1. April 2025
Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) hat mit dem Projekt OPTIMUX gestartet, welches sich mit optimalen Multiplexstrategien für die faseroptische Datenübertragung mittels räumlichem Multiplexing beschäftigt. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und läuft von November 2024 bis Oktober 2027. Die Forschung konzentriert sich auf zwei Hauptfelder: Elektrisches Analogmultiplexing (AMUX) und optisches Raummultiplexing (engl. Spatial Division Multiplexing, SDM), sowie deren synergetisches Zusammenspiel.
Die fortschreitende Digitalisierung und zunehmende Anzahl datengetriebener Anwendungen führen zu einem stetig wachsenden Datenverkehr, der die vorhandene Netzinfrastruktur zunehmend an ihre Grenzen bringt. Dabei wird unter anderem Wellenlängenmultiplexing genutzt. Aktuelle Ansätze zur Netzoptimierung setzen auf einen neuen Ansatz – das raumbezogene Multiplexing. Diese Methode ermöglicht eine signifikante Kapazitätserweiterung, indem sie mehrerer Faserkerne und Übertragungsmoden nutzt.
Das OPTIMUX-Projekt setzt hier an und widmet sich der Erforschung innovativer und effizienter Multiplexlösungen über die gesamte Übertragungsstrecke, von Sender bis Empfänger. Im Rahmen des Projekts wird das Fraunhofer HHI maßgeblich an der Entwicklung eines breitbandigen analogen Multiplexers (AMUX) arbeiten, der eine zentrale Rolle in der Übertragungstechnik spielt. Mit der Technologie sollen Symbolraten von bis zu 300 GBd ermöglicht werden, ein entscheidender Schritt für die Effizienzsteigung der optischen Datenübertragung.
Parallel bauen die Forschenden ein SDM-Übertragungstestbett auf. Hiermit werden sie das Zusammenspiel der Komponenten sowie die digitale Signalverarbeitung für SDM-Systeme, insbesondere im Bereich MIMO, untersuchen, um die Effizienz und Leistung der Übertragungssysteme zu maximieren.
„Durch die enge Verzahnung von AMUX und räumlichem Multiplexing werden wir in der Lage sein, die Effizienz der optischen Datenübertragung erheblich zu steigern“, erklärt Jonathan Andree, Projektleiter am Fraunhofer HHI. „Unsere Systemstudien werden zeigen, wie diese Technologien synergistisch zusammenwirken können, um sehr hohe Datenraten durch gleichzeitige Steigerung der seriellen und parallelen Systemkapazität zu erreichen.“
Das Projekt OPTIMUX zielt darauf ab, wegweisende Erkenntnisse für die nächste Generation optischer Übertragungssysteme zu liefern. Zum Projektabschluss ist zudem eine repräsentative Machbarkeitsdemonstration des OPTIMUX-Übertragungssystems geplant, um verschiedene Anwendungsfälle unter realistischen Bedingungen zu validieren.
„Mit den Experimenten wollen wir die neu entwickelten Komponenten unter realistischen Bedingungen erproben und so und den Weg für eine schnelle Markteinführung ebnen.“, fügt Jonathan Andree hinzu.
OPTIMUX wird gemeinsam mit akademischen Partnern von der Universität Stuttgart und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) sowie den Industriepartnern Heraeus Covantics, VPIphotonics und Coriant durchgeführt.