Carrier + Shifted = Phase /4 – Carrier + Shifted = Phase 3/4

Offset‐QPSK (OQPSK)

Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004

Summation der I‐ und Q‐Signale

Carrier + Shifted = Phase /4 – Carrier + Shifted = Phase 3/4

Carrier – Shifted = Phase –/4 – Carrier – Shifted = Phase – 3/4

OQPSK vermeidet 180 Grad Phasensprünge

Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004

Quadrature‐Amplitude‐Modulation (QAM)

Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004

Konstellationsdiagramme im Detail

QAM‐16

QAM‐64

Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003 und Behrouz A. Forouzan, „Data Communications and Networking“, Fourth Edition, 2007

Anzahl Bits pro Symbol bei Verwendung von n‐Level ASK:

Benötigte Bandbreite bei fehlerfreiem Kanal

ASK und PSK:

B

ist die für die Übertragung benötigte Bandbreite in Hz R ist die Datenrate in bps

0 < r < 1 ist ein systemabhängiger Parameter L ist die Anzahl codierter Bits

FSK mit F = f

– f

= f

– f

:

MPSK: MFSK ohne Berücksichtigung von F :

Beispielplot der spektralen Effizienz

Spektrale Effizienz

MPSK

ASK und PSK FSK 

(F ~f_c)

MFSK

FSK 

(F >> R)

L=2 L=4 L=8

L=2 L=4

L=8

L = Anzahl Bits pro Signalelement

Systemparameter: 0<= r <= 1

Bitfehlerraten von MFSK und MPSK

M=Anzahl Signalelemente

Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004

Beispiele für Übertragungsmedien

Twisted‐Pair

Beispiel: 20m Cat‐5‐Patchkabel mit vier Kabelpaaren (RJ45‐Stecker)

(z.B. für Gigabit‐Ethernet)

Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003, http://de.wikipedia.org/wiki/Twisted‐Pair‐Kabel und William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004

Category‐3

Category‐5

Kategorie Bandbreite

Cat3 16 MHz

Cat5 100 MHz

Cat6 200 MHz

Cat7 600 MHz

Coaxial‐Cable

Bandbreite bis zu   1GHz

Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003, und William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004

Glasfaser

Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003, und William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004

Beispiel: 

50Gbps über 

100km

Glasfaser

Step‐Index‐Multimode

Graded‐Index‐Multimode

Single‐Mode

Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004

Drahtlos

Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004

Gerichtet und Ungerichtet

Bildquellen: http://www.cisco.com/en/US/tech/tk722/tk809/technologies_tech_note09186a00807f34d3.shtml, http://mwrf.com/Articles/ArticleID/5488/5488.html und http://en.wikipedia.org/wiki/E‐plane_and_H‐plane

Zusammenfassung und Literatur

Zusammenfassung

• Übertragung von Bits mittels physikalischer Signale

• Basisband und Bandpass

• Einfluss der Kanalbandbreite auf die Datenrate

• Einfluss von Kanalstörungen auf die Datenrate

• Mehr Bits pro Signalelemente erhöht die Datenrate

• Mehr Bits pro Signalelemente erhöht die Fehlerrate

• Shannon‐Theorem als Obere Grenze der Datenrate 

Literatur

[Stallings2004] William Stallings, „Data and

Computer Communications“, Seventh Edition,  2004

3.1 Concepts and Terminology 3.3 Transmission Impairments 3.4 Channel Capacity

3.A Decibels and Signal Strength 4.1 Guided Transmission Media 5.1 Digital Data, Digital Signals 5.2 Digital Data, Analog Signals

B.1 Fourier Series Representation of Periodic Signals