Het netwerk van de toekomst kan en moet op veel fronten anders zijn. Op dit moment gebruiken telecomoperators nog te veel energie. En om interessant te blijven voor toekomstige toepassingen zijn ook een hogere transmissiecapaciteit en een lagere latency nodig. De CTO van Red Hat, Chris Wright, zet zich in om al deze punten aan te pakken via het IOWN (Innovative Optical and Wireless Network) Global Forum initiatief. We spraken met hem over het toekomstige netwerk.
IOWN viert dit jaar zijn vijfde verjaardag. Dit wereldwijde project werkt aan een volledig fotonisch netwerk dat in 2030 grotendeels operationeel moet zijn. De cijfers zijn veelbelovend. Ze streven naar 100 keer minder energieverbruik, 125 keer hogere bandbreedte en 200 keer lagere latency. Dat deze resultaten haalbaar zijn, is deels al bewezen. Concrete resultaten zijn te zien via langeafstandsverbindingen.
Wat is IOWN precies?
Hier op Techzine hebben we nog niet uitgebreid aandacht besteed aan IOWN, maar het telecominitiatief wordt steeds relevanter. Het werd bij de start gelanceerd als antwoord op de verwachte toename van het dataverbruik binnen netwerken, de groei van het aantal databronnen zoals sensoren en de verwachting dat AI steeds meer gebruik zou maken van deze infrastructuur. Bij de lancering was men bezorgd dat het energieverbruik van telecomnetwerken – nu al verantwoordelijk voor 2 tot 3 procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik – aanzienlijk zou toenemen door 5G-implementaties.
Het IOWN Global Forum is opgericht in Japan en richt zich op het creëren van een nieuw type netwerk dat volledig is gebaseerd op fotonische technologie. Waar traditionele netwerken alleen op endpoints gebruikmaken van optische vezelverbindingen, wil IOWN deze technologie uitbreiden naar datacenters, servers en uiteindelijk zelfs chips.
Een essentieel onderdeel van deze visie is het concept van een composable, of gedesaggregeerde, infrastructuur. In deze benadering worden computebronnen als geheugen, CPU’s en GPU-versnellers dynamisch toegewezen aan specifieke taken. Dit in tegenstelling tot de huidige situatie, waarin servers vaak te groot zijn voor specifieke use cases, wat leidt tot inefficiënt energieverbruik.
Community-gedreven innovatie
Wright geeft aan dat het opbouwen van een gemeenschap een van de grootste uitdagingen was bij de start van IOWN. “Bewustwording creëren en mensen bij elkaar brengen was onze eerste uitdaging”, zegt de CTO van Red Hat. Het open source-bedrijf sloot zich kort na de oprichting aan bij het IOWN Global Forum en zag een goede match in het verbeteren van technologie door samenwerking en community. Het forum heeft momenteel meer dan 150 leden, waaronder alle grote telecomspelers en relevante techbedrijven.
Een andere uitdaging was het motiveren van belanghebbenden om actie te ondernemen voor een visie die pas over tien jaar volledig gerealiseerd zal zijn. De aanpak van IOWN is daarom gericht op het nemen van kleine, iteratieve stappen die elk op zich vooruitgang laten zien – een aanpak die Red Hat herkent uit de open-sourcewereld als “release early, release often”.
Deze aanpak zorgt ervoor dat het project kan meebewegen met technologische ontwikkelingen en markttrends in plaats van tien jaar lang geïsoleerd te werken aan een oplossing die misschien niet meer aan de werkelijke behoeften voldoet.
Concrete resultaten na vijf jaar
Hoewel het een langetermijnproject is, is het initiatief in werkelijkheid ook al halverwege. Na vijf jaar mag je tastbare testresultaten of zelfs enkele operationele resultaten verwachten. Wright verwijst naar het succesvolle resultaat van IOWN leden NTT en ChungHwa Telecom eind vorig jaar. Zij activeerden de eerste internationale IOWN APN gateway via een volledig fotonische netwerkverbinding tussen Musashino en Taipei. De latentie tussen deze twee punten was erg laag en de verbinding was stabiel, met slechts 17 milliseconden over 3000 kilometer. Hoewel het eenrichtingsverkeer is, is dit een ongekende snelheid.
IOWN heeft dergelijke implementaties nodig om de 2030 doelen te bereiken. Deze proof of concepts demonstreren niet alleen de technologie, maar helpen ook bij het definiëren van open source projecten, standaarden en zelfs productgeoriënteerde routekaarten.
Energieverbruik moet omlaag
Een belangrijk doel van IOWN is het stabiliseren en uiteindelijk verminderen van het energieverbruik van telecomnetwerken. De eerste stap is om te voorkomen dat het huidige verbruik van twee tot drie procent van de wereldwijde elektriciteit verder toeneemt door de uitrol van 5G en andere nieuwere telecomtechnologieën. De volgende stap is om dat percentage te verlagen.
Naast het verminderen van het energieverbruik door het gebruik van fotonische in plaats van elektronische componenten, biedt IOWN ook mogelijkheden voor het slimmer plaatsen van datacenters. Dankzij de hoge bandbreedte en lage latency kunnen rekenintensieve faciliteiten dichter bij groene energiebronnen worden geplaatst zonder dat dit ten koste gaat van de netwerkprestaties.
Het netwerk verandert
Een andere belangrijke ontwikkeling is de komst van 6G-netwerken, die de telecomsector momenteel aan het definiëren is. Hoewel de exacte details van 6G nog niet bekend zijn, wordt verwacht dat het een evolutie zal zijn die vergelijkbaar is met hoe 3G dataverkeer introduceerde en 4G het mainstream maakte.
“5G legt de basis voor edge computing en toepassingen als slimme fabrieken en slimme steden, maar deze zijn nog niet de norm. Ze worden nog steeds besproken als iets voor de toekomst in plaats van de huidige stand van zaken”, zegt Wright. “Ik verwacht dat deze toepassingen met 6G de norm zullen worden en dat iedereen het netwerk op die manier zal gebruiken”, zegt Wright.
IOWN vergemakkelijkt ook de ontwikkeling van fotonisch-elektronische convergentie: chips die traditionele elektronische schakeltechnologie combineren met fotonische componenten. Dit maakt een geleidelijke overgang van de huidige infrastructuur naar de toekomstige infrastructuur mogelijk zonder dat alle apparatuur volledig vervangen hoeft te worden.
Momentum tot 2030
De komende vijf jaar zal IOWN doorgaan met het uitbreiden van use cases en POC’s en het introduceren van de technologie in praktijksituaties. Nu het momentum is opgebouwd, is de verwachting dat de tweede vijf jaar van het project meer activiteit zullen laten zien dan de eerste vijf jaar.
“We volgen de standaard groeicurve, waarbij dingen in het begin langzamer gaan en dan weer sneller gaan naarmate het momentum groeit. Ik verwacht meer activiteit in de tweede vijf jaar dan in de eerste,” legt de Red Hat CTO uit.
Met nog vijf jaar te gaan tot de oorspronkelijke deadline van 2030, blijft IOWN een ambitieus project dat de telecommunicatiewereld zou kunnen veranderen. Niet alleen door de technische voordelen van hogere snelheden en lagere latency, maar vooral door een drastische vermindering van het energieverbruik. Iets wat ook nodig is met de huidige voetafdruk van telecommunicatie.
Lees ook: Red Hat: “Gebrek aan code visibility achtervolgt bedrijven”