Ein Forscherteam der Technischen Universität Eindhoven hat einen Durchbruch in der optischen Freiraumkommunikation (FOSO) erzielt, indem es mit Hilfe von präzise gebündelten Infrarotlichtstrahlen eine sehr hohe Datenübertragungsbandbreite zwischen zwei 4,6 km voneinander entfernten Punkten in freier Sichtweite geschaffen hat.
Durch den Einsatz von Infrarotlichtstrahlen, die für das bloße Auge nicht sichtbar sind, wurde eine maximale kontinuierliche drahtlose Datenübertragungsbandbreite von 5,7 Tbps erreicht, was die höchste Datenübertragungsbandbreite darstellt, die jemals in der drahtlosen Kommunikation in einer städtischen Umgebung über diese Entfernung erreicht wurde.
Für den Test wurden zwei Campus der Technischen Universität Eindhoven genutzt: Die Entfernung zwischen der TU/e im Norden und dem Hight Tech Campus (HTC) im Süden wurde mit dieser drahtlosen Hochgeschwindigkeits-Datentechnologie überbrückt, wobei fortschrittliche optische Antennen eines lokalen Unternehmens, Aircision, einem Hersteller von Telekommunikationsausrüstung, eingesetzt wurden. Die Testsysteme kommunizierten über gebündelte Infrarotlichtstrahlen miteinander, ohne das Risiko von Interferenzen und ohne die Notwendigkeit von Kabel- oder Radiowellenkommunikationstechnologien zwischen den beiden Punkten.
Die optische Infrarot-Datenübertragung kann nur dann effektiv sein, wenn alle Bedingungen erfüllt sind, d. h. sie kann über eine relativ kurze Entfernung eingesetzt werden, es muss eine ungehinderte Sicht zwischen den beiden Punkten bestehen und die Umgebungsbedingungen müssen günstig sein, da sich unterschiedliche Wetterbedingungen negativ auf die Datenübertragung auswirken können. Diese Art der Verbindung eignet sich nicht für größere Entfernungen und ist auch nicht die richtige Wahl, wenn Sie eine zuverlässige, absolut stabile und ständig funktionierende Verbindung benötigen - hier sollten andere drahtlose Datenübertragungstechnologien verwendet werden.
Die Kommunikation über Infrarot-Lichtstrahlen kann ebenfalls attraktiv sein, weil sie die Bandbreite von Glasfasern mit der Flexibilität drahtloser Kommunikationssysteme kombiniert, so Vincent van Vliet, promovierter Forscher an der TU/e. Durch die Ergänzung bestehender drahtloser und glasfaserbasierter Datenübertragungstechnologien mit drahtlosen Infrarot-Datenübertragungsmöglichkeiten können dicht miteinander verbundene Netze verbunden werden, um Verbindungen mit hoher Datenbandbreite in jeden Winkel der Erde zu bringen.
Für das Experiment wurde ein Prüfstand namens Red Photonloop verwendet, eine feste Konfiguration, die speziell für die Erforschung drahtloser Hochgeschwindigkeitskommunikationstechnologien entwickelt wurde. Das Testsystem nutzt Spitzentechnologien, die es ermöglichen, mehrere Wellenlängen für eine einzige Datenübertragung zu nutzen. Diese Methode ist in der Welt der Glasfaserkabel weit verbreitet, wird aber zum ersten Mal bei drahtlosen optischen Kommunikationstechnologien im Freien eingesetzt.
Aufgrund der präzisen Fokussierung von Infrarot-Lichtstrahlen können mehrere Kommunikationsverbindungen gleichzeitig und parallel genutzt werden, ohne sich gegenseitig zu stören. Die bestehende Testumgebung wird auch zur Feinabstimmung dieser Kommunikationstechnologie genutzt, um ihre Zuverlässigkeit zu optimieren und zu versuchen, sicherzustellen, dass sie unter einer Vielzahl von Wetterbedingungen effektiv genutzt werden kann.
In der Zwischenzeit versuchen die Experten von Aircision zu beurteilen, wo die neue drahtlose optische Datenübertragungstechnologie für den Außenbereich nützlich sein könnte. Möglicherweise kann sie zur Anbindung neuer 5G- und 6G-Sendetürme an bestehende optische Kommunikationsnetze in Gebieten eingesetzt werden, in denen die Verlegung von Glasfaserkabeln schwierig oder zu teuer ist.
