Computernetzwerke

gegenüber dem ASK weniger Störspektren, dafür benötigt es eine höhere Bandbreite. Unterschiedliche Frequenzen repräsentieren die einzelnen Sendesymbole. Die einfachste FSK ist eine reine An-/Aus-Modulation, was wie OOK als Sonderfall des ASK verstanden werden kann.

    Abbildung 4.8: Die digitalen Modulationsverfahren firmieren unter Shift Keying.
    ■ 2-FSK: Durch Verwendung von zwei phasenverschobenen Trägern (2-FSK) sind zwei Frequenzstufen möglich, was eine bessere Ausnutzung der Bandbreite ermöglicht.
    ■ GFSK: Eine weitere Verbesserung der FSK ergibt das Gaussian Frequency Shift Keying, bei dem das rechteckförmige Datensignal mit einem gaußförmigen Filter geglättet wird, sodass weniger Störspektren auftreten.
    ■ PSK, BPSK: Das Phase Shift Keying gibt es in den typischen Ausführungen BPSK (Binary) und QPSK (Quadratur). Bei der BPSK wird zwischen zwei Phasenlagen umgeschaltet (umgetastet). Die Phasenlage 0° Grad entspricht dem digitalen Einssignal und die Phasenlage 180° dem digitalen Nullsignal, sodass hiermit ein Bit (1 oder 0) transportiert werden kann.
    ■ MSK: Das Minimum Shift Keying ist eine Sonderform des FSK mit Phasenmodulation. Es entspricht im Prinzip dem QPSK.
    ■ QPSK: Das Quadrature Phase Shift Keying (4-PSK) arbeitet mit vier verschiedenen Phasensprüngen bei 45°, 135°, 225° und bei 315°, womit zwei Bit pro Hz ermöglicht werden.
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(0100)
(0101)

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    Abbildung 4.9: Die 16-QAM überträgt vier Bit pro einzelnes Symbol.
    Die digitalen Modulationsverfahren übertragen grundsätzlich Symbole, die für die Kommunikationspartner eindeutig definiert sind. Die Symbole werden in einer real komplexen Ebene gezeigt und können - je nach verwendetem Verfahren - über Amplituden, Frequenzen oder Phasen dargestellt werden.
    Die Quadrature Amplitude Modulation ist eine Kombination aus Phasen- und aus Amplitudenmodulation, dabei werden mindestens zwei um 90° phasenverschobene Trägersignale amplitudenmoduliert. Das Sendesignal ergibt sich durch die Addition der Trägersignale.
    Die Anzahl der jeweils verfügbaren Symbole wird als Zahl vorangestellt, wie 16-QAM (4 Bit pro Symbol) oder 64-QAM (6 Bit pro Symbol) oder auch 1024-QAM (10 Bit pro Symbol). In der Abbildung 4.9 ist 16-QAM in der üblichen Darstellung mit der Inphase-Komponente (I) auf der x-Achse und der Quadraturkomponente (Q) auf der y-Achse aufgetragen.
    4.3.2 Reichweiten und Antennen
    Funkwellen breiten sich im freien Raum grundsätzlich in allen Richtungen aus und können von Gegenständen gedämpft oder auch reflektiert werden. Dies hat zur Folge, dass sich eine Mehrwegeausbreitung der Funkwellen ergibt und das gesendete Signal nicht nur einmal, sondern auf Umwegen gleich mehrmals zum Empfänger gelangt. Deshalb kann es zu großen und schnellen Schwankungen der Empfangsleistung kommen, insbesondere wenn sich ein Teilnehmer bewegt (Mobilfunk). Mit unterschiedlichen Methoden wird versucht, diesem unvorhersehbaren Phänomen zu begegnen (Statistik, Wahrscheinlichkeitsrechnungen) und im Idealfall sogar einen Nutzen daraus ziehen zu können, wie es etwa mithilfe der MIMO-Technik (Kapitel 4.2.1) praktiziert wird.
    Die für WLANs notwendige Antenne ist oft am Rand der internen Elektronik oder der Einsteckkarte oder im Gehäuse des Gerätes selbst integriert. Damit bleibt die Reichweite auf den üblichen Bereich eines WLAN von typischerweise ca. 30 m im Radius begrenzt. Leider verfügen viele der integrierten WLAN-Adapter nicht über die Möglichkeit, hier auch eine externe Antenne anschließen zu können, und wer dies vorhat, sollte sich unbedingt vor dem Kauf erkundigen, ob eine entsprechende Buchse (für die es auch passende Stecker gibt) vorgesehen ist.
    Exkurs
    Je nach WLAN-Gerät ist möglicherweise eine Buchse für den Anschluss einer externen Antenne vorhanden, die die Reichweite gegenüber der internen Antenne beträchtlich steigern kann.
    Die WLAN-Reichweiten werden von den Herstellern meist als zu hoch angegeben, und die mitunter versprochenen 300 m lassen sich höchstens dann erreichen, wenn zwischen den Geräten eine gerade und direkte Sichtverbindung (LOS: Line of Sight) gegeben ist. Wände, Möbelstücke und ähnliche »Hindernisse« reduzieren nicht nur die Reichweite,