Gesundheit: Internet: Erhöhtes Tempo auf der Datenautobahn

Es scheint uns heute selbstverständlich, ganze Filme aus dem Internet herunterzuladen. Kommt es zu einer Verzögerung, so schimpfen wir auf das Netz. Dabei arbeiten viele Wissenschaftler und Techniker ständig daran, dass die Daten schneller fließen. Partha Mitra und Jason Stark von den Bell Laboratorien in New Jersey in den USA haben jetzt berechnet, wie weit sich die Datenübertragung noch verbessern lässt. Demnach könnte das Tempo noch mehr als versiebenfacht werden. Dann erst sei eine Grenze erreicht.

Die Daten rasen als Lichtsignale in Glasfaserkabeln um die Welt. Dabei teilen sich viele Signale leicht unterschiedlicher Frequenz eine Faser. So fluten noch mehr Daten noch schneller an ihren Bestimmungsort.

Doch der Datenfluss unterliegt wichtigen Einschränkungen: Die zunächst elektrischen Datensignale müssen für ihre Reise in Licht umgewandelt und später wieder zurückverwandelt werden. Das ist zeitaufwendig. Zudem verschwimmt das Licht zwangsläufig, da es auf seinem langen Weg Energie verliert und in regelmäßigen Abständen verstärkt werden muss. Und drittens beeinträchtigen sich die Lichtsignale gegenseitig, umso mehr, je kleiner ihr Frequenzabstand ist.

Die beiden Wissenschaftler setzten mit ihren Überlegungen bei den letzten beiden Effekten an. Diese wirken gegeneinander. Wenn das Licht heller ist, muss es seltener verstärkt werden. Das Rauschen nimmt ab. Doch bei intensivem Licht stören sich die Signale mehr - das Rauschen wird stärker. Die beiden Forscher berechneten, wie hell das Licht sein sollte und wie dicht die Nachbarsignale aneinader liegen dürfen, um die Daten so schnell wie möglich und dennoch fehlerfrei zu übertragen. Sie kamen zu dem Schluss, dass die Daten etwa siebenmal schneller als heute durch ihre Fasern rasen könnten.

Aber dazu sind noch viele Tricks nötig. Heute reist das Licht in Bündeln. Mal leuchtet es, mal leuchtet es nicht. So lassen sich, ähnlich wie beim Morsen, Daten verschlüsseln. Mitra und Stark errechneten, dass man mit dieser Technik den Informationsfluss höchstens verdoppeln kann. Die Übertragung könnte hingegen der Geschwindigkeitsgrenze nahe kommen, wenn das Licht pausenlos strahlen würde.

Die Daten ließen sich bei kontinuierlichem Signal durch eine Veränderung der Lichtstärke chiffrieren. Dies entspräche einem alten Mittelwellenradio, bei dem die Größe des Signals variiert, um Musik zu senden.

Noch besser wäre es, die Information nach dem Muster eines modernen Radios zu verschlüsseln. Dort wird die Frequenz des Signals leicht verändert. Die Musik ertönt dann in Stereo. An diesen Problemen müssen findige Techniker arbeiten. Doch die Welt des Internets ist so schnell, dass die Praxis die Theorie bestimmt bald einholt.

Swantje Meier