High-Speed Glasfasernetze

Glasfaser-Netze bilden das Rückgrat der modernen Kommunikation. Der gesamte Internet-Verkehr, ob hervorgerufen durch Multimedia-Anwendungen für Smartphones, Cloud-Computing oder andere Anwendungen, muss gebündelt in diesem Netz transportiert werden. Durch das rasante Wachstum des Bedarfs an Bandbreite der einzelnen Nutzer muss auch das Glasfaser-Netz immer höhere Datenraten unterstützen.

Zur Datenübertragung über Strecken von wenigen Kilometern innerhalb einer Stadt bis zu mehreren 1000 km bei Übersee-Verbindungen wird im Backbone hierzu die verlustarme Lichtausbreitung in Glasfasern genutzt. Dabei können durch Wellenlängenmultiplex (WDM) bis zu 160 Wellenlängen auf einer Glasfaser gleichzeitig übertragen werden. Außerdem werden beide Polarisationen des Lichts ausgenutzt und es findet eine höherstufige Übertragung statt, bei der mehrere Bit pro Symbol gesendet werden, um Übertragungsraten von über 100Gbit/s pro Wellenlänge zu erzielen.

Trotz des hohen Durchsatzes sind die Anforderungen an das Glasfaser-Netz beachtlich. Ziel ist es, Bitfehlerraten von weniger als 10-15, dies entspricht immer noch einer Häufigkeit von einem Fehler in drei Stunden, zu erreichen. Hierfür ist es notwendig, dass moderne Entzerrungsverfahren zur Bekämpfung beispielsweise der chromatischen Dispersion und Fehlerkorrekturverfahren wie LDPC Codes eingesetzt werden um die durch Störungen hervorgerufene Bitfehlerrate von 1% zu reduzieren.