24.06.2024

Inmitten des Hypes um KI ist im September 2023 fast untergegangen, dass es einer britischen Universität gelungen ist, eine Glasfaserverbindung mit 301 Terabit pro Sekunde aufzubauen. Das entspricht der 4,5-Millionenfachen Geschwindigkeit einer durchschnittlichen Netzverbindung in Deutschland!

Viele Deutsche wären schon froh, im Download 91,4 und im Upload 32,8 Megabit pro Sekunde, zu erreichen. Das sind die von Statista vermeldeten Durchschnittswerte. Auf der Basis wäre der von der Aston University in Birmingham im Herbst 2023 vermeldete neue Glasfaser-Geschwindigkeitsrekord von 301 Terabit (TBit) oder 301.000.000 Megabit pro Sekunde sogar mehr als das 4,5-Millionenfache der durchschnittlichen deutschen Netzgeschwindigkeit.

Ausschöpfen bisher nicht genutzter Bandbreiten

Ihren Erfolg präsentierte das Team um die Forscher Wladek Forysiak und Ian Phillips auf der 49. European Conference on Optical Communications (ECOC 2023). Ihr Ansatz beruht darauf, die in den Glasfasersträngen bereits vorhandenen, aber nicht genutzten Bandbreiten voll zu erschließen und zu nutzen.

Concept knowledge scientific idea. A scientist looks at a burning light bulb in a network of connections.
Auf der ECOC 2023 präsentierten Forscher neue Methoden zur Nutzung ungenutzter Bandbreiten in Glasfasernetzen. (Bildquelle Adobe Stock / natali_mis).

Gelungen ist das durch die Entwicklung neuartiger optischer Verstärker und Verstärkungsausgleicher. Wie Dr. Phillips erklärte, habe man die Daten über die optischen Leitungen wie in Heim- oder Büro-Internetverbindungen versendet. „Aber zusätzlich zu den handelsüblichen C- und L-Bändern haben wir zwei weitere Spektralbänder, das E-Band und S-Band, verwendet. Diese Bänder werden traditionell nicht benötigt, weil die C- und L-Bänder die von den Verbrauchern erforderten Kapazitäten bereits ausgeschöpft haben.“

Die C-Bandbreiten von 1.530 bis 1.565 nm haben sich bei Lichtwellenleitern als guter Kompromiss zwischen S- und L-Band durchgesetzt, zumal sie die geringsten Verlustraten versprechen. Wenn das nicht ausreicht, bringt das L-Band mit der zweitniedrigsten Verlustrate die nötigen Bandbreiten. Das E-Band (Extended-Band) und S-Band (Short-Band) liegt in den Wellenlängenbereichen von 1.360 bis 1.460 und 1.460 bis 1.530 nm. Sie erhöhen somit die verfügbaren Bandbreiten, obwohl der Faserverlust höher als im C- und L-Band ist.

Mit dem von der Universität Aston entwickelten optischen Verstärker ist es erstmals gelungen, das dreimal so breite E-Band auf kontrollierte Weise zu emulieren, was wesentlich für den 2023 aufgestellten Geschwindigkeitsrekord war.

Revolutionierung der Kommunikation in Sicht

Forysiak ist zuversichtlich, dass der eigene Durchbruch auch der Weiterentwicklung der Glasfasertechnologie für die Unternehmen und Endverbraucher dienen kann: „Durch die Erhöhung der Übertragungskapazitäten im Backbone-Netz könnte unser Experiment zu erheblich besseren Verbindungen für die  Endnutzer führen.“ Er spricht sogar von einer möglichen „Revolutionierung von Kommunikationsnetzen für eine schnellere und zuverlässigere Datenübertragung“.

Außerdem ist es der Universität von Aston zufolge auch die umweltfreundlichere Lösung, auf Basis des vorhandenen Glasfasernetzes die Datenübertragungskapazitäten und die Nutzungsdauer zu erhöhen, statt ständig neue Glasfaser- und Kabelverbindungen aufzubauen.

Fiber optic cables data connections background
Innovativ und umweltfreundlich - die Zukunft der schnellen und zuverlässigen Datenübertragung. (Bildquelle: Adobe Stock / piai)

Diese Entwicklung wird unter anderem auch von Spezialisten wie Axians als ITK-Anbieter mit umfassendem Leistungsportfolio mit geprägt und gestaltet.

Fazit: Es muss nicht gleich die 4,5-millionenfache oder gar milliardenfache Geschwindigkeit sein. Solche technologischen Durchbrüche sind aber entscheidend, um die weiterhin oft langsamen Internetverbindungen zu verbessern und die Endverbraucher auf dem Weg in das KI-Zeitalter mit schnellerer und zuverlässigerer Konnektivität zu unterstützen.

Quelle Titelbild: Adobe Stock /Gulafshan.

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