Micro-Comb: Mit neuem Chip 1000 HD-Filme in der Sekunde herunterladen

Australischen Forschern ist es gelungen mithilfe eines einzelnen optischen Chips, der als Micro-Comb bezeichnet wird, eine Datenübertragungs-Geschwindigkeit von 44,2 TBit/s zu erzielen. Die durchschnittliche Download-Geschwindigkeit Australiens beträgt 43,4 Mbit /s. Zum noch besseren Verständnis: Micro-Comb erzeugt genug „Speed“ um 1000 Filme in HD innerhalb einer Sekunde herunterzuladen. Oder anders gesagt: die in der Studie der Forscher dargelegte Geschwindigkeit ist millionenfach schneller als bisher.

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Globales Rennen um Micro-Comb: In fünf Jahren kommerziell?

In ihrem Forschungsbericht, der im Magazin Nature Communications veröffentlicht wurde, beschreiben die Forscher rund um Bill Corcoran von der Monash University – in Kooperation mit den Universitäten Swinburne und RMIT –  die Einsatzmöglichkeiten in der Praxis. Ihre Technologie habe genug Kapazität, um 1,8 Millionen Haushalte in Melbourne mit High-Speed-Internet zu versorgen. Oder auch, um Länder bei ihrer Netz-Infrastruktur zu unterstützen.

Der Regenbogen unter den Lasern

Ein Micro-Comb ist den Forschern zufolge kleiner und leichter als bisher vorhandene Telekommunikations-Hardware. Er ersetzt 80 einzelne Laser und verhält sich wie ein Regenbogen, der aus Hunderten von hochwertigen, unsichtbaren Infrarotlasern besteht. Jeder davon kann als separater Kommunikationskanal verwendet werden.

In fünf Jahren kommerziell?

„Momentan gibt es ein globales Rennen, um diese Technologie auf ein kommerzielles Stadium zu bringen, da der Micro-Comb in einer wirklich breiten Palette bestehender Technologien nützlich ist. Ich würde vermuten, dass wir Geräte wie das unsere in zwei bis drei Jahren für Forschungslabors und in etwa fünf Jahren für den ersten kommerziellen Einsatz sehen könnten“, schätzt Bill Corcoran.

Netflix & YouTube. Qualität herabgesetzt

Eine Notwendigkeit, wie der Forscher meint. Corona habe nämlich der Welt gezeigt, was es bedeutet, wenn die Internet-Infrastruktur stärker belastet wird. Der weltweite Lockdown führte zu einem Anstieg der Internetnutzung, und viele Streaming-Anbieter mussten die Qualität ihrer Dienste herabsetzen, um mit dem erhöhtem Datenverkehr fertig zu werden. Darunter etwa Youtube und Netflix, die  ihre Bildqualität in Europa reduzierten, um Bandbreite freizugeben.

Probleme mit „datenhungriger Tech“

„In Großbritannien hat sich der Datenbedarf zur ‚daytime‘ mehr als verdoppelt, und es wurden besondere Anstrengungen unternommen, um sicherzustellen, dass die Verbindungen zuverlässig sind. Diese zusätzliche Nutzung gibt uns einen kleinen Einblick in Kapazitätsprobleme, die Netzwerke in nur wenigen Jahren sehen werden – insbesondere, wenn wir anfangen, über 5G datenhungrige Online-Technologien wie selbstfahrende Autos und das Internet der Dinge breiter zu benutzen“, sagt Corcoran.

Kompatibel mit Glasfaser-Netz

Und er führt aus: „Daher benötigen wir neue kompakte Technologien, wie unser Gerät in Fingernagelgröße, um die Daten-Kapazität unserer Netzwerke elegant zu erweitern, um den Platz- und Stromverbrauch, sowie die Kosten zu senken und gleichzeitig die Datenübertragungsrate zu erhöhen. Unsere Demonstration zeigt auch, dass das von uns hergestellte Gerät mit der bereits vorhandenen Glasfaser-Infrastruktur kompatibel ist“.

Diese Geschwindigkeit, so die Wissenschaftler, wurde erreicht, indem das neue Gerät an eine vorhandene Glasfasertechnologie angeschlossen wurde, wie sie im Breitband-Internet verwendet wird. Sie testeten die Übertragung auf 76,6 Kilometern Glasfasern zwischen dem Melbourne City Campus des RMIT und dem Clayton Campus der Monash University.

Infrastruktur dafür bereits vorhanden

Die Wissenschaftler platzierten den Micro-Comb auf diesen optischen Fasern und sandten maximale Daten über jeden Kanal, um die maximale Internetnutzung über vier TeraHertz Bandbreite zu simulieren. Basierend auf den Ergebnissen glaubt Corcoran, dass die Fasern, die bereits Teil der Internet-Infrastruktur im Boden sind, jetzt und in Zukunft das Rückgrat von Kommunikationsnetzen sein könnten.

Internetverbindungen skalieren

„Und hier geht es nicht nur um Netflix, sondern auch darum, wofür wir unsere Kommunikationsnetzwerke nutzen“, fügt er hinzu. Aktuelle Entwicklungstendenzen, der Lockdown, Mobility, eine durch die Corona-Krise verstärkte Home-Office-Kultur – darauf und auf mehr bezieht sich der Wissenschaftler, wenn er nach einer Veränderung verlangt.

„Wir haben in den letzen Monaten einen kleinen Vorgeschmack erlebt, wie normale Nachfrage nach Internet-Infrastruktur zukünftig aussehen wird. Es zeigt uns wirklich, dass wir in der Lage sein müssen, die Kapazität unserer Internetverbindungen zu skalieren“.

⇒ Zum Forschungsbericht

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