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| Titel: | Zugang zum Internet (Modem, ISDN, DSL). | |
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2.2. Modulationsverfahren
Es gibt verschiedene Modulationsverfahren, die auch in der Praxis angewandt werden, wobei die einen schneller und die anderen langsamer sind. Es gibt auch die Kombination der einzelnen Verfahren.AM (Amplituden-Modulation)
Zwei unterschiedliche Lautstärken (Amplituden) eines Tons geben an, ob ein 0- oder ein 1-Bit übertragen werden soll. Dieses Verfahren wird in der Praxis nicht eingesetzt, da es eine zu geringe Datenrate erlaubt.FSK (Frequency Shift Keying, Frequenzmodulation)
Eine bestimmte Tonfrequenz wird für 0-Bits, eine andere für 1-Bits benutzt. Für ein Duplex-Modem, d.h. welches Daten gleichzeitig in beiden Richtungen übertragen kann, sind zwei Tonfrequenzpaare erforderlich. Dieses einfache Verfahren wurde bei den alten 300-Bit/s-Modems nach dem V.21-Standard eingesetzt (Standards siehe unten).PSK (Phase Shift Keying, Phasenmodulation)
Die Tonfrequenz bleibt immer dieselbe, aber die 0- und 1-Bits sind durch unterschiedliche Phasenlagen gekennzeichnet. Als Phasenlage bezeichnet man den Zeitpunkt, zu dem eine Schwingung z.B. ihren Nulldurchgang hat. Da man einem Ton seine Phasenlage anfangs nicht ansieht, sondern nur Änderungen bemerkt, sind zusätzliche Synchronisations-Bits erforderlich. Für die beiden Übertragungsrichtungen benutzt man zwei unterschiedliche Tonfrequenzen. Ältere 1200-Bit/s-Duplexmodems benutzen dieses Prinzip.QPSK (Quaternäre, d.h. vierwertige PSK)
Jeweils zwei Bits werden zu einem Phasenwechsel zusammengefasst, indem nicht zwei, sondern vier unterschiedliche Phasenlagen des Tonsignals benutzt werden, z.B. 00 = 0°, 01 = 90°, 10 = 180°, 11 = 270°. Dadurch ist bei gleicher Telefon-Bandbreite etwa die doppelte Datenrate möglich. Dieses Verfahren wird z.B. bei 2400-Bit/s-Modems benutzt.QAM (Quaternäre Amplituden-Modulation)
Zwei Schwingungen gleicher Frequenz sind gegeneinander um 90° phasenverschoben. Ihre Amplitude (Lautstärke) wird jeweils parallel mit zwei Datenbits moduliert. Gegenüber der einfachen Amplitudenmodulation wird bei gleicher Bandbreite die doppelte Datenrate erreicht.QPSK+QAM
Das QAM-Verfahren wird heute meist in Kombination mit QPSK eingesetzt. Hierfür werden die Tonsignale außer in der Amplitude zusätzlich noch in ihrer Phasenlage beeinflusst. Aus diesem Prinzip kann man Bitraten bis 33,6 kbps erreichen. Allerdings werden derart hohe Datenraten in der Praxis nur bei hervorragender Leitungsqualität erzielt.
Abb. 2.2. Veranschaulichung der
verschiednen Modulationsverfahren
Mit einer synchronen Übertragungstechnik können Geschwindigkeiten bis 56kbps erreicht werden. Diese Technik wird zeitlich gesteuert, daher werden Fehler- und Protokollbits erforderlich, damit die Demodulation überhaupt fehlerfrei möglich wird.
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