Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gigabit-Datenraten auf Telefonleitungen

09.07.2014

Der nächste Meilenstein im Ausbau der Breitbandversorgung heißt Fiber-To-The-Distribution Point (FTTdp). Hierbei wird die Glasfaser bis zu einem flexibel platzierbaren Verteilerkasten (Distribution Point / DP) auf relativ kurze Distanz an das Gebäude geführt. Für die Reststrecke zu und in Gebäuden wird die bestehende Kupferverkabelung genutzt. Wie sich in diesem hybriden Netz Datenraten von 1-2 Gbit/s real umsetzen lassen, untersuchen Wissenschaftler des Fraunhofer ESK zusammen mit Lantiq und der InnoRoute GmbH bis 2016 im Forschungsprojekt FlexDP.

Um hohe Datenraten zu erzielen, müssen über symmetrische Kupferleitungen auch hohe Frequenzbereiche genutzt werden. Das ist nur möglich, wenn die Strecke, über die die Daten auf Kupferleitungen übertragen werden, verhältnismäßig kurz ist.


Fibre To The distribution point (FTTdp) – Der evolutionär nächste Schritt auf dem Weg vom klassischen Telefonanschlussnetz (Telephone Network) hin zur vollständigen Versorgung mit Glasfaser

Deswegen werden im Projekt FlexDP vom Fraunhofer ESK die Kanaleigenschaften in diesen hohen Frequenzbereichen analysiert. Darauf aufbauend entwickeln Lantiq und InnoRoute den Prototyp eines flexiblen Verteilerkastens, der unabhängig von bestehenden Stromversorgungen näher am Teilnehmer installiert werden kann. Durch diese Kombination aus wissenschaftlicher Vorarbeit, Umsetzung und experimenteller Erprobung werden die Grundvoraussetzungen für praxistauglichen Betrieb von FTTdp geschaffen.

Vermessung der Kabeleigenschaften im Frequenzbereich bis 300 MHz

VDSL2 nutzt das Spektrum bis maximal 30 MHz. Um noch höhere Datenraten zu erzielen, erforscht das Fraunhofer ESK die Nutzung von Frequenzen bis 300 MHz. Dabei spielen neben den Übertragungseigenschaften der Leitungen selbst, auch das Hintergrundrauschen und Impulsstörungen, die sporadisch auftreten, eine wichtige Rolle.

Die höheren Frequenzbereiche ermöglichen den Einsatz neuer Übertragungsverfahren, wie G.fast, das bis zu 212 MHz nutzt und sich gerade in der Standardisierung befindet. Durch diese Erweiterung des Frequenzspektrums werden höhere Datenraten von bis zu 2 Gbit/s prinzipiell möglich, allerdings nur, wenn die Kanaleigenschaften konsequent berücksichtigt werden.

Um die Situation in Deutschland realistisch zu bewerten, haben die ESK-Forscher sowohl die hierzulande verwendeten Kabeltypen identifiziert und vermessen, als auch typische Kabelinstallationen in Häusern untersucht. Basierend auf diesen Vorarbeiten und neuen Messungen im erweiterten Frequenzbereich von bis zu 300 MHz, wird im Projekt FlexDP eine Simulationsumgebung entwickelt, um beliebige Netzszenarien realitätsnah nachzustellen und praxisnah zu bewerten.

So werden Probleme bei der hochbitratigen Datenübertragung frühzeitig identifiziert, damit die Forscher Lösungen für eine zuverlässige Übertragung mit Datenraten von 1-2 Gbit/s entwickeln können. Zudem fließen die gewonnenen Erkenntnisse in die Entwicklung und Umsetzung von zukünftigen Übertragungssystemen ein.

Energieeffiziente, flexible Verteilerkästen beschleunigen den Netzausbau

Um höhere Datenraten zu erzielen, muss in hybriden Netzen die Länge der Kupferleitungen begrenzt werden, bei G.fast etwa auf maximal 250 Meter. Dazu müssen neue Standorte erschlossen werden, die näher an den Verbrauchern liegen. Dies wird einfacher, wenn die Verteilerkästen nicht von bereits verlegten Stromleitungen abhängig sind, sondern durch die Kupferleitungen von den Kunden selbst mit Energie versorgt werden (Reverse Power Feeding). Deswegen müssen diese etwa Schuhkarton großen Verteiler höchst energieeffizient arbeiten.

Die besondere Herausforderung bei der Fernversorgung mit Strom besteht in der schwankenden Auslastung, denn jeder der angeschlossenen Haushalte nutzt das Netz in der Regel zu unterschiedlichen Zeiten mit unterschiedlichen Anforderungen.

Die von den Projektpartnern Lantiq und InnoRoute zu entwickelnden Hardware-Architekturen und Komponenten müssen daher möglichst energieeffizient sein, genauso wie die Übertragungsverfahren selbst, um dem unterschiedlichen Nutzungsverhalten der Kunden zu entsprechen.

D. h. sollte nur ein Kunde sein Modem einschalten, muss bereits diese Strommenge ausreichen, um den Verteilerkasten zu betreiben. Sende- und Empfangsbaugruppen müssen daher dynamisch an- und abschaltbar sein, was wiederum eine dynamische Veränderung der Crosstalk-Störumgebung zur Folge hat.

Somit besteht eine weitere Herausforderung in der Entwicklung neuer Algorithmen für eine stabile Übertragung bei sich dynamisch ändernden Szenarien. Das ESK erarbeitet zudem Konzepte für einen Notfallbetrieb bei Stromausfall.

Das Projekt wird durch die Bayerische Forschungsstiftung gefördert.

Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte:

Marion Rathmann | Fraunhofer-Institut für Eingebettete Systeme und Kommunikationstechnik ESK | PR & Marketing | Telefon +49 89 547088-395
Hansastraße 32 | 80686 München | www.esk.fraunhofer.de | marion.rathmann@esk.fraunhofer.de |

Weitere Informationen:

http://www.esk.fraunhofer.de/de/medien.html

Kommunikation | Fraunhofer-Institut

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Cybersicherheit für die Bahn von morgen
24.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT

nachricht Schutz vor Angriffen dank flexibler Programmierung
22.03.2017 | FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Clevere Folien voller Quantenpunkte

27.03.2017 | Materialwissenschaften

In einem Quantenrennen ist jeder Gewinner und Verlierer zugleich

27.03.2017 | Physik Astronomie

Klimakiller Kuh: Methan-Ausstoß von Vieh könnte bis 2050 um über 70 Prozent steigen

27.03.2017 | Biowissenschaften Chemie