Glasfaser-Internet: Durch E-Band bis zu 4,5-millionenfach schneller

Die Aston University in Birmingham (UK) hat bekannt gegeben, dass es im Rahmen eines Forschungsprojekts gelungen ist, bestehende Glasfaser-Verbindungen zu verwenden, um bis zu 301 Terabits pro Sekunde zu versenden. Verglichen mit dem Durchschnittswert des britischen Anbieters Ofcom von 69,4 Megabits pro Sekunde ist das eine Steigerung der Datenrate um das 4,5-Millionenfache. Erreicht wurde diese extreme Steigerung von Datengeschwindigkeiten durch die Verwendung kürzerer Licht-Wellenlängen mit höheren Frequenzen sowie zweier neu entwickelter Geräte, einem optischen Verstärker und einem optischen Verstärkungsausgleicher – beide sollen die Schwächen des verwendeten E-Bands ausgleichen, um eine stabile Datenübermittlung zu gewähren.

Vergleich von C- und L-Band mit dem schnellen E-Band

Aktuell werden für Glasfaser-Verbindungen vor allem Wellenlängen und Frequenzen auf dem C- und L-Band verwendet. Das C-Band hat seinen Namen entsprechend von „Conventional“ und bietet Licht-Wellenlängen von 1.530 bis 1.565 Nanometer. Das L-Band, das seinen Namen von „Long“ hat, also von längeren Wellenlängen, bietet 1.565 bis 1.625 Nanometer. Diese beiden Bereiche werden verwendet, weil sie nicht so anfällig für Datenverluste über lange Distanzen hinweg sind. Schon allein beim kürzeren S-Band gibt es mehr Verluste, noch kürzer sind das E- und das O-Band.

Das nun von den Forschenden an der Aston University verwendete E-Band („Extended“) bietet Wellenlängen von 1.360 bis 1.460 Nanometer. Das sieht zwar nach keinem großen Unterschied aus, erlaubt aber höhere Frequenzen für den schnelleren Datenaustausch. Wie auch immer benannt, die kürzeren Wellenlängen mit höherem Frequenzbereich sind erheblich anfälliger für Datenverluste und benötigen daher einen störungsfreien Durchgang durch die Glasfaserkabel. Krümmungen, hohe Temperaturunterschiede oder auch eindringende Fremdstoffe (etwa Moleküle des Meerwassers bei Unterseekabeln) können im E-Band schnell zu Übertragungsfehlern führen, während das C-Band diesen Faktoren bis zu einem gewissen Grad standhalten kann.

Vielleicht keine Neuentwicklungen für die Zukunft der Datenübermittlung nötig

Die erfolgreiche Übermittlung von bis zu 301 Terabits pro Sekunde ist aus der Forschung von Professor Wladek Forysiak des Aston-Instituts für photonische Technologien und Dr. Ian Phillips hervorgegangen. Sie und ihr Team arbeiteten dabei mit dem National Institute of Information and Communications Technology (NICT) in Japan sowie den Nokia Bell Labs in den USA zusammen. Sollten sich die entwickelten Zusatzgeräte, also der optische Verstärker und der optische Verstärkungsausgleicher, für bestehende Glasfaser-Netze als alltagstauglich herausstellen, dann könnten sie die zukünftig aufkommenden Datenmengen des Internets zuverlässig übermitteln – ganz ohne die Entwicklung und Verbreitung komplett neuer Technologien.

Im Rahmen der Forschungen wurden die Daten in einem herkömmlichen Netzwerk versendet, wie es auch heute schon für die Nutzung zuhause oder in der Wirtschaft zum Einsatz kommt. „Neben den kommerziell verfügbaren C- und L-Bändern haben wir jedoch zwei zusätzliche Spektralbänder, das E-Band und das S-Band, verwendet“, erklärt Dr. Phillips dazu. „Diese Bänder wurden traditionell nicht benötigt, da die C- und L-Bänder die erforderliche Kapazität für die Bedürfnisse der Verbraucher/innen liefern konnten.“ Weiterhin wird ausgeführt, dass vor der Entwicklung der neuen Technologien niemand in der Lage war, die E-Band-Wellenlängen kontrolliert zu nutzen. Nun sei dies aber möglich.

Quellen für die weitere Lektüre

• Meldung der Aston University: Hier lesen
• Wellenlängen der Glasfaser-Bänder: Übersicht anschauen
• Ausführliches zu Glasfaser-Bändern: Geschichte und Daten

Johannes Domke

Johannes hat nach dem Abitur eine Ausbildung zum Wirtschaftsassistenten in der Fachrichtung Fremdsprachen absolviert. Danach hat er sich aber für das Recherchieren und Schreiben entschieden, woraus seine Selbstständigkeit hervorging. Seit mehreren Jahren arbeitet er nun u. a. für Sir Apfelot. Seine Artikel beinhalten Produktvorstellungen, News, Anleitungen, Videospiele, Konsolen und einiges mehr. Apple Keynotes verfolgt er live per Stream.