Upgrade am CERN Nokia ermöglicht Datenübertragung mit 800 GBit/s

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Der Large Hadron Colider am CERN in Genf soll aufgerüstet werden und künftig mehr Daten übertragen können. Dazu haben Experten von Nokia erfolgreich Daten mit einer Geschwindigkeit von 800 GBit/s über das SURF-Netzwerk übertragen.

Am CERN in Genf steht der größte und leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider. Mit ihm prägt die weltweite Wissenschaftsgemeinschaft unser Verständnis des Universums. Das CERN arbeitet derzeit daran, den Teilchenbeschleuniger zu einem so genannten High Luminosity Large Hadron Collider aufzurüsten, der noch weitergehende Forschungen ermöglichen und eine um den Faktor 5 bis 7,5 höhere Datenmenge produzieren wird.

Damit die Anlage die benötigten Daten künftig schneller und in größerer Menge transportieren kann, ist ein Netzwerk mit höherer Kapazität erforderlich. Hier kommt Nokia ins Spiel: In einem groß angelegten Forschungsprojekt mit der niederländischen Forschungsgemeinschaft SURF, die ebenfalls mit dem CERN zusammenarbeitet, hat Nokia jetzt eine Übertragungsrate von 800 GBit/s über die bestehende, grenzüberschreitende Glasfaserinfrastruktur von SURF erreicht. Ermöglicht wird diese extrem schnelle Datenübertragung durch die Photonic Service Engine Technologie von Nokia. Der Datenaustausch zwischen dem CERN-Teilchenbeschleuniger und den Forschungseinrichtungen von SURF und Nikhef, dem niederländischen Nationalinstitut für subatomare Physik, wird dadurch erheblich beschleunigt.

Die Photonic Service Engine (PSE) unterstützt unter anderem verschiedene Modulationsformate wie QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) und 16-QAM (Quadrature Amplitude Modulation). Diese Flexibilität ermöglicht es, die Bandbreitennutzung und die Übertragungsrate je nach Bedarf zu optimieren. Dies wiederum bedeutet, dass mehr Daten innerhalb einer gegebenen Bandbreite übertragen werden können, wodurch die Gesamtleistung des Netzes verbessert wird.

Die Möglichkeiten des Glasfaserkabels

Im Vorfeld wurde eine 1.648 km lange Punkt-zu-Punkt-Glasfaserverbindung zwischen Amsterdam und Genf getestet. Die Glasfaserverbindung ist Teil des SURF-Netzwerks, das nationale Forschungs- und Bildungseinrichtungen wie das Nikhef in den Niederlanden miteinander verbindet. Darüber hinaus ist das SURF-Netz gut mit anderen Forschungsnetzen und Experimenten auf der ganzen Welt verbunden. Dazu gehört das LHC Optical Private Network (LHCOPN), das Zugang zu den Daten des Large Hadron Collider (LHC) am CERN bietet.

Der Test auf der bestehenden Glasfaserinfrastruktur ist bemerkenswert, denn er beweist: Die vorhandenen Kabel haben noch enormes Potenzial, und ältere Glasfasern können genutzt werden, um den künftigen Kapazitätsanforderungen und riesigen Datenströmen der internationalen Forschungsgemeinschaft gerecht zu werden.

Die Entdeckung des Higgs-Bosons am CERN im Jahr 2012 hat unser Verständnis des Universums bereits revolutioniert. Wenn der Hochluminositäts-Large-Hadron-Collider im Jahr 2029 in Betrieb geht, sind noch tiefere Einblicke in die grundlegenden Bausteine des Kosmos zu erwarten. Dank der enormen Mengen an wissenschaftlichen Daten dürften weitere Durchbrüche in der Forschung gelingen.

Luminosität ist ein Maß für die Anzahl der Kollisionen, die in einem Teilchenbeschleuniger pro Sekunde und pro Flächeneinheit stattfinden. Sie ist ein zentraler Parameter für die Leistungsfähigkeit eines Beschleunigers. Eine höhere Luminosität bedeutet, dass mehr Kollisionen pro Sekunde stattfinden, was zu mehr Daten führt und die Wahrscheinlichkeit erhöht, seltene physikalische Ereignisse zu beobachten. (heh)

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