TU München und Telekom T-Labs

Daten für Terabit-Übertragungsraten moduliert

21. September 2016, 15:50 Uhr | Hagen Lang
© fotolia.com

Forscher der Nokia Bell Labs, der Deutschen Telekom T-Labs und der TU München haben hinsichtlich spektraler Effizienz und Übertragungskapazität einen Rekord bei der optischen Datenübertragung aufgestellt. Die Übertragungsrate liegt nahe des möglichen Maximums, des sogenannten »Shannon Limits«.

Der Datenverkehr wächst jährlich mit einer kumulierten Rate von bis zu 100 Prozent. Die Leistungskapazität der vor 50 Jahren eingeführten Glasfasertechnologie  muss auch auf künftig zu erwartenden Datenverkehr vorbereitet werden. In Versuchen der Forscher ließ sich die Leistungsfähigkeit von Glasfasernetzen der Telekom maximieren, wenn einstellbare Übertragungsraten dynamisch an die Übertragungsbedingungen und Anforderungen des Datenverkehrs angepasst werden.

Die im Rahmen des »Safe and Secure European Routing« (SASER)-Projektes erreichte Netto-Übertragungsrate von einem Terabit liegt nahe der theoretisch maximal möglichen Rate der Informationsübertragung des optischen Kanals, die durch das sogenannte Shannon-Limit von Glasfasern definiert wird. Es wurde 1948 von Claude Shannon, dem bei den Bell Labs tätigen »Vater der Informationstheorie« entdeckt.

Der Neue Modulationsansatz, das sogenannte Probabilistic Constellation Shaping (PCS) verwendet das Quadrature Amplitude Modulation (QAM)-Format um auf einem definierten Kanal eine höhere Übertragungskapazität zu erreichen. Dabei steigt die spektrale Effizienz optischer Kommunikation signifikant.

Die sogenannten Konstellationspunkte, quasi das Alphabet für Übertragungen, werden normalerweise gleich häufig angesteuert. PCS setzt gezielt Konstellationspunkte mit großer Amplitude mit geringerer Häufigkeit ein und nutzt verstärkt Konstellationspunkte mit kleinerer Amplitude, die weniger störungsanfällig sind. Dies optimiert die Übertragungsrate für den jeweiligen Übertragungskanal und erhöht die Reichweite um bis zu 30 Prozent.


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