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20 Gbit/s drahtlos: Facebook erfindet Richtfunk ein wenig neu

Von Christian Kahle am 11.11.2016 13:44 Uhr
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Ein Forschungsteam bei Facebook hat es geschafft, Datenverbindungen per Funk mit einer Bandbreite von 20 Gigabit pro Sekunde zu realisieren. Das Besondere hierbei ist nicht nur die hohe Bandbreite, sondern der relativ überschaubare Energieaufwand, mit dem dies realisiert wurde.

Facebooks Richtfunk-System

Facebook forscht schon länger an diversen Technologien, mit denen unterversorgte Regionen der Welt möglichst einfach und schnell ans Internet angebunden werden können. Das bekannteste Projekt ist dabei die Aquila-Drohne, die angetrieben von Solarenergie mit Funktechnik über solchen Gegenden kreisen soll. Doch müssen die Fluggeräte auch irgendwie an den Backbone angebunden werden.

Eine Option ist dabei der Funk mit Millimeterwellen im Spektrum zwischen 30 und 300 Gigahertz, da diese einen guten Kompromiss zwischen Bandbreite und Reichweite bieten. In dem Feldversuch arbeitete man den Angaben zufolge mit einem Frequenzbereich von 2 Gigahertz Breite, in denen mehrere parallele Signalübertragungen laufen konnten. Um die Datenrate von 20 Gigabit pro Sekunde über eine Entfernung von 13 Kilometern zu realisieren, genügte bei Sender und Empfänger eine Energiezufuhr von 105 Watt.

Schnelle Datenverbindungen per Richtfunk sind im Prinzip nichts ungewöhnliches. Allerdings benötigen diese in der Regel wesentlich mehr Energie. Den Facebook-Forschern ist es mit ihrem Projekt gelungen, die Effizienz gegenüber den gebräuchlichen Anwendungen um den Faktor 10 zu steigern.

Facebooks Richtfunk-System

Die Ausrichtung ist ein Problem

Praxistauglich war das Verfahren damit aber noch nicht - zumindest nicht für die Anforderungen des Unternehmens, bei denen man einen Link zu fliegenden Drohnen herstellen will. Denn im Versuchsaufbau mussten die Parabolantennen für den Richtfunk mit einer Genauigkeit von 0,07 Grad in Richtung des mehrere Kilometer entfernten Empfängers ausgerichtet werden. Dies bekommt man nicht einmal mit ordentlichen GPS-Koordinaten hin.

Aber auch hier fand man inzwischen eine Lösung. Die Antennen wurden mit einem Sonnen-Tracker gekoppelt, der aus der Kombination einer sehr genauen Uhrzeit und dem aktuellen Sonnenstand die genaue Richtung für die Antenne bestimmen kann. Das funktioniert im meist sonnigen Kalifornien recht gut - ist aber bei weitem nicht für alle Ziel-Regionen geeignet. Daher experimentiert man inzwischen auch mit einem Scanner-System, bei dem beide Stationen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen und sich gegenseitig immer weiter an die Position annähern, bei er man mit der höchsten Signalstärke miteinander in Verbindung steht.

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