Kommunikation

Kommunikationstechnik – Photonik als Schlüsseltechnologie für das Gigabit-Internet

Das Internet ist der wichtigste Innovationstreiber des 21. Jahrhunderts und ein zentraler Faktor für Wettbewerbsfähigkeit. Eine qualitativ hochwertige, leistungsstarke Internetanbindung ist für Unternehmen heute unverzichtbar. Das gilt besonders für die Hightech-Branchen.

Doch ohne Glasfasern kein Gigabit-Internet. Die optische Kommunikationstechnik ist hierfür das technologische Fundament. Nur Glasfasern können den stetig wachsenden Bedarf an gigantischen Datenmengen bewältigen, die wie selbstverständlich zwischen den Kontinenten übertragen werden. In den Datenzentren der Cloud schaffen optische Interconnects die Basis einer zuverlässigen und schnellen Datenübertragung.

Optische Netze - Die Zukunft des Internets

In den vergangenen Jahrzehnten hat sich die Kommunikationstechnik revolutioniert. Telefonieren, E-Mails verschicken, im Internet surfen – heute ein selbstverständlicher Teil des Alltags: Dabei werden optische Netze verwendet, die unsichtbar für den Benutzer die Daten schnell, sicher und zuverlässig transportieren.

Ob E-Learning, Telemedizin, Smart Home und Smart Cities oder Industrie 4.0 – das Internet ist für immer mehr Aufgaben unverzichtbar. So nimmt auch die Bedeutung optischer Netze in Zukunft noch weiter zu. Allein der globale IP-Verkehr wächst um mehr als 50 Prozent. Jährlich. Die Folge: Die Kommunikationsnetze werden immer stärker ausgelastet; sie müssen daher noch belastbarer und leistungsfähiger werden.

Optische Datenübertragung geht jedoch über die Telekommunikation hinaus. Auch für Computersysteme oder zur Anlagensteuerung bietet die Photonik mittlerweile leistungsstarke Alternativen zum rein elektronischen Datentransport. Besonders dort, wo auf begrenztem Raum große Informationsmengen zu bewältigen sind, stellen optische Interconnects ihre elektronische Konkurrenz in den Schatten.

Mehr Speicherplatz durch Glasfasern

Aktuell werden rund 90 Prozent des weltweiten Internetverkehrs durch Datenzentren geleitet. Hier schlägt das Herz unserer globalen IKT-Infrastruktur (Informations- und Kommunikationstechnologie). Die Menge der weltweit digitalen Informationen, die dort verarbeitet werden, wächst mit atemberaubender Geschwindigkeit. Ende 2015 lag sie bei acht Zettabyte (1 Zetta = 1 Trilliarde).

Die Nachfrage nach zentraler Speicherung und Verarbeitung von Daten steigt unaufhaltsam; so rücken Mega-Datenzentren und Vermittlungsstellen, die als Datenzentren fungieren, in den Fokus der Strategien von Inhalts- und Dienstanbietern. Als Folge steigt die relative Bedeutung der kurzreichweitigen (<2km) optischen Datenübertragung rapide.

Zugangsnetz 2.0

Um den schnell wachsenden Datenverkehr (sowohl auf großen, transatlantischen Entfernungen wie auch auf kurzen Distanzen innerhalb von Datenzentren) bewältigen zu können, muss die Bandbreite der Verbindungen immer weiter verbessert werden. Energie- und Platzbedarf müssen minimiert und der Automatisierungsgrad bei der Fertigung optischer Schaltungen erhöht werden. Denn wer in der Lage ist, kostengünstig zu fertigen, hat im Wettbewerb die Nase vorn.

Vor diesem Hintergrund zielen die Fördermaßnahmen des Bundesforschungsministeriums auf innovative Technologien für das Zugangsnetz zweiter Generation für Übertragungsraten von 10 GBit/s und darüber.