Forscher wollen TV-Frequenzen für WiFi haben

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Jeder will schnell an seine Daten kommen – drahtlos und kostengünstig. Doch die Drahtlosnetzwerke (WiFi) stoßen an ihre Kapazitätsgrenzen. Nun wollen Forscher freiwerdende TV-Frequenzen nutzen.

Der drahtlose Datentransfer mobilisiert die Welt. Doch der Datenverkehr gerät angesichts begrenzter Kapazitäten hinsichtlich der Übertragungsbandbreite ins Stocken. Dabei hat der ISO-Standard 802.11 einst die wesentlichen Eigenschaften der Wireless LAN-Technik für die Zukunft festgeschrieben, wie Springer-Autor Martin Sauter in Kapitel 5 “Wireless LAN IEEE 802.11“ ab Seite 297 ausführlich erklärt. Weil aber der Bedarf an Übertragungskapazität in den kommenden Jahren deutlich steigen wird, schlagen Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) vor, bestimmte frei werdende TV-Frequenzen als Allgemeingut für die Ausdehnung bestehender Drahtlosnetzwerke (WiFi) statt für den Mobilfunk zu nutzen.

Eine berechtigte Forderung. Immerhin wird ein großer Teil des drahtlosen Datenverkehrs bereits heute über WLAN-Netzwerke wie WiFi abgewickelt. Allerdings sind sie aktuell auf hohe Frequenzbereiche im Bereich von 2 GHz und darüber beschränkt und haben daher eine begrenzte Reichweite. Vor diesem Hintergrund haben Wissenschaftler mögliche Alternativen untersucht und in einer Studie beschrieben. Die Autoren, Arnd Weber vom Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des KIT und Jens Elsner, früher Mitarbeiter des Communications Engineering Lab des KIT, schlagen vor, die Frequenzen für freie Kommunikation auch auf niedrigere Bereiche und sogar mit höherer Leistung zu erweitern.

WLAN-Netzwerke für weite Entfernungen

Diese Bänder werden immer weniger für die Übertragung von TV-Signalen genutzt und können Hindernisse wie Mauern besonders gut passieren. Bestehende WLAN-Netzwerke könnten so – mit automatischer Anpassung der Sendeleistung, um Störungen zu vermeiden – je nach der Beschaffenheit der Umgebung sogar Kommunikationspartner in einer Entfernung von mehreren Kilometern erreichen. Selbst in Städten, wo aufgrund vieler Sendestationen mit begrenzter Sendeleistung gearbeitet werden müsste, könnte die Reichweite drahtloser Netzwerke deutlich ausgedehnt werden, um sie beispielsweise Passanten in umliegenden Straßenzügen für den Datentransfer ihrer Smartphones zur Verfügung zu stellen.

„Die Realisierung unseres Ansatzes hätte weitreichende Folgen. Personen, Institutionen und Unternehmen wären bei ihrer digitalen Kommunikation in viel geringerem Maße auf teure Mobilfunknetze angewiesen. Darin sehen wir nicht zuletzt auch einen großen gesamtwirtschaftlichen Nutzen”, so Arnd Weber. Schon die Öffnung der bisherigen WLAN-Frequenzen im letzten Jahrhundert hat gezeigt, dass Anwender und Unternehmen die neuen Möglichkeiten innovativ für neue Produkte nutzen, neben den drahtlosen Computernetzwerken etwa auch kabellose Lautsprecherboxen und Kameras, Garagenfernbedienungen, Funketiketten, Babyphones, Bluetooth et cetera.

90-MHz-Intervall auf UHF-Bändern reservieren

Nötig sei jedoch eine breite, weltweite Debatte des Ansatzes, denn Regierungen könnten die Frequenzen auch für die Vergrößerung der Reichweite staatlicher Fernsehkanäle nutzen oder sie teuer an Mobilfunkanbieter versteigern. Arnd Weber und Jens Elsner schlagen deshalb vor, ihren Ansatz in der World Radiocommunication Conference (WRC) zu diskutieren. Diese von den Vereinten Nationen initiierte Konferenz tagt nächstes Jahr wieder und entscheidet auf globaler Ebene über die Nutzung von Radiofrequenzen. Um begrenzte Ressourcen wie Funkfrequenzen optimal zu nutzen, sollten Nutzungsrechte definiert und am Markt veräußert werden. Der Wettbewerbsökonom und Politikberater Martin Cave spricht sich dafür aus, der Allgemeinheit nur die hohen GHz-Bereiche zu öffnen, wo keine Gefahr einer Überlastung besteht.

Elsner und Weber zeigen in ihrer aktuellen Studie jedoch, wie diese Überlastungen technisch vermieden werden können, und halten entgegen, dass nicht nur aus individueller, sondern auch aus gesamtwirtschaftlicher Perspektive der kostengünstigste Ansatz für elektronische Kommunikation einer intensiven Vermarktung vorzuziehen ist. Sie schlagen konkret vor, ein 90-MHz-Intervall auf UHF-Bändern zu reservieren. Neben der mobilen Kommunikation für jedermann könnten auch Anwendungen wie die Veranstaltungstechnik davon profitieren, etwa für Bühnenmikrophone und -kameras, die digital senden, statt wie bislang Nischen des Fernsehspektrums analog zu nutzen. Aber auch eine Anwendung für Rettungskräfte im Katastrophenfall ist denkbar.