Verbesserung optischer drahtloser Netzwerke

FSO ist eine lizenzfreie optische Drahtlosnetzwerktechnologie mit zahlreichen Vorteilen gegenüber herkömmlichen Hochfrequenzsystemen. Allerdings verursachen atmosphärische Effekte Leistungseinbußen bei Entfernungen von mehr als 1 km.

Das EU-finanzierte Projekt "Free-space optical systems for next generation communication networks" (FOCUS) untersuchte kooperative (relais-unterstützte) FSO-Netze für Langstreckenverbindungen. Die Arbeiten zielten darauf ab, die FSO-Leistung durch effiziente Bitübertragungsschicht-Lösungen zu verbessern, die auf die Eigenschaften von spezifischen FSO-Kanälen abgestimmt sind. Das Projekt lief von September 2010 bis August 2014 und wurde von der Ozyegin Universität in der Türkei geleitet.

Die Forschungen zur relais-gestützten FSO-Systemen mit Intensitätsmodulation/Direktnachweis (IM/DD) führte zu verschiedenen Relaying-Architekturen. Das Team untersuchte die grundlegenden Performance-Grenzen der vorgeschlagenen relais-gestützten Systeme mithilfe von Werkzeugen von Kommunikations- und Informationstheorien und zeigte eine signifikante Leistungssteigerung durch das Relaying. Darüber hinaus wurden Strategien für optimal Relaisplatzierungen für zusätzliche Leistungsverbesserungen erstellt.

Das EU-Team untersuchte auch kohärente FSO-Systeme, die in der Praxis schwerer umzusetzen sind, aber mehr Flexibilität und weitere Leistungsverbesserungen gegenüber IM/DD-Systeme bieten. Schließlich schlug das Team eine relais-unterstützte Quanten-Schlüssel-Verteilung für eine bessere Leistung über lange Strecken vor und analysierte sie.

Insgesamt trug das FOCUS-Projekt dazu bei, Einschränkungen von FSO-Systemen zu überwinden. Die Leistungsverbesserungen halfen bei der Entwicklung von zuverlässigen, schnellen und sicheren FSO-Kommunikationssystemen für große Entfernungen.