Was ist eine TVWS-Antenne? Vollständiger Leitfaden

Die TVWS-Technologie (Television White Space) ist ein bahnbrechender Weg zur Anbindung unterversorgter Gebiete in der sich entwickelnden drahtlosen Kommunikationslandschaft. Doch was ist der Anker dieser Technologie? Der wichtigste Teil ist die TVWS-Antenne, die ungenutzte Rundfunkfrequenzen nutzt, um eine starke und umfassende Internetabdeckung zu gewährleisten. Lassen Sie uns die Funktionsweise dieser Antennen und ihre Bedeutung für die Überbrückung der digitalen Kluft untersuchen.

Das Konzept, die Funktionsweise und die Verwendung von TVWS-Antennen sowie die wesentlichen Aspekte der Nutzung dieses Spektrums werden in diesem Artikel behandelt. TVWS-Antennen bieten zuverlässige und anpassungsfähige Lösungen für moderne Kommunikationsprobleme, die von Breitbandverbindungen in ländlichen Gebieten bis hin zu städtischen Verbindungen und dem Einsatz des Internets der Dinge reichen. Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über TVWS-Antennen und ihre revolutionären Auswirkungen auf die Verbindung, insbesondere in unterversorgten Gebieten, indem er ihre Varianten, Vorteile und Designprobleme untersucht.

Einführung in TV White Space (TVWS)

Was ist TVWS?

Das nicht ausgelastete oder ungenutzte Funkfrequenzspektrum, das ursprünglich für Fernsehübertragungen vorgesehen war, wird als "TV White Space" bezeichnet. Um Interferenzen zwischen Fernsehsendern zu vermeiden, wurden mehrere Frequenzen zwischen den Kanälen unbesetzt gelassen. Durch die Umstellung vom analogen auf das digitale Fernsehen stehen diese weißen Flecken nun für verschiedene drahtlose Kommunikationsanwendungen zur Verfügung. Es gibt mehrere Verwendungszwecke für den TV-White Space, u. a. für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation, den drahtlosen Breitband-Internetzugang und andere drahtlose Anwendungen.

Ein Teil des Spektrums ist regionalen Fernsehsendern gewidmet, die mancherorts ungenutzt sind, und es gibt ungenutzte Frequenzen vor allem wegen der geografischen Entfernung, die zwischen Fernsehsendern auf demselben Kanal eingehalten werden muss. So ist es beispielsweise nicht möglich, dass ein Sender von Kanal 4 aus Paris und ein anderer aus Versailles sendet, da es sonst zu Interferenzen kommt. Microsoft fördert die Nutzung der weißen Flecken für lizenzfreie Dienste (z. B. Wi-Fi) auf globaler Ebene. Insbesondere gibt es in der Regel wenig bis gar keine TV-White Spaces in wünschenswerten/potentiellen geografischen Gebieten, wie z. B. in großen Städten und Vorstädten.

Bedeutung der Nutzung von ungenutzten TV-Frequenzen

Der zunehmende Bedarf an drahtloser Kommunikation macht eine effektive Nutzung des Frequenzspektrums unerlässlich. Ohne die laufenden Fernsehübertragungen zu stören, bietet TVWS eine bisher ungenutzte Möglichkeit zur Verbesserung der Verbindung. Aufgrund seiner Ausbreitungseigenschaften, zu denen eine große Reichweite und die Durchdringung von Hindernissen gehören, eignet es sich besonders gut zur Überbrückung der digitalen Kluft und zur Verbesserung der Konnektivität an Orten mit schwierigem Terrain oder unzureichender Infrastruktur. Darüber hinaus kann der Einsatz von TVWS dazu beitragen, eine integrativere und nachhaltigere globale Konnektivität zu schaffen.

In diesem Fall wurden die Frequenzen für eine bestimmte Anwendung zugewiesen, wie ein Schutzband, obwohl sie nicht genutzt werden. Diese weißen Flecken sind jedoch in der Regel natürlich zwischen genutzten Kanälen vorhanden, da die Zuweisung benachbarter Sendungen an Kanäle, die direkt nebeneinander liegen, beide Kanäle in schädlicher Weise beeinflussen kann.

Es gibt ungenutzte Funkfrequenzen, die entweder noch nie genutzt wurden oder aufgrund des technischen Fortschritts frei werden, sowie weiße Flecken, die aus technischen Gründen zugewiesen wurden. Vor allem der Übergang zum digitalen Fernsehen macht viel Platz zwischen etwa 50 MHz und 700 MHz frei. Dies ist darauf zurückzuführen, dass analoge Sendungen nicht wie digitale Sendungen in benachbarte Kanäle gepackt werden können. Dies bedeutet, dass mehr Sendungen ausgestrahlt werden können, während das Band auf weniger Kanäle komprimiert werden kann.

Was ist eine TVWS-Antenne?

Eine TVWS-Antenne ist eine Art Spezialantenne, die für den Betrieb im TV-White-Space-Frequenzband ausgelegt ist, das meist zwischen 470 und 698 MHz liegt. Diese Antennen sind für das Senden und Empfangen von Signalen in TVWS-Systemen unverzichtbar und ermöglichen eine Vielzahl von Anwendungen, darunter Notfallkommunikation, Breitband-Internetzugang und Konnektivität für das Internet der Dinge. Durch eine sorgfältige Konstruktion zur Maximierung der Leistung bei niedrigeren Frequenzen bieten TVWS-Antennen zuverlässige, starke Verbindungen über große Entfernungen und gewährleisten gleichzeitig eine hochwertige Kommunikation. Diese Antennen sind auch entscheidend für das Senden und Empfangen von Signalen, die eine Vielzahl von Hindernissen überwinden können, und bieten einen zuverlässigen Kommunikationskanal in ländlichen und abgelegenen Gebieten.

Wie die TVWS-Technologie funktioniert

Grundlagen des TVWS-Frequenzbetriebs

TVWS funktioniert in den unteren Frequenzbereichen des UHF-Spektrums, die normalerweise zwischen 470 MHz und 698 MHz liegen. Im Vergleich zu höherfrequenten Bändern wie Wi-Fi oder Mobilfunknetzen können sich die Signale auf diesen Frequenzen weiter ausbreiten und Hindernisse wie Wände, Gebäude und Vegetation besser überwinden. TVWS ist die beste Option für eine zuverlässige Kommunikation, da dieses Spektrum nicht voll ausgelastet ist, was auch die Möglichkeit von Störungen verringert.

Ausbreitungseigenschaften bei niedrigeren Frequenzen

Da TV-Übertragungen auf niedrigeren Frequenzen stattfinden (VHF und UHF, 54 bis 698 MHz), haben TVWS außergewöhnliche Langstreckenausbreitungsfähigkeiten. Sie haben ein großes Potenzial für drahtlose Anwendungen, die einen großen Übertragungsbereich erfordern, da sie problemlos Wände und andere Hindernisse überwinden können. Außerdem dürften TVWS an den meisten Orten allgemein zugänglich sein. Da es in ländlichen und vorstädtischen Gebieten weniger offizielle Fernsehsender gibt als in Großstädten, bieten diese Orte statistisch gesehen eine größere Auswahl an TVWS. Für Anwendungen, die eine große Bandbreite und eine hohe Bitrate erfordern, kann TVWS auch eine Vielzahl von Bandbreitenoptionen bieten.

• Erweiterte Reichweite - Die Abdeckung kann sich über mehrere Kilometer erstrecken, wodurch der Bedarf an mehreren Basisstationen oder Repeatern drastisch reduziert wird.
• Durchdringung von Hindernissen - TVWS-Signale können Mauern, Bäume und andere physische Hindernisse überwinden und eignen sich daher für den Einsatz in ländlichen, vorstädtischen und städtischen Gebieten gleichermaßen.
• Geringere Interferenzen - Der Betrieb in weniger überlasteten Frequenzbändern gewährleistet stabile und interferenzfreie Verbindungen, selbst in dichten Umgebungen.

Wozu dient eine TVWS-Antenne? (Anwendungen)

Die ungenutzten oder nicht belegten Frequenzen des Fernsehspektrums können mit einer TVWS-Antenne erschlossen und genutzt werden. IoT-Geräte (Internet der Dinge), ländliche Verbindungen, drahtloser Breitband-Internetzugang und andere drahtlose Kommunikationssysteme können alle von den Signalen profitieren, die diese Antennen in diesen weißen Flecken empfangen und senden können.

• Ländlicher Breitband-Internetzugang

Eine mögliche Lösung für die Probleme bei der Bereitstellung zuverlässiger und preisgünstiger Breitbandverbindungen in unterversorgten und ländlichen Gebieten ist die TV-White-Space-Technologie. Die TVWS-Technologie erweitert den Erfassungsbereich, nutzt lizenzfreie Frequenzen und macht sich die vorhandene Infrastruktur zunutze, um Internetanschlüsse an Orten bereitzustellen, an denen herkömmliche kabelgebundene Lösungen nicht praktikabel oder erschwinglich sind.

• Internetanbindung in Städten und Vorstädten

TVWS-Antennen helfen bei der Überbrückung von Versorgungslücken in städtischen und vorstädtischen Gebieten, in denen Mobilfunk- oder Wi-Fi-Signale nur punktuell oder unzuverlässig sind. Ein Beispiel für die Nutzung von TV-White Space zur Verbesserung der Konnektivität ist die Anbindung ländlicher Gegenden, aber ein kürzlich von Microsoft Research durchgeführtes Projekt nutzte die TVWS-Datenbank, um Menschen in einer städtischen Wohnanlage zu verbinden, die zuvor ohne Internet war. Es ist nur logisch, dass die mehr als dreißig Menschen, die in den staatlich subventionierten Sozialwohnungen in Cambridge leben, ihre kostenlose Internetverbindung als lebensverändernd empfanden, was unterstreicht, wie wichtig es ist, sich mit Fragen der städtischen Konnektivität zu befassen.

• Kommunikationsnetze für Notfälle

TVWS-Antennen schaffen zuverlässige Kommunikationsnetze für Rettungskräfte und Betroffene bei Notfällen, Naturkatastrophen oder Großveranstaltungen. So wurde beispielsweise während des Taifuns, der die zentralen Philippinen heimsuchte, ein TVWS-basiertes Netz eingesetzt, um Katastrophenhelfern und Opfern der Katastrophe ein sofortiges Kommunikationsnetz vor Ort zu bieten. Da TVWS eine viel größere Reichweite hat, können die Zugangspunkte bis zu mehreren Kilometern von der Kommandozentrale entfernt platziert werden, was normalerweise der Fall ist. Die Steuerung des Verkehrs rund um die Kommandozentrale ist dadurch wesentlich einfacher. Darüber hinaus können TVWS-Antennen in Innenräumen aufgestellt werden.

• Internet der Dinge (IoT)-Einrichtungen

IoT-Geräte in Branchen wie Smart Cities, Landwirtschaft und Umweltüberwachung werden durch TVWS-Antennen verbunden. Ihre große Reichweite und ihre Fähigkeit, Hindernisse zu durchdringen, verbessern die Produktivität und Nachhaltigkeit in einer Vielzahl von Branchen, indem sie Anwendungen wie intelligente Landwirtschaft, die Verfolgung von Wildtieren, die Überwachung der Luftqualität und die Verkehrsüberwachung ermöglichen. TVWS-basierte IoT-Netzwerke können in weniger dicht besiedelten Gebieten viel mehr Geräte gleichzeitig und größere Übertragungsgrößen pro Gerät unterstützen, wenn größere Bandbreiten zur Verfügung stehen.

• Videoüberwachungs- und Sicherheitssysteme

In mehreren Ländern wird TVWS in der Forschung und anderen F&E-Kommunikationssystemen ausgiebig genutzt, um die zukünftige 5G-Übertragung zu schaffen. Im Vergleich zu anderen Kommunikationskanälen bietet TVWS die Vorteile einer größeren Reichweite und einer schnelleren Übertragungsgeschwindigkeit. Dies wird für die neue Überwachungsmethode genutzt, die Bewegungen an einem abgelegenen Ort erkennt, an dem es schwierig ist, eine kabelgebundene Verbindung herzustellen. Der Grundstückseigentümer, der sich möglicherweise mehrere Kilometer entfernt befindet, erhält ein Bild der erfassten Bewegung.

• Maritime Kommunikation

TVWS dient als Fernkommunikationsspektrum, das sich zwischen Access Points (APs) befindet. Der AP bietet sowohl kabelgebundene Ethernet- als auch drahtlose WIFI-Konnektivität für die Endgeräte und führt den Datenaustausch zwischen TVWS und WIFI durch. Neben der Implementierung von GPS, Zeichen- und Bildübertragung, Audio- und Videokommunikation, Kameraüberwachung und anderen Funktionen verwendet das Kommunikationssystem das Socket-Übertragungsprotokoll, um eine End-to-End-Verbindung herzustellen. Es verwendet auch das H264-Videokompressionsformat, um eine reibungslose Videokommunikation zu gewährleisten.

Arten von TVWS-Antennen

• Yagi-Uda TVWS-Antennen

Yagi-Antennen sind Richtantennen mit einem hohen Gewinn, die sich gut für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen über große Entfernungen eignen. Sie werden häufig an abgelegenen Orten eingesetzt, wenn eine TVWS-Signalübertragung über große Entfernungen erforderlich ist.

• Omnidirektionale TVWS-Antennen aus Glasfaser

Die 360-Grad-Abdeckung erfolgt über Rundstrahlantennen, die das Signal in alle Richtungen abstrahlen. Wenn es in einem Stadtgebiet mehrere TVWS-Basisstationen gibt und das Signal zahlreiche Geräte in verschiedenen Richtungen erreichen muss, werden sie in der Regel eingesetzt. Aufgrund ihrer 360-Grad-Abdeckung eignen sich diese Antennen perfekt für Anwendungen wie IoT-Installationen und ländliche Breitbandnetze, die eine gleichmäßige Signalverteilung erfordern.

• Direktionale Panel-TVWS-Antennen

Im Gegensatz zu Yagi-Antennen bieten Panel-Antennen eine größere Abstrahlbreite, sind aber dennoch gerichtet. Sie werden in Situationen eingesetzt, in denen sowohl eine multidirektionale als auch eine weitreichende Abdeckung erforderlich ist. In Vorstadtgebieten mit mehreren TVWS-Basisstationen, in denen das Signal unterschiedliche Entfernungen und Richtungen zurücklegen muss, um die Geräte zu erreichen, werden häufig Panel-Antennen eingesetzt. Die kompakten und effektiven Richtantennen bieten eine gezielte Abdeckung für Punkt-zu-Punkt- oder Punkt-zu-Multipunkt-Kommunikationssysteme. Ihre leichte Konstruktion macht die Installation einfach.

• Sektorale TVWS-Antennen

Sektorantennen optimieren die Frequenznutzung an Standorten mit zahlreichen Nutzern oder Geräten, indem sie die Abdeckung in einzelne Sektoren aufteilen. Diese Antennen eignen sich besonders gut für den Einsatz in Industriegebieten oder Ballungsräumen.

Die wichtigsten Vorteile der TVWS-Antennen

TVWS ist ein erschwinglicher, praktischer und anpassungsfähiger Weg, um die Zahl der Anschlüsse zu erhöhen und unterversorgten Gemeinden Zugang zum Internet zu verschaffen, und bietet folgende Vorteile

1. Verbesserte Konnektivität: TVWS kann Breitbandanschlüsse für ländliche und abgelegene Gebiete bereitstellen, in denen herkömmliche kabelgebundene oder drahtlose Technologien nicht verfügbar oder wirtschaftlich nicht rentabel sind. Es kann die digitale Kluft überbrücken und unterversorgten Gemeinden Zugang zum Internet verschaffen.

2. Erhöhte Bandbreite: Die TVWS-Technologie bietet den Vorteil, dass Fernsehübertragungsfrequenzen, die nicht ausreichend genutzt werden oder nicht verfügbar sind, in der Regel in den unteren Frequenzbändern liegen. Auf diesen niedrigeren Frequenzen können größere Bandbreiten verfügbar sein, was zu schnelleren und zuverlässigeren Internetverbindungen führt.

3. Erweiterte Abdeckung: Im Vergleich zu Übertragungen mit höheren Frequenzen können TVWS-Signale weiter reichen und Hindernisse wie Bäume und Gebäude effektiver umgehen. Dadurch werden größere Abdeckungsbereiche möglich, was es für die Herstellung von Verbindungen an schwer zugänglichen Orten oder an Orten mit wenigen Menschen geeignet macht.

4. Kostengünstig: Der Aufbau von TVWS-Netzen kann kostengünstiger sein als die Installation neuer Kabel oder Mobilfunktürme. Die Nutzung der bestehenden TV-Infrastruktur kann den Bedarf an zusätzlichen Ausgaben verringern.

5. Dynamischer Frequenzzugang: Um verfügbare Frequenzen in einem bestimmten Gebiet zu finden und darauf zuzugreifen, verwenden TVWS-Geräte eine Frequenzdatenbank. Dieser dynamische Frequenzzugang maximiert die Nutzung der verfügbaren Ressourcen, indem er eine effektive und störungsfreie Frequenznutzung ermöglicht.

6. Störungsminderung: TVWS-Geräte sollen funktionieren, ohne lizenzierte Dienste oder laufende Fernsehsendungen zu stören. Um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, verwenden sie Methoden wie Spektrumsscanning und Geolokalisierungsdatenbanken.

7. Vielseitigkeit: Zu den Anwendungen für die TVWS-Technologie gehören der Internetzugang, die Unterstützung von IoT-Geräten (Internet der Dinge), intelligente Landwirtschaft, Notfallkommunikation und die Verbesserung der Wi-Fi-Abdeckung in Städten.

Designüberlegungen für TVWS-Antennen

Unterstützung von Frequenzbereichen und Bandbreiten

TVWS-Antennen müssen eine ausreichende Bandbreite für die vorgesehenen Anwendungen bieten und mit dem in dem Gebiet zulässigen Frequenzbereich arbeiten. Dies garantiert Spitzenleistungen und die Einhaltung von Vorschriften.
Die Sendeleistung der Antenne, die verwendete Frequenz, die Topografie und eventuelle Hindernisse in der Umgebung sind einige der Variablen, die die Reichweite von TVWS-Antennen beeinflussen können. Die Reichweite von TVWS-Antennen kann in der Regel mehrere Kilometer betragen, aber es ist wichtig, daran zu denken, dass Variablen wie Interferenzen, Hindernisse in der Sichtlinie und die Eigenschaften der Signalausbreitung bei der verwendeten Frequenz alle einen Einfluss haben können.

Verstärkung und Richtwirkung

Die Fähigkeit einer Antenne, Energie in eine bestimmte Richtung zu bündeln, wird durch ihren Antennengewinn gemessen. Normalerweise wird er in Dezibel (dB) gemessen. Ein stärkeres Signal kommt von einem kleineren Energiestrahl, der von einer Antenne mit höherem Gewinn konzentriert wird.

Die Reichweite und Zuverlässigkeit der drahtlosen Verbindung muss bei TVWS-Systemen maximiert werden, da das verfügbare Spektrum begrenzt ist. Dies gilt insbesondere für ländliche und abgelegene Gebiete, in denen die Benutzer weit von den Basisstationen entfernt sein können.

Größere Entfernungen zwischen dem Nutzer und der Basisstation werden durch den Einsatz von Antennen mit höherem Gewinn ermöglicht, die die Signalstärke erhöhen. Wenn es darum geht, unterversorgten Gebieten den Zugang zum Breitband-Internet zu ermöglichen, kann dies besonders hilfreich sein.

Antennen mit größerem Gewinn können auch Störungen durch andere Geräte, die denselben Frequenzbereich nutzen, verringern. Die Antenne kann die Wirkung von Störungen durch nahe gelegene Geräte verringern, indem sie die Energie in eine bestimmte Richtung konzentriert.

Es ist wichtig, daran zu denken, dass Antennen mit größerem Gewinn auch eine geringere Strahlbreite haben. Das bedeutet, dass die Antenne und die Basisstation richtig ausgerichtet sein müssen, um das stärkste Signal zu erhalten. Die Signalstärke kann erheblich reduziert werden, wenn die Antenne nicht richtig positioniert ist.

Größe und Gewicht

Kompakte, leichte Antennen vereinfachen die Installation und den Transport, insbesondere bei entfernten Standorten. Diese Eigenschaften erleichtern auch die Integration in die bestehende Infrastruktur.

Stecker Typ

Um eine reibungslose Integration in Kommunikationssysteme und -geräte zu gewährleisten, müssen TVWS-Antennen kompatible Anschlüsse haben. Dies beinhaltet die Kompatibilität mit weit verbreiteten Formaten und Standards. Als Beispiel verwenden TVWS Sektorantennen 1x TNC-Stecker und TVWS Yagi Antenne kommt mit 24″ koaxialen Schweineschwänzen mit N-Steckern nach KP Performance Antennas.

Vergleich von TVWS mit anderen Kommunikationstechnologien

Wi-Fi (2,4 GHz und 5 GHz)

TVWS ist eine drahtlose Verbindung, genau wie Wi-Fi, die jedoch andere Frequenzbereiche verwendet. Wi-Fi verwendet die Frequenzen 2,4 und 5 GHz, während TVWS die Bereiche 470 MHz bis 698 MHz nutzt. Hersteller, Antennenlänge, Funkgerätmodell und andere Variablen beeinflussen die Datenübertragungsgeschwindigkeit. Neue Funkgeräte können mehr als 50 Mbit/s unterstützen. Ähnlich ist die Wi-Fi-Geschwindigkeit von einer Reihe von Variablen abhängig, darunter Sichtlinie, Reichweite und andere, aber sie kann bis zu 1000 Mbit/s erreichen, wenn der IEEE 802.11ac-Standard verwendet wird. Ein wesentlicher Unterschied zwischen TV-White Space und Wi-Fi ist die Reichweite. Die Reichweite von TV-White-Space beträgt in der Regel 6 Meilen, kann jedoch aufgrund verschiedener Faktoren wie Sichtlinie und Rauschpegel variieren.

Carlson Wireless, einer der drei großen Hersteller von TV-White Space, behauptet, dass seine Funkgeräte eine Reichweite von bis zu 24,8 Meilen haben. Beide verbrauchen nur sehr wenig Strom, zwischen 20 und 100 Watt, je nach Hersteller, Gerät und Länge der Antenne, neben anderen Faktoren. Staatliche Sicherheitskriterien wie die Einhaltung von FIPS 197 (erweiterte Verschlüsselungskriterien) werden von beiden Methoden erfüllt. Während Wi-Fi in Städten gut funktioniert, ist TV-White Space in ländlichen Gebieten gut einsetzbar.

• Reichweite - TVWS bietet eine deutlich größere Reichweite als Wi-Fi und eignet sich daher für großflächige Anwendungen.
• Interferenzen - TVWS ist aufgrund seines Betriebs in nicht ausgelasteten Frequenzbändern weniger interferenzanfällig, während Wi-Fi in überlasteten Umgebungen Probleme hat.
• Anwendungen - Während Wi-Fi in Innenräumen mit hoher Netzdichte hervorragend funktioniert, ist TVWS besser für Verbindungen im Freien mit großer Reichweite geeignet.

Zellulare Netzwerke (4G/5G)

TVWS hat eine größere Reichweite als zellulares WLAN, da es eine höhere Durchdringung und eine größere Übertragungsreichweite hat, was einen nahtlosen drahtlosen Dienst ermöglicht. Die Verbindung mit der entsprechenden Basisstation geht verloren, wenn ein mobiler Nutzer den Dienstbereich des WLAN verlässt und keine Mobilfunkzelle für den Handover zur Verfügung steht. Mit TVWS kann eine reibungslose Verbindung hergestellt werden, was von entscheidender Bedeutung ist, da WLANs oft eine Vielzahl von drahtlosem Datenverkehr zulassen, insbesondere bandbreitenintensive Multimedia-Anwendungen. Das jetzt verfügbare 4G-Spektrum reicht zweifellos nicht aus, um diesen Bedarf zu decken. Mit TVWS kann die Netzkapazität erhöht und die Frequenzknappheit gemildert werden, indem die Bandbreite um bis zu Hunderte von MHz erhöht wird.

• Flächendeckung - TVWS bietet eine kosteneffiziente Flächendeckung für Gebiete mit geringer Dichte und unterversorgte Gebiete, während Mobilfunknetze erhebliche Investitionen in die Infrastruktur erfordern.
• Geschwindigkeit - Mobilfunknetze bieten in der Regel höhere Geschwindigkeiten, können aber an abgelegenen oder behinderten Standorten Probleme bereiten.
• Frequenznutzung - TVWS nutzt lizenzfreie Frequenzen und senkt so Betriebskosten und regulatorische Hindernisse.

Fallstudien und Real-World-Einsätze

• Microsoft Airband-Initiative:

Dieses Projekt schließt wichtige Verbindungslücken durch den Einsatz von TVWS für den Internetzugang in ländlichen Regionen in den USA und Afrika. Im Vergleich zu herkömmlichen Glasfaserkabeln kann TVWS über große Entfernungen und durch bewaldete Gebiete schneller und kostengünstiger übertragen. Das Projekt zielt auf den dringenden Handlungsbedarf während der COVID-19-Krise ab und arbeitet gleichzeitig daran, unterversorgte und ländliche Bevölkerungsgruppen an langfristige Internet-Alternativen anzuschließen.

• Googles Projekt Loon:

Googles Project Loon würde, wenn es auf TVWS angewandt wird, im Wesentlichen sein Netzwerk von Höhenballons nutzen, um Internetverbindungen in abgelegene Gebiete zu liefern, indem ungenutzte TV-Sendefrequenzen genutzt werden, wodurch der Internetzugang in unterversorgten Regionen durch die Nutzung der verfügbaren weißen Flecken zwischen den TV-Kanälen effektiv erweitert wird.

• Philippinen - Projekt zur Anbindung des ländlichen Raums:

In unterprivilegierten Gebieten hat die Einführung von TVWS für den Internetzugang zu bemerkenswerten Fortschritten in den Bereichen Wirtschaftswachstum, Gesundheitswesen und Bildung geführt. Das Potenzial von TVWS auf den Philippinen kann nicht unterschätzt werden, da zahlreiche Initiativen im Gange sind, um die Technologie und das Internet zu nutzen, um Dienstleistungen und Bildung für diejenigen bereitzustellen, die nur selten mit dem Internet verbunden sind. Um die Konnektivität zu verbessern und der Bevölkerung soziale Dienste anzubieten, hat sich die Nation für die Nutzung des TV-White Space entschieden.

Herausforderungen

• Regulatorische Hindernisse - Die Frequenzregulierung ist von Region zu Region sehr unterschiedlich und stellt eine Herausforderung für die breite Einführung dar.
• Ausrüstungskosten - Obwohl die Betriebskosten gering sind, können die anfänglichen Kosten für die Einrichtung erheblich sein.
• Gemeinsame Nutzung des Frequenzspektrums - Die Gewährleistung einer harmonischen Koexistenz mit lizenzierten Nutzern erfordert sorgfältige Planung und Koordinierung.

Schlussfolgerung

TVWS-Antennen sind wichtig, um das Potenzial des ungenutzten Fernsehspektrums zu erschließen und transformative Kommunikationslösungen zu ermöglichen. Dank ihrer großen Reichweite, ihrer Fähigkeit, Hindernisse zu durchdringen, und ihrer Kosteneffizienz sind sie von unschätzbarem Wert für die Lösung von Konnektivitätsproblemen, insbesondere in ländlichen und unterversorgten Gebieten. Da sich der technologische Fortschritt und die rechtlichen Rahmenbedingungen ständig weiterentwickeln, spielen TVWS-Antennen eine zentrale Rolle bei der Gestaltung der Zukunft globaler Kommunikationsnetze, indem sie Kluft überbrücken und die Inklusion fördern.