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Dienste und Infrastrukturen für mobile Netze · Basistechnologien · Michael Dyrna
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anderen Sprachen trennen und sein Gegenü ber somit verstehen, wä hrend ihm die anderen Sprecher
wie Hintergrundrauschen vorkommen.
Wie sind nun die Codes zu wä hlen, damit die ü berlagerten Signale beim Empfä nger wieder entziffert
werden können? Wir fassen im folgenden jeden Code als einen Vektor von Nullen und Einsen auf.
1. Die Codes mü ssen zueinander orthogonal sein. Das bedeutet, dass das Skalarprodukt von zwei
(verschiedenen) Codes 0 ergeben muss. Aus der analytischen Geometrie ist bekannt, dass die Dimen-
sion der Vektoren (also hier die Länge des Codes) gleich der Anzahl möglicher orthogonaler Vek toren
ist. Um also n verschiedene Kanä le mittels Code-Multiplex zu etablieren, mü ssen die Codes mindes-
tens n Bit lang sein.
2. Die Codes mü ssen eine gute Autokorrelation aufweisen. Das bedeutet, dass das Produkt jedes Co-
des mit sich selbst möglichst groß sein muss.
Ein Bit ist in diesem mathematischen Modell die Zahl 1 oder +1. Das Codieren eines Bit durch den
Sender entspricht einer Multiplikation des Bit mit dem Code-Vektor. Die physikalische Ü berlagerung
der Codes bei der Ü bertragung entspricht der Addition dieser Daten-Code-Produkte. Der Empfä nger
multipliziert den empfangenen Vektor mit dem ihm bekannten Code. Da fü r jeden Code eine gute
Autokorrelation gefordert war, ist das Ergebnis entweder deutlich grö ß er als Null (dann wurde das
Nutzdatenbit +1 empfangen) oder deutlich kleiner als Null (dann wurde das Nutzdatenbit 1 emp-
fangen). Die Nutzdaten sind somit rekonstruiert.
Der besondere Vorteil dieses Verfahrens gegenüber Frequenz - und Zeit-Multiplex ist, dass die Anzahl
der Kanä le keine harte Obergrenze hat, sondern es kann immer noch ein Teilnehmer in das System
aufgenommen werden. Dann steigt zwar der Rauschpegel an, jeder Teilnehmer kann aber immer noch
kommunizieren wenn auch mit einer geringeren Ü bertragungsrate, weil die Fehlerkorrektur in einer
hö heren Schicht mehr Fehler korrigieren muss. (Bei FDM und TDM dagegen ist die Obergrenze
durch die Anzahl der Frequenzbänder und Time Slots fest vorgegeben.)
Ein offensichtlicher Nachteil von CDM ist, dass der Digitalteil der Endgerä te sehr komplex ist.
Außer dem macht der Fast-Fading-Effekt eine Anpassung der Sendeleistung mehrere tausendmal pro
Sekunde nö tig, damit kein Sender die anderen ü bertö nt und eine Decodierung der Signale der
schwä cheren Sender unmöglich macht.
5. Zugriffsverfahren
Mit dem Multiplex-Verfahren (oder einer Kombination mehrerer Multiplex-Verfahren) haben wir nun
unterschiedliche Kanäle etabliert.
Zugriffsverfahren umfassen nun alle Mechanismen, die nö tig sind, um den Zugriff mehrerer Nutzer
auf diese Kanäle zu regeln.
Das primitivste Zugriffsverfahren wä re, dass jeder Kanal statisch einem Sender-/Empfänger -Paar zu-
geordnet wü rde. Das ist vermutlich der Grund dafü r, dass in der Literatur sehr hä ufig Multiplex- und
Zugriffsverfahren verschwimmen und begrifflich nicht deutlich voneinander abgegrenzt werden.
Zunä chst stellt sich die Frage, warum nicht einfach vielfach erprobte Zugriffs-
verfahren aus dem Bereich der leitungsgebundenen Netze verwendet werden.
Diese Frage soll am Beispiel des CSMA/CD-Verfahrens (Carrier Sense Multiple
Access with Collision Detection), das im Ethernet verwendet wird, geklä rt
werden.
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