Das große Datensausen

11. Juli 2004, 21:09
posten

Was Bluetooth für Kleingeräte wie Handys war, soll die neue Ultrabreitband-Technologie für Festplatten und Fernseher werden. Sie ermöglicht in Zukunft die Übertragung großer Datenmengen im Nahbereich - und zwar mit großer Geschwindigkeit. Forscher arbeiten mit Hochdruck daran, die neue Technologie zu einem Übertragungsstandard zu machen

GPRS, WAP, UMTS, Bluetooth - was mussten sich Computernutzer nicht alles für neue Abkürzungen merken. Jetzt gibt es wieder eine neue: Mit UWB (Ultra-Wideband) wollen führende Hersteller weltweit eine Technik weiterentwickeln, die Privatleuten den Aufbau privater Netzwerke (Wireless Personal Area Networks ) mit großen Bandbreiten ermöglicht. Was Bluetooth für Kleingeräte wie Handys oder für Drucker, Maus und Tastatur am Computer war, soll die Ultrabreitband-Technologie für Festplatten und Fernseher werden.

Bereits vor 100 Jahren hat der Italiener Marconi das Verfahren begründet; ihm gelang es als Erstem, ein drahtloses Signal über den Nordatlantik zu schicken. Seit 30 Jahren gibt es die daraus entstandene Idee, ein Pulsradio zu entwickeln. Jeder Puls dauert dabei nicht länger als eine Milliardstel Sekunde. Wie bei einem ultraschnellen Morsecode enthält die Abfolge der Pulse die zu übertragende Information. Doch erst seit drei Jahren wird verstärkt an der kommerziellen Verwertbarkeit gearbeitet, um ein vermarktbares Produkt zu entwickeln.

Militärs als Vorreiter

Nur die Militärs nutzen bereits heute Ultra-Wideband-Technik, um verdecktes Terrain zu erkunden, Minen zu suchen, für Bodenradar, als Bewegungsmelder durch Mauern hindurch oder zur Ortung von Menschen. Vorteile der wieder neu entdeckten Technologie: UWB übermittelt die extrem kurzen Energieimpulse in einem sehr breiten Spektrum zwischen 3,1 und 10,6 Gigahertz, nahe am Frequenzrauschen. Dadurch ist die dabei verbrauchte Energie gering. Das legt den Einsatz in mobilen Endgeräten nahe. Die breitbandige Datenübertragung ist dabei nahezu stör-und abhörsicher, da die kurzen Impulse schwierig abzufangen sind. Das System bietet auch die Möglichkeit - selbst in geschlossenen Räumen -, eine bestimmte Position zu bestimmen.

Die Besonderheit von UWB: Die Funksignale belegen Frequenz-Bandbreiten von mindestens 500 Megahertz - viel mehr als beim neuen Handystandard UMTS. Dadurch werden Übertragungsraten von mehr als hundert Megabit pro Sekunde möglich, so versprechen es die Experten. Zum Vergleich: Bluetooth schafft nur eine Million Bit pro Sekunde. UMTS ermöglicht zwar erheblich mehr als herkömmliche Handynetze, doch die theoretisch mögliche Datenübertragungsrate endet bei zwei Megabit pro Sekunde, und auch bei Wireless LAN liegt der Wert heute lediglich bei 54 Millionen Bit pro Sekunde. Einziger Nachteil von UWB: Die Signale können nur über eine Distanz von zehn bis 20 Metern übertragen werden.

Geht es nach seinen Entwicklern, soll UWB in privaten Haushalten bald den Bluetooth-Funkstandard ablösen. Anders als bei Bluetooth könnten aber viel größere Datenmengen übermittelt oder etwa zwischen verschiedenen Räumen übertragen werden. Damit wird das kontinuierliche Senden großer Datenmengen etwa bei Fernseh- oder Videofilmen, Streaming genannt, oder der Versand von digitalen Bilddateien problemlos möglich. Durch die drahtlose Vernetzung von Computer, Fernseher, DVD-Spieler, Videorekorder oder auch Computer werden die Geräte in Zukunft flexibler und einfacher einsetzbar sein, so die Voraussagen.

Im Masseneinsatz

Die Industrie will mit Ultrabreitband auch Geräte für drahtlose Sensornetzwerke im Masseneinsatz bauen, die zur Verhütung von Waldbrand dienen, Deichfeuchte und Druck kontrollieren sowie Luft- und Gewässerqualität überwachen. Daimler-Chrysler will die Technik zum Beispiel für radarähnliche Sicherheitssysteme nutzen, bei denen Bremsen und Sicherheitsgurte von Fahrzeugen automatisch aktiviert werden, wenn eine Kollision bevorsteht.

Bevor jedoch UWB alles miteinander vernetzt, was bisher noch an Kabeln hängt, sind noch einige Hürden zu überwinden und Forschungsarbeiten zu leisten. So darf UWB den bisherigen drahtlosen Techniken nicht in die Quere kommen: In den USA betonen Vertreter von Fluggesellschaften, Mobilfunkbetreibern und des Pentagons mögliche Gefahren durch Interferenzen zwischen Mobilfunk, GPS und Radar, da UWB ja das ganze Frequenzspektrum zwischen einem und mehreren Gigahertz nutzt. Die amerikanische Aufsichtsbehörde FCC hat deswegen vorsorglich die kommerzielle Nutzung auf Anwendungen beschränkt, die oberhalb von 3,1 Gigahertz senden. Erst seit kurzer Zeit können UWB-Technologien in CMOS-Chips integriert werden - Voraussetzung für die Massenproduktion.

Forscher in den USA und Europa arbeiten mit Hochdruck daran, die Technik weiter voranzubringen. Ziel: Die amerikanische Ingenieursvereinigung Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) soll sie zum neuen, "802.15.3a" genannten Standard erklären. Wie bei vielen anderen Standards ist hinter den Kulissen jedoch ein Streit um die richtige Technologie entbrannt. Wird die von Intel propagierte Multi-Band OFDM Alliance (MBOA) den Kampf um die Ablösung der Kabelknäuel gewinnen? Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) wird unter anderem für Fernsehübertragungen und in Wireless LANs verwendet.

Die amerikanische Firma XtremeSpectrum aus Vienna in Virginia, von Motorola aufgekauft, steht hingegen für einen anderen, den Single-Band-Ansatz. Die Lösung namens Direct Sequence Code-Division Multiple Access (DSCDMA) kommt aus der Funktechnik und hätte den Vorteil, das es bereits passende Chips dafür gibt.

Der Endnutzer kann diesen Streit jedoch bequem aussitzen: Beide Verfahren basieren auf der gleichen Basistechnologie und weisen letztlich nur wenige Unterschiede aus. Und der Chiphersteller Intel hat bereits für 2005 einen drahtlosen USB-Standard angekündigt, der auf der UWB-Technologie aufbaut. Er soll wie USB 2.0 eine Übertragung von 480 Megabit pro Sekunde unterstützen - doch kommt er eben ohne Kabel aus. (Johannes Klostermeier/DER STANDARD, Print-Ausgabe, 5. 7. 2004)

Share if you care.