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Offset‐QPSK (OQPSK)
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 52Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
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Summation der I‐ und Q‐Signale
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 53
Carrier + Shifted = Phase /4 – Carrier + Shifted = Phase 3/4
Carrier – Shifted = Phase –/4 – Carrier – Shifted = Phase – 3/4
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OQPSK vermeidet 180 Grad Phasensprünge
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 54Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
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Quadrature‐Amplitude‐Modulation (QAM)
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 55Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
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Konstellationsdiagramme im Detail
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 56
QAM‐16
QAM‐64
Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003 undBehrouz A. Forouzan, „Data Communications and Networking“, Fourth Edition, 2007
Anzahl Bits pro Symbol bei Verwendung von n‐Level ASK:
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Benötigte Bandbreite bei fehlerfreiem Kanal
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 57
ASK und PSK:
BT ist die für die Übertragung benötigte Bandbreite in HzR ist die Datenrate in bps0 < r < 1 ist ein systemabhängiger ParameterL ist die Anzahl codierter Bits
FSK mit F = f2 – fc = fc – f1:
MPSK: MFSK ohne Berücksichtigung von F :
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Beispielplot der spektralen Effizienz
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 58
Spektrale Effizienz
MPSK
ASK und PSKFSK narrowband
(F ~ fc)
MFSK
FSK wideband( F >> R)
L=2
L=4
L=8
L=2
L=4
L=8
L = Anzahl Bits pro SignalelementSystemparameter: 0<= r <= 1
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Bitfehlerraten von MFSK und MPSK
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 59
M=Anzahl Signalelemente
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
![Page 9: Offset QPSK (OQPSK)unikorn/lehre/gdrn/ss15...Offset‐QPSK (OQPSK) Grundlagen der Rechnernetze ‐Physikalische Schicht 52 Bildquelle: William Stallings, „Data andComputer Communications“,](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040507/5e425a51cb77fb087f0a522e/html5/thumbnails/9.jpg)
Beispiele für Übertragungsmedien
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 60
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Twisted‐Pair
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 61
Beispiel: 20m Cat‐5‐Patchkabel mitvier 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 undWilliam 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
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Coaxial‐Cable
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 62
Bandbreite bis zu 1GHz
Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003, undWilliam Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
![Page 12: Offset QPSK (OQPSK)unikorn/lehre/gdrn/ss15...Offset‐QPSK (OQPSK) Grundlagen der Rechnernetze ‐Physikalische Schicht 52 Bildquelle: William Stallings, „Data andComputer Communications“,](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040507/5e425a51cb77fb087f0a522e/html5/thumbnails/12.jpg)
Glasfaser
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 63
Bildquelle: Andrew S. Tanenbaum, „Computer Networks“, Fourth Edition, 2003, undWilliam Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
Beispiel: 50Gbps über
100km
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Glasfaser
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 64
Step‐Index‐Multimode
Graded‐Index‐Multimode
Single‐Mode
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
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Drahtlos
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 65Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
![Page 15: Offset QPSK (OQPSK)unikorn/lehre/gdrn/ss15...Offset‐QPSK (OQPSK) Grundlagen der Rechnernetze ‐Physikalische Schicht 52 Bildquelle: William Stallings, „Data andComputer Communications“,](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040507/5e425a51cb77fb087f0a522e/html5/thumbnails/15.jpg)
Gerichtet und Ungerichtet
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 66
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
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Zusammenfassung und Literatur
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 67
![Page 17: Offset QPSK (OQPSK)unikorn/lehre/gdrn/ss15...Offset‐QPSK (OQPSK) Grundlagen der Rechnernetze ‐Physikalische Schicht 52 Bildquelle: William Stallings, „Data andComputer Communications“,](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040507/5e425a51cb77fb087f0a522e/html5/thumbnails/17.jpg)
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
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 68
![Page 18: Offset QPSK (OQPSK)unikorn/lehre/gdrn/ss15...Offset‐QPSK (OQPSK) Grundlagen der Rechnernetze ‐Physikalische Schicht 52 Bildquelle: William Stallings, „Data andComputer Communications“,](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022040507/5e425a51cb77fb087f0a522e/html5/thumbnails/18.jpg)
Literatur[Stallings2004] William Stallings, „Data andComputer Communications“, Seventh Edition, 20043.1 Concepts and Terminology3.3 Transmission Impairments3.4 Channel Capacity3.A Decibels and Signal Strength4.1 Guided Transmission Media5.1 Digital Data, Digital Signals5.2 Digital Data, Analog SignalsB.1 Fourier Series Representation of Periodic Signals
Grundlagen der Rechnernetze ‐ Physikalische Schicht 69