Eine neue bahnbrechende Technologie zur Überbrückung der digitalen Kluft

Wir nutzen das Internet in fast allen Bereichen unseres Alltags – sei es für Videoanrufe, Telearbeit, interaktive Online-Spiele, zur Interaktion in sozialen Netzwerken oder zur Nutzung von Smart-TV. All diese Anwendungen erfordern die Übertragung immer größerer Datenmengen. Bei der gegenwärtigen Steigerungsrate werden selbst heutige Netzwerke auf dem höchsten Stand der Technik dafür bald nicht mehr ausreichen.

Bestehende drahtlose Netzwerke, die im Mikrowellenbereich arbeiten, sind bereits jetzt überlastet und bieten keine ausreichende Bandbreite für Multi-Gigabit-Übertragungsraten. Glasfasernetze wiederum sind in bestimmten ländlichen Räumen und Vorstadtgebieten aufgrund der hohen Kosten und gewisser geografischer Gesichtspunkte nicht realisierbar. Durch diese beiden Problematiken wird der Internetzugang für weite Teile der Gesellschaft eingeschränkt und die digitale Kluft somit vertieft.

Um diese Kluft zu überbrücken, nahm sich das EU-finanzierte Projekt TWEETHER (Traveling Wave Tube based W-band Wireless Networks with High Data Rate, Distribution, Spectrum and Energy Efficiency) vor, ein neues Konzept für drahtlose Netzwerke einzuführen, das auf der Millimeterwellentechnologie basiert. Das Team aus Wissenschaftlern und Ingenieuren aus Deutschland, Spanien, Frankreich und dem Vereinigten Königreich entwickelte dazu einen neuartigen drahtlosen Sendeempfänger im W-Band-Bereich (92-95 GHz). Weniger als drei Jahre nach Projektbeginn gelang dem TWEETHER-Team die weltweit erste reale Punkt-zu-Mehrpunkt-Datenübertragung im Millimeterwellenbereich.

Millimeterwellen sind extrem hochfrequente elektromagnetische Wellen im Frequenzbereich von 30 bis 300 GHz (Wellenlänge 10 bis 1 mm), die zwischen Mikrowellen und Infrarotstrahlung liegen. Da sie das Potenzial besitzen, dem steigenden Bandbreitenbedarf und den wachsenden Anforderungen an Hochgeschwindigkeitskommunikation gerecht zu werden, werden Millimeterwellen in der drahtlosen 5G-Breitbandtechnologie erprobt.

Gelungene Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung

Die innovative Technologie des Projekts wurde an der Polytechnischen Universität Valencia in Spanien getestet. Beim Feldversuch zeigte sich, dass Datenmengen bis zu 10 Gbit pro Sekunde über einen großen Bereich an Basisstationen für Mobilnetze oder feste drahtlose Breitbandnetze übertragen werden können.

„Mit der Entwicklung einer europäischen Technologie im Milimeterwellenbereich soll zwei bedeutenden Herausforderungen der modernen Kommunikation begegnet werden“, so Professor Claudio Paolini von der projektkoordinierenden Universität Lancaster in einer Pressemitteilung auf der Website „EurekAlert!“. Laut Prof. Paolini liegt die erste Schwierigkeit darin, die „drahtlose Datenübertragung an und von einem Netzwerk von neuen 5G-Kleinzellennetzen“ zu ermöglichen. Das zweite Problem sei die digitale Kluft, die Millionen von Haushalten ohne Breitbandverbindung in Regionen betreffe, in denen Glasfasernetze nicht möglich sind.

Die Leistungen des Projektteams ebnen den Weg für eine kostengünstigere und flexiblere Datenübertragung, als dies mit Glasfasernetzen möglich ist. Zudem wird damit Breitband in Gegenden machbar, in denen Glasfasernetze aufgrund der hohen Kosten nicht realisierbar sind.

Die neue Technologie des TWEETHER-Projekts wird in 5G-Netzen eingesetzt und steht allen interessierten Telekommunikationsbetreibern und -anbietern zur Verfügung.

Weitere Informationen:
TWEETHER-Projektwebsite