Kommunikation über Funkwellen

Glasfaser

Step‐Index‐Multimode

Graded‐Index‐Multimode

Single‐Mode

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

Kommunikation über Funkwellen

Kommunikation über Funkwellen

Drei Arten der Wellenausbreitung

• Unter 2MHz – oberflächennahe Bodenwelle: folgt der Erdkrümmung

• Interaktion mit der Erdoberfläche und sog. Diffraktion

• Zwischen 2MHt bis 30MHz – Raumwelle: folgt der Erdkrümmung

• Reflektion (genauer sog. Refraktion) mit der Ionosphäre

• über 30MHz – Sichtverbindung (Line‐of‐Sight (LOS)): i.w. gerade

• LOS bedeutet nicht, dass Sender und Empfänger sich sehen müssen

Damit höhere Datenübertragungsraten immer LOS

Unterscheidung zwischen gerichteter und ungerichteter Übertragung

• Frequenzspektrum 1GHz bis 40GHz (Mikrowellenbereich) ermöglicht stark  gerichtete Kommunikationsweg (Parabolantenne)

• Frequenzspektrum 30MHz bis 1 GHz (Radiowellenbereich) für omnidirektionale Kommunikationswege

Beeinträchtigungen bei LOS: Pfadverlust, (atmosphärische) Absorption,  Mehrwegeausbreitung (Details siehe z.B. VL DraKo)

Zusammenfassung und Literatur

Zusammenfassung

• Übertragung von Bits mittels physikalischer Signale

• Encoding und Modulation

• 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‐Kapazität: obere Grenze der Datenrate unter  Berücksichtigung von bestimmten Störungen

• Nyquist‐Bandbreite: wie viele Signalzustände werden 

benötigt (keine Aussage über Einfluss von Störungen)

Literatur

[Stallings2014] William Stallings, „Data and 

Computer Communications“, Tenth 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

A.1 Fourier Series Representation of Periodic Signals