Internet der Zukunft steckt in Straßenlaternen

Martin Ahlers
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Das mobile Internet der Zukunft ist unvorstellbare 50 Mal leistungsfähiger als die aktuellen Systeme und wird übertragen über Kleinstantennen, die in Straßenlaternen hängen und über das Glasfaser-Netz mit einander verbunden sind. Entwickelt wird die Mobilfunk-Generation „5G“ von fünf europäischen, sechs asiatischen und einer US-amerikanischen Forschungseinrichtung. Die europäisch-amerikanische Arbeit wird koordiniert von Prof. Dr. Ing. Andreas Stöhr am Lehrstuhl für Optoelektronik der Uni Duisburg-Essen (UDE).

„Wir arbeiten daran, Zellen ans Glasfasernetz und das Richtfunknetz anzuschließen“, erklärt Stöhr. CroF (Coherent radio over fiber) nennt sich die Technik, die er an der UDE entwickelt hat. Dabei wird ein Radiosignal durch Licht verändert und über eine optische Faser übertragen. Die Schnittstelle zwischen mobilem Internet und Glasfasernetz sind die nur zehn Zentimeter großen und zehn Euro teuren Sende- und Empfangsantennen, die in geringen Abständen angebracht werden. „Straßenlaternen eignen sich, weil sie schon da sind und eine Stromversorgung haben“, sagt Andreas Stöhr.

Ziel ist es, die Latenzzeit (für das Zustandekommen einer Verbindung) von derzeit bis zu 35 Millisekunden auf eine Millisekunde zu reduzieren, die maximalen Übertragungsraten sollen zunächst bei sechs Gigabit pro Sekunde und Zelle liegen und sich in absehbarer Zeit nochmals verzehnfachen. Wichtig werden solche superschnellen Verbindungen nicht nur, um HD-Fernsehqualität auf dem Smartphone an Orten mit hoher Handydichte zu genießen. „Für das selbstfahrende Auto oder die Kommunikation zwischen Fahrzeugen ist das unabdingbar, damit es unfallfrei funktioniert“, erläutert der Ingenieur.

Taugt das System auch für die Fläche, wo es weder Laternen noch Glasfaserkabel gibt? „Da wird es zunächst noch über Richtfunk-Strecken gehen. Aktuelle Systeme schaffen schon zwei Kilometer mit hohen Übertragungsraten“, so Stöhr. Auch für die Installation des schnellen Netzes in Zügen sind noch Fragen offen: „Selbst wenn alle 500 Meter eine Antenne steht, ist es schwierig, wenn der Zug mit 300 Kilometern pro Stunde fährt.“

Ein Topthema ist 5G nicht nur in der universitären, sondern auch in der industriellen Forschung. „Alle arbeiten daran, etwa die Netzausrüster“, sagt Andreas Stöhr. Man werde sich schon im Hinblick auf die milliardenschweren Investitionen auf einen gemeinsamen Standard einigen müssen. Das Jahr 2020 soll ein Meilenstein sein: Dann soll die neue Technik in den Stadien bei den Olympischen Spielen in Tokio genutzt werden.