Fehlerkorrekturverfahren für eine zuverlässige optische Freiraumkommunikation
Die Datenübertragung mittels Satelliten nimmt eine immer größere Rolle in der Informations- und Kommunikationstechnik ein. Satelliten werden eingesetzt, um den Mobilfunkzugang in abgelegenen Regionen oder aber in Krisengebieten oder nach Naturkatastrophen sicherzustellen. Dabei ist es von großer Bedeutung hohe Datenraten auch zuverlässig übertragen zu können. Optische Signale stellen dafür eine vielversprechende Kommunikationsform dar, da sie auf Grund der höheren Frequenz, deutlich höhere Datenraten als konventionelle Funkübertragungen ermöglichen. Allerdings sind optische Signale gleichzeitig anfälliger für Störungen bei der Ausbreitung durch die Atmosphäre. Es ist deshalb wünschenswert Fehlerkorrekturverfahren zu entwickeln, um optischen Freiraumverbindungen zwischen Satelliten und Bodenstationen zu realisieren und damit zukünftig schnelle, fehlerfreie Satellitenkommunikation zu ermöglichen.
Ziel des Projekts „Fehlerkorrekturverfahren für eine zuverlässige optische Freiraumkommunikation (FACTOR)“ ist es, innovative Kanalcodierungen und Fehlerkorrekturverfahren für optische Freiraumdatenübertragungen zu entwickeln. Damit können technologische Grundlagen für optische Datenverbindungen von Satelliten zu Bodenstationen mit über 100 Gigabit pro Sekunde gelegt werden. Bei der Implementierung der Fehlerkorrektur werden neben der Datenrate auch die Energie- und Materialeffizienz der Codierungsverfahren in einer ganzheitlichen Betrachtung berücksichtigt. Es werden dazu entsprechende Metriken entwickelt, um das insgesamt optimale System zu identifizieren. Abschließend soll dann die nachrichtentechnische Güte der Kanalcodierung demonstriert und evaluiert werden.
Es wird erwartet, dass der Bedarf für optische Freiraumkommunikation und insbesondere Satellitenkommunikation zukünftig deutlich wachsen wird. Die Entwicklung von innovativen Kanalcodierungsverfahren im Projekt FACTOR tragen zur Erhöhung der Datenübertragungsrate und gleichzeitig zur Verbesserung der Energieeffizienz dieser Kommunikation bei und sind somit ein wichtiger Schritt, um diesen Bedarf zu decken. Eine effiziente Satellitenkommunikation kann zukünftig dazu verwendet werden, den Mobilfunkzugang in Regionen zu gewährleisten, wo kein terrestrischer Empfang möglich ist. Das Projekt reduziert zudem die Abhängigkeit von internationalen Unternehmen und trägt direkt zur technologischen Souveränität von Deutschland und Europa bei.