Aufgaben:Aufgabe 5.1: FDMA, TDMA und CDMA: Unterschied zwischen den Versionen

FDMA, TDMA und CDMA

Das Schaubild verdeutlicht das Prinzip von

"Frequency Division Multiple Access" $\rm (FDMA)$,
"Time Division Multiple Access" $\rm (TDMA)$, und
"Code Division Multiple Access" $\rm (CDMA)$.

Bei den hier aufgeführten Vielfachzugriffsverfahren geht man davon aus, dass es mehrere Sender–Empfänger–Paare gibt, die sich ein Übertragungsmedium selbständig aufteilen.

Dagegen spricht man von Multiplexing, wenn am Anfang eines Übertragungsweges ein Multiplexer $\rm (MUX)$ mehrere Signale bündelt und am Ende ein Demultiplexer $\rm (DEMUX)$ das gemeinsame Signal wieder auftrennt. Hierfür verwendet man abkürzend:

"Frequency Division Multiplexing" $\rm (FDM)$,
"Time Division Multiplexing" $\rm (TDM)$, und
"Code Division Multiplexing" $\rm (CDM)$.

In der vorliegenden Aufgabe ist gefragt, welche dieser Verfahren (FDMA/FDM, TDMA/TDM, CDMA/CDM) einige der auch heute noch wichtigen Kommunikationssysteme (DSL, GSM, UMTS) nutzen.

Hinweise:

Die Aufgabe gehört zum Kapitel Aufgaben und Klassifizierung.

Informationen zu den betrachteten Kommunikationssystemen finden Sie unter folgenden Links:

(1) Digital Subscriber Line $\rm (DSL)$,

(2) Global System for Mobile Communications $\rm (GSM)$,

(3) Universal Mobile Communications Systems $\rm (UMTS)$.

Fragebogen

Musterlösung

(1) Richtig ist die Antwort 2:

FDMA, TDMA und CDMA sind Vielfachzugriffsverfahren oder auch Multiplextechniken, die man dann allerdings mit FDM, TDM und CDM abkürzt:
"Frequency (Time, Code) Division Multiplexing".
Mit Modulation und Entzerrung haben diese Begriffe nichts zu tun.

(2) Richtig sind die Antworten 2 und 3:

FDMA wird auch bei Analogsystemen eingesetzt, wofür die klassische Rundfunkübertragung (seit den 1930er Jahren) ein Beispiel ist.

(3) Richtig sind die Antworten 1 und 2:

Bei GSM werden FDMA und TDMA genutzt.
Im so genannten D–Band (Uplink: 890 – 915 MHz, Downlink: 935 – 960 MHz) gibt es unter Berücksichtigung der Guard–Bänder von je 100 kHz am oberen und unteren Bereichsende in jeder Richtung 124 FDMA–Kanäle zu je 200 kHz.
Im E–Band (Uplink: 1710 – 1785 MHz, Downlink: 1805 – 1880 MHz) sind 374 FDMA–Kanäle nutzbar.
Mit Zeitmultiplex (TDMA) können in jedem Frequenzband zusätzlich acht Teilnehmer versorgt werden.
Ein TDMA–Rahmen hat die Länge 4.62 ms, so dass für jeden Teilnehmer in diesem zeitlichen Abstand Zeitschlitze von 0.577 ms Dauer zur Verfügung stehen.

(4) Richtig sind die Antworten 1 und 3:

Die in Deutschland eingesetzte UMTS–Variante „UMTS Terrestrial Radio Access–Frequency Division Duplex” (UTRA–FDD) besteht aus je zwölf gepaarten Uplink– und Downlink–Frequenzbändern zu je 5 MHz Bandbreite zwischen 1920 MHz und 1980 MHz (Uplink) bzw. zwischen 2110 MHz und 2170 MHz (Downlink).
Es liegt somit stets auch eine FDMA–Komponente vor. In jedem der 5 MHz–Bänder wird zudem CDMA eingesetzt, so dass in jedem Frequenzband gleichzeitig bis zu 512 Teilnehmer aktiv sein können.

(5) Richtig ist nur die Antwort 1:

Für schnelle Internetanbindungen wird heutzutage üblicherweise DSL ("Digital Subscriber Line") eingesetzt.
Dieses basiert auf OFDM ("Orthogonal Frequency Division Multiplexing"), was eine FDM–Variante ist.
Die einzelnen Spektren sind dabei allerdings nicht getrennt, sondern überlappen sich.
Aufgrund der Orthogonalität kommt es trotzdem nicht zu gegenseitiger Beeinflussung.

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-{{quiz-Header|Buchseite=Modulationsverfahren/Vielfachzugriffsverfahren
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-Die Grafik verdeutlicht das Prinzip von
+Das Schaubild verdeutlicht das Prinzip von
-:* ''Frequency Division Multiple Access'' (FDMA),
+* "Frequency Division Multiple Access"&nbsp; $\rm (FDMA)$,
-:* ''Time Division Multiple Access'' (TDMA), und
+* "Time Division Multiple Access"&nbsp; $\rm (TDMA)$, und
-:* ''Code Division Multiple Access'' (CDMA).
+* "Code Division Multiple Access"&nbsp; $\rm (CDMA)$.
-Bei den hier aufgeführten Vielfachzugriffsverfahren geht man davon aus, dass es mehrere Sender–Empfänger–Paare gibt, die sich ein Übertragungsmedium selbständig aufteilen. Dagegen spricht man von Multiplexing, wenn am Anfang eines Übertragungsweges ein Multiplexer (MUX) mehrere Signale bündelt und am Ende ein Demultiplexer (DEMUX) das gemeinsame Signal wieder auftrennt. Abkürzend verwendet man in diesem Fall FDM, TDM und CDM – also ''Frequency (Time, Code) Division Multiplexing.''
-In der vorliegenden Aufgabe ist gefragt, welche dieser Verfahren (FDMA/FDM, TDMA/TDM, CDMA/CDM) einige der heute wichtigsten Kommunikationssysteme (GSM, UMTS, DSL) nutzen.
-'''Hinweis:''' Die Aufgabe bezieht sich auf [http://www.lntwww.de/Modulationsverfahren/Aufgaben_und_Klassifizierung Kapitel 5.1] dieses Buches. Hinweise zu den hier betrachteten Kommunikationssystemen finden Sie unter den folgenden Links:
+Bei den hier aufgeführten &nbsp;'''Vielfachzugriffsverfahren'''&nbsp; geht man davon aus,&nbsp; dass es mehrere Sender–Empfänger–Paare gibt,&nbsp; die sich ein Übertragungsmedium selbständig aufteilen.&nbsp;
-GSM (Global System for Mobile Communications),
+Dagegen spricht man von &nbsp;'''Multiplexing''',&nbsp; wenn am Anfang eines Übertragungsweges ein Multiplexer&nbsp; $\rm (MUX)$&nbsp; mehrere Signale bündelt und am Ende ein Demultiplexer&nbsp; $\rm (DEMUX)$&nbsp; das gemeinsame Signal wieder auftrennt.&nbsp; Hierfür verwendet man abkürzend:
+* "Frequency Division Multiplexing"&nbsp; $\rm (FDM)$,
+* "Time Division Multiplexing"&nbsp; $\rm (TDM)$, und
+* "Code Division Multiplexing"&nbsp; $\rm (CDM)$.
-UMTS (Universal Mobile Communications Systems),
+In der vorliegenden Aufgabe ist gefragt,&nbsp; welche dieser Verfahren&nbsp; (FDMA/FDM,&nbsp; TDMA/TDM,&nbsp; CDMA/CDM)&nbsp; einige der auch heute noch wichtigen Kommunikationssysteme&nbsp; (DSL,&nbsp; GSM,&nbsp; UMTS)&nbsp; nutzen.
-DSL (Digital Subscriber Line).
+Hinweise:
+*Die Aufgabe gehört zum  Kapitel&nbsp; [[Modulationsverfahren/Aufgaben_und_Klassifizierung|Aufgaben und Klassifizierung]].
+*Informationen zu den betrachteten Kommunikationssystemen finden Sie unter folgenden Links:
+:[[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/Allgemeine_Beschreibung_von_DSL|(1) Digital Subscriber Line]]&nbsp; $\rm (DSL)$,
+:[[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/Allgemeine_Beschreibung_von_GSM|(2) Global System for Mobile Communications]]&nbsp; $\rm (GSM)$,
+:[[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/Allgemeine_Beschreibung_von_UMTS|(3) Universal Mobile Communications Systems]]&nbsp; $\rm (UMTS)$.
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 {Was bezeichnen FDMA, TDMA und CDMA?
 |type="[]"}
-- Modualtionsverfahren
+- Modulationsverfahren,
 + Vielfachzugriffsverfahren,
 - Entzerrungsverfahren.
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 ===Musterlösung===
 {{ML-Kopf}}
-'''1.'''   FDMA, TDMA und CDMA sind Vielfachzugriffsverfahren oder auch Multiplextechniken, die man dann allerdings mit FDM, TDM und CDM abkürzt: ''Frequency (Time, Code) Division Multiplexing
+'''(1)'''&nbsp;   Richtig ist die&nbsp; <u>Antwort 2</u>:
-''
+*FDMA, TDMA und CDMA sind Vielfachzugriffsverfahren oder auch Multiplextechniken,&nbsp; die man dann allerdings mit FDM, TDM und CDM abkürzt: &nbsp; <br>"Frequency (Time, Code) Division Multiplexing".
-'''2.'''  Nur die beiden letztgenannten. FDMA ist auch bei Analogsystemen anwendbar, wofür die klassische Rundfunkübertragung (seit den 1930er Jahren) ein Beispiel ist.
+*Mit Modulation und Entzerrung haben diese Begriffe nichts zu tun.
+'''(2)'''&nbsp; Richtig sind die&nbsp; <u>Antworten 2 und 3</u>:
+*FDMA wird auch bei Analogsystemen eingesetzt,&nbsp; wofür die klassische Rundfunkübertragung&nbsp; (seit den 1930er Jahren)&nbsp; ein Beispiel ist.
+'''(3)'''&nbsp; Richtig sind die&nbsp; <u>Antworten 1 und 2</u>:
+*Bei GSM werden FDMA und TDMA genutzt.
+*Im so genannten D–Band&nbsp; (Uplink: 890 – 915 MHz, Downlink: 935 – 960 MHz)&nbsp; gibt es unter Berücksichtigung der Guard–Bänder von je 100 kHz am oberen und unteren Bereichsende in jeder Richtung 124 FDMA–Kanäle zu je 200 kHz.
+*Im E–Band&nbsp; (Uplink: 1710 – 1785 MHz, Downlink: 1805 – 1880 MHz)&nbsp; sind 374 FDMA–Kanäle nutzbar.
+*Mit Zeitmultiplex (TDMA) können in jedem Frequenzband zusätzlich acht Teilnehmer versorgt werden.&nbsp;
+*Ein TDMA–Rahmen hat die Länge 4.62 ms,&nbsp; so dass für jeden Teilnehmer in diesem zeitlichen Abstand Zeitschlitze von 0.577 ms Dauer zur Verfügung stehen.
-'''3.''' Bei GSM werden FDMA und TDMA genutzt. Im so genannten D–Band (Uplink: 890 – 915 MHz, Downlink: 935 – 960 MHz) gibt es unter Berücksichtigung der Guard–Bänder von je 100 kHz am oberen und unteren Bereichsende in jeder Richtung 124 FDMA–Kanäle zu je 200 kHz. Im E–Band (Uplink: 1710 – 1785 MHz, Downlink: 1805 – 1880 MHz) sind 374 FDMA–Kanäle nutzbar.
-Mit Zeitmultiplex (TDMA) können in jedem Frequenzband zusätzlich 8 Teilnehmer versorgt werden. Ein TDMA–Rahmen hat die Länge 4.62 ms, so dass für jeden Teilnehmer in diesem zeitlichen Abstand Zeitschlitze von 0.577 ms Dauer zur Verfügung stehen.
+'''(4)'''&nbsp; Richtig sind die&nbsp; <u>Antworten 1 und 3</u>:
+*Die in Deutschland eingesetzte&nbsp; UMTS–Variante&nbsp; &bdquo;UMTS Terrestrial Radio Access–Frequency Division Duplex&rdquo;&nbsp; (UTRA–FDD) besteht aus je zwölf gepaarten Uplink– und Downlink–Frequenzbändern zu je 5 MHz Bandbreite zwischen 1920 MHz und 1980 MHz&nbsp; (Uplink)&nbsp; bzw. zwischen 2110 MHz und 2170 MHz&nbsp; (Downlink).
+*Es liegt somit stets auch eine FDMA–Komponente vor.&nbsp; In jedem der 5 MHz–Bänder wird zudem CDMA eingesetzt, so dass in jedem Frequenzband gleichzeitig bis zu 512 Teilnehmer aktiv sein können.
-'''4.''' Die in Deutschland eingesetzte U''MTS–Variante UMTS Terrestrial Radio Access–Frequency Division Duplex'' ('''UTRA–FDD''') besteht aus je 12 gepaarten Uplink– und Downlink–Frequenzbändern zu je 5 MHz Bandbreite zwischen 1920 MHz und 1980 MHz (Uplink) bzw. zwischen 2110 MHz und 2170 MHz (Downlink). Es liegt somit stets auch eine FDMA–Komponente vor. In jedem der 5 MHz–Bänder wird zudem CDMA eingesetzt, so dass in jedem Frequenzband gleichzeitig bis zu 512 Teilnehmer aktiv sein können.
-'''5.''' Für schnelle Internetanbindungen wird heutzutage üblicherweise DSL (''Digital Subscriber Line'') eingesetzt. Dieses basiert auf OFDM (''Orthogonal Frequency Division Multiplexing''), was eine FDM–Variante ist. Die einzelnen Spektren sind dabei allerdings nicht getrennt, sondern überlappen sich. Aufgrund der Orthogonalität kommt es trotzdem nicht zu gegenseitiger Beeinflussung.
+'''(5)'''&nbsp; Richtig ist nur die&nbsp; <u>Antwort 1</u>:
+*Für schnelle Internetanbindungen wird heutzutage üblicherweise DSL&nbsp; ("Digital Subscriber Line")&nbsp; eingesetzt.
+*Dieses basiert auf OFDM&nbsp; ("Orthogonal Frequency Division Multiplexing"), was eine FDM–Variante ist.
+*Die einzelnen Spektren sind dabei allerdings nicht getrennt,&nbsp; sondern überlappen sich.
+*Aufgrund der Orthogonalität kommt es trotzdem nicht zu gegenseitiger Beeinflussung.
 {{ML-Fuß}}

	Modulationsverfahren,
	Vielfachzugriffsverfahren,
	Entzerrungsverfahren.

	FDMA/FDM,
	TDMA/TDM,
	CDMA/CDM.

	FDMA/FDM,
	TDMA/TDM,
	CDMA/CDM.

	FDMA/FDM,
	TDMA/TDM,
	CDMA/CDM.

	FDMA/FDM,
	TDMA/TDM,
	CDMA/CDM.

Aufgaben:Aufgabe 5.1: FDMA, TDMA und CDMA: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 28. November 2021, 15:19 Uhr

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