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Wie funktionieren Datenübertragungen mittels Wellen (Physik)
Hallo,
seit längerer Zeit brennt folgende Frage in mir (und irgendwie will ich es jetzt wissen): wie funktioniert das eigentlich mit den Frequenzen oder auch mit den Kabeln und dem Datentransport?
Nehmen wir mal Handys mit Internet als Beispiel (UMTS). Die Handys senden ja zum Satelliten und dieser sendet wieder zurück. Aber damit die Handys sich dabei nicht gegenseitig stören, müssen sie ja alle auf einer unterschiedlichen Frequenz senden oder?
Nun gibt es aber soviele verschiedene Frequenzen, wie es rationale Zahlen gibt, also wo ist das Problem? Warum sind bestimmte Frequenzen nutzbar und andere nicht? Gibt es ein Limit in der Höhe einer Frequenz?
Und wie muss ich mir das mit der Datenübertragung im Kabel vorstellen? Wie können denn da pro Sekunde z.B. 400000000 Bits übertragen werden (VDSL 50)?!?! Da müsste ja eines der Sendegeräte quasi in einer Sekunde 400000000 mal eine Lampe ein und ausschalten. Mit welcher Technik kann man denn soviele Lichtblitze (wenn es Glasfaser ist) in so kurzer Zeit hintereinander erzeugen und dann auch wieder entsprechend ohne Fehler empfangen? Und wie soll das erst bei Kupfer gehen?
Fragen über Fragen...
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Grüße,
Nehmen wir mal Handys mit Internet als Beispiel (UMTS). Die Handys senden ja zum Satelliten und dieser sendet wieder zurück. Aber damit die Handys sich dabei nicht gegenseitig stören, müssen sie ja alle auf einer unterschiedlichen Frequenz senden oder?
1)handys setzen zum nächsten "zellenempfänger" - die siehtst du an manchen dächern - masten mit langen, weißen "schachteln"
zum satelliten senden nur "spezialgeräte" - oder was glaubst du warum es "auf dem land" kein empfang gibt?Nun gibt es aber soviele verschiedene Frequenzen, wie es rationale Zahlen gibt, also wo ist das Problem? Warum sind bestimmte Frequenzen nutzbar und andere nicht? Gibt es ein Limit in der Höhe einer Frequenz?
man kann eine bestimmte frequenzt nur begrenzt genau "ausfiltern" - eswird immer ein bestimmter bereich empfangen (die sensibiltät für eine fr4equenz ist eine parabel - je weiter von umso schwächer wird der empfang, aber dennoch - der signal kommt ein wenig durch)
Und wie muss ich mir das mit der Datenübertragung im Kabel vorstellen? Wie können denn da pro Sekunde z.B. 400000000 Bits übertragen werden (VDSL 50)?!?! Da müsste ja eines der Sendegeräte quasi in einer Sekunde 400000000 mal eine Lampe ein und ausschalten. Mit welcher Technik kann man denn soviele Lichtblitze (wenn es Glasfaser ist) in so kurzer Zeit hintereinander erzeugen und dann auch wieder entsprechend ohne Fehler empfangen? Und wie soll das erst bei Kupfer gehen?
schule, real oder sonstwas - welche lampe? wikipediere den scheiß zumindest.
Fragen über Fragen...
sag ma - verarscht du hier wen?
MFG
bleicher-
Nun gibt es aber soviele verschiedene Frequenzen, wie es rationale Zahlen gibt, also wo ist das Problem? Warum sind bestimmte Frequenzen nutzbar und andere nicht? Gibt es ein Limit in der Höhe einer Frequenz?
man kann eine bestimmte frequenzt nur begrenzt genau "ausfiltern" - eswird immer ein bestimmter bereich empfangen (die sensibiltät für eine fr4equenz ist eine parabel - je weiter von umso schwächer wird der empfang, aber dennoch - der signal kommt ein wenig durch)
Selbst wenn, Frequenzmodulation geht schon mal nicht auf einer einzigen Frequenz. Mittels Trickserei (für genauere Ausführungen bitte eine Vorlesung Signale und Systeme besuchen) kann auch ein beliebig schlechtes Signal nahezu beliebig eng zuverlässig gefiltert werden, dann sinkt aber die Übertragungsrate (ich habe erlebt wie sich "ein" Bit über mehr als eine Minute "aufgebaut" hat).
Und wie muss ich mir das mit der Datenübertragung im Kabel vorstellen? Wie können denn da pro Sekunde z.B. 400000000 Bits übertragen werden (VDSL 50)?!?! Da müsste ja eines der Sendegeräte quasi in einer Sekunde 400000000 mal eine Lampe ein und ausschalten. Mit welcher Technik kann man denn soviele Lichtblitze (wenn es Glasfaser ist) in so kurzer Zeit hintereinander erzeugen und dann auch wieder entsprechend ohne Fehler empfangen? Und wie soll das erst bei Kupfer gehen?
schule, real oder sonstwas - welche lampe? wikipediere den scheiß zumindest.
Auszug:
http://de.wikipedia.org/wiki/Abtasttheorem
http://de.wikipedia.org/wiki/Femtosekundenlaser
http://de.wikipedia.org/wiki/Attosekundenlaser
http://de.wikipedia.org/wiki/Reflexion_(Physik)#Reflexion_bei_elektrischen_Leitungen
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Hallo,
seit längerer Zeit brennt folgende Frage in mir (und irgendwie will ich es jetzt wissen): wie funktioniert das eigentlich mit den Frequenzen oder auch mit den Kabeln und dem Datentransport?
Die Frage fasziniert mich seit den späten 60ern. Hab viel gelesen über die Pioniere der Funktechnik, Heinrich Hertz, Marconi usw. Den ganzen Hype haben wir eigentlich dem Hertz zu verdanken, der hat so um 1885 in Karlsruhe elektromagnetische Wellen mit einem Funkeninduktor erzeugt und nachgewiesen, dass sich diese Wellen unsichtbar im Raum ausbreiten. Der Physiker Maxwell fand sich darin bestätigt: Er hatte bereits einige Jahre vorher behauptet, dass es solche Wellen gibt.
Tja und heute? Der Erdball ist umspannt von elektromagnetischen Wellen und zwar derart, dass wir durchaus schon von Elektrosmog reden. Wir stecken nämlich alle in sogenannten Funkzellen und benutzen CellPhones, im deutschen Volksmund Handy genannt.
Wenns drahtlos nicht mehr weitergeht, nehmen wir ein Kabel, dazu brauchen wir ein Protokoll. Hier ein Beispiel aus meiner Praxis:
Im Fenster des Kinderzimmers hängt ein USB-Stick, der funkt mit o2 und PPPoE. Das Signal geht an den PC meines Sohnes auf dem eine Software namens Windows XP läuft. Im PC meines Sohnes steckt auch eine Ethernet-Netzwerkkarte. XP verbindet nun o2 mit dieser Karte und setzt das Signal um auf das Protokoll IP. Dann gehts über eine 10 MBit/s Leitung durch die Wohnung in meine Office-Ecke an den Router. Der Router spricht auch IP und routet alles, was über die 10 MBit/s-Leitung kommt in ein privates LAN in welchem sich ein Switch befindet. Auf dem Switch steckt mein Computer und ein Accesspoint AP. Während ich also hier diesen POST verfasse, erzegt der AP eine WLAN-Funkzelle über unserem Grundstück und meine Frau sitzt mit Tina chattend auf dem Kanapee.
Danksagungen gehen an: Maxwell, Reis, Hertz... oh, die Liste wird lang. Vergessen wir Edison nicht, sonst würden wir heute bei Kerzenlicht surfen.
Viele Grüße an Alle,
Horst Sonnenschein -
Hallo Jeremie,
Nun gibt es aber soviele verschiedene Frequenzen, wie es rationale Zahlen gibt, also wo ist das Problem? Warum sind bestimmte Frequenzen nutzbar und andere nicht?
Die Ausbreitung von Funkwellen um eine Sendeantenne steht in direktem Bezug zur Frequenz. Langwellen zum Beispiel folgen der Erdkrümmung, höhere Sendefrequenzen folgen zwar nicht der Erdkrümmung werden ab von bestimmten Luftschichten reflekiert und ermöglichen so auch einen Empfang ohne Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger. UKW breitet sich nahezu geradlinig aus und bedingt eine Sichtverbindung.
Du siehst also, dass je nach Verwendungszweck die Frequenznutzung schon mal eingeschränkt ist.
Außerdem kann "ein Kanal" nicht auf einer einzigen Frequenz übertragen werden. Die Sendefrequenz dient ja nur als "Träger" der Information. Sprache zum Beispiel wird über das Telefon typischerweise im Bereich von 300 Herz bis 3000 Herz übertragen. Laienhaft ausgedrückt heißt das, dass die nächste Trägerfrequenz mindestens 3000 Herz höher oder tiefer liegen muss. Man spricht von der benötigten Bandbreite. Je mehr Informationen übertragen werden sollen, Fernsehsignale beispielsweise desto höher ist die erforderliche Bandbreite.
Gibt es ein Limit in der Höhe einer Frequenz?
ja Gammastrahlung mit einer Frequenz von ca. 30 Trillionen Herz (30.000.000.000.000.000.000 Herz)
Grüße,
Jochen
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Gibt es ein Limit in der Höhe einer Frequenz?
ja Gammastrahlung mit einer Frequenz von ca. 30 Trillionen Herz (30.000.000.000.000.000.000 Herz)
Das sind doch gerade mal 150 keV, das muß noch nicht mal Gammastrahlung sein. Wenn es eine faktische Grenze gibt, dann nur dort, wo keine Energie mehr da ist, die man aufwenden oder ausnutzen könnte.
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Kritzeln statt texten: