1. Oktober 2013

Per Licht und ohne Kabel große Datenmengen übertragen

Optische terrestrische Freiraumdatenübertragung über 10 Kilometer mit einer Rate von bis zu 10 Gbit/s

Sekundenschnell extrem hohe Datenraten über Licht, ohne Glasfaser, direkt durch die Luft verschicken. Große Datenmengen können mit einem System des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts für die optische Freiraumdatenübertragung in wenigen Sekunden bidirektional transferiert werden.

Optische Sender und Empfänger des Fraunhofer HHI ermöglichen die Punkt-zu-Punkt-Übertragung von digitalen Informationen über Licht im freien Raum mit einer Rate von 10 Gbit/s über eine Distanz von bis zu 10 km. Die meisten kommerziellen Systeme zur optischen Freiraumdatenübertragung, auch Free Space Optics- bzw. FSO-Systeme genannt, leiten Daten mit einer Rate von bis zu 2,5 Gbit/s über wenige Kilometer weiter.

Anwendungsgebiete der Freiraumdatenübertragung

Überall dort, wo hochbitratige Verbindungen benötigt werden, Glasfaserkabel nicht einsetzbar sind und eine freie Sichtachse besteht, kann die Freiraumdatenübertragung angewandt werden. Ob zwischen zwei Gebäuden oder einer festen und einer mobilen Station – das FSO-System überträgt große Datenmengen zuverlässig durch die exakte Positionierung von Sender und Empfänger und eine schnelle Systemanpassung an Bewegungsmuster. Wenn z. B. durch Naturkatastrophen Glasfaserkabel beschädigt oder zerstört werden, kann die Datenübertragung durch FSO überbrückt und Informationen z. B. von einem Rettungsflugzeug an eine Zentraleinheit übertragen werden. Auch der Transfer großer Datenmengen von einer Basisstation zu einem Schnellzug auf diese Weise ist möglich. In wenigen Sekunden können Videos, Fotos etc. übertragen werden.

Die Gesamtlösung des Fraunhofer HHI setzt sich zusammen aus

  • Numerische Simulation des kompletten Systems
  • Entwurf, Herstellung und Charakterisierung von Komponenten
  • Optimierung der Konfiguration von Sendern und Empfängern
  • Einrichtung und Charakterisierung von optischen Sendern und Empfängern
  • Experimentelle Bestätigung des gesamten Entwurfs
  • Tests von Terminaltypen über verschiedene Distanzen unter innerstädtischen Bedingungen

Schätzungen von Marktforschern der ElectroniCast Consultants zufolge wird sich der Markt der FSO-Systeme bis zum Jahr 2018 verdoppeln. Der Prototyp des Fraunhofer HHI ermöglicht unter Laborbedingungen eine stabile optische Kommunikationsverbindung zwischen einem Sender und einem Empfänger
von bis zu 10 Gbit/s über eine Distanz von 10 km.