Es werde Licht – und 5 TB/sec bald Standard?

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Immer mehr Daten werden produziert, immer mehr Daten konsumiert – und immer mehr Daten transportiert. Mit den herkömmlichen Technologien würden wir bald an unsere Grenzen stossen. Doch die IT-Branche trägt den Wert der Innovation in sich – die Antworten auf die Fragen nach Geschwindigkeit, Bandbreite und Zuverlässigkeit werden nicht allzu lange auf sich warten lassen.

Der weltweite Datenverkehr im Internet wird sich bis 2018 verdoppeln (laut einer Studie von Cisco zum Thema Visual Networking)
Die Geschwindigkeit, mit der sich diese Daten bewegen, sollte sich daher zumindest ebenso verdoppeln. Und zwar auf allen Ebenen. Da ist es doch schön, von einem neuen Weltrekord zu hören, der Forschern der Technischen Universität von Dänemark (DTU) Ende Juli 2014 gelungen ist. Ihnen gelang es, eine neue Bestmarke für die Übertragung per Glasfaser aufzustellen: In einer Sekunde sendeten sie 5,4 Terabyte über die Leitung, womit ein deutscher Rekord aus dem Jahr 2011 klar unterboten wurde. Eine handelsübliche DVD könnte also in etwa 0,2 Millisekunden übertragen werden. Aber eben: das sind Laborwerte. Noch heute kann ein Lastwagen, beladen mit der entsprechenden Anzahl Datenträger, gar eine grössere Bandbreite liefern – je nach Distanz...

Noch höhere Übertragungsraten möglich
Technische Besonderheit dieses Weltrekords ist der Umstand, dass ein einziger Laser in einer einzigen Glasfaser zum Einsatz kam, mit mehrfach bestückten Leitungen liessen sich sogar weit höhere Übertragungsraten erreichen. Aber auch dies nur theoretisch, denn kommerzielle Netzwerke bauen praktisch ausschliesslich auf Single-Lösungen auf. Das dänische Forscher-Team hielt sich zwar nicht ganz an diese Vorgabe, denn die Faser verfügte über mehrere individuelle Kanäle, von denen jede (insgesamt waren es sieben) ein eigenes optisches Signal übermitteln kann. Die bis anhin schnellste kommerziell genutzte Übertragung kommt auf 100 Gigabit pro Sekunde. Das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) prüft denn momentan auch schon die Machbarkeit eines 400-Gigabit- oder 1-Terabit-Standards. Doch vor 2017 ist damit nicht zu rechnen. Natürlich werden diese Entwicklungen auch Auswirkungen auf die Infrastruktur unserer Kunden in unseren Rechenzentren haben. Wir können uns aber nicht nur auf schnellere Datenübertragung, sondern auch auf einen anderen Aspekt freuen:

Datenverkehr mit weniger Energieverbrauch
Datenübertragung per Licht braucht nur einen Bruchteil der Energie herkömmlicher Methoden. Man spricht hier von bis zu 50 Prozent Einsparung. Somit liessen sich auch die Kosten spürbar reduzieren.
Noch sind der breiten Anwendung einige Hürden in den Weg gelegt. Zum Beispiel: Wie lässt sich eine durchgehende Datenverbindung per Licht auch über Hunderte von Kilometern sicherstellen?

Licht kann Funknetz ergänzen
Über kurze Distanzen funktioniert Datenübertragung via Licht übrigens auch ohne Glasfaser. Zum Beispiel mit LEDs kann man Daten in unbeschränkter Menge übertragen – Licht kann so ein WiFi-Netwerk ersetzen. Die Theorie dazu ist noch nicht einmal brandneu: Bereits der Erfinder des Telefons, Alexander Bell, hielt ein Patent für ein einfaches optisches kabelloses Übertragungssystem. So werden unter anderem an der Universität Edinburgh zur Zeit die Technologie eines hochmodernen Nachfolgers des von Bell «Photophone» genannten Systems erforscht. Im Labor konnten bereits Übertragungsraten von 10 Gigabit pro Sekunde erreicht werden. Im Vergleich zur Funkübertragung steht durch die optische Übertragung eine grössere Bandbreite zur Verfügung, was theoretisch auf gleichen Raum eine höhere Anzahl von Datenkanälen erlaubt. Ein weiterer interessanter Punkt, vor allem für Vielflieger: Dieses Übertragungsverfahren ist auch in Bereichen einsetzbar, wo Funksignale wegen der elektromagnetischen Verträglichkeit problematisch sein können, etwa in Flugzeugen oder Krankenhäusern. Einen kleinen Nachteil hat das System jedoch: eine direkte Datenübertragung ist nur auf Sicht und nicht durch Wände hindurch möglich. Möglich ist hingegen, dass wir mit Licht – ob im Zusammenhang mit Li-Fi/VLC (Visible Light Communications) oder Glasfaser –  übertragungstechnisch noch einiges erleben werden.