Siemens-Forscher übertragen 500 MBit/s mit weißer Osram-LED

Versuchsaufbau mit LEDs (Bild: Siemens)

Siemens-Forscher haben zusammen mit Kollegen des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts in Berlin ihren eigenen Rekord bei der kabellosen Übertragung von Daten mit weißem LED-Licht verbessert. Das Team erreichte eine Datenrate von bis zu 500 MBit/s. Die bisherige Rekordmarke stand bei 200 MBit/s.

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

Die VLC genannte Datenübertragung (Visible Light Communications) könnte verschiedene Anwendungen haben. Im Heimbereich ist sie eine Ergänzung zur etablierten WLAN-Technik. Drahtlose Netze leiden zunehmend darunter, dass etwa die drei unabhängigen WLAN-Frequenzbänder in vielen Gebäuden mehrfach belegt sind und es zu Kollisionen der Datenpakete kommt. Hierzu bietet sich das lizenzfreie und bisher ungenutzte Medium sichtbares Licht als Alternative an.

Ein weiterer Vorteil ist die Abhörsicherheit: Nur der direkt im Lichtkegel befindliche Empfänger kann die Daten empfangen. Ein „Abhören“ des Lichtstrahls ist 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 haben auch gezeigt, 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 Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) an einer Standardisierung, die Ende 2010 abgeschlossen sein soll.