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Die kommende drahtlose Revolution
Glaubt man einigen Radioforschern und -ingenieuren, werden in den nächsten Jahren bald drahtlose Internetsignale mit hoher Bandbreite und weitreichenden Reichweiten die Nation überdecken. Dank einer Entscheidung des Federal Communications Commission (FCC) vergangene Woche werden Megahertz-Frequenzbänder, die zuvor Fernsehsendern zugeteilt wurden, für andere Gerätehersteller geöffnet. Die Frequenzbefreiung bedeutet, dass zukünftige drahtlose Geräte in der Lage sein werden, Dutzende Megabits pro Sekunde an Daten über Hunderte von Kilometern zu sprengen. Sie werden bisher unerreichbare Teile des Landes mit Internetsignalen abdecken, schnelleres Surfen im Internet auf mobilen Geräten ermöglichen und sogar das Internet im Auto und die drahtlose Auto-zu-Auto-Kommunikation realistischer machen.
Überspringen des Spektrums: Dieses Motorola-Funkgerät wurde von der FCC getestet, um festzustellen, ob es belegte Frequenzen des Spektrums finden kann. Es wurde auch getestet, um die geeignete Strommenge zu bestimmen, die verwendet werden muss, um eine Störung der Signale von Fernsehsendern und drahtlosen Mikrofonen zu vermeiden.
Die FCC-Ankündigung ermöglicht es im Wesentlichen, ungenutzte Frequenzen zwischen den Kanälen zu nutzen, die vom Rundfunk verwendet werden, sogenannte White Spaces. Die Ankündigung, dass die FCC White-Space-Geräte zulassen wird, lässt viele Leute glauben, dass dies der Beginn einer drahtlosen Revolution ist, sagt Anant Sahai , Professor für Elektrotechnik und Informatik an der University of California, Berkeley.
Seit Jahren spielen Forscher mit Funkgeräten, die intelligent genug sind, um von einer Frequenz zur anderen zu springen und belegte Kanäle ungestört zu lassen – ein Ansatz, der als Cognitive Radio bekannt ist. Aber bis die FCC dies ankündigte, war die kognitive Radioforschung ein rein akademisches Unterfangen. Man könnte alle gewünschten Nachforschungen darüber anstellen, sagt Sahai, aber es war immer noch illegal.
Mit der FCC-Entscheidung haben Forscher und Unternehmen jedoch endlich die Möglichkeit, Prototypen in Produkte zu verwandeln, da sie wissen, dass die Geräte in den nächsten Jahren auf den Markt kommen könnten. Unternehmen wie Motorola, Phillips und Microsoft haben alle Prototypen mit gemischten Ergebnissen getestet und hoffen, bald robuste Whitespace-Geräte zu haben.
Motorola hat als eines der ersten Unternehmen ein White-Space-Funkgerät entwickelt, das die grundlegenden Anforderungen der FCC erfüllt. Das Gerät ist intelligent genug, um freie Frequenzen in seiner Nähe zu finden und zu betreiben, während die Signalstärke gesteuert wird, um zu verhindern, dass sie die von anderen Geräten mit nahegelegenen Frequenzen stören.
Es bestehen jedoch immer noch Bedenken hinsichtlich einer Störung. Dies ist einer der Hauptgründe, warum Leerzeichen bisher tabu waren. Rundfunkanstalten, die eine riesige Lobby in Washington finanzieren, waren nicht daran interessiert, ihren Äther zu teilen, und Musiker befürchteten, dass zukünftige White-Space-Geräte Aufführungen mit drahtlosen Mikrofonen stören würden.
Das Radio von Motorola findet belegte Frequenzen, indem es auf eine Datenbank registrierter Fernsehsender und drahtloser Geräte in seiner Umgebung zugreift, die es mithilfe von GPS ermittelt. Steve Sharkey, Policy Director von Motorola, weist darauf hin, dass das Gerät eine zweite Möglichkeit hat, freie Signale zu finden, indem man nur den Äther abhört und den freien Speicherplatz ausfindig macht. Sharkey glaubt, dass die Kombination beider Methoden die besten Ergebnisse liefert.
Die ersten Tests von Motorola zeigen, dass noch viel zu tun ist. Während eines FCC-Tests im Oktober konnte das etwa koffergroße Gerät von Motorola, das derzeit nur Signale empfangen kann, einige, aber nicht alle der zugeteilten Frequenzen in seiner Umgebung finden. Diese sind noch nicht einsatzbereit, gibt Sharkey zu. Sie sind eher Entwicklungsgeräte, und die Idee des Tests besteht darin, die grundlegenden Technologien zu demonstrieren und der FCC zu helfen, alle Wechselwirkungen [zwischen Übertragungen] zu verstehen.
Während es schließlich möglich sein wird, ein White-Space-Radio auf die Größe eines Mobiltelefons zu verkleinern, konzentriert sich Motorola laut Sharkey eher darauf, die kabelgebundene Internettechnologie zu umgehen, indem es Breitband für ländliche Gebiete bereitstellt und drahtlose Punkt-zu-Punkt-Antennen bereitstellt.
Andere Unternehmen sind zurückhaltender, über ihre White-Space-Pläne zu sprechen, aber Jake Ward, Sprecher der Drahtlose Innovationsallianz , ein Konsortium von Unternehmen, das dazu beigetragen hat, die FCC davon zu überzeugen, weiße Räume zu öffnen, sagt, dass diese Unternehmen eine Vielzahl von Motiven haben. Beispielsweise möchten Computerhersteller wie Dell möglicherweise drahtlose Breitband-Internetkarten bauen, die schneller sind und eine größere Reichweite haben als vorhandene. Softwareunternehmen wie Microsoft könnten daran interessiert sein, Software und Anwendungen für neue Geräte zu entwickeln. Und ein Internetgigant wie Google möchte vielleicht einfach nur die Internetabdeckung vorantreiben, um die Anzahl der Menschen zu erhöhen, die Google-Anzeigen sehen. Jedes Unternehmen hat seine eigenen Interessen, sagt Ward, aber das zugrunde liegende Prinzip ist, dass eine höhere Konnektivität für alle besser ist.
Ward beschreibt eine White-Space-Anwendung als überwältigend: das Senden von hochauflösenden Fernsehsignalen von einem Raum in einen anderen innerhalb eines Hauses. Sie haben einen TiVo, einen DVD-Player, eine Kabelbox und drei HD-Fernseher, sagt er. Mit einem White-Space-Gerät können Sie diese Signale überall hin zu jedem Fernseher übertragen.
Natürlich bleiben technische und politische Herausforderungen bestehen. Im Moment ist ein Gerät, das sich nach Belieben auf verschiedene Frequenzen bewegen kann, sehr teuer, bemerkt Sahai von UC Berkeley. Er vermutet jedoch, dass Skaleneffekte in den nächsten Jahren zu erschwinglichen Geräten führen werden. Darüber hinaus müssten Vorschriften geschaffen werden, die sicherstellen, dass Geräte durchgängig keine Störungen verursachen. Letztlich sieht Sahai jedoch keinen Mangel an Nachfrage nach dem Funkspektrum. Wenn Sie es besser und schneller bauen und einfach bereitstellen können, werden die Anwendungen kommen, sagt er.