Coherent Terabit Communication ist die Schlüsseltechnologie für Ultra-Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung in Kernnetzen, Metronetzen und der Kommunikation zwischen Rechenzentren.
Fakten
In den letzten Jahren und Jahrzehnten hat die Geschwindigkeit, mit der wir Informationen erzeugen, konsumieren und verarbeiten, schneller zugenommen als die Transportkapazität für Informationen. Während die Übertragungskapazität jährlich um etwa 20 % zunimmt, liegt der Anstieg bei der Informationserzeugung und -verarbeitung bei etwa 60 %. Es wird erwartet, dass sich dieses Missverhältnis in den nächsten Jahren durch die Einführung neuer Generationen von Mobilfunkdiensten (6G) sowie durch den verstärkten Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) weiter vergrößert.
Glasfaserkommunikationsnetze bieten die erforderliche Kapazität und Zuverlässigkeit für die heutigen Internetanwendungen und -dienste mit hoher Bandbreite und bilden das Rückgrat aller drahtgebundenen oder drahtlosen Dienste. In Verbindung mit Coherent Terabit Communication können so beispiellose Datenraten pro Kanal, hohe spektraler Effizienz, Flexibilität und Robustheit erreicht werden. Coherent Terabit Communication beruht auf kohärenter optischer Übertragungstechnik, die Modulation von Amplitude, Phase und Polarisation des Lichts für den Datentransport ausnutzt. Damit sind aktuell Datenraten von bis zu 800 Gbit/s pro Wellenlängenkanal und Faserkern erreichbar. Während die kohärente optische Übertragung eine weit verbreitete Technik für die terrestrische und transozeanische Langstreckenübertragung (einige hundert bis mehrere tausend Kilometer) ist, wird sie durch den steigenden Kapazitätsbedarf derzeit auch für die Verbindung mit kürzerer Reichweite diskutiert, beispielsweise zur Anbindung von Rechenzentren oder den Teilnehmerzugang.
Die aktuelle Herausforderung bei der kohärenten optischen Übertragung besteht darin, die übertragene Datenkapazität pro Wellenlängenkanal und Faserkern auf >1 Tbit/s zu erhöhen. Gleichzeitig müssen jedoch die Kosten, der Stromverbrauch und der Platzbedarf pro übertragenem Bit gesenkt werden. Dies gilt insbesondere für Anwendungen in der Verbindung von Rechenzentren oder in Metro- und Zugangsnetzen.
Die kohärente optische Übertragung kann mit anderen Techniken zur Steigerung der Transportkapazität und -effizienz kombiniert werden, z. B. mit Multiband-Übertragung, Multimode-/Multicore-Übertragung, fortgeschrittenen Modulationsformaten, optischem Zeitmultiplexing, OFDM/Nyquist-WDM oder softwaredefinierten Netzen.