Schnelle Plastikleitung

Siemens-Forscher haben mit einer Datenübertragungsrate von einem Gigabit pro Sekunde einen neuen Rekord für optische Polymerfaserkabel aufgestellt.

Siemens-Forscher haben einen neuen Rekord bei der Datenübertragung in optischen Polymerfaserkabeln aufgestellt: Dank eines neuen Datenübertragungsverfahrens konnten sie ein Gigabit pro Sekunde durch die Plastikfaser jagen – zehnmal mehr als bei Produkten, die derzeit auf dem Markt sind. Damit dürfte sich die Polymerfaser endgültig im Home-Entertainment-Bereich und in der Fabrikautomatisierung durchsetzen.

Polymerfaserkabel gestatten jedem Laien, schnelle Datenverbindungen im heimischen Netzwerk aufzubauen: Kleine Wandlerboxen übersetzen das elektrische Signal aus der Kupferleitung in ein optisches Signal. Daran lassen sich die dünnen Kabel aus Kunststoff, die das optische Signal quer durch die Wohnung zum Empfänger transportieren, problemlos anschließen. Aufgrund der sehr hohen Übertragungsrate dieser Polymerfaserkabel könnten künftig so auch datenschwere Fernsehsignale innerhalb der eigenen vier Wände übermittelt werden.

Bislang aber hatten die Polymerfasern einen entscheidenden Nachteil: Ihre Übertragungskapazität war auf 100 Megabit (Mbit) pro Sekunde beschränkt. Zwar reicht das derzeit für DSL, Internet-Telefonie und Internet-Fernsehen aus, doch Experten sind sich sicher, dass mit der rasant steigenden Übertragungskapazität im Internet schon in Kürze ein Gigabit (1000 Mbit) pro Sekunde erforderlich sein wird. Für das anwenderfreundliche und kostengünstige Polymerfaserkabel sah die Zukunft deshalb eine zeitlang düster aus. Forscher von Siemens Corporate Technology haben jetzt aber die Schallmauer durchbrochen und weltweit einen neuen Rekord aufgestellt: Dank eines neuen Verfahrens zur Datenübertragung konnten sie im Labor tatsächlich ein Gigabit pro Sekunde über eine 100 Meter lange Teststrecke jagen – ohne Fehler und Flimmern auf dem Bildschirm. Für eine Anwendung im Haushalt wäre eine solche Strecke bereits lang genug.

Abb.: Neuer Rekord bei der Datenübertragung in optischen Polymerfaserkabeln: Dank eines neuen Datenübertragungsverfahrens lässt sich ein Gigabit pro Sekunde durch die Plastikfaser jagen – zehnmal mehr als bei Produkten, die derzeit auf dem Markt sind. (Quelle: Siemens AG)

Der Clou bei den giga-schnellen optischen Polymerfaserkabeln: Die Bits werden nicht wie bisher als gewöhnliche Lichtimpulse verschickt. Vielmehr haben die Siemens-Forscher einen speziellen Algorithmus angewendet, der die Lichtsignale so verändert, dass mehr Informationen in die verfügbare Bandbreite der Polymerfaser passen. Die aus DSL und WLAN bekannte Mehrträgermodulation haben die Forscher dabei so angepasst, dass sie auch auf Lichtsignale anwendbar ist. „Durch die Quadratur-Amplituden-Modulation mit bis zu 256 Signalzuständen kann die Bandbreiteneffizienz gemessen in Bit pro Sekunde und Hertz deutlich erhöht werden“, erklärte Sebastian Randel, Projektleiter bei Siemens Corporate Technology. Dank ihres Algorithmus konnten die Forscher schließlich exakt 1008 Megabit pro Sekunde auf die Reise durch ein Polymerfaserkabel schicken.

Damit ist die Polymerfaser nicht nur fit für die Zukunft im Eigenheim, sondern vor allem auch für die Industrie-Automation. Dort haben sich die robusten und kostengünstigen Leitungen als Standard längst etabliert. Sie verknüpfen Werkzeugmaschinen oder Roboter untereinander und mit der Steuerzentrale. Ebenso wie im Privatbereich sind dort ständig höhere Datenraten gefragt. So strebt auch die Industrie dem Gigabit entgegen. Randel sieht noch mehr Anwendungsmöglichkeiten für die schnelle Polymerfaser, etwa in der Automobilindustrie, bei der Steuerung von Windkraftanlagen oder in der Medizintechnik. Besonders dort wachsen die Datenmengen rasend schnell, da sich die Auflösung von bildgebenden Verfahren wie der Computertomografie ständig erhöht. Der Zukunft der kostengünstigen Polymerfaserkabel steht deshalb nun nichts mehr im Wege.

Quelle: Siemens AG

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