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Netzwerke Bachelor FH Trier (Fach) / 02 Grundlagen der Signalübertragung (Lektion)

Kapitel 2

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  • Erläutern Sie die Begriffe Bitrate, Bandbreite, Dämpfung und Pegel? Bitrate = die in einer Zeiteinheit übertragenen Bits (gemessen in Bit/s).Bandbreite = ist der Frequenzbereich in dem eine Datenübertragung möglich ist. (Die Bandbreite istder Bereich zwischen der oberen und unteren Grenzfrequenz an dem die Amplitude auf 3 dBabgefallen ist.)Dämpfung = logarithmisches Verhältnis von Eingangsleistung und Ausgangsleistung.Pegel = Dämpfung deren Eingangswert auf eine Bezugsgröße bezogen ist.
  • Geben Sie das Signal-Rausch-Verhältnis für einen Rauschabstand von 20 dB an. 0 dB →S/N=1; 10 dB → S/N=10; 20 dB → S/N=100; 30 dB → S/N=1000
  • Was bedeutet ein Pegelabfall um 3 dBm in Bezug auf die Leistung P? Ein Pegelabfall um 3 dBm bedeutet eine Leistungshalbierung.
  • Was besagt die Fourier-Reihe und warum ist das für die Signalübertragung in Netzwerken relevant? Die Fourier-Reihe besagt, dass eine periodische Funktion als Summe einer Anzahl von Cosinus- undSinussfunktionen gebildet werden kann.Dies ist für die Signalübertragung in Netzwerken deshalb relevant, weil unterschiedliche Frequenzenunterschiedlich gedämpft werden und digitale Signale (also Rechteckimpulse) aus einer großen Anzahlvon Sinusfunktionen unterschiedlicher Frequenzen und Amplituden bestehen.
  • Warum wird ein Rechteckimpulses auf einer bandbegrenzten Leitung verformt? Eine bandbegrenzte Leitung kann Frequenzen bis zu einer maximalen Frequenz übertragen. AlleFrequenzanteile oberhalb dieser Frequenz werden stark gedämpft bzw. herausgefiltert. Fehlen nun diehohen Frequenzanteile innerhalb eines Rechteckimpulses, nimmt die Flankensteilheit ab. Somit wirdder Rechteckimpuls verformt.
  • Was versteht man unter Reflexionen auf einer Leitung und wie kann man diese vermeiden? Was gibt der Reflexionskoeffizient an? Entsteht am Ende einer Leitung aus der ankommenden Welle eine rücklaufende Welle spricht man vonReflexion.Der Reflexionskoeffizient beschreibt das Verhältnis der reflektierten Welle zur ankommenden Welle.
  • Beschreiben Sie den generellen Aufbau von Twisted-Pair und den Zweck deises Aufbaus. Nennen Sie vier verschiedene Kabeltypen für Twisted-Pair und den meist verbreiteten Steckverbinder. Twisted-Pair besteht aus zwei isolierten, miteinander verdrillten Kupferdrähten damit die Drähte keineAntenne bilden (wie z.B. bei zwei parallelen Leitern).UTP, STP, Screend UTP, Screend STPSteckverbinder: RJ45
  • Nennen Sie eine Methode, wie auf einem Adernpaar einer Twisted-Pair Leitung eingestreute Störungen weitestgehend ausgefiltert werden können. Über das Adernpaar wird das eigentliche Daten-Signal zwei mal übertragen – einmal im Original undeinmal als Komplementärsignal (also negiert). Auf der Empfängerseite werden die ankommendenSignale über einen Komperator voneinander subtrahiert wird. Auf dem Übertragungsweg eingestreute Störungen (die auf beiden Adernpaaren gleiche Polarität haben) werden somit über die Subtraktionherausgefiltert, während das Daten-Signal über die Subtraktion verdoppelt wird.
  • Beschreiben Sie den Aufbau eines Lichtwellenleiters. Welche Vorteile bietet ein Lichtwellenleiter im Vergleich zu Kupferleitern? Ein LWL besteht aus einem Kern aus Quarzglas mit hoher Brechzahl und einem Mantel aus Quarzglasmit niedriger Brechzahl.LWL im Vergleich zu Kupfer unterstützt höhere Bandbreiten, hat geringere Dämpfung, benötigt seltenerRepeater, ist unempfindlicher gegen elektromagnetische Störeinflüsse, ist leichter als Kupfer.
  • Was versteht man unter dem Bandbreitenlängenprodukt? Das Bandbreitenlängenprodukt gibt an welche Bandbreite über welche Entfernung übertragen werdenkann.
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  • Erläutern Sie den Begriff Dispersion in Bezug auf LWL-Technik. Alle Effekte in der LWL-Technik die durch Verursachen von Laufzeitunterschieden dieÜbertragungsbandbreite begrenzen, werden als Dispersion bezeichnet.
  • Nennen Sie drei Typen von Lichtwellenleitern und erläutern Sie deren Charakteristika. Stufenindex-Multimodefaser: große Laufzeitunterschiede, starke Impulsverbreiterung,Bandbreitenlängenprodukt 100 MHz*kmGradientenindex-Multimodefaser: verringerte Modendispersion, geringe Impulsverbreiterung,Bandbreitenlängenprodukt 1 GHz*kmStufenindex-Singlemodefaser: Formtreue Impulsübertragung, Bandbreitenlängenprodukt 10 GHz*km
  • Nennen Sie drei Typen von Lichtwellenleitern und erläutern Sie deren Charakteristika. Stufenindex-Multimodefaser: große Laufzeitunterschiede, starke Impulsverbreiterung,Bandbreitenlängenprodukt 100 MHz*kmGradientenindex-Multimodefaser: verringerte Modendispersion, geringe Impulsverbreiterung,Bandbreitenlängenprodukt 1 GHz*kmStufenindex-Singlemodefaser: Formtreue Impulsübertragung, Bandbreitenlängenprodukt 10 GHz*km
  • Nennen Sie zwei Arten drahtloser Übertragung. Funkwellen, Infrarot
  • Was versteht man unter Modulation und wozu wird diese benötigt? Modulation ist die Transformation einer Frequenz in eine (in der Regel) höhere Frequenz. DieseTransformation ist beispielsweise unerlässlich für die Signalübertragung über eine Funkstrecke.
  • verteht man unter Basisband? Der ursprüngliche Frequenzbereich eines Signals wird als Basisband bezeichnet.
  • Geben Sie drei generelle Modulationsverfahren an und beschreiben Sie in Stichworten die Funktionsweise. Amplitudenmodulation: Hier folgt das Trägersignal bezüglich der Amplitude dem zu übertragendenSignal.Frequenzmodulation: Hier folgt das Trägersignal bezüglich der Frequnez dem zu übertragenden Signal.Phasenmodulation: Hier folgt das Trägersignal bezüglich der Phase dem zu übertragenden Signal.
  • Nennen Sie drei Multiplexverfahren und beschreiben Sie in Stichworten die Funktionsweise. Zeitmulitplexing (TDM) unterteilt entsprechend der Anzahl der Übertragungskanäle dieÜbertragungszeit in gleich viele Zeitschlitze die dann zyklisch den Übertragungskanälen zur Verfügunggestellt werden.Frequenzmultiplexing (FDM) unterteilt entsprechend der Anzahl der Übertragungskanäle denFrequenzbereich in gleich viele Teilfrequenzbereiche die dann den Übertragungskanälen eindeutigzugeordnet werden. Hierfür ist zuvor eine Modulation notwendig.Wellenlängenmultiplexing (WDM) bezeichnet Frequenzmultiplexing für Glasfaserkanäle.
  • Erläutern Sie die primäre, sekundäre und tertiäre Verkabelung. Primär: Geländeverkabelung; Verbindung zwischen Gebäuden und zentralen StandortverteilernSekundär: Steigleitungsbereich; Verbindung zwischen den Gebäudeverteilern und den EtagenTertiär: Etagenverkabelung; Verbindung zwischen den Etagenverteilern
  • Was versteht man unter Core, Distribution und Edge? Core bezeichnet die aktiven Netzwerkkomponenten, die die Netzwerkverbindungen für die zentralenRechner zur Verfügung stellen.Distribution bezeichnet die Netzwerkkomponenten, die für die Verteilung der Verkabelung zu deneinzelnen Etagenkomponenten zuständig sind.Edge bezeichnet alle Netzwerkkomponenten, die die Netzwerkverbindungen für die Endgerätebereitstellen.

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