Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 58

Wireless Basics – Kanalaufteilung und Spreiztechnologien

23.12.2009 | Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Andreas Donner

Die saubere Abgrenzung der Funkfrequenz-Spektren ist das A und O der WLAN-Technik; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels
Die saubere Abgrenzung der Funkfrequenz-Spektren ist das A und O der WLAN-Technik; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels

Ohne eine sozusagen gesetzlich geregelte Aufteilung des Frequenzspektrums könnte niemand ein sinnvolles drahtloses Übertragungssystem aufbauen, weil diese Aufteilung gleichermaßen eine Grenze für die eigenen Aktivitäten sowie einen Schutz vor Aktivitäten Dritter setzt. Beliebt in älteren WLANs sind jedoch die so genannten Spreiztechnologien für die Störstrahlfestigkeit, die einen weiteren Schwerpunkt dieser Folge bilden.

Wie schon mehrfach erwähnt, wird das zur Verfügung stehende Spektrum elektromagnetischer Wellen nicht einfach wüst verbraucht, sondern durch nationale und internationale Regelungen entsprechend eingeteilt.

Radiowellen findet man bei Frequenzen zwischen 3 kHz und 300 GHz. Zwischen 100 GHz und 500 GHz spricht man von Mikrowellen. Jenseits der 500 GHz beginnen die Lichtbereiche mit Infrarot, sichtbarem Licht und ultraviolettem Licht, welches bis 30 PHz (PetaHertz) reicht. Danach kommen Röntgenstrahlen, Gammastrahlen und kosmische Strahlen.

Für die Kommunikation bei drahtlosen Netzen finden Radiowellen und in selteneren Ausnahmefällen Infrarotübertragung Anwendung. Die Aufteilung der Kanäle unterliegt in den USA der Federal Communications Commission FCC und der National Telecommunications and Information Administration NTIA. Sie regeln die Benutzung des RF-Spektrums (Radio Frequency) und teilen es in Frequenzbänder auf, die wiederum spezifischen Aufgaben zugewiesen werden.

Die Bänder werden dann in Blocks oder in einzelne Kanäle aufgeteilt, die dann zugeordnet oder an individuelle Kunden verkauft werden. International agiert die ITU (International Telecommunictions Union). Die ITU hat eine generelle Tabelle für die Unterteilung des RF-Spektrums herausgebracht. Innerhalb der ITU gibt es verschiedene Sektoren, wie z.B. ITU-R (Radiocommunication) oder ITU-T (Telecommunication). Insgesamt kann man bei der Regulierung noch zwischen genau zugeordneten Frequenzbändern unterscheiden, wie dem UKW-Rundfunk, und solchen, die unter Einhaltung bestimmter Randbedingung, wie z.B. Limitierung der Senderleistung, relativ frei benutzt werden können.

Vielen sicherlich bekannt ist hier das 27 MHz-Band für Funkfernsteuerungen und Walkie-Talkies sowie das ISM-Band für Industrielle, wissenschaftliche und medizinische Anwendungen. Die Beteiligten in einem solchen Band müssen sich bei Überschneidungen mehr oder minder selbst einigen.

In den USA sind für das ISM-Band folgende Frequenzbereiche verfügbar:

  • 902 - 928 MHz mit einer Gesamtbandbreite von 28 MHz
  • 2,40 - 2,4835 GHz mit einer Gesamtbandbreite von 83,5 MHz
  • 5,725 - 5,85 GHz mit einer Gesamtbandbreite von 125 MHz

Im Rest der Welt wird allerdings nur das 2,4-GHz-Band allgemein akzeptiert. Mit dem 900-MHz-Bereich lässt sich ohnehin nicht viel anfangen, also ist er verzichtbar. Auf dem 5-GHz-Bereich kann man jedoch mit ein wenig Anstrengung durchaus ein 100-Megabit-LAN etablieren, mit etwas mehr Bemühen geht es sogar in den Gigabit/s-Bereich.

weiter mit: Kanaleinteilung des Frequenzspektrums

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