Rekord-Datenübertragung per Richtfunk

Wissenschaftlern der Universität Stuttgart ist es jetzt gelungen, eine Datenrate von 15 Gbit/s mit einer Richtfunkstrecke über eine Distanz von über 15 Kilometer zu übertragen.

Die erreichte Geschwindigkeit entspricht einer Verdreifachung der bisher möglichen Datenrate und Distanz. Die Übertragung im so genannten E-Band war selbst bei Nebel und leichtem Regen möglich. Derartige Richtfunkstrecken können für die nächste Generation der Satellitenkommunikation eingesetzt werden, bei der große Datenmengen vom Satelliten durch die Erdatmosphäre zur Bodenstation gebracht werden müssen. Der gleiche Frequenzbereich ist aber auch für die terrestrische Datenübertragung zugelassen und erfährt aktuell einen weltweiten Aufschwung.

Immer höhere Anforderungen an die zu übertragenden Datenmengen, getrieben durch die ungebremst fortschreitende Entwicklung beim mobilen Mediennutzungsverhalten, erfordern neue Lösungsansätze für die kabellose Kommunikation mit extrem hohen Übertragungsgeschwindigkeiten. Durch die hohen verfügbaren Bandbreiten eignen sich Frequenzen im sogenannten E-Band zwischen 71 und 76 Gigahertz (GHz) sowie zwischen 81 und 86 GHz für terrestrische Anwendungen mit hohen Bitraten besonders gut. Darüber hinaus lässt die vergleichsweise geringe Dämpfung der elektromagnetischen Wellen durch atmosphärische Einflüsse in diesem Frequenzbereich hohe Übertragungsdistanzen zu.

Neben terrestrischen Anwendungen in der Mobilkommunikation oder der Anbindung ländlicher Gegenden an das Breitbandinternet macht der geringe Einfluss der Erdatmosphäre diesen Frequenzbereich auch für die Anbindung von Satelliten interessant. So können auch bei widrigen Witterungsbedingungen hohe Datenmengen etwa von Erdbeobachtungssatelliten zur Erde gefunkt werden.

Im Rahmen des vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt geförderten Projektes ist den Forschern nun ein Durchbruch gelungen: Von einem Fernsehturm aus konnten selbst bei widrigen Witterungsbedingungen Datenraten bis zu 15 Gbit/s über eine Distanz von 15 km übertragen werden.

Neben der Universität Stuttgart, dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist der Industriepartner Radiometer Physics an dem Forschungsprojekt beteiligt. Für die Übertragungsexperimente ermöglichte der Südwest-Rundfunk den Zugang zu seinen Sendetürmen.