Frequenzpiraterie für jeden

"Software-Radio" sucht sich selbsttätig freie Funkfrequenzen

Ein Fernseher ist ein Fernseher, ein Schnurlos-Telefon ein Schnurlos-Telefon und ein Walkie-Talkie ein Walkie-Talkie? So ganz sicher ist das in Zukunft nicht mehr.

Es ist so eine Sache mit der Freiheit: Nichts ist wirklich kostenlos, wenn auch manches zugegebenerweise völlig umsonst, die freie Liebe ist ebenso rar gesät wie freie Parkplätze in der Großstadt und auch freie Frequenzen sind äußerst rar.

Das mag den erstaunen, der mit einem geeigneten Empfänger mal außerhalb des mittlerweile völlig verstopften UKW-Rundfunkbandes über die Bänder dreht und außer einem notorischen Rauschen absolut nichts hört. Selbst die Fernsehfrequenzen sind nicht durchgehend belegt und Frequenzen, auf denen nicht Rundfunk, sondern Sprechfunk gemacht wird, sind sogar die meiste Zeit ruhig. Das liegt auch in der Natur der Sache, schließlich ist ein Polizei-, Flug- oder Taxifunkkanal nicht zum Dauerschwätzen da, sondern soll gerade für dringende Meldungen frei sein. Längere blockierende Unterhaltungen würden ihn wertlos machen.

Werden die Funkfrequenzen wirklich voll ausgenutzt?

Klar ist allerdings auch, dass ein Funkkanal, der nur einige Prozent der Zeit überhaupt belegt ist, nicht sehr effizient ist. Bei der Datenübertragung ergibt sich dieses Problem nicht, beim Sprechfunk versucht man ihm bereits mit Techniken wie dem Bündelfunk beizukommen, bei dem in dem Moment, in dem die Sendetaste am Walkie-Talkie gedrückt wird, schnell ein freier Kanal gesucht und für die Dauer des Sprechdurchgangs dieser Verbindung zugeteilt wird: So steigt die Auslastung der Funkfrequenzen an. Auch bei den Funktelefonen, ob nun das Schnurlostelefon zuhause oder ein Handy unterwegs, ist dem Gerät keine Frequenz fest zugeteilt, sondern es wird im Moment des Sprechens ein freier Kanal bestimmt und belegt.

Für einige Funkanwendungen ist diese Technik jedoch nicht geeignet. Radioastronomen benötigen beispielsweise einen wirklich freien Kanal, damit sie mit ihren großen Schüsseln tatsächlich das Gras wachsen hören können und nicht das ZDF aus Wanne-Eickel. Deshalb waren die Fernsehkanäle 36 und 38 viele Jahre nicht für Fernsehausstrahlungen freigegeben und sind auch heute nur für lokale Füllsender bestimmt, da auf diesen Frequenzen unter anderem Wasserstoff im All beobachtet werden kann. Stattdessen nutzten die normalerweise nicht abstrahlenden Mini-Sender (Modulatoren) im Videorekorder diese freien Frequenzen.

Ebenso klappt die automatische Kanalbelegung nicht bei weit reichenden Verbindungen beispielsweise auf der Kurzwelle, da hier oft nur einer der an einer Verbindung Beteiligten gehört wird und so eine Frequenz irrtümlich für frei gehalten wird. Doch auch auf UKW tritt dieses Problem auf, dass eine Station mit einer zweiten funkt, doch eine dritte nur noch im Sendebereich einer dieser beiden Stationen ist. Beginnt die dritte mit einer vierten eine Verbindung, während von den ersten beiden gerade die Station am Drücker ist, die sie nicht hören kann, so glaubt sie, die Frequenz sei frei und stört stattdessen die Unterhaltung der ersten beiden Stationen.

Automatische Systeme sind im Funkbereich problematisch

Auch bei Satellitenverbindungen stellt sich die Situation am Satellit, der Funksignale vom halben Erdball empfängt, ganz anders dar als an der Bodenstation. Bereits im Flugzeug ist dies ein Problem, weshalb auch das Handytelefonieren im Flugzeug auch dann untersagt ist, wenn es sich hierbei nicht um ein Passagierflugzeug handelt, bei dem die Funksignale Fehlfunktionen auslösen wie eine Blockade des Radars, des Flugfunks oder gar Bewegungen der Steuerklappen. Nein, auch wer in einem Segelflieger oder Gleitdrachen ohne jede Elektronik unterwegs ist und sein Handy einschaltet, verursacht Ärger, da das Gerät nun nicht wie eigentlich gedacht nur die Signale einiger nahe liegender Basisstationen empfängt, sondern von Hunderten von Basisstationen. Schon beim Versuch, sich ins Mobilfunknetz einzubuchen, bricht so das Chaos aus und es wird nicht nur keine Verbindung zustande kommen, sondern es werden auch etliche bereits bestehende Funkverbindungen gestört.

Die automatische Funk-Frequenzbelegung klappt somit nur auf kurzen Strecken, wenn man fair mit anderen Funknutzern umgehen will und in definierten Frequenzbändern, damit sich nicht ein Taxifunker den Funkamateuren oder Radioastronomen in den Weg legt. Einzige denkbare Abhilfe war bislang die Spread Spectrum-Übertragung in Form von Ultra Wide Band, deren Kompatibilität mit den vorhandenen Funksystemen jedoch auch nur im Kurzstreckenfunk gegeben scheint.

Bislang sind Funkgeräte ob Sender oder Empfänger auch sehr genau auf ihre jeweilige Applikation ausgelegt. Nun berichtet der New Scientist, dass "Software-Radios", also programmierbare Funkeinheiten, die beliebige Frequenzen und Modulationsarten beherrschen, dies bald ändern könnten: Dasselbe Gerät könnte sich als WLAN-Karte, als GSM-Handy oder als Fernsehempfänger verhalten oder gar als Fernsehsender. Man müsste gar keine Piratensender mehr zusammenlöten, sondern nur ein Software-Radio "hacken".

Statt Löten nur noch hacken?

Das Problem der gegenseitigen Störungen der Interferenzen will man mit mehreren Antennen (Diversity) umgehen, die dann mehrfache Aussendungen im gleichen Frequenzbereich zulassen dürften, so wie es Agere schon mit "MIMO" (Multiple Input Multiple Output) zur Erhöhung der Bandbreite von WLANs getestet hat. Allerdings funktioniert dies wiederum nur im Kurzstreckenbereich mit Sendern, die auch ungefähr gleich stark beim Empfänger ankommen und mit Empfängern, die gleichzeitig auch Sender sind und die Empfangsqualität zu den Sendern zurückmelden können. Beim klassischen Rundfunk würde ein dann notwendig werdendes engmaschiges Funknetz ähnlich den Mobiltelefonnetzen jedoch trotz dann geringerer Sendeleistungen der einzelnen Sender den Aufwand deutlich erhöhen.

Nach der freien Software sollen nun jedoch im Gnu Radio Projekt auch frei programmierbare Funkgeräte kommen. Mit dem Nachladen einer anderen Programmierung würde so aus einem CB-Funk-Gerät ein Polizeifunk-Walkie-Talkie, ein UKW-Stereosender mit RDS oder ein GPS-Störsender. Und wenn die RegTP den Störenfried suchen will, wird schnell wieder umprogrammiert auf ein braves WLAN

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