TU München: Forscher jagen 1 Tbit/s durch Glasfaser

Forscher der TU München haben in einem gemeinsam mit den Deutsche Telekom T-Labs und den Nokia Bell Labs durchgeführten Feldversuch eine nach eigenen Angaben bisher unerreichte Übertragungskapazität und spektrale Effizienz bei der optischen Datenübertragung realisiert. Mit einer neuen Modulationstechnik erzielten sie 1 Tbit/s.

1 Tbit/s ist nahe am theoretischen Maximum

Ziel des Versuches war es zu zeigen, dass die Flexibilität und Leistungsfähigkeit von Glasfasernetzen erhöht werden kann, wenn die Übertragungsraten mit Hilfe des sogenannten Probabilistic Constellation Shaping (PCS) dynamisch an die Übertragungsbedingungen und die Anforderungen des Datenverkehrs angepasst werden.

Die Forscher nutzten für ihren Feldversuch im Rahmen des SASER-Projektes (Safe and Secure European Routing) das Glasfaser-Netz der Deutschen Telekom. Die Nettodatenrate von 1 Terabit/s wurde in einem engen Wellenlängenband erreicht und liegt nahe der Shannon-Grenze für das theoretische Maximum des optischen Kanals.

QAM und PCS für mehr Flexibilität und höhere Effizienz

Um die höhere Übertragungskapazität und eine verbesserte spektrale Effizienz zu erreichen, kombinierten die Forscher die in der Kommunikation verbreitete Quadratur-Amplituden-Modulation mit dem neuen Modulationsansatz Probabilistic Constellation Shaping. Dabei wird Einfluss darauf genommen, wie oft bestimmte Konstellationspunkte (Symbole) bei der Datenübertragung genutzt werden.

Normalerweise werden alle Konstellationspunkte gleich oft genutzt, egal wie fehleranfällig sie sind. Die Idee hinter PCS ist nun, bei einem optischen Leiter individuell verstärkt jene Konstellationspunkte zu nutzen, die eine kleine Amplitude aufweisen und daher für Rauschen und Störungen weniger anfällig sind. Dadurch soll nicht nur die Übertragungsrate optimiert, sondern auch die Reichweite um 30 Prozent erhöht werden.

Vorhandene Netze besser ausnutzen

Nachdem die praktische Machbarkeit demonstriert wurde, gilt es PCS im nächsten Schritt in den Praxiseinsatz zu überführen. Hier verspricht die Technik mehr Flexibilität, eine bessere Ausnutzung der theoretischen Leistungskapazitäten und eine erhöhte Reichweite.