DLR meldet Weltrekord bei optischer Datenübertragung

Das THRUST-Sende-Terminal
Bild: dlr.de Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) melden heute einen neuen Rekord in der Datenübertragung per Laser: Sie übertrugen 1,72 Terabit pro Sekunde über eine Freiraumdistanz von 10,45 Kilometer – das entspricht einer Übertragung von 45 DVDs pro Sekunde. Möglicherweise können damit künftig heute noch unterversorgte ländliche Gebiete Westeuropas (und auch in aller Welt) mit Breitbandinternet versorgt werden. "Wir haben uns zum Ziel gesetzt den Internetzugang mit hohen Datenraten auch außerhalb der Ballungsgebiete zu ermöglichen und wollen zeigen, wie dies mit Satelliten möglich ist", erklärt Prof. Christoph Günther, Direktor des DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation.

Das THRUST-Sende-Terminal
Bild: dlr.de Auch heute schon bieten Glasfaserverbindungen und andere terrestrische Systeme hohe Übertragungsgeschwindigkeiten. Sie werden jedoch aus wirtschaftlichen Gründen vorwiegend in dicht besiedelten Regionen ausgebaut. Außerhalb der Ballungszentren bietet sich eine breitbandige Versorgung über geostationäre Satelliten an. Hier haben die Wissenschaftler angesetzt und im Rahmen des DLR-Projekts THRUST (Terabit-throughput optical satellite system technology) eine neuartige Übertragungstechnologie für Kommunikationssatelliten der nächsten Generation entwickelt. Die Idee hinter THRUST: Die Satelliten sollen über eine Laserverbindung an das terrestrische Internet angebunden werden. Dabei werden sollen Datendurchsätze jenseits von ein Terabit pro Sekunde möglich sein. Die Kommunikation mit den Nutzern erfolgt dann im Ka-Band, einer üblichen Funkfrequenz für Satellitenkommunikation.

Weltrekorde über zwei Distanzen

Erste Übertragungsversuche mit dermaßen hohen Datenraten fanden Ende Oktober in Oberbayern statt. Bereits im ersten Schritt konnten die DLR-Wissenschaftler einen Rekord aufstellen: Auf einer Strecke zwischen Oberpfaffenhofen und Hochstadt gelang ihnen weltweit zum ersten Mal die Übertragung von 1,72 Terabit pro Sekunde über eine Distanz von drei Kilometern im freien Raum. "Die hohe Stabilität des Empfangs und die Leistungsreserven, die wir bei drei Kilometern hatten, ermutigten uns dann den nächsten Schritt zu wagen", berichtet Projektleiter Dr. Juraj Poliak vom DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation.

Die Datenverbindung zwischen Boden und geostationärem Satelliten wird durch die Eigenschaften der Erdatmosphäre beeinträchtigt - Nutzer von Satellitenschüsseln werden das bestätigen: Wenn das Wetter schlecht ist, ist auch der Empfang schlechter. Deshalb haben Dr. Poliak und sein Team einen maximalen Belastungstest für ihr System entwickelt und in Simulationen festgestellt, dass die Die DLR-Wissenschaftler bei der Analyse der Daten
Bild dlr.de Datenverbindung ins All im schlimmsten Fall in etwa die gleichen Störungen aufweist, die auch bei einer Übertragung über 10 Kilometern vom Boden zu einem Berg im Testgebiet zwischen Weilheim und dem Hohenpeißenberg auftreten. Auf dieser Strecke führte das Team die nächsten Versuche mit dem Laserkommunikationssystem durch - und zwar mit Erfolg.

Globales Highspeed Internet wird machbar

Nach dem Nachweis der Machbarkeit im "Worst Case"-Szenario gilt das Hauptaugenmerk der DLR-Wissenschaftler nun der Stabilität der optischen Verbindung. In einer nächsten Phase wollen die Wissenschaftler daher Messungen durchführen, um die Wirkung der Atmosphäre besser zu verstehen. Langfristig soll eine stabile Laserkommunikation zum Satelliten ermöglicht werden. "Die Stabilität der Verbindung ist extrem wichtig, da selbst eine kurze Unterbrechung von lediglich zehn Millisekunden zum Verlust von zehn Gigabit pro Sekunde führt", erklärt Dr. Ramon Mata Calvo, Leiter der Gruppe "Optische Technologien" am DLR-Institut für Kommunikation und Navigation. Mit den neuen Rekorden konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die Vision einer optischen drahtlosen Datenübertragung im Terabit-Bereich machbar ist. Das Projekt soll nun "mit Nachdruck" fortgesetzt werden.

In unserem Ratgeberbereich erklären wir, wie Breitband-Internet per Satellit funktioniert.