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13.06.1997 - 

Übertragungstechniken im Netz

Die Technologie von Spread-Spectrum

Innerhalb der SST sind zwei Übertragungsmethoden relevant: das in Europa weniger gebräuchliche Direct-Sequence-Verfahren (DSSS), bei dem der 33,5 Megahertz breite Frequenzbereich in einige sehr breitbandige Kanäle aufgeteilt wird, und das intelligentere Frequency-Hopping-Verfahren (FHSS), welches den breiten Frequenzbereich in sehr viel mehr Kanäle unterteilt und zwischen diesen nach einem bestimmten Schema hin und her hüpft.

Bei DSSS werden die Daten auf einen bis zu 26 Megahertz breiten Kanal senderseitig auf- und empfängerseitig zurückgespreizt, um mit der Rückspreizung auch den Störpegel zu reduzieren (ähnlich dem Dolby-Prinzip in der Audiotechnik). Den höchsten Übertragungsraten als Vorteil des DS-Verfahrens, stehen als Nachteil ein höherer technischer Aufwand und letztlich doch Störmöglichkeiten durch starke Sender in Bandmitte sowie durch zukünftig weiter ansteigendes HF-Grundrauschen gegenüber. Beim FHSS hingegen ist der technische Aufwand geringer, und Störungen weicht das System durch Hüpfen (Hopping) auf ungestörte Kanäle aus. Dies ist besonders wichtig beim Betrieb drahtloser Netzwerke, in denen der Parallelbetrieb mehrerer Mobilgeräte gleichzeitige Datenübertragung auf verschiedenen Kanälen erfordert.

FH-Verfahren benutzt Pseudo-Zufallsprinzip

Das FH-Verfahren stellt kanalorientierte Funkverbindungen her, bei denen die Trägerfrequenz (beziehungsweise der Kanal) für Sender und Empfänger in kurzen, definierten Zeitintervallen innerhalb des Frequenzbandes nach einem Pseudo-Zufallsprinzip oder nach einer festen Kombination gewechselt wird. Die einzelnen Kanäle, die angesprungen werden, sind in einer Liste festgehalten.

Diese Liste (oder der Algorithmus, der die Liste generiert) ist nur den Sendern und Empfängern innerhalb einer Funkgruppe bekannt. Beim Aufbau einer Verbindung wird ein gerade freier Kanal ausgewählt, der dann für die festgelegte Intervallzeit (zum Beispiel 200 Millisekunden) benutzt wird.

Nach dieser Zeit wird zu einem anderen, freien Kanal gewechselt ("gehoppt"). Innerhalb jedes Sprunges kann ein Datenpaket übertragen werden. Der ständige Wechsel der Trägerfrequenzen gewährleistet hohe Kompromittiersicherheit, die mit abnehmender Intervallzeit und steigender Kanalanzahl zunimmt.

Der Betrieb drahtloser Netzwerke mit Spread-Spectrum im 13-Zentimeter-Band auf Frequenzen zwischen 2,40 und 2,4835 Gigahertz ist in Europa anmelde- und gebührenfrei. Voraussetzung für den Betrieb ist eine Allgemeingenehmigung und die Zulassungskennzeichnung der Geräte.

Client-Server

Datenfunkgeräte der neuesten Generation sind mobile Industriecomputer, die unter dem Betriebssystem DOS beziehungsweise DOS/Windows arbeiten und über integrierte Funkmodule Verbindung zu ihrem Netz halten. Den Übergang vom bestehenden Kabelnetz zum drahtlosen Netz bilden dabei LXE-Funkbrücken. Die Funktion einer Funkbrücke ist vergleichbar mit der einer herkömmlichen LAN-Bridge, die ebenfalls zwei LAN-Segmente miteinander verknüpft. Drahtlose LANs können nur dann zufriedenstellend arbeiten, wenn die Übertragungsrate der Funkkomponenten sehr hoch ist.