Forscher:innen der Aston University in Großbritannien haben einen neuen Rekord bei der Datenübertragung über das Internet (Glasfaserkabel) aufgestellt, sie konnten eine Übertragungsgeschwindigkeit von ca 301 TBit/s (kein Tippfehler, es geht wirklich um Terabit/s) erreichen. Das ist ungefähr 3 Millionen mal schneller als die durchschnittliche Internetverbindung in Deutschland (welche aktuell bei ca 92 MBit/s liegt)!
Mit einer derart schnellen Internetverbindung könnte man in nur einer Sekunde ca 1.800 durchschnittliche Filme in 4k Qualität herunterladen (das Problem dabei wäre nur, dass das keine Festplatte mitmachen würde, auch die schnellste NVMe SSD würde nur einen winzigen Bruchteil davon erreichen). Diese Ergebnisse wurden zwar bereits im Oktober vergangenen Jahres auf der European Conference on Optical Communication (ECOC) in Glasgow präsentiert, das Paper wurde aber bisher nicht öffentlich gemacht.
Normale Glasfaserkabel
Besonders interessant an dieser neuen Technologie ist, dass man gar nicht so viel wirklich neue Technologie bräuchte um das umzusetzen, denn für die Übertragung wurden übliche Glasfaserkabel benutzt, wie sie schon heute fast überall Verwendung finden. Es müsste dafür also nicht erst eine komplett neue Infrastruktur geschaffen werden, da diese weitgehend schon vorhanden ist. Rein theoretisch müssten also beim Endkunden „nur“ die Sende- und Empfangsgeräte (Modems) ausgetauscht werden, wobei in diesem Fall zusätzlich auch noch spezielle, neu entwickelte Geräte (Verstärker) genutzt wurden, die auch erst einmal in Masse produziert werden müssten, in allzu naher Zukunft sollten wir also nicht mit diesem neuen „Super-Internet“ rechnen.
E-Band Übertragung
Normalerweise wird bei Internetverbindungen über Glasfaser infrarotes Licht im C- und L-Band genutzt, dabei kommt Licht in einem Wellenlängenbereich von 1.530 nm und 1.625 nm (Nanometer) zum Einsatz, da die Verbindung bei diesen als besonders stabil gilt und nur vergleichsweise geringe Datenverluste auftreten.
Nun nutzte man jedoch Licht im E-Band, bei welchem Wellenlängen im Bereich von 1360-1460nm genutzt werden. Diese gelten allerdings in der Regel als deutlich anfälliger für Übertragungsfehler, die Fehlerquote lag dort bisher bei etwa dem 5-fachen von der in C- und L-Band. Glasfaserkabel sind hier besonders anfällig für Störungen durch die sogenannten Hydroxyl (OH)-Moleküle, welche zum Beispiel bei der Herstellung entstehen, aber auch einfach in der Umwelt vorkommen können, daher bezeichnet man das E-Band auch als das „Wasserspitzen“-Band, durch diese Moleküle werden Teile des Infrarotlichts absorbiert, was zu dem hohen Übertragungsverlust führt.
Neue Verstärker sichern die stabile Verbindung
Um also trotzdem eine stabile Verbindung im E-Band aufrecht erhalten zu können, mussten die Wissenschaftler:innen komplett neue Geräte entwickeln, sogenannte „optische Verstärker“ und „optische Verstärkungsausgleicher“, welche das Signal einerseits verstärken und andererseits den Wellenlängenkanal überwachen und ggf die Amplitude anpassen. Diese werden in die Glasfaserkabel eingesetzt um eine Datenübertragung ohne die, in diesem Band üblichen, Datenverluste zu gewährleisten. Je nachdem in welchen Abständen diese Geräte notwendig sind, könnte sich der Vorteil der bereits vorhandenen Infrastruktur allerdings als gar nicht so groß herausstellen.
Noch schnellere Internetverbindung?
Auch wenn das schon unglaublich schnell klingt, es ist tatsächlich nicht einmal die schnellste bisher erreichte Datenübertragung, am NICT in Japan wurden zum Beispiel erst Ende letzten Jahres Geschwindigkeiten von bis zu 22,9 Petabit pro Sekunde erreicht, was noch einmal etwa 75 Mal schneller als die hier erreichten 301 TBit/s wäre. Dort benutzte mal jedoch eine völlig andere Technologie, bei der eine Kombination aus S-, C- und L-Band zum Einsatz kam, die als „Wellenlängenmultiplex“ (WDM, Wavelength Division Multiplexed) bekannt ist. Bei letzterem wurden allerdings keine üblichen Glasfaserkabel genutzt (sondern sogenannte „Multicore fiber (MCF)“, also Glasfaserkabel mit mehreren Kernen, die miteinander kombiniert werden) und zudem konnten diese extrem hohen Datenübertragungsraten bisher nur über relativ kurze Distanzen (ca 13km) erreicht werden.
Fazit
Für derart hohe Datenübertragungsraten gibt es aktuell noch kaum wirklich sinnvolle Anwendungen, da man dafür sowieso erst einmal entsprechend schnelle Speichermedien entwickeln müsste, zur Zeit wäre sogar der schnellste RAM der Welt nicht in der Lage mit diesen Datenmengen zurecht zu kommen, von SSDs oder gar HDDs gar nicht zu sprechen.
Als privater Anwender gilt das besonders, die meisten können ja selbst eine 100 MBit/s Leitung nicht einmal ansatzweise auslasten, da wäre imho eine extrem stabile Verbindung in diesem Bereich viel interessanter als eine mit Spitzengeschwindigkeiten, die man sowieso nicht nutzen kann.
