Computernetzwerke

die Erkennung im Empfänger erleichtert. Prinzipiell wird die Signalstärke zugunsten einer größeren Bandbreite reduziert, wie es in der Abbildung 4.10 vereinfacht visualisiert ist.

    Abbildung 4.12: Das ursprüngliche Signal wird bei DSSS gespreizt, sodass es eine höhere Bandbreite aufweist.
    DSSS arbeitet mit einer festen Frequenz, die sich meist (per Software) festlegen lässt, was immer dann von Bedeutung ist, wenn mehrere verschiedene WLANs verwendet werden, die sich gegenseitig nicht stören sollen, sodass die einzelnen Access Points dann auf unterschiedliche Frequenzen einzustellen sind. Für europäische Geräte stehen 13 Kanäle (Tabelle 4.3) im 2,4-GHz-Band mit einer Bandbreite von jeweils 22 MHz zur Auswahl, für Geräte des amerikanischen Marktes nur elf Kanäle, weil die WLAN-Kanäle mit den Nummern 12 und 13 außerhalb des dort freigegebenen Frequenzbereiches liegen. Geräte für den japanischen Markt unterstützen mitunter noch einen 14. Kanal, der in Europa jedoch nicht verwendet werden darf.

Kanal Nr.
Center-Frequenz
Bereich
1
2,412 GHz
2401-2423 MHz
2
2,417 GHz
2406-2428 MHz
3
2,422 GHz
2411-2433 MHz
4
2,427 GHz
2416-2438 MHz
5
2,432 GHz
2421-2443 MHz
6
2,437 GHz
2426-2448 MHz
7
2,442 GHz
2431-2453 MHz
8
2,447 GHz
2436-2458 MHz
9
2,452 GHz
2441-2463 MHz
10
2,457 GHz
2446-2468 MHz
11
2,462 GHz
2451-2473 MHz
12
2,467 GHz
2456-2478 MHz
13
2,472 GHz
2461-2483 MHz
    Tabelle 4.3: Die in Europa zulässigen WLAN-Kanäle
    Für den Abstand der Center-Frequenzen zwischen benachbarten Kanälen sind 30 MHz gefordert, und mit der Bandbreite von 22 MHz pro Kanal ergibt es sich, dass sich benachbarte Kanäle überlappen. Deshalb können nur bestimmte Kanalgruppen innerhalb eines Empfangsbereiches ohne gegenseitige Beeinflussung betrieben werden. Beim Einsatz von sich überlappenden Kanälen innerhalb eines Empfangsbereiches werden zwangsläufig Kollisionen auftreten, die einen negativen Einfluss auf die Datenrate haben. Deshalb können maximal drei DSSS-Kanäle für einen Empfangsbereich vorgesehen werden, wofür dann die Kanäle 1, 7 und 13 zum Einsatz kommen müssen, damit der geforderte Abstand von 30 MHz zwischen den Center-Frequenzen erfüllt wird.
    Nach Möglichkeit sollte einer dieser Kanäle verwendet werden, insbesondere dann, wenn nicht auszuschließen ist, dass weitere WLANs (vom Nachbarn?) ebenfalls im gleichen Bereich aktiv sind, denn dann müssen sich die WLANs bei der Verwendung gleicher oder auch überlappender Kanäle die zur Verfügung stehende Bandbreite teilen, was auf Kosten der erreichbaren Datenrate geht.
    Die in der Tabelle 4.2 angegebene Kanalzuordnung gilt für die ursprüngliche sowie für die Versionen IEEE 802.11 b und g. Bei den WLANs, die mit 5 GHz arbeiten (a und h), gibt es hingegen 19 sich nicht überlappende Kanäle. Die Kanalbandbreite beträgt bei der Version IEEE 802.11.n 40 MHz statt wie bisher 22 MHz.

    4.3.5 Orthogonal Frequency-Division Multiplex
    Den Kern der WLAN-Weiterentwicklungen bildet das Orthogonal Frequency-Division Mul-tiplex -Verfahren (OFDM), das auch unter Multiträger-Modulationsverfahren (MCM, Multi Modulation Carrier) firmiert. Alle neueren Entwicklungen (ADSL, DVB-T, LTE) verwenden ein OFDM-Verfahren, das eine verhältnismäßig komplizierte Logik für die inverse Fourier-Transformation - die Umsetzung vom Frequenz- in den Zeitbereich - benötigt.
    Das Prinzip beruht auf einer parallelen Datenübertragung im Frequenzmultiplex. Hierfür werden verschiedene Übertragungskanäle (Träger) gebildet, die die Daten unabhängig voneinander übertragen können. Für jeden Kanal werden Unterfrequenzen (Sub Carriers) gebildet. Beim WLAN gibt es 53 Sub Carriers, die jeweils eine Bandbreite von 20 MHz aufweisen.
    Weil sich benachbarte Trägerfrequenzen um eine Phase von jeweils 90° voneinander unterscheiden, nennt man dies orthogonal. Vereinfacht kann man sich das so vorstellen, dass das spektrale Maximum eines Trägers genau dort liegt, wo der benachbarte sein Minimum hat, was zu einer geringstmöglichen gegenseitigen Beeinflussung führt.
    E
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    3
    Abbildung 4.13: Das Spektrum eines OFDM-Signals mit drei Sub-Trägern
    Q.
    Frequenz
    Die Trägerfrequenzen sind entsprechend der Dateninformation zu modulieren, sodass der modulierte Träger dann die Dateninformation transportiert. Aktuelle IEEE-WLANs unterstützen mehrere Modulationsarten und Kodierungsmöglichkeiten, die automatisch an die Qualität jedes einzelnen Sub-Trägers angepasst werden