Rekord: 40 Gigabit pro Sekunde über Funk gesendet

Einen neuen Rekord bei der Datenübertragung per Funk haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik (IAF) und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) aufgestellt.
Ihnen ist es gelungen, 40 Gigabit pro Sekunde im Frequenzbereich von 240 Gigahertz und über eine Entfernung von einem Kilometer per Funk zu übertragen. Mit einer solchen Bandbreite über die Luft knüpfen die Entwickler an die Leistung von Glasfasern an. Entsprechende Richtfunkstrecken könnten zukünftig Lücken in der Versorgung mit Breitband-Internet schließen, indem die drahtlosen Links das Netz an schwer zugänglichen Stellen oder im ländlichen Raum ergänzen, erklärten sie.

Das veränderte Mediennutzungsverhalten erfordert heute eine immer schnellere Übertragung steigender Datenmengen. Beim Ausbau des Glasfasernetzes hinkt Deutschland im europäischen Vergleich aber weit hinterher. Glasfaser-Leitungen zu verlegen ist teuer und im Fall von natürlichen oder auch urbanen Hindernissen, wie Flüssen und Verkehrsknotenpunkten, schwierig. Breitbandige Richtfunkstrecken könnten dabei helfen, solche kritischen Stellen zu überwinden und so den Ausbau von Netzinfrastrukturen voranzutreiben.

Dafür wurden nun erstmals vollintegrierte elektronische Sender und Empfänger für eine Frequenz von 240 GHz entwickelt, mit denen die Übertragung von bis zu 40 Gigabit pro Sekunde möglich ist. Über eine solche Verbindung könnte 2.400 Kunden die volle Bandbreite eines DSL16000-Internetanschlusses garantiert werden.

Mit einem Langstreckendemonstrator konnte bereits eine Distanz von über einem Kilometer überbrückt werden, der vom Karlsruher Institut für Technologie zwischen zwei Hochhäusern im Rahmen des Projekts "Millilink" aufgebaut wurde. "Wir haben es geschafft, eine Funkstrecke auf Basis aktiver elektronischer Schaltungen zu entwickeln, die ähnlich hohe Datenraten wie faseroptische Systeme und somit eine nahtlose Einbindung der Funkstrecke ermöglicht", erklärte Ingmar Kallfass, der das Projekt koordinierte.

Die Nutzung des hohen Frequenzbereichs zwischen 200 und 280 Gigahertz ermöglicht dabei nicht nur die schnelle Übertragung großer Datenmengen, sondern auch einen sehr kompakten technischen Aufbau. Da die Abmessungen elektronischer Schaltungen und Antennen mit der Frequenz bzw. Wellenlänge skalieren, ist der Sender- und Empfängerchip nur 4 x 1,5 Millimeter groß.

In diesem Frequenzbereich weist die Atmosphäre außerdem geringe Dämpfungswerte auf, so dass breitbandige Richtfunkstrecken möglich werden. "Dadurch ist unsere Funkstrecke im Vergleich zu optischen Systemen zur Datenübertragung einfacher auszurichten und funktioniert auch bei schlechten Wetterbedingungen, wie Nebel oder Regen", erklärte Projektmitarbeiter Jochen Antes vom KIT.
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