Mit weißem LED-Licht Das neue High-speed-WLAN? - Licht statt Funk

Die in Gebäuden installierten Funk-WLANs könnten mit einer neuen High-speed-Licht-Übertragung bald eine abhörsichere Erleichterung für ihre oft überlasteten 2,4-GHz-Kanäle bekommen: 500 Mbit/s konnten jetzt als Rekord per LED übertragen werden.

Letztlich ist natürlich die Licht-Übertragung auch nichts anderes als eine elektromagnetische Ausstrahlung, nur eben in einem äußerst hohen Frequenzbereich (zwischen 400 und 800 THz) und mit ausschließlich auf optische Sichtverbindung begrenzter Distanz. Dennoch könnte ein Licht-WLAN zumindest in Räumen bei freier Sicht eine Alternative zum Funk-WLAN sein. Bislang wurden optische Kommunikationsstrecken durchaus schon mit LED-Sendern realisiert, aber die Übertragungsrate blieb bei einigen Dutzend Mbit/s.

Doch nun haben Siemens-Forscher zusammen mit Kollegen vom Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut in Berlin ihren eigenen Rekord bei der kabellosen Übertragung von Daten mit weißem LED-Licht deutlich verbessert. Das Team erreichte eine Datenrate von bis zu 500 Mbit/s. Nur teure Laser waren bislang schneller.

Das ist immerhin eine Übertragungsrate, die mit dem neuesten 802.11n-WLAN als Brutto-Übertragungsrate fast zu schaffen ist (netto rund die Hälfte). Die bisher berichtete Rekordmarke stand bei 200 Mbit/s, die ebenfalls von Siemens und dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut aufgestellt wurde.

Die Datenübertragung im freien Raum gelang den Forschern von Corporate Technology in München und den Heinrich-Hertz-Forschern auf einer Entfernung von bis zu fünf Metern mit einer Weißlicht-Leuchtdiode der Siemens-Tochter Osram. Die Daten werden dabei direkt über den Versorgungsstrom auf die von der LED abgegebene Lichtmenge moduliert. Die verwendete Ostar-LED, eine der hellsten LED auf dem Markt, kann so schnell moduliert werden, dass die hohe Datenrate von 500 Mbit/s erreicht wird. Das menschliche Auge kann dabei natürlich keine Änderung der Helligkeit erkennen.Als Empfänger fungiert ein Photodetektor, der die Lichtsignale in elektrische Impulse umwandelt.

Die VLC-genannte Datenübertragung (Visible Light Communication) könnte verschiedene Anwendungen haben: Im Heimbereich ist sie eine wertvolle Ergänzung zur etablierten WLAN-Technik. Ein Pluspunkt ist dabei die Abhörsicherheit: Nur der direkt im Lichtkegel befindliche Empfänger kann die Daten empfangen. Ein Abhören des Lichtstrahls ist somit ausgeschlossen. In Fabriken oder der Medizintechnik gibt es Bedarf für eine Datenübertragung an Orten, in denen Funk nicht oder nur eingeschränkt verwendet werden kann. Eine weitere Anwendung besteht im Verkehr: LED-Ampeln oder Bahnsignale könnten Informationen an Autos oder Züge senden.  

Die Forscher zeigten auch, dass bis zu fünf LEDs im Verbund in der Lage sind, Daten bis 100 Mbit/s über eine längere Strecke zu übertragen. Das ist für praktische Anwendungen von Bedeutung, da hier Daten von der Deckenbeleuchtung an einen Empfänger am Schreibtisch unabhängig von dessen Standort im Raum gesendet werden sollen. Seit 2007 arbeitet das IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) übrigens an einer Standardisierung, die Ende 2010 abgeschlossen sein soll.