28.05.2013, 11:41 Uhr | 0 |

Gebändigte Datenflut Ein Trick verhindert Verfälschungen

12 000 Kilometer weit lassen sich künftig Signale per Glasfaserkabel transportieren, dazu noch in gigantischen Mengen. Pro Sekunde schafft die neue Technik den Inhalt von 250 DVDs.

Ein Bündel Glasfaserkabel.
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Ein Bündel Glasfaserkabel.

Foto: Deutsche Telekom

Auf dem Weg durch einen Lichtwellenleiter, auch Glasfaserkabel genannt, werden optische Signale nach einiger Zeit verfälscht, oft durch winzige Verunreinigungen im Material. Deshalb müssen sie immer wieder eingefangen werden, um Fehler zu korrigieren und sie zu verstärken. Die Fehlerkorrektur wird, je länger das Signal unterwegs ist, immer schwieriger, bis das Signal so verfälscht ist, dass es nicht mehr zu rekonstruieren ist. Das begrenzt die Reichweite von Glasfaserverbindungen. Bei einer Übertragungsleistung von 400 Megabit pro Sekunde – das entspricht dem Dateninhalt von 250 DVDs oder 15 Millionen Telefongesprächen – waren 3000 Kilometer bisher die Grenze.

Acht Signale und ihre Kopien werden parallel eingespeist

Forscher der zum amerikanischen Telekom-Konzern AT&T gehörenden Bell Labs haben jetzt eine Technik vorgestellt, mit der sich diese gewaltige Datenmenge über 12 000 Kilometer transportieren lässt. Damit lässt sich praktisch jeder Ozean durchqueren. Das haben sie mit einem Verfahren geschafft, das eine Art Früherkennung von Signalverzerrungen möglich macht. Sie speisen die Signale zweimal leicht versetzt ein. Bei einer optischen Störung verändert sich der Abstand zwischen den beiden Kopien. Das wird erkannt und umgehend korrigiert. Die große Datenmenge schaffen die Bell-Labs-Forscher, indem sie parallel acht Signale und ihre Kopien einspeisen. Alle reiten gewissermaßen huckepack auf unterschiedlichen Frequenzen.

Photosensoren fangen die Signale ein

Eingespeist werden die Daten von Laserdioden, die die ankommenden elektrischen Signale in optische verwandeln. Am Ende der Leitung fangen Photosensoren die Signale ein und wandeln sie wieder in elektrische Signale um. Forschungsleiter Xiang Liu und sein Team veröffentlichten ihre Forschungsergebnisse in der amerikanischen Fachzeitschrift „Nature Photonics“. Mit dieser Technik lässt sich die Kapazität auch bestehender Glasfaserverbindungen deutlich erhöhen, wichtig für die Bewältigung der ständig steigenden Datenflut im Netz. Ohne eine Erhöhung der Übertragungskapazität müssten mit hohem Kostenaufwand zusätzliche Verbindungen geschaffen werden. Das hat beispielsweise die Deutsche Telekom veranlasst, Neukunden nur noch eine Flatrate mit einer Obergrenze für das Herunterladen und Verschicken von Daten anzubieten. Wird sie überschritten sinkt die Übertragungsgeschwindigkeit.

Mehr Daten, kürzere Reichweite

Wenige Wochen vor den Amerikanern hatten der japanische Telekom-Konzern NTT und dessen Forschungspartner einen anderen sensationellen Erfolg gemeldet. Es war ihnen gelungen, ein Terrabit, also zweieinhalb Mal mehr Daten als ihre amerikanischen Kollegen, durch ein Glasfaserkabel zu schicken. Nur an der Entfernung müssen sie noch etwas tun. NTT kann auf gerade mal 50 Kilometern.

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Von Wolfgang Kempkens
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