Fraunhofer: Forscher übertragen 100 GBit/s per Richtfunk

Bei einem Weltrekordversuch haben Forscher in Deutschland Richtfunk und Glasfaserkabel verbunden. Die Technologie soll auch in Wohnungen eingesetzt werden können.

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Die Richtfunkstrecke
Die Richtfunkstrecke (Bild: KIT)

In einem Rekordversuch haben Wissenschaftler Daten mit einer Übertragungsrate von 100 GBit/s übertragen. Das berichtet das Team in der aktuellen Ausgabe des Magazins Nature Photonics. Die Daten wurden bei einer Frequenz von 237,5 GHz über eine Entfernung von 20 Metern im Labor übermittelt.

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Richtfunkstrecken könnten dabei helfen, Flüsse, Autobahnen oder Naturschutzgebiete zu überqueren und den Netzausbau so günstiger zu machen. Im ländlichen Raum könne diese Technologie eine kostengünstige Alternative zu Glasfasernetzen sein.

Es sei um die Einbindung einer breitbandigen Richtfunkstrecke in Glasfasersysteme gegangen, sagte Professor Ingmar Kallfass. Er koordinierte das Projekt Millilink des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik (IAF) und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Kallfass will auch Anwendungen für zu Hause für die Übertragung von Daten zwischen zwei Geräten ermöglichen. In Innenräumen könnte mit miniaturisierten Antennenkonzepten gearbeitet werden.

Am Sender wurde ein photonisches Verfahren zur Erzeugung der Funksignale eingesetzt. Zuerst werden die Funksignale mit einem optischen Verfahren erzeugt. Mehrere Bits wurden dabei in Datensymbolen zusammengefasst und gleichzeitig übertragen und mit integrierten elektronischen Schaltungen empfangen.

Datenrate von 1 TBit/s soll möglich werden

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Der Sender erzeugte die Funksignale mit einem Photonenmischer der japanischen Firma NTT-NEL. Dabei wurden zwei optische Lasersignale unterschiedlicher Frequenz auf einer Photodiode überlagert.

Im Gegensatz zu einem rein elektronischen Sender entfällt der Umweg über eine elektronische Schaltung. Für den Empfang der Funksignale kam ein Chip zum Einsatz, der am Fraunhofer-Institut hergestellt wurde.

Bei der Datenrate sei noch eine Steigerung möglich: "Durch optische und elektrische Multiplexverfahren, also einer gleichzeitigen Übertragung von mehreren unterschiedlichen Datenströmen, und durch den Einsatz mehrerer Sende- und Empfangsantennen, könnte die Datenrate nochmals vervielfacht werden", so Swen König vom Institut für Photonik und Quantenelektronik am KIT. Damit würden künftig Funksysteme mit einer Datenrate von 1 TBit/s möglich.

Im Mai 2013 war es den Forschern bereits gelungen, 40 GBit/s bei 240 GHz über eine Entfernung von einem Kilometer per Funk zu übertragen.

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