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Nachgefragt: Wie kann man mit Licht Daten übertragen?

Wir sprachen mit Dr. Anagnostis Paraskevopoulosdes, Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut HHI, über Visible Light Communication (VLC), einer Übertragungstechnologie für Videodateien.
GD: Videos, Webseiten und E-Mails, die mit dem Licht aus der LED-Deckenlampe ‚rieseln‘, das klingt wie aus einem Science-Fiction-Film. Wie funktioniert das technisch?
Ein Modulator schaltet die LED-Lampen ganz schnell ein und aus, so schnell, dass ein menschliches Auge dies nicht wahrnimmt. So werden die Daten, beispielsweise der Text einer
E-Mail oder ein Video, bitweise in Form von Nullen und Einsen übertragen. Als Empfänger, etwa am Laptop, dient eine Photodiode. Sie fängt das Licht auf, eine Elektronik entschlüsselt die Information und übersetzt sie in elektrische Impulse, die der Computer ‚verstehen‘ kann.

GD: Und wie kommen die Daten in die LEDs?
Durch ein herkömmliches Datenübertragungs-Interface, also z.B. Ethernet oder einen USB-Stecker. Je nach Anwendung, beziehungsweise Übertragungsgeschwindigkeit werden entweder die entsprechenden Signale weitergeleitet oder die Information wird ‚extrahiert‘ und die Daten übertragen. Im letzteren Fall entstehen am Empfänger wieder Daten, wie sie im Übertragungsstandard vorgesehen sind.

GD: Kann ich die Daten auch von meinem Laptop zurück nach oben in die Lampe schicken?
Ja, eine bidirektionale Übertragung ist möglich. Allerdings werden in der Regel für den sogenannten ‚Rückkanal‘ Infrarot-LEDs verwendet, um zu vermeiden, dass sich die Signale gegenseitig beeinflussen.

GD: Für was genau braucht man diese neue Art der Datenübertragung? Kann man nicht einfach WLAN nutzen?
VLC ist kein neuer Standard per se, sondern ein neuer Weg, Daten zu übertragen. Die ‚Verwaltung‘ dieser Übertragung können vorhandene Protokolle übernehmen. Denkbar ist der Einsatz von VLC in allen Bereichen, in denen Funk nicht genutzt werden kann oder soll – unter Wasser, in Krankenhäusern, in Flugzeugen oder Fabrikhallen. Interessant ist die Datenübertragung via Licht aber auch überall dort, wo die neue LED-Technik zum Einsatz kommt – LED-Werbetafeln, Fahrzeug-Kommunikation oder Messestände.

GD: Kann es zu Störungen bei der Übertragung führen, wenn zusätzlich noch ein anderes Netz aktiv ist, W-LAN zum Beispiel?
Eindeutig nein, und das beschreibt einen der größten Vorteile dieser Technik. Andere vorhandene Funknetze können keine Störungen verursachen, da insbesondere die Empfänger nur optische Signale erkennen können. Aber auch ein Parallelbetrieb mehrerer optischer W-LAN nebeneinander ist leicht zu realisieren. Es reicht eine einfache optische Abgrenzung, sogar Reispapier!

GD: Welche Datengeschwindigkeiten, also Datenraten, werden aktuell erreicht?
Im Labor erreichen wir mit RGB-LEDs 800, mit Weißlicht-LED 500 Megabit pro Sekunde (MBit/s). In einem Systemaufbau mit handelsüblichen Komponenten werden Datenraten von etwa 100MBit/s erreicht.(hsc)

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