Skip to main content

Nokia Bell Labs, Deutsche Telekom T-Labs und Technische Universität München erzielen Übertragungsrate von 1 Terabit/s in optischem Feldversuch

  • In gemeinsam durchgeführten Forschungsarbeiten haben Nokia Bell Labs, Deutsche Telekom T-Labs und die Technische Universität München eine Datenmenge von einem Terabit pro Sekunde über ein Glasfaserkabel übertragen.
  • Probabilistic Constellation Shaping erhöht die Flexibilität und den Durchsatz von Glasfasernetzen und ermöglicht es, sie näher am Shannon-Limit zu betreiben und sie so an den stetig wachsenden Bandbreitenbedarf von Unternehmen und Endkunden anzupassen.
  • Mit diesem technologischen Durchbruch können Netzbetreiber und Unternehmenskunden mehr Daten über weitere Entfernungen als jemals zuvor in optischen Metro- und Kern-Netzen übertragen.

16. September 2016

Düsseldorf – Dank einer neuen Modulationstechnik haben Nokia Bell Labs, Deutsche Telekom T-Labs und die Technische Universität München einen Rekord in Hinblick auf Übertragungskapazität und spektrale Effizienz bei der optischen Datenübertragung in einem Feldtest erzielt. Mit diesem technologischen Durchbruch kann die Leistungfähigkeit der Glasfasernetze erhöht werden, um dem weltweit wachsenden Datenverkehr auch zukünftig gerecht werden zu können.

Der Feldversuch zeigt, dass sich die Flexibilität und Leistungsfähigkeit von Glasfasernetzen maximieren lässt, wenn einstellbare Übertragungsraten dynamisch an die Übertragungsbedingungen und die Anforderungen des Datenverkehrs angepasst werden. Während des Experiments im Rahmen des Safe and Secure European Routing (SASER) Projekts konnte über das Glasfasernetz der Deutschen Telekom eine Netto-Übertragungsrate von einem Terabit in einem engen Wellenlängenband erreicht werden. Das ist nahe der theoretisch maximalen Rate der Informationsübertragung des optischen Kanals, die durch das  sogenannte Shannon-Limit einer Glasfaser definiert wird. Das Shannon Limit wurde 1948 von Claude Shannon, einem Pionier der Netztechnik und Forscher bei den Bells Labs, entdeckt. Shannon gilt als „Vater der Informationstheorie“.

Der Feldtest nutzt einen neuen Modulationsansatz, der als Probabilistic Constellation Shaping (PCS) bekannt ist. Dieser verwendet das Quadrature Amplitude Modulation (QAM)-Format, um eine höhere Übertragungskapazität über einen definierten Kanal zu erreichen und so die spektrale Effizienz optischer Kommunikation signifikant zu verbessern.

PCS modifiziert die Wahrscheinlichkeit, mit der Konstellationspunkte – sozusagen das Alphabet für Übertragungen – genutzt werden. Normalerweise werden alle Konstellationspunkte gleich häufig angesteuert. PCS jedoch setzt gezielt Konstellationspunkte mit großer Amplitude mit geringerer Häufigkeit ein und nutzt verstärkt Konstellationspunkte mit kleinerer Amplitude, um Signale zu übertragen, die im Durchschnitt weniger anfällig für Rauschen und Störungen sind. Damit kann die Übertragungsrate für den jeweiligen Übertragungskanal optimiert werden und die Reichweite wird um bis zu 30 Prozent erhöht.

Diese Forschungsarbeiten stellen einen wichtigen Meilenstein dar, um zu überprüfen, ob PCS eingesetzt werden kann, um die Leistungsfähigkeit von optischen Kommunikationstechniken in Zukunft noch zu erhöhen.

Die optische Glasfasertechnologie wurde vor 50 Jahren eingeführt. Auch vor dem Hintergrund der aufstrebenden 5G-Mobilfunktechnik, entwickeln sich Glasfaser-basierte Übertragungssysteme stetig weiter und unterstützen Telekommunikationsunternehmen und Firmen dabei, dem stetig wachsenden Datenverkehr gerecht zu werden. Dieser wächst jährlich mit einer kumulierten Rate von bis zu 100 Prozent. PCS ist nun Teil dieser Entwicklung, indem es dazu beiträgt, die Flexibilität und Leistung von optischen Übertragungssystemen zu erhöhen. Dadurch lassen sich große Datenmengen schneller und über größere Entfernungen übertragen, ohne dass die Komplexität optischer Netze steigt.

Nokia Bell Labs stellt die Ergebnisse des gemeinsamen Experiments am 19. September 2016 auf der European Conference on Optical Communication (ECOC) in Düsseldorf vor.

Bruno Jacobfeuerborn, Director Technology Telekom Deutschland und CTO Deutsche Telekom, sagt: „Um unseren Kunden auch bei zukünftigen Diensten ein gutes Anwendererlebnis zu bieten, brauchen wir höhere Kapazität, Reichweite und Flexibilität in den bestehenen optischen Übertragungsnetzen. Deutsche Telekom bietet eine einzigartige Netzinfrastruktur, um solch innovative Übertragungstechnologien zu testen und vorzuführen. Dies gilt für die Übertragungsebene wie auch für höhere Netzebenen.“

Gerhard Kramer, Professor an der Technischen Universität in München, sagt: “Informationstheorie ist die Mathematik der digitalen Technik. 2016 feiern wir den hundertsten Geburtstag von Claude E. Shannon. Es ist daher besonders spannend zu sehen, wie seine Ideen Industrie und Gesellschaft weiterhin beeinflussen. Probabilistic Constellation Shaping, eine Technologie, die mit dem Bell Labs Prize ausgezeichnet wurde, wendet die Prinzipien von Shannon an. Die Technik ermöglicht eine schnellere Übertragung von Daten über längere Strecken mit einer bislang ungekannten Flexibilität. Die enge Zusammenarbeit mit Nokia Bell Labs, welche die Technik weiter entwickelten, und den Deutschen Telekom T-Labs, die sie unter echten Bedingungen getestet haben, bestätigt unsere Arbeit. Sie belegt, daß der Bereich ´Engineering` der Technischen Universität München Forschung auf höchstem Niveau betreibt und dass der Bereich ´Lehre` unseren Studenten das notwendige intellektuelle Rüstzeug mitgibt, um im globalen Umfeld erfolgreich zu sein.“

Markus Weldon, Präsident der Nokia Bell Labs & CTO von Nokia: “Künftige optische Netze werden nicht nur deutlich höhere Übertragungsraten bieten, sondern auch dynamisch auf Kanalkonditionen und die Anforderungen des Datenverkehrs reagieren müssen. Die Vorteile von Probabilistic Constellation Shaping ermöglichen es Netzbetreibern und Unternehmen, optische Netze näher am Shannon-Limit zu betreiben. Dies ermöglicht die Vernetzung von Rechenzentren im großen Stil und bietet die notwendige Flexibilität und Leistung für Netze im digitalen Zeitalter.“

Weiterführende Links:

Nokia Bell Labs
Claude Shannon

Verbinden Sie sich mit Nokia:

Abonnieren Sie unsere Produkt-News-Alerts
Website
Blog
Twitter
YouTube
LinkedIn
Facebook

Über die Deutsche Telekom

Die Deutsche Telekom ist mit über 156 Millionen Mobilfunkkunden sowie 29 Millionen Festnetz- und rund 18 Millionen Breitbandanschlüssen eines der führenden integrierten Telekommunikationsunternehmen weltweit (Stand 31. Dezember 2015). Der Konzern bietet Produkte und Dienstleistungen aus den Bereichen Festnetz/Breitband, Mobilfunk, Internet und Internet-basiertes Fernsehen für Privatkunden sowie ICT-Lösungen für Groß- und Geschäftskunden. Die Deutsche Telekom ist in über 50 Ländern vertreten und beschäftigt weltweit rund 225.200 Mitarbeiter. Im Geschäftsjahr 2015 erzielte der Konzern einen Umsatz von 69,2 Milliarden Euro, davon wurde rund 64 Prozent außerhalb Deutschlands erwirtschaftet.

Über die Technische Universität München

Die Technische Universität München (TUM) ist mit mehr als 500 Professorinnen und Professoren, rund 10.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und 39.000 Studierenden eine der forschungsstärksten Technischen Universitäten Europas. Ihre Schwerpunkte sind die Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften, Lebenswissenschaften und Medizin, ergänzt um Wirtschafts- und Bildungswissenschaften. Die TUM handelt als unternehmerische Universität, die Talente fördert und Mehrwert für die Gesellschaft schafft. Dabei profitiert sie von starken Partnern in Wissenschaft und Wirtschaft. Weltweit ist sie mit einem Campus in Singapur sowie Verbindungsbüros in Brüssel, Kairo, Mumbai, Peking, San Francisco und São Paulo vertreten. An der TUM haben Nobelpreisträger und Erfinder wie Rudolf Diesel, Carl von Linde und Rudolf Mößbauer geforscht. 2006 und 2012 wurde sie als Exzellenzuniversität ausgezeichnet. In internationalen Rankings gehört sie regelmäßig zu den besten Universitäten Deutschlands.
www.tum.de

Über Nokia

Nokia ist weltweit führend bei Technologien, die Menschen und Dinge miteinander verbinden. Unterstützt durch die Innovationen von Bell Labs und Nokia Technologies, nimmt das Unternehmen eine Spitzenposition bei der Entwicklung und Lizenzierung von Technologien ein, die zunehmend in den Mittelpunkt unseres vernetzten Lebens rücken.

Mit der neuesten Soft- und Hardware sowie Services für Netze aller Art ist Nokia hervorragend positioniert, um Anbieter von Kommunikationsdiensten, Behörden und große Unternehmen bei ihren Bemühungen zu unterstützen, die an 5G, die Cloud und das Internet der Dinge gestellten Erwartungen zu erfüllen.
http://nokia.com

Nokia Pressekontakte in Deutschland:

Bernhard Fuckert                  
bernhard.fuckert@nokia.com          
Tel: +49 162 28 36 967

Martina Grueger-Buehs        
martina.grueger-buehs@nokia.com
Tel: +49 160 74 36 223

 

End of the release / See all releases

Nokia press subscription

Categories you want to subscribe to

*required information

Enquiries on this topic

Media contact

Media enquiries

Tel. +358 10448 4900
Helsinki · Noon GMT +2 / CEST

Investors contact

Investor enquiries

Tel. +358 40 803 4080
Helsinki · Afternoon GMT +3 / EEST