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Durchbruch bei Internet aus der Deckenlampe
Die oftmals auch als Visible Light Communication, kurz VLC, bezeichnete Übertragungstechnik des Berliner Instituts ermöglicht die Übertragung von Daten mittels herkömmlicher LEDs. "Bei VLC dienen die Lichtquellen gleichzeitig für die Raumbeleuchtung und für die Informationsübertragung. Mithilfe eines Spezialbauteils, des Modulators, knipsen wir die LEDs ganz schnell ein und aus und übertragen die Informationen als Einsen und Nullen", erläuterte Klaus-Dieter Langer vom Institut. Das menschliche Auge nehme diese Lichtmodulation nicht wahr.
Als Empfänger, etwa an einem Laptop, Tablet oder Smartphone, reicht eine schlichte Photodiode: Sie fängt das Licht auf, eine Elektronik dekodiert die Information und übersetzt sie anschließend in elektrische Impulse. Ein Vorteil: Die LEDs lassen sich mit nur wenigen Bauteilen so präparieren, dass sie als Überträger dienen. Ein Nachteil: Sobald etwas zwischen Lampe und Photodiode gerät, beispielsweise wenn jemand eine Hand dazwischen hält, wird die Übertragung beeinträchtigt.
Vielfältige Anwendungsbereiche
VLC soll herkömmliches WLAN, PowerLAN über Stromleitungen oder UMTS daher auch nicht ersetzen, sondern stellt vielmehr eine zusätzliche Datenübertragungsoption dar, insbesondere dort, wo Funknetze unerwünscht oder nicht möglich sind. Vor allem Bereiche mit ständiger Beleuchtung, wie Großraumbüros, Produktionshallen, medizinische Bereiche, Flugzeugkabinen oder der öffentliche Fern- und Nahverkehr böten großes Potential für die optische Drahtloskommunikation, so das Institut.
Auch zunehmend vernetzte Fahrzeuge könnten von der Technologie profitieren, etwa indem sie bei kurzen Stopps über Straßenlampen mit Daten versorgt würden. Darüber hinaus könne die Übertragungstechnik für Anwendungsbereiche genutzt werden, die nicht primär auf Kommunikation ausgerichtet seien, wie Lichtgestaltung in größeren Sälen oder die Verbreitung von GPS-Daten im Indoor-Bereich.
Datenrate deutlich gesteigert
Bislang konnten dem Institut nach mit dem optischen WLAN unter Laborbedingungen Datenraten von bis zu 800 Megabit pro Sekunde und praktische Anwendungen mit 500 Megabit pro Sekunde erreicht werden. Mithilfe neuer technischer Komponenten, die eine höhere Bandbreitennutzung von bis zu 180 Megahertz erlauben (vormals rund 30 Megahertz), sei es jedoch möglich gewesen, die Daten in höhere Frequenzbereiche zu übertragen und die Datenrate dadurch deutlich zu steigern.
Die neu entwickelte Baugruppe erreichte demnach in Laborexperimenten eine Übertragungsrate pro Lichtfrequenz von einem Gigabit pro Sekunde. Da in handelsüblichen LEDs zumeist drei Lichtfrequenzen, das heißt Lichtfarben, verwendet würden, sei eine Datenübertragung von bis zu drei Gigabit pro Sekunde möglich, so die Wissenschaftler. "Mit dieser Neuentwicklung wurde ein wesentlicher Schritt in Richtung optisches High-Speed-WLAN erreicht", teilte das Institut mit.
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