DER SCHNELLSTE PC EVER! Wie funktioniert die optische High-Speed-Übertragung von morgen?

 

Vorlesungen, Seminare, Praktika, die hier bei uns zu diesem Thema passen:

Natürlich braucht man erst einmal Grundlagenwissen, damit man sich erfolgreich mit elektrotechnischen Themen befassen kann. Dieses Wissen lernt man in den ersten Semestern. Anschließend kann man sich Vorlesungen, Praktika oder Seminare zusammenstellen. Hier sind einmal einige Veranstaltungen aufgeführt, die für das Sprachsignalverarbeitungsthema hilfreich sind.

Kurztitel Inhalt
Optische Nachrichten­technik
(Vorlesung)
Hier lernt man, wie ein optisches Übertragungs­system aufgebaut ist und welche Eigenschaften die einzelnen Komponenten haben.
Nachrichten­übertragung
(Vorlesung)
Es werden Grundlagen zum Aufbau und der Funktionsweise von Nachrichten­übertragungs­systemen vermittelt.
Nachrichten­übertragung II
(Vorlesung)
Man lernt, wie wichtige digitale Signal­verarbeitungs­verfahren in der Nachrichten­technik funktionieren.
Nachrichten- und Informations­technik
(Praktikum)
Wichtige Beispielaufbauten der Nachrichten- und Informations­technik werden in praktischen Versuchen behandelt.

 

Ein paar Details zu diesem Thema:

Rechenzentren stellen die zentrale Infrastruktur für Anbieter von Videostreaming, Cloud Speicher, sozialen Medien und vielem mehr dar. Jede Serie, die man über ein Streaming Portal anschaut und jedes Foto, das auf einem sozialen Netzwerk gepostet wird, durchläuft so ein Rechenzentrum. Es kann mehrere tausend Server enthalten, die untereinander vernetzt sind. Dazu müssen innerhalb von Rechenzentren enorme Datenmengen bewegt werden. Das Übertragungsmedium der Wahl ist dabei die optische Glasfaser. Bei dieser wird Licht durch eine Faser aus Quarzglas geleitet. Die Informationen, die übertragen werden sollen, werden dazu auf die Lichtwelle aufgeprägt und können nach der Übertragung wieder zurückgewonnen werden. Durch eine einzelne Glasfaser können so heute schon mehr als 100 Gigabit pro Sekunde übertragen werden und Datenraten im Bereich von mehr als einem Terabit (1000 Gigabit) pro Sekunde werden in naher Zukunft innerhalb von Rechenzentren erreicht.

 

Schwierigkeiten, die es zu lösen gilt:

Solche enormen Datenraten führen selbstverständlich zu Schwierigkeiten bei der Rückgewinnung der gesendeten Daten. Das gesendete Signal wird durch diverse Effekte beeinträchtigt. Dabei spielen sowohl die physikalischen Eigenschaften der Glasfaser, als auch Limitationen, der für die Übertragung notwendigen elektrischen und optischen Komponenten, eine entscheidende Rolle. Gerade für die hohe Anzahl an Verbindungen über kurze Strecken innerhalb eines Rechenzentrums, sind die Energieeffizienz und die Kosten wichtige Faktoren. Ein wichtiges Mittel, um das Beste aus der Hardware heraus zu holen, ist die digitale Signalverarbeitung. Dabei werden die Beeinträchtigungen durch geeignete Algorithmen aus dem Signal „herausgerechnet“, sodass eine erfolgreiche Übertragung gewährleistet wird.

 

 

Interesse an weiteren Forschungsfragen:

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