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<p>Bereits in der Frühphase der Funktechnologie, vor der Nutzung des Radios
als Unterhaltungsmedium, wurden Daten" übertragen, wenn man den Morsecode,
der ein Binärcode ist, als solche gelten lässt. Die drahtlose Technologie
ermöglichte es bereits in den 1910er Jahren, kurze Nachrichten und
Börsenkurse von Kostenstationen aus an Schiffe zu versenden, die für ihre
Passagiere "drahtlose Zeitungen" zusammenstellten. Aber so richtig begann die
Geschichte des Datenfunks im engeren Sinn erst Anfang der siebziger Jahre.
Zumindest laut einigen Autoren (Tanenbaum, Perkins) stand die Entwicklung des
Datenfunks in einer engen Verbindung sowohl zur Entwicklung des Internets als
auch des Ethernets.</p>
<p>Im Jahr 1971 wurden Funk- und Netzwerktechnologien im Rahmen des
Forschungsprojekts ALOHANET unter der Leitung von Norman Abramson an der
Universität von Hawaii erstmals zusammen eingesetzt. Die Universität von
Hawaii war auf sieben verschiedene Standorte auf vier Inseln verteilt.
ALOHANET ermöglichte es den Computern in den Außenstellen, mit dem
Zentralcomputer in Oahu zu kommunizieren. Das Netz war sternförmig aufgebaut,
die Außenstellen konnten miteinander nur über den Zentralcomputer Kontakt
aufnehmen. Ungefähr zur selben Zeit arbeitete ein junger Student namens Bob
Metcalfe an seinem Doktortitel. Im Rahmen seiner Studien begeisterte er sich
für die Arbeit von Abramson, und zwar so sehr, dass er nach seinem
Studienabschluss einen Sommer auf Hawaii verbrachte, bevor er im
Forschungszentrum Xerox PARC (Palo Alto Research Center) zu arbeiten begann.
Die Forscher dort hatten bereits an einer Erfindung zu arbeiten begonnen, die
später als Personal Computer (PC) bekannt werden sollte. Doch die PCs im
Xerox PARC waren voneinander isoliert. Aufbauend auf seinem Wissen über
Abramsons Arbeit begann Metcalfe zusammen mit seinem Kollegen David Boggs an
einem lokalen Netzwerk zu arbeiten (Local Area Network = LAN). Dieses
Netzwerk wurde 1976 erstmals implementiert und auf den Namen Ethernet
getauft. In der Frühzeit des Radiozeitalters hatte man geglaubt, dass
elektromagnetische Wellen ein Medium in der Luft für ihre Ausbreitung
benötigen, das "Äther" genannt wurde. Diese Ansicht wurde zwar schon 1887 bei
Experimenten widerlegt, die zeigten, dass sich die Wellen auch in einem
Vakuum ausbreiten können, doch die Vorstellung eines Äthers hält sich
hartnäckig in der Alltagssprache. 1978 entwickelten die Firmen Xerox, DEC und
Intel gemeinsam einen Ethernet-Standard mit übertragungsraten von 10
Mbps.</p>
<p>Xerox kann den zweifelhaften Ruhm für sich in Anspruch nehmen, in seinen
Labors bahnbrechende Entwicklungsarbeit geleistet, doch deren kommerzielle
Ausschlachtung dann anderen überlassen zu haben. 1979 verließ Metcalfe Xerox,
weil es sich für seine Erfindung über die Standardisierung hinaus wenig
interessierte, und gründete die Firma 3Com. 1980 begann eine Arbeitsgruppe
der IEEE mit der Entwicklung eines herstellerunabhängigen Standards für LANs,
was 1983 in die Verabschiedung des Ethernet-Standards 802.3 mündete. Ungefähr
zur selben Zeit begann 3Com Ethernet-Adapter zu verkaufen, mit denen IBM-PCs
an ein lokales Netz angeschlossen werden konnten. Ethernet ist heute die
verbreitetste Technologie für LANs und diente auch als Grundlage für die
Entwicklung eines Standards für Wireless Local Area Networks (WLAN).</p>
<h2>Internet und Packet Radio</h2>
<p>In den Jahren 1968/69 hatten Forscher im Rahmen eines von der ARPA
(Advanced Research Projects Agency) gefärderten Projekts den Prototyp eines
Computernetzwerks auf der Basis der paketvermittelten Kommunikation
entwickelt. Im Herbst 1969 gelang es erstmals, vier Großrechner miteinander
zu verbinden. Die ARPA erkannte das Potenzial dieser Technologie für die
Bedürfnisse der Armee. Die Fahrzeuge der Armee in einer Kampfsituation haben
die Anforderung, miteinander und mit der Kommandozentrale in Kontakt zu
bleiben, obwohl sich ihre eigene Position ständig ändert und auf Grund der
Geländetopologie Verbindungen vorübergehend ausfallen können.
Paketvermittelte Kommunikation in einer mobilen, drahtlosen Umgebung erschien
als geeignetste Lösung. Die ARPA initiierte 1972 Forschungsarbeiten zur
Entwicklung eines Packet Radio Network (PRNet). Die Grundidee für das PRNet
der ARPA wurde in verschiedenen Umgebungen implementiert, in terrestrischen
Sendestationen und solchen aus der Luft, für Amateurfunk, Breitband,
Schmalband und für Satelliten. Das Grundkonzept des PRNet sah vor, dass sich
verschiedene Nutzer eine Frequenz in einem Sendenetz teilen. Theoretische
Studien ergaben, dass es besser ist, einen breiten Kanal zu haben, der
dynamisch geteilt wird, anstatt die Kommunikation in viele Kanäle
aufzuteilen. Dieses dynamische Teilen eines Teils des Spektrums erforderte
es, Spread-Spectrum-Technologie zu verwenden.</p>
<p>Spread Spectrum geht auf Forschungen der österreichischen Schauspielerin
Hedie Lamarr und ihres Ehemannes George Antheuil zurück. Ausgangspunkt ihrer
Idee war, eine Methode zu finden, wie es zu verhindern sei, dass die
funkgesteuerten Torpedos der US-Navy durch deutsche Störsender vom Ziel
abgebracht wurden. Ihre Idee war, das Steuersignal nicht auf einer festen
Frequenz, sondern in einer Folge zufällig erscheinender verschiedener
Frequenzen zu senden. Wenn der Empfänger die Abfolge der Spränge von Frequenz
zu Frequenz kennt, kann dieser das richtige Signal empfangen. Mithilfe von
Forschern am MIT wurde die Idee weiterentwickelt und 1942 ein Patent
angemeldet, doch das Verteidigungsministerium wollte vorerst nichts davon
wissen. Erst viele Jahre später, 1962, wurde Spread Spectrum erstmals
eingesetzt und bald zur Basis einer Reihe von Übertragungstechnologien.
Spread Spectrum nutzt vorhandene Bandbreite effektiver, ist weniger anfällig
fär Störungen durch Interferenzen und abhörsicherer. Auf der Basis
computergesteuerter Funkgeräte, die im Direct-
Sequence-Spread-Spectrum-Verfahren senden und empfangen, entwickelte die ARPA
bereits 1972 Netzwerke mit variablen Übertragungsraten zwischen 100 und 400
Kbps. Zugleich laufende Forschungen über paketvermittelte
Satellitenkommunikation führten zur Erkenntnis, dass diese verschiedenen
Netze, ARPANet, PRNet und SatNet, miteinander verbunden sein sollten.</p>
<p>Eine berühmte Technik-Demonstration verband einen fahrenden Lastwagen in
Kalifornien über das PRNet mit dem ARPANet, welches die Botschaften an die
Ostküste sandte, von wo aus sie per Satellit an das University College in
London verschickt wurden. Ein im Lastwagen in Kalifornien sitzender Forscher
sollte über diese Verbindung über verschiedene Netzwerke hinweg einen
Computer in London nutzen können. Das Experiment führte zu der Erkenntnis,
dass die existierenden Protokolle des ARPANet nicht dafür geeignet waren,
verschiedene Netze miteinander zu verbinden. Die Forschungen im Bereich der
Protokolle wurden intensiviert, was zur Entwicklung des TCP/IP-Protokolls
führte.</p>
<p>TCP/IP wurde mit der Absicht entwickelt, die Kommunikation "zwischen
Netzwerken" (engl. "internetworks") zu ermöglichen. Unabhängig vom physischen
Medium und der Topologie des jeweiligen Netzwerks sollte TCP/IP den
Datenaustausch zwischen den Netzwerken ermöglichen. Die ARPA beauftragte die
Firma Bolt Beranek and Newman (BBN) und die Universität von Kalifornien in
Berkeley damit, TCP/IP in Unix zu integrieren. Dieser Schritt begünstigte das
Durchsetzungsvermögen sowohl des Betriebssystems Unix als auch des
Internetprotokolls. Amerikanische Universitäten hatten gerade damit begonnen,
ihre Großrechner mit LANs zu verbinden, doch es fehlte ihnen an
Netzwerksoftware. Nach der erfolgreichen Implementierung von TCP/IP in die
Berkeley-Version des Unix-Betriebssystems (BSD Berkeley System Distribution)
begannen viele Universitäten, BSD zu verwenden und es zur Verbindung ihrer
LANs einzusetzen. 1983 hatte sich TCP/IP als wichtigstes Protokoll im ARPANet
durchgesetzt. Im schnell wachsenden Netz der Netze wurde immer häufiger vom
Internetwork gesprochen, bis die Bezeichnung Internet schließlich im
allgemeinen Sprachgebrauch hängen blieb. Da die Funknetztechnologie parallel
mit der TCP/IP-Protokollfamilie entwickelt wurde, wird das PRNet auch als das
erste Netzwerk mit "Internetbewusstsein" bezeichnet (Perkins, 2001).</p>
<p>Diese ersten Funknetze in den siebziger Jahren beruhten auf schwerer
militärischer Hardware mit hohem Energiebedarf. Ein Folgeprogramm zur
Entwicklung von Survivable Radio Networks (SURAN Überlebensfühige
Funknetzwerke) konzentrierte sich auf Low Cost Packet Radio (LPR). Ein
Mikroprozessor der (damals) modernsten Generation, ein Intel 8086, wurde zur
Ansteuerung des Radios benutzt. Von da an entwickelte die militärische
Forschung Konzepte weiter, die heute zu drahtlosem Internet im Schlachtfeld
ausgereift sind. Ein wichtiger Beitrag aus dieser Richtung ist die
Entwicklung dynamischer Routing-Protokolle. Die militärische Forschungsarbeit
über mobile Ad-hoc-Netze (1) mündete in eine Forschungsgruppe im Rahmen der
IETF mit der Bezeichnung Mobile Ad Hoc Networking Group MANET (2).</p>
<h2>Amateurfunker und Packet Radio</h2>
<p>Die wahren Helden des Datenfunks sind jedoch die Amateurfunker. Schon seit
den sechziger Jahren gab es angeblich Experimente mit Datenfunk. (3) In den
späten siebziger Jahren begannen erste Versuche der Hobbyfunker mit der
Übertragung von Datenpaketen per Funk. 1978 führte der Montreal Amateur Radio
Club Versuche mit Packet Radio auf Amateurfunk-Frequenzbändern durch. 1980
wurde der erste Terminal Node Controller (TNC) von Doug Lockhart in Vancouver
entwickelt. Die Funktionsweise von TNCs ist mit der eines Telefonmodems
vergleichbar, sie übersetzen die digitalen Informationen des Computers in
eine Form, die von Funkgeräten moduliert werden kann. Tucson Amateur Packet
Radio (TAPR) entwickelte 1982 den TNC-1 und 1984-85 den TNC-2. Die
Amateurfunker begannen Packet Bulletin Board Systems zu entwickeln,
Mailboxen, die über Funk miteinander kommunizieren. Die populären Hobbys Funk
und Computer fanden so zueinander und die Hobbyfunker schufen ab Mitte der
achtziger Jahre ein weltweites Kommunikationsnetz per Funk und Satellit. In
Deutschland schrieb Flori Radlherr aus München 1985 eine Software namens
Digicom 64, die auf Commodore-64-Computern lief und diesen die
Funkkommunikation ermöglichte, ohne einen teuren TNC anschaffen zu müssen.
Die Amateurfunkverbände der USA und Kanadas sponserten in den achtziger
Jahren die Computer Networking Conference, weil sie Interesse an einem Forum
für die Entwicklung großräumiger Funknetze Wireless Wide Area Networks
hatten, lange bevor die Industrie auf diese Möglichkeiten aufmerksam
wurde.</p>
<h2>Wavelan 802.11</h2>
<p>Im Jahr 1985 gab die Federal Communications Commission das
ISM-Frequenzband zur allgemeinen Nutzung frei. Die Öffnung des ISM-Bandes zur
lizenzfreien Nutzung ermöglichte es der Industrie, funkbasierte
LAN-Komponenten zu entwickeln. Da es aber noch keinen Standard gab,
entwickelten die Hersteller proprietäre Systeme, die miteinander nicht
kompatibel waren. Eine Arbeitsgruppe des IEEE begann Ende der achtziger Jahre
mit der Entwicklung eines Standards, der diesen Mangel beheben sollte. 1997
wurde der erste FunkLAN-Standard 802.11 herausgegeben.</p>
<p><br /></p>
<h3>Quellen</h3>
<p>(1) Homepage Charles Perkins, http://www.iprg.nokia.com/~charliep/<br />
(2) MANET, http://protean.itd.nrl.navy.mil/manet/manet_home.html<br />
(3) Die Behauptung, dass es Amateurdatenfunk schon in den sechziger Jahren
gab, wird im unten zitierten Artikel aufgestellt, konnte aber nirgends sonst
verifiziert werden: "Why Packet Radio?",
http://www.tapr.org/tapr/html/Fpktprm1.html</p>
<p><br /></p>
<h2>Siehe Auch</h2>
<p>- [WLAN] und [WPAN]<br />
- Standard [WLAN - 802.11]<br />
- [Essays und Erfahrungsberichte] zum Thema freie Bürgernetze.<br />
- [Freie, offene Funknetze im deutschsprachigen Raum]<br />
- [Fotos aus der Stephanstrasse in Moabit]<br />
<br /></p>
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