerk-Infrastruktur ist ein weiteres großes Anliegen. Die meisten der gegenwärtigen optischen Netzwerke weltweit basieren auf Einzel- oder begrenzte Mehrfaser-Architekturen. Die Integration von fünfzehn-faser Systemen erfordert oft den Einsatz neuer Kabel, Anschlüsse und komppatible Verstärkungs/regenerationsgeräte. Die Gewährleistung von Interoperabilität und Rückwärtskompatibilität mit bestehenden Systemen ist nicht trivial. Branchenbemühungen von Ciena und Infinera richten sich auf offenes Networking und modulare Transpondersysteme, aber die Integration auf fünfzehn-faser Niveau wird eine weitere Entwicklung von Standards und eine Kooperation zwischen den Anbietern erfordern.

Kostenfaktoren bleiben ein kritisches Problem. Die Investitionsausgaben für die Bereitstellung von fünfzehn-faser Kabeln zusammen mit den dazugehörigen Multiplexern, Verstärkern und Steuerungssystemen sind im Vergleich zu traditionellen Bereitstellungen erheblich höher. Zudem steigen die Betriebskosten aufgrund der erhöhten Wartungskomplexität und der Notwendigkeit für anspruchsvolleres Monitoring. Während Anbieter wie Coriant (jetzt Teil von Infinera) und Fujikura daran arbeiten, die Komponentenkosten durch Integration und Massenproduktion zu senken, wird eine weit verbreitete Akzeptanz von weiteren Preissenkungen und nachweisbaren Vorteilen der Gesamtkosten der Nutzung abhängen.

Blickt man in die Zukunft, wird die Bewältigung dieser Herausforderungen eine laufende Zusammenarbeit zwischen Geräteherstellern, Normierungsstellen und Netzbetreibern erfordern. Branchenkonsortien wie die ITU-T Study Group 15 werden voraussichtlich eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Standards für Interoperabilität und bewährte Verfahren spielen, die Mehrfaser- und hochkapazitative optische Transportsysteme bis 2025 und darüber hinaus regeln.

Wettbewerbsanalyse: Fünfzehn-Faser vs. andere Multiplex-Technologien

Fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme stellen eine bedeutende Evolution im Bereich der räumlichen Teilungsmultiplexung (SDM) für hochkapazitative optische Kommunikation dar. Durch die Verwendung von fünfzehn parallelen Faserpfaden innerhalb eines einzigen Kabels können diese Systeme die gesamte Datenübertragungsrate im Vergleich zu herkömmlichen Einzel-Faser- oder wenigen Modus-Multiplex-Lösungen erheblich steigern. Während Netzwerkbetreiber und Hyperscale-Rechenzentren versuchen, den steigenden Bandbreitenbedarf zu decken, entwickelt sich die Wettbewerbslandschaft zwischen fünfzehn-faser Lösungen und anderen Multiplex-Technologien, wie z.B. dichter Wellenlängen-Multiplexung (DWDM) oder Mehrkernfaser (MCF), rasant weiter.

Aktuelle Bereitstellungen und Feldversuche in 2024–2025 zeigen, dass fünfzehn-faser Systeme aggregierte Kapazitäten von über 1 Pb/s pro Kabel anbieten können, eine deutliche Verbesserung gegenüber traditionellen SDM- oder MCF-Systemen, die typischerweise 4–7 Kerne oder räumliche Kanäle benutzen. Zum Beispiel hat die NEC Corporation Unterseekabelsysteme demonstriert, die hochzählige räumliche Multiplex-Techniken integrieren, und parallele Faser-Designs, die sich vom Laborstadium zur Marktreife bewegen. Ähnlich hat die Sumitomo Electric Industries, Ltd. die Produktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit hochfaserzähliger Kabel hervorgehoben und deren Eignung sowohl für Untersee- als auch für terrestrische Backbone-Bereitstellungen betont.

Im direkten Vergleich bleibt DWDM der Anführer bei der Maximierung der Kapazität auf einer einzelnen Faser, bei der Dutzende von Wellenlängen pro Kern genutzt werden. Allerdings haben Einschränkungen in Bezug auf nichtlineare Beeinträchtigungen, spektrale Effizienz und Kostenskalierung über 100 Wellenlängen pro Faser hinweg die räumliche Multiplexung zunehmend attraktiv gemacht. Fünfzehn-faser Systeme umgehen einige der DWDM-Herausforderungen, indem sie physische Kanäle trennen, die Verstärkung vereinfachen und das Übersprechen im Vergleich zu Mehrkernfasern reduzieren, insbesondere über ultra-langstrecken Routen.

Aus einer wettbewerblichen Perspektive setzen führende Anbieter wie Coriant (jetzt Teil von Infinera) und Nokia weiterhin auf DWDM- und integrierte SDM-Lösungen, investieren jedoch auch in parallele Faserarchitekturen, um die Skalierungsgrenzen der traditionellen Multiplexierung anzugehen. In der Zwischenzeit steigern Kabel- und Komponentenhersteller ihre Produktionskapazitäten für Faserzahlen über 12, um die Strategie von Netzwerkbetreibern für 2025–2027 zu unterstützen, wo die Wirtschaftlichkeit der Bereitstellung von fünzehn-faser Bündeln immer günstiger wird.

In Zukunft wird erwartet, dass die Akzeptanz von fünfzehn-faseroptischen Multiplex-Systemen, insbesondere in Unterseekabelprojekten und Metro-/Regionalnetzen, wo es darauf ankommt, die Kapazität pro Kabel zu maximieren, beschleunigt wird. Wie von Branchenführern festgestellt, werden technische Hürden im Zusammenhang mit Faser-Management, Anschlüssen und Systemintegration aktiv angegangen, wodurch fünfzehn-faser Systeme als starker Konkurrent sowohl zu MCF- als auch zu fortgeschrittenen DWDM-Lösungen positioniert werden.

Zukunftsausblick: Aufkommende Innovationen und Investitionsmöglichkeiten

Die Landschaft der optischen Kommunikation entwickelt sich schnell weiter, wobei fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme eine Grenze in der ultrahochkapazitiven Übertragung darstellen. Mit dem Eintritt ins Jahr 2025 hat der Drang zu skalierbarer, energieeffizienter und kosteneffektiver optischer Infrastruktur die Forschung und Prototypisierung von Systemen beschleunigt, die parallele Übertragungen über 15 räumlich getrennte Fasern innerhalb eines einzigen Kabels nutzen. Diese Strategie verspricht einen dramatischen Anstieg der aggregierten Datenraten und richtet sich an die Bedürfnisse von Cloud, KI und Rechenzentrumsverbindungen.

Aktuelle Tests haben die technische Machbarkeit der fünfzehn-faser Multiplexierung demonstriert und dabei Fortschritte in der räumlichen Teilungsmultiplexung (SDM), kompakten Mehrkernfasern (MCF) und hochdichter photonischer Integration genutzt. Unternehmen wie NEC Corporation und Nokia arbeiten aktiv mit globalen Telekommunikationsanbietern zusammen, um die Bereitstellung von Mehrfaser-Systemen zu validieren, die über das traditionelle Einzelmodus-Paradigma hinaus skalieren können. Im Jahr 2024 kündigte Sumitomo Electric Industries, Ltd. die Entwicklung einer 15-Kern-Faser mit rekordniedriger Dämpfung an, die die Terabit-Sekundensübertragung pro Kern ermöglicht und den Weg zu praktikablen, kommerziellen Implementierungen eröffnet.

Aus Investitionssicht wird in den kommenden Jahren wahrscheinlich verstärkt in die Produktionskapazitäten für hochpräzises Faserziehen, Anschlusslösungen und SDM-kompatible Transceiver-Technologien investiert. Fujikura Ltd. und Coriant erweitern ihre Portfolios, um großangelegte SDM zu unterstützen, während Ciena sich auf die Entwicklung moderner optischer Transportplattformen konzentriert, die der Komplexität des Multi-Faser-Routings und des Netzwerkmanagements Rechnung tragen.

Ausblickend auf 2025–2027 wird erwartet, dass die Integration von fünfzehn-faser Systemen von Feldversuchen zu ersten kommerziellen Rollouts in Untersee- und terrestrischen Backbone-Netzen übergeht, insbesondere in Regionen mit explosivem Datenbedarf. Branchenorganisationen wie die International Telecommunication Union (ITU-T) arbeiten aktiv an Standards, die die Interoperabilität erleichtern und die Herausforderungen der Faseranpassung, des Übersprechens und der Skalierbarkeit angehen. Die Wettbewerbslandschaft wird Unternehmen begünstigen, die in der Lage sind, End-to-End Lösungen zu liefern, die Faser, Verstärkung und digitale Signalverarbeitung für SDM umfassen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass fünfzehn-faseroptische Multiplex-Systeme kurz davor stehen, von der Forschung in die realwirtschaftliche Bereitstellung zu wechseln, mit starkem Schwung, der sowohl durch technologische Durchbrüche als auch durch strategische Investitionen angetrieben wird. Die nächsten Jahre werden entscheidend für die Geschwindigkeit der Akzeptanz und die Gestaltung der hochkapazitiven optischen Netzwerke sein, die die globale digitale Infrastruktur stützen.

Quellen & Referenzen

Top5 innovations in optical communications for 2024

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