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2 technische Fragen
Frage
Hallo,
bin auf der Suche nach 2 Antworten, die mir seit einigen Monaten Kopfzerbrechen bereiten:
1. Ein Laser kann Ionen nur aussenden/ausstrahlen. Er ist schliesslich nichts weiter als ein gebündelter Lichtstrahl, was bedeutet, man kann durch Impulse Daten übertragen, allerdings nur in eine Richtung. Wie ist es dann möglich, dass man mit einem Laser Entfernungen oder Temperaturen messen kann, zumal er über keinen Rückkanal verfügt? Wird durch einen Sensor in irgendeiner Form die Helligkeit am Punkt des Auftreffens gemessen oder dergleichen?
2. Trotz meines Funkamateurdaseins kriege ich nicht in den Kopf, wie es möglich ist, digital millionen Handys auf ein und der selben Frequenz zu betreiben. Um was für eine Modulation handelt es sich dabei und wie werden die Handys voneinander unterschieden? Die Übertragung ist digital, garkeine Frage, aber es gelten ja nach wie vor physikalische Gesetze und im Funkwellen-Bereich gewinnt klassisch betrachtet doch immer der Stärkere und bei den Sendeleistung ist es überhaupt erstaunlich, dass soeine gute Sprachqualität und Fehlerkorrektur realisierbar ist.
Ich hoffe, ich überfordere euch nicht, aber diese Fragen lassen mir keine Ruhe und vielleicht kann mir darauf jemand sachkundige Antworten geben. Jeder den ich gefragt habe, hat mir einen Vogel gezeigt, aber es muss dafür doch eine technische Erklärung geben.
Danke schoneinmal.
Euer Soundi
Antwort 1 von sasch
beim laser geht es nicht um ionen, sondern um photonen, deren reflektion gemessen und ausgewertet wird. so wird zb. die oberfläche einer cdrom mit einem laser beschossen und die auswertung der reflektion ergibt den datenstrom.
beim handy wird die erkennung durch digitale verschlüsselung realisiert.
beim handy wird die erkennung durch digitale verschlüsselung realisiert.
Antwort 2 von sekzero
Zitat:
beim handy wird die erkennung durch digitale verschlüsselung realisiert.
beim handy wird die erkennung durch digitale verschlüsselung realisiert.
also hat jedes handy eine andere verschlüselung ?
so versteh ich das jetzt
Antwort 3 von sasch
nee, jede verbindung erhält einen neuen digitalen schlüssel.
Antwort 4 von Soundi
@sasch
Dankeschön, das habe ich wissen wollen :-) Jetzt kann ich wieder ruhig schlafen.
Soundi
Dankeschön, das habe ich wissen wollen :-) Jetzt kann ich wieder ruhig schlafen.
Soundi
Antwort 5 von Pumuckel
Die GSM-Handynetze sind in hexagonale Funkzellen aufgeteilt, wobei alle benachbarten Zellen jeweils einen eigenen Frequenzbereich haben. Pro Frequenzbereich kommt ein Frequenz- und Zeitmultiplex dazu. Bei UMTS wird eine CDMA-Modulation verwendet.
Antwort 6 von Soundi
@Pumuckel
Danke auch für Deine Antwort. Das bedeutet also, dass es garnicht viele Frequenzen gibt, sondern dass es halt nur wichtig ist, dass benachbarte Zellen nicht die gleiche haben?
Werde mich in Google mal nach den Stichpunkten "Zeitmultiplex" und "CDMA" erkundigen. Das hat mich schon ein ganzes Stück weitergebracht.
Gruß,
Soundi
Danke auch für Deine Antwort. Das bedeutet also, dass es garnicht viele Frequenzen gibt, sondern dass es halt nur wichtig ist, dass benachbarte Zellen nicht die gleiche haben?
Werde mich in Google mal nach den Stichpunkten "Zeitmultiplex" und "CDMA" erkundigen. Das hat mich schon ein ganzes Stück weitergebracht.
Gruß,
Soundi
Antwort 7 von Pumuckel
also genau ist es so:
Das D-Netz benutzt europaweit 25 MHz Bandbreite (890 MHz - 915 MHz Upstream und 935 - 960 MHz downstream).
Diese 25 MHz sind unterteilt in 125 Träger mit einer Bandbreite von 200 kHz. Das ist der Frequenzmultiplex (FDMA = Frequency division multiple access). Auf jeder dieser Trägerfrequenzen werden Daten in zeitlichen Rahmen mit 4,615 Millisekunden Länge übertragen. Jeder Rahmen hat 8 Slots. Jeder Slot ist einem anderen Handy zugeordnet. D.h. wenn Du telefonierst, werden alle 4,615 ms für eine Dauer von 0.577 ms Daten von Dir / zu Dir übertragen. Das ist der Zeitmultiplex (TDMA = Time division multiple access).
Im E-Netz (1710 - 1785 MHz upstream, 1805 - 1880 downstream) ist es quasi genau so. Durch die größere Bandbreite passen 375 Träger in den Frequenzbereich.
Beim D-Netz bedeutet dies nun, daß man gleichzeitig 8 x 125 = 1000 Verbindungen gleichzeitig aufbauen kann, dann ist die Bandbreite ausgeschöpft. Also teilt man das Land in hexagonale Zellen, wovon alle benachbarten Zellen andere Trägerfrequenzen haben. Das Handy bucht sich immer bei der stärksten Basisstation ein und paßt die eigene Leistung an, damit die übernächste Zelle, welche evtl. die gleichen Träger benutzt, nicht gestört wird. Die Größe der Zellen, also die Flächenabdeckung, richtet sich nach der Anzahl der Leute, die gleichzeitig telefonieren können sollen -> in der Großstadt kleine, am Land große Zellen.
Die Datenrate für Sprache beträgt maximal 13 kbit/s beim Vollraten-Codec. Mit anderen Kompressionsalgorithmen kommt man auf bis zu 4.xx kbit/s runter. Die vergleichsweise gute Sprachqualität wird dadurch erreicht, daß man eigentlich keine Sprache komprimiert, sondern mit adaptiven Filtern bestimmte Frequenzanteile der menschlichen Sprache herausfiltert und diese Filterkoeffizienten überträgt.
Wenn´s Dich genauer interessiert:
http://dreamteam.fernuni-hagen.de/seminar01/01919_SS01.pdf
oder
http://www.adaxas.net/tkhf/2002-03/26%20KZF%20GSM%20Systemstruktur.pdf
Das D-Netz benutzt europaweit 25 MHz Bandbreite (890 MHz - 915 MHz Upstream und 935 - 960 MHz downstream).
Diese 25 MHz sind unterteilt in 125 Träger mit einer Bandbreite von 200 kHz. Das ist der Frequenzmultiplex (FDMA = Frequency division multiple access). Auf jeder dieser Trägerfrequenzen werden Daten in zeitlichen Rahmen mit 4,615 Millisekunden Länge übertragen. Jeder Rahmen hat 8 Slots. Jeder Slot ist einem anderen Handy zugeordnet. D.h. wenn Du telefonierst, werden alle 4,615 ms für eine Dauer von 0.577 ms Daten von Dir / zu Dir übertragen. Das ist der Zeitmultiplex (TDMA = Time division multiple access).
Im E-Netz (1710 - 1785 MHz upstream, 1805 - 1880 downstream) ist es quasi genau so. Durch die größere Bandbreite passen 375 Träger in den Frequenzbereich.
Beim D-Netz bedeutet dies nun, daß man gleichzeitig 8 x 125 = 1000 Verbindungen gleichzeitig aufbauen kann, dann ist die Bandbreite ausgeschöpft. Also teilt man das Land in hexagonale Zellen, wovon alle benachbarten Zellen andere Trägerfrequenzen haben. Das Handy bucht sich immer bei der stärksten Basisstation ein und paßt die eigene Leistung an, damit die übernächste Zelle, welche evtl. die gleichen Träger benutzt, nicht gestört wird. Die Größe der Zellen, also die Flächenabdeckung, richtet sich nach der Anzahl der Leute, die gleichzeitig telefonieren können sollen -> in der Großstadt kleine, am Land große Zellen.
Die Datenrate für Sprache beträgt maximal 13 kbit/s beim Vollraten-Codec. Mit anderen Kompressionsalgorithmen kommt man auf bis zu 4.xx kbit/s runter. Die vergleichsweise gute Sprachqualität wird dadurch erreicht, daß man eigentlich keine Sprache komprimiert, sondern mit adaptiven Filtern bestimmte Frequenzanteile der menschlichen Sprache herausfiltert und diese Filterkoeffizienten überträgt.
Wenn´s Dich genauer interessiert:
http://dreamteam.fernuni-hagen.de/seminar01/01919_SS01.pdf
oder
http://www.adaxas.net/tkhf/2002-03/26%20KZF%20GSM%20Systemstruktur.pdf