Laser bieten eine neue Lösung für das „Last-Mile“-Problem im Breitbandbereich

Oktober 10, 2024
Laser bieten eine neue Lösung für das Breitband-"Letzte-Meile"-Problem
Experiment with laser device in optical laboratory

Im Bereich der Internetkonnektivität ist eine der größten Herausforderungen das Problem der „letzten Meile“. Dieses Problem tritt auf, wenn es schwierig ist, Nutzer an das breitere Internet-Netzwerk anzuschließen, weil der Bau der letzten Strecke der Infrastruktur, die von ein paar hundert Metern bis zu mehreren Meilen reichen kann, teuer und komplex ist. Dieses Problem ist besonders in ländlichen und abgelegenen Regionen von Bedeutung, in denen der Aufbau einer herkömmlichen Infrastruktur möglicherweise nicht wirtschaftlich ist.

Eine vielversprechende Lösung für diese Herausforderung zeichnet sich in Form der Free-Space-Optics (FSO) Technologie ab. FSO nutzt Laser, um Daten durch die Luft zu übertragen, und bietet damit eine Möglichkeit, physische Kabel völlig zu umgehen. Diese Technologie wurde erstmals in den 1960er Jahren von der NASA erforscht und hat großes Potenzial für die Umgestaltung der Internet-Infrastruktur gezeigt. Allerdings hat sich diese Technologie aufgrund einer großen Herausforderung nur langsam durchgesetzt: der Wetterempfindlichkeit. Nebel, Regen und Luftturbulenzen können die Lasersignale stören, und das System erfordert eine ungehinderte Sichtlinie zwischen Sender und Empfänger. Trotz dieser Probleme hat FSO einen entscheidenden Vorteil gegenüber Funksignalen wie 5G: Es benötigt keine behördlichen Lizenzen, was den Einführungsprozess vereinfacht.

Nach über 20 Jahren Forschung und Entwicklung behauptet das in Virginia ansässige Unternehmen Attochron, bedeutende Fortschritte in der FSO-Technologie gemacht zu haben. Ihr neues Produkt, der ALTIS-7, umfasst sowohl einen Sender als auch einen Empfänger, der die witterungsbedingten Hindernisse überwinden soll, die bisherige laserbasierte Datenübertragungsversuche gebremst haben. Die Innovation von Attochron nutzt extrem kurze Lichtimpulse und ein breites Spektrum, um das Signal auch unter schwierigen Bedingungen wie Nebel und Regen stabil zu halten. Dieser Durchbruch könnte der Technologie die für den praktischen Einsatz erforderliche Zuverlässigkeit verleihen.

Attochron hat vor kurzem eine Finanzierung in Höhe von 15 Millionen Dollar erhalten und mit der Produktion seines ALTIS-7-Systems in kleinen Stückzahlen begonnen, wobei geplant ist, die Produktion in naher Zukunft zu erhöhen. Das Unternehmen bereitet sich auf eine baldige vollständige Markteinführung vor. Um die Fähigkeiten seiner Technologie zu demonstrieren, hat sich Attochron mit Lumen, einem Telekommunikationsunternehmen, und einem großen Einzelhändler für einen dreimonatigen Test zusammengeschlossen. Während dieser Demonstration überbrückte die Laserverbindung eine Entfernung von 1,5 Meilen und erreichte eine Geschwindigkeit von 1,25 Gigabit pro Sekunde. Attochron behauptet, dass die Technologie Geschwindigkeiten von etwas mehr als 10 Gigabit pro Sekunde erreichen kann, was mit der Geschwindigkeit der besten Glasfaserverbindungen konkurriert, die Unternehmen heute zur Verfügung stehen.

Der Weg von Attochron war nicht einfach. Das 2002 gegründete Unternehmen verbrachte viele Jahre damit, seinen Ansatz für die FSO-Technologie zu verfeinern – mit Unterstützung von Angel-Investoren, Freunden und Familie. Dieser langsame und stetige Ansatz ermöglichte es dem Unternehmen, ein tiefes Verständnis für die Physik hinter der FSO zu erlangen und ein engagiertes Team aufzubauen. Im Jahr 2012 zog Attochron nach Lexington, Virginia, eine Gegend, die für ihr unvorhersehbares Wetter bekannt ist und als ideales Testgelände für die Leistung der Technologie unter schwierigen Bedingungen diente.

Die potenziellen Einsatzmöglichkeiten für die Technologie von Attochron sind weitreichend. Der Einsatz von Lasern zur Lösung des Problems der letzten Meile könnte eine viel erschwinglichere Option im Vergleich zur Verlegung von Glasfaserkabeln sein, die zwischen 250.000 und 1 Million Dollar für eine einzige Verbindung kosten können. Im Gegensatz dazu kostet das Hardware-Paket von Attochron rund 30.000 Dollar für eine 10-Gigabit-Verbindung und ist damit eine praktikable Wahl für bestimmte Anwendungen. Außerdem kann die Hardware schnell installiert werden – manchmal innerhalb weniger Stunden – während die Installation von Kabeln oft ein langwieriger Prozess ist.

Attochron richtet sich in erster Linie an Unternehmen und nicht an Privatpersonen, da die Kosten für eine 10-Gigabit-Verbindung für die meisten Haushalte noch unerschwinglich sind. Die Strategie des Unternehmens besteht darin, seine FSO-Links an Breitbandanbieter zu verkaufen, die den Dienst dann gegen eine monatliche Gebühr an Geschäftskunden weitergeben können. Darüber hinaus hat die Technologie potenzielle Anwendungen im militärischen Bereich, wo eine sichere Datenübertragung von entscheidender Bedeutung ist – die Laserkommunikation zwischen einem Sender und einem Empfänger ist von Natur aus sicher. In Regionen mit einem überfüllten Funkspektrum, z.B. in der Nähe von Flughäfen, könnte die Lösung von Attochron eine zuverlässige Alternative zur funkbasierten Kommunikation darstellen.

Die FSO-Technologie ist zwar nicht als Ersatz für Glasfaserkabel gedacht, aber Attochron sieht sie als ergänzende Lösung, die Konnektivitätslücken schließen kann, wo physische Kabel unpraktisch sind. Das Ziel des Unternehmens ist es, die Bereitstellung von Hochgeschwindigkeitsinternet flexibler und schneller zu machen, insbesondere an Orten, an denen herkömmliche Breitbandlösungen nicht praktikabel sind.

Obwohl noch einige technische Hürden zu überwinden sind, sehen Experten in den Fortschritten von Attochron eine wesentliche Verbesserung gegenüber früheren FSO-Versuchen. Das Potenzial, unterversorgten Gebieten einen sicheren, schnellen und erschwinglichen Internetzugang zu bieten, macht diese Technologie zu einer, die man im Auge behalten sollte. In den kommenden Monaten wird sich zeigen, ob diese lang erwartete Innovation wirklich eine praktikable Lösung für das Problem der letzten Meile sein kann und Millionen von Menschen einen zuverlässigen Internetzugang bietet, die ihn brauchen.

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