35 Jahre lizenzfreie Frequenznutzung: Die Grundlage des WLAN feiert Geburtstag

Veröffentlicht am: 9. Juni 2020 Autor: Ralf Koenzen Veröffentlicht in Netzpolitik, Technologie Keine Kommentare

35 Jahre ist es her, dass jenseits des Atlantiks eine Entscheidung getroffen wurde, die zu einem der elementarsten Game Changer in der Geschichte der Kommunikationstechnologie werden sollte. Unlizenziertes Spektrum für die zivile Nutzung – was sperrig klingt, wurde zur Grundlage für eine Technologie, die unser aller Leben ebenso radikal verändert hat wie das Internet selbst: das Wireless LAN.

Tablets, Smartphones, Hotspots, Smart Home: Milliarden von Geräten und die damit verbundenen Anwendungen verändern seither unseren Alltag und wären ohne WLAN gar nicht denkbar, dasselbe gilt für die enormen Produktivitätssprünge, die durch die drahtlose Digitalisierung von Geschäftsprozessen überhaupt erst ermöglicht wurden. Doch der Erfolg hat eine lange Geschichte.

US-Behörde FCC als Wegbereiter

Der als erste Entwicklungsstufe des WLANs bekannte Technologie-Einsatz lässt sich in die Zeit des Zweiten Weltkriegs zurückverfolgen. Zwei österreichische Kulturschaffende versuchten mit ihrem „Frequency Hopping“-Patent, einem schnellen Wechsel von Frequenzen, selbstspielende Klaviere mit einem Film zu synchronisieren. Die Versuche riefen allerdings das Militär auf den Plan, und das Synchro-Modell wurde einige Jahre später zur Tarnung in Torpedos eingesetzt. In den kommenden Jahren wurden weltweit weitere Technologien ausprobiert, es folgte unter anderem das „Aloha-Net“, das dem heutigen WLAN sehr stark ähnelte, bis schließlich im Jahr 1988 das erste „richtige“ WLAN auf den Markt kam.

Möglich wurde dies durch eine richtungsweisende Entscheidung der US-amerikanischen Zulassungsbehörde Federal Communications Commission (FCC). Vor 35 Jahren, am 9. Mai 1985, verabschiedete die FCC das weltweit erste Dokument, das die Frequenzspreizung für den zivilen Gebrauch genehmigte und der exklusiven Nutzung durch das Militär ein Ende setzte. 1997 zogen dann erstmals die Standardisierer nach: Das Institute of Electrical and Electronics Engineers, kurz IEEE, verabschiedete den ersten offiziellen WLAN-Standard (802.11), der es auf 2 Mbit/s Datendurchsatz brachte.

ELSA Airlancer MC-2 in einem PCI-Adapter

Der kommerzielle Durchbruch gelang jedoch erst Anfang der 2000er Jahre mit dem zweiten WLAN-Standard, als sich der Technologiekonzern Apple entschloss, das 11 Mbit/s schnelle 802.11b standardmäßig in seine MacBooks einzubauen. Ab diesem Zeitpunkt merkten auch wir – damals noch bei unserer Vorgängerfirma ELSA -, dass die Nachfrage erheblich anzog.

Europa: Mikrowellen und Kleinstaaterei standen im Weg

Seither hat sich das WLAN nicht nur zu einer der wohl elementarsten Kommunikationstechnologien entwickelt. Es entstand auch eine boomende Branche mit einem bis 2023 geschätzten Umsatz von drei Milliarden US-Dollar weltweit.

Dabei hatte die Technologie in Europa ordentliche Startschwierigkeiten. Anders als in den USA war das „erste WLAN-Band“ – das 2,4 GHz ISM-Band –  damals noch nicht zum öffentlichen Gebrauch freigegeben. Es war, und das ist kein Scherz, für Mikrowellen reserviert, die ebenfalls das 2,4 GHz-Band nutzen. Das änderte sich erst in den frühen 1990er Jahren, als sich 1992 und 1993 eine breite Allianz für die Nutzung des Bandes für Datenkommunikationsanwendungen formierte. Es galten zwar innerhalb Europas verschiedene nationale Regeln, die mitunter bizarre Züge annahmen. So durfte in Belgien zunächst nicht über die Straße gefunkt werden, in Italien mussten für das lizenzfreie Spektrum Rechte erworben werden und Frankreich stellte gerade mal vier Kanäle zur Verfügung. Von einem echten „digitalen Binnenmarkt“ war man also seinerzeit noch meilenweit entfernt. Dennoch war die resultierende Freigabe der Startschuss für den Siegeszug von WLAN auch in Europa.

Rasch entwickelte sich WLAN nicht nur zu einem Trend, sondern zu etwas Essenziellem. Die digitalisierte Gesellschaft setzte schnell in allen Lebenslagen auf Mobilität und Flexibilität. Das war übrigens schon 2005 so: In diesem Jahr wurden in der Europäischen Union mehr Laptops (mit WLAN-Funktion) als Desktop-PCs verkauft. Heute sind solche Tower nur noch in bestimmten Arbeitsbereichen im Einsatz – etwa bei Arbeitsplätzen, die eine große Rechenkapazität benötigen oder beim Gaming.

WLAN hingegen findet man heute überall. Im Café, Hotel oder der Shopping-Mall gehört es zum guten Ton, den Kunden einen Gratis-Hotspot zur Verfügung zu stellen. Das gilt auch für öffentliche Plätze: Die gesellschaftliche Bedeutung von WLAN zeigt auch das europäische Förderprojekt WiFi4EU, dessen letzte Runde letzte Woche eingeleitet wurde. Vor allem aber in Unternehmen ist die drahtlose Vernetzung heute Grundlage unzähliger digitalisierter Prozesse.

Frequenzpolitik zieht nach

Der rasche Siegeszug der Technologie blieb aber nicht folgenlos. Mit der zunehmenden Verbreitung WLAN-fähiger Geräte stieß das 2,4 GHz-Band zunehmend an seine Grenzen und mehr Bandbreite musste her. Vor gut 16 Jahren war es dann erstmals soweit: die lizenzfreie Nutzung war von da an auch in Teilen des 5 GHz-Bandes möglich, die verfügbare Bandbreite stieg in Europa auf rund 500 MHz an. Dass dies mit teils erheblichen Restriktionen, beispielsweise zum Schutz von Radarsystemen, einherging, wurde dankend in Kauf genommen.

Außerdem blieb die Entwicklung 2003 alles andere als stehen. Ganz im Gegenteil: der Siegeszug von WLAN nahm bedeutend Fahrt auf. Prognosen sagen, dass wir in diesem Jahr weltweit mehr als 25 Milliarden aktive WLAN-Geräte besitzen werden – eine unfassbar große Zahl von Clients, die mit schnellem Internet versorgt werden wollen.    

Auch hier nimmt die FCC erneut eine treibende Rolle ein: Als erstes Land der Welt haben die USA im April dieses Jahrs einstimmig beschlossen, rund 1.200 MHz (5925-7125 MHz) an Frequenzspektrum im 6 GHz-Frequenzband für die Nutzung durch WLAN freizugeben. Ein ganz klares Signal für das immense Zukunftspotenzial, das man dem WLAN attestiert.

Auch Europa steht in den Startlöchern

Nun müssen die Regulatoren in Europa erneut nachziehen, damit auch hier Privatpersonen und Wirtschaft schnellstmöglich die Vorteile von Wi-Fi 6E, wie die Wi-Fi Alliance das WLAN im 6 GHz-Band nennt, nutzen können. Aus Expertenkreisen heißt es, dass ein Zusatzspektrum von 500 MHz (5925–6425 MHz) im 6 GHz-Band für das Frühjahr 2021 erwartet werden darf. Das wäre zwar deutlich weniger als in den USA, aber dennoch ein immenser Schritt nach vorne!

So steht 35 Jahre nach der „Geburtsstunde“ des lizenzfreien Datenfunks die Tür ganz weit auf für den nächsten großen Innovationssprung. Es locken Übertragungsgeschwindigkeiten von 2 Gbit/s für Smartphones, PCs und Co. und Latenzzeiten von weniger als 2 Millisekunden. Letztere dürften vor allem für IoT oder VR-Anwendungen hochspannend sein und könnten sich als ernsthafte, kostengünstige Alternative zu lokalen 5G-Netzen in der Industrie entpuppen.

Wir freuen uns auf das was da mit 6 GHz-WLAN auf uns zukommt! Und darauf, die Erfolgsgeschichte des lizenzfreien Spektrums noch viele Jahre fortzuschreiben.

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