Revolution unter Wasser

Nachrichtensatellit © U.S. Air Force

Spätestens Anfang der 1970er Jahre ist der Fall klar. Der Siegeszug von Satelliten im Bereich des Fernsprechverkehrs und allgemein der Telekommunikation scheint nicht mehr aufzuhalten. Nach Pilotprojekten unter den Nachrichtensatelliten wie SCORE, Echo1 oder Telstar werden immer mehr dieser künstlichen Himmelskörper in die Erdumlaufbahn geschossen. Sie übertragen Fernseh- und Radiosendungen und erlauben das Telefonieren von Europa nach Übersee. Die Zeit der Seekabel ist abgelaufen – so scheint es zumindest.

Glasfasern für bessere Seekabel

Doch weit gefehlt. Denn heute haben sie den Satelliten längst wieder den Rang abgelaufen. Verantwortlich dafür ist allerdings eine neue Generation von Seekabeln, die statt auf Kupfer und Elektronen als Informationsträger auf ein ebenso alt bekanntes Material setzt: Glas. Daraus werden in einem komplizierten Verfahren so genannte Glasfasern hergestellt, die nur etwa ein Drittel des Durchmessers eines menschlichen Haars besitzen. Das Besondere an diesem Hightech-Material: Es leitet Licht außerordentlich effektiv. Und dieses Licht gilt seit einiger Zeit als Informationsträger der Zukunft.

Licht als Informationsträger © SXC

Denn die Lichtteilchen, die so genannten Photonen, die mit Informationen bestückt durch das Quarzglas der winzigen Fasern flitzen, haben einige Vorteile. So müssen sie nicht wie Elektronen im Kupferkabel mit hohen Widerständen kämpfen. Deshalb verlieren sie auch in tausende Kilometer langen Glasfaserleitungen kaum an Schwung und sind dort noch immer annähernd mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs. Darüberhinaus können die verschiedenen Wellenlängen des Lichts alle mit unterschiedlichen Informationen versehen werden, die dann gleichzeitig auf die Reise gehen. Das macht den Datenverkehr mithilfe von Licht noch schneller und effektiver.

15 Millionen Telefongespräche gleichzeitig

Datenübertragungsraten von 160 Gigabit pro Sekunde (GBit/s) pro Glasfaserpaar sind daher heute längst Standard. So wie bei TAT-14, dem Trans Atlantic Telephoncable Nummer 14, das seit März 2001 Europa und die Vereinigten Staaten von Amerika verbindet. Durch das von 50 verschiedenen Telekommunikationsgesellschaften – darunter auch die deutsche Telekom – auf den Weg gebrachte Projekt konnte der Datenfluss über den Atlantik verfünffacht werden.

„15 Millionen Telefongespräche können gleichzeitig geführt oder der Inhalt von 250 DVDs in einer Sekunde transportiert werden“, beschreibt Jürgen Ridder, Leiter des Competence Center Submarine Cables (CCSC) der deutschen Telekom das Potenzial von Tat-14 im „Journal am Wochenende“.

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Auch Glasfasern arbeiten im Team

Um dies zu erreichen, sind in dem insgesamt 15.000 Kilometer langen, aber nur fünf Zentimeter dicken Seekabel insgesamt acht Glasfasern zu vier Paaren angeordnet, die jeweils eine Kapazität von 160 GBit/s besitzen. Macht Summa summarum eine Leistungsfähigkeit von 640 GBit/s. Doch das ist noch nicht alles. Denn TAT-14 besteht nicht nur aus einer Trasse sondern gleich aus zwei Kabeln dieser Art, die auf unterschiedlichen Wegen den Atlantik queren und zu einem Ringsystem verbunden sind. Dies verdoppelt nicht nur den Datenverkehr, sondern macht ihn auch noch weniger störungsanfällig.

Denn wenn es – aus welchen Gründen auch immer – einmal einen Kabelschaden geben sollte, ist in der Regel nur eine der „Adern“ betroffen. Telefongespräche oder Internetverbindungen werden dann ganz einfach auf die andere umgeleitet. Totalausfälle in Sachen Telekommunikation zwischen den USA und Europa sind so nahezu ausgeschlossen.

Fazit: Glasfaserkabel sind heute Satelliten in punkto Datenkapazität und Übertragungsgeschwindigkeit als auch in ihrer Lebensdauer deutlich überlegen – und preiswerter sind sie trotz des großen Aufwandes beim Legen der Verbindungen auch noch.

Lichtimpulse als Informationseinheit

Doch was ist es eigentlich, das in den modernen Glasfaserkabeln – egal ob im Meer oder an Land – mit Lichtgeschwindigkeit auf die Reise geht? Richtige Bilder und die Stimme der Telefonkunden? Keineswegs. Es handelt sich dabei um digitalisierte Informationen, die in einen Code aus Nullen und Einsen verpackt sind.

Die „Übersetzung“ in die Lichtsprache erfolgt so: Ein Sender, eine Leucht- oder Laserdiode, wandelt die elektrischen Signale in Lichtimpulse um, die durch die Glasfaser verschickt werden. Am anderen Ende wandelt die empfangende Photodiode diese wieder in elektrische Signale um. In die Glasfaserleitungen integriert sind in regelmäßigen Abständen so genannte Repeater, die die Nachverstärkung und Signalregeneration übernehmen.

Stand: 08.05.2009