Der Flughafen Dallas Love Field ist einer der größten Flughäfen in Texas und verzeichnet fast 15 Millionen Fluggäste pro Jahr. Wie viele andere Flugreisende auf der ganzen Welt hoffen auch die Passagiere von Love Field, dass sie ihre Verbindung bekommen – und zwar eine Datenverbindung.

Flughäfen sind oft die Orte, an denen die Menschen am meisten kommunizieren müssen, ganz gleich, ob es darum geht, aktuelle Fluginformationen zu erhalten, sich im Büro zu melden oder die Familie zu erreichen. Doch wie viele andere Flughäfen war auch der Flughafen Love nicht immer in der Lage, seinen Besuchern einen schnellen WLAN- und Mobilfunkzugang zu bieten. In Stoßzeiten werden herkömmliche WLAN-Netzwerke von Tausenden von Menschen verlangsamt, die zur gleichen Zeit und im gleichen Bereich eine Verbindung herstellen möchten, und häufig Anwendungen mit hoher Bandbreite wie Musikstreaming, Videokonferenzen und Fotoaustausch nutzen. Hinzu kommt, dass Flughäfen in der Regel schwache Mobilfunksignale haben, weil die Mobilfunkbetreiber keine Mobilfunkmasten in der Nähe von Landebahnen aufstellen dürfen.

Experimente mit dem Frequenzspektrum

Nicht nur in Flughäfen müssen sich Nutzer mit langsamen oder schwer erreichbaren Netzwerken herumärgern. An Orten mit hohem Besucheraufkommen sind WLAN- und Mobilfunkdienste oft schwach oder überlastet. „Ob in einem Flughafen, einem Stadion, einer Produktionsstätte oder einem Bürogebäude – die meisten Menschen wünschen sich eine bessere Verbindung“, sagt der Ingenieur Derek Peterson, der als Chief Technology Officer bei dem globalen Netzwerkdienstleister Boingo tätig ist.

2018 hat der Flughafen Love etwas gegen die langsame Netzwerkgeschwindigkeit unternommen. In Zusammenarbeit mit Boingo wurde Love zum ersten großen US-Flughafen, an dem ein privates LTE-Datennetz installiert wurde. Das entspricht im Prinzip der Einrichtung einer privaten Telefongesellschaft am Flughafen. Dieses Netz bietet die gleiche Art von High Speed-Datenverbindungen, die die Menschen von ihren Mobilfunkanbietern gewohnt sind – vor allem, wenn sie ein gutes Signal haben.

Für die Netzwerktechnologie des Flughafens setzten Boingo und Love auf OnGo, einen Industriestandard für das 3,5-GHz-Band des Citizens Broadband Radio Service (CBRS). Dieser Teil des Funkspektrums ist derzeit nicht voll ausgelastet. Durch die Verwendung von CBRS wird vermieden, dass ein Teil des von Mobilfunkanbietern genutzten Frequenzspektrums lizenziert werden muss. Diese Lösung wäre weitaus teurer und in vielen Gebieten überhaupt nicht verfügbar. Das OnGo-Netzwerk war so fortschrittlich, dass Boingo und Love bei der Federal Communications Commission (FCC) eine befristete Sonderlizenz beantragen mussten, um es betreiben zu können. Dabei handelte es sich um ein experimentelles Netzwerk, das beweisen sollte, dass es ohne Interferenzen mit Mobilfunkanbietern und anderen Signalen funktionieren würde. „Wir können die Signalstärke so einstellen, dass sie stark genug ist, um den Standort abzudecken, aber nicht so stark, dass sie Probleme für externe Netzwerke verursacht“, erklärt Peterson.

Es gibt allerdings einen Haken: Da es sich bei CBRS um eine neue Technologie handelt, können die meisten Smartphones im Moment noch nicht darauf zugreifen. Doch bis 2023 werden 90 Prozent der Smartphones für den CBRS-Zugang bereit sein. Laut Peterson wird erwartet, dass CBRS-Netze in den nächsten Jahren zu einer wichtigen Ressource an vielen verschiedenen Orten auf der ganzen Welt werden. Der Flughafen Love ist damit dem Wettbewerb weit voraus. Das Love-Netz hat nicht nur der FCC bewiesen, dass die Netze effektiv arbeiten können, ohne die Mobilfunkanbieter zu stören, sondern ist auch zu einer wichtigen Ressource für den internen Betrieb des Flughafens geworden. Wenn die Smartphones der Besucher mit CBRS ausgestattet sind, steht das Love-Netz bereits für sie zur Verfügung. Außerdem kann das Netz problemlos von LTE auf den neueren, schnelleren 5G-Standard aufgerüstet werden, der gerade weltweit eingeführt wird.

Eine weitere Technologie für die schnelle Datenübertragung ist die Silizium-Photonik. Sie ist schneller und kann größere Entfernungen überwinden, da sie sowohl das Wellen- als auch das Teilchenverhalten nutzt. Die Fortschritte bei den photonischen integrierten Schaltkreisen werden genutzt, um die Leiterplattengröße zu reduzieren, da die parallelen Busse für optische Verbindungen entfallen. Diese höheren Geschwindigkeiten über große Entfernungen bei kleinerer Chipgröße wurden durch den hybriden Siliziumlaser von Intel ermöglicht. Die leistungsstärkeren und teureren dedizierten Transceivermodule erhöhen die Bandbreite bei größerer Dichte und geringerem Stromverbrauch durch die direkte Umwandlung von Strom in Licht. Die optischen Transceivermodule 800G DR8 OSFP (Optical Small Form Pluggable) von Intel^® Silicon Photonics können das Volumendefizit herkömmlicher optischer Kurz- und Langstreckenmodule kompensieren. Das Serienprodukt ist heute mit 100, 200, 400 und 800 GB/s erhältlich.

Leistung auf Abruf

In der Zwischenzeit trifft der Flughafen Love weitere Maßnahmen, um eine schnelle Datenverbindung am Flughafen zu gewährleisten. Das private LTE-Netz ist nur eine von drei Initiativen zur Lösung des Verbindungsproblems. So hat der Flughafen Love auch den Mobilfunkdienst für Besucher verbessert, indem ein verteiltes Antennensystem (Distributed Antenna System, DAS) eingerichtet wurde. Dabei handelt es sich um eine Reihe von Mini-Mobilfunktürmen, die über den gesamten Flughafen verstreut sind, um stärkere Signale der großen Anbieter weiterzuleiten. Außerdem hat der Flughafen sein WLAN-Netzwerk auf Standard PassPoint^® aufgerüstet, wodurch sich Smartphones ohne Anmeldung mit dem Netzwerk verbinden können.

Peterson zufolge bieten die Maßnahmen des Flughafens Love einen Ausblick darauf, wohin sich der Datenzugang überall entwickeln wird. Er sieht eine Zukunft, in der der Zugang zu schnellen Datenverbindungen wesentlich reibungsloser und effizienter ist, da Smartphones ständig und nahtlos zwischen verschiedenen Mobilfunkbändern, privaten Mobilfunknetzen und Wi-Fi-Netzen wechseln können, um die beste Verbindung zu finden.

Er fügt hinzu, dass das Mobilfunksystem einen Betreiber in Zukunft nicht mehr auf einen bestimmten Teil des Frequenzspektrums oder auf bestimmte Mobilfunktürme und -geräte beschränken wird. Stattdessen werden die Frequenzen und Geräte dynamisch zugewiesen, je nachdem, welches Netz die zusätzliche Kapazität benötigt. „Man muss nicht immer neue Netze aufbauen“, sagt Peterson. „Die vorhandenen Netze können miteinander und mit Smartphones kommunizieren, um die richtige Verbindung für den Datenverkehr an einem bestimmten Ort und zu einer bestimmten Zeit herzustellen."

Diese Entwicklungen werden dazu führen, dass alle Flughäfen – und auch andere stark frequentierte, datenintensive Orte – zu Orten werden, an denen die Menschen schnelle Datenverbindungen erhalten, auf die sie sich verlassen können. Ihr Flug könnte sich zwar dennoch verspäten, aber zumindest können Sie anderen Bescheid sagen und sich die Zeit mit einem Film vertreiben.