Huhu!

Ich hab da mal eine Frage an alle die ein wenig versierter im Bereich der Physik und/oder Informatik sind.

Und zwar wird sich mein Abschlussprojekt meiner Ausbildung mit WLAN auseinandersetzen. Genauer gesagt mit ac-WLAN. Beim WLAN stößt man natürlich immer wieder auf die Bandbreite eines Kanals, was ja in einem Standard 2,4 GHz-WLAN 20 MHz sind.

Was mich nun irritiert: Mit 20 MHz hat man bei n-Wlan defacto... boah, lasst mich lügen... 150 mbit/s?
Verbreitert man nun den Kanal auf 40 MHz kann man sich aufeinmal 300 mbit/s gönnen.

Mein Problem damit ist, das ich die physikalischen Vorgänge dahinter nicht so ganz verstehe. Klar, mehr MHz desto besser. Aber wieso? Was geht da vonstatten. Kann mir da irgendjemand helfen und mich aufklären?


mfg Athalion

Ich hatte vor kurzem die Vorlesung "Rechnernetze", in der wir u.a. auch die Bandbreiten von DSL durchgenommen haben und auch wie sich diese berechnet. Dabei wird eine sog. QAM-Modulation (Quadraturamplitudenmodulation auf Wikipedia) verwendet. Das hat was mit Phasen- und Amplitudenmodulation zu tun; nicht ganz so einfach zu verstehen, wenn man sich damit nicht auskennt. Diese Technik findet laut Wikipedia auch im WLAN-Standard IEEE 802.11ac Verwendung.

Außerdem hab ich beim Überfliegen auf Wikipedia noch eine MIMO-Technik (MIMO-Technik auf Wikipedia) gefunden. Davon hab ich selbst auch keinen Plan, aber es scheint dabei um die Nutzung von je zwei Sende-/Empfangsantennen gleichzeitig zu gehen. Mit Hilfe der zwei Antennen lässt sich scheinbar eine räumliche Struktur zusätzlich zu der zeitlichen wahrnehmen, was irgendwie die Qualität und die Datenrate pro Hz erhöht.
Es gibt da auch noch andere Konstellationen mit nur einer Antenne beim Empfänger und zwei beim Sender etc.

Ich würde mir selbst davon nichts glauben, also lies es am Besten selbst nach. Ich habe die Sachen in diesem Wikipediaartikel (-> hier) gefunden, überflogen und dann das Geraffel da oben produziert


Gutes gelingen

Naja. Also ich denke ich habe mir das mittlerweile selber... sagen wir mal "entschlüsselt". QAM ist nichts neues für mich. Das hatte ich schon, hat aber nur indirekt (wenn ich das jetzt richtig verstanden habe) mit dem Bandbreitenkram im WLAN zu tun. Also es sagt an, warum wir soviel Bit da durch kriegen, aber nicht, wieso sich das dann einfach so verdoppelt. QAM ist ja nichts anderes als "Ich stelle mit einem Zustand 8 Bits bei 256 QAM dar".
MIMO ist auch nicht schwierig, das ist sogar simpel. Das ist tatsächlich noch einfacher als du gesagt hast.^^ Durch bestimmtes Multiplexing ist man in der Lage den Datenstrom beispielsweise auf die Antennen aufzuteilen. Bei 2 Sendeantennen kann man dann quasi das Signal auf die beiden Antennen aufteilen und damit im Idealfall doppelt soviel senden...

Ich glaub das mit der Bandbreite ist viel trivialer. 20 MHz = 20 millionen Bit die quasi übertragen werden können, durch QAM und MIMO wird das aber dann nochmal erhöht. Das sich das natürlich verdoppelt wenn man von 20 auf 40 MHz hochgeht macht ja dann irgendwie auch Sinn.


Sollte ich das jetzt falsch verstanden haben oder was durcheinander gewürfelt haben, möge man mich bitte korrigieren. Aber so hört sich das für mich logisch an.

ääähh, wat??

Also ich versteh' ja kein Wort von dem, was ihr hier faselt, aber "Bandbreite" ist für mich simple Mathematik: x MHz * y bit = xy Mbit/s

Die Hertz (=Frequenz) geben an, wie oft etwas pro Sekunde geschieht, nicht mehr und nicht weniger. Wenn es wie in diesem Fall um die Übertragung einer Informationseinheit (bit) geht, dann kannst du eine Verdopplung der Bandbreite entweder erreichen, indem du die Informationstiefe (Bitzahl) verdoppelst, oder die Frequenz.

Oder lieg ich da jetzt völlig daneben und in der Informationstechnik ist alles ganz anders?

Naja, ich glaube kaum das du die Bitzahl einfach so "verdoppeln" kannst. Dafür brauchst du schon eine Modulation, in dem Fall eben die QAM. Oder eben irgendein Multiplexing.


Ich bin jetzt eben ganz frech davon ausgegangen das man mit einem Hertz einen Zustand überträgt. Macht soweit ja auch Sinn würde ich mal meinen.
In dem von dir zitierten Textteil bin ich jetzt erstmal davon ausgegangen, das man ohne QAM und den ganzen anderen Krimskrams prinzipiell erstmal nur einen Zustand überträgt, welcher ein Bit darstellt. Also, ein Hertz, ein Bit, 20 MHz, 20 Mbit.

Ich bin mir ziemlich sicher das deine Rechnung falsch ist, aber nur einen kleinen Fehler enthält:

x MHz * Modulation (y) = xy Mbit/s.

Aber wie gesagt, zu 100% sicher bin ich mir da jetzt auch nicht. Deswegen wäre es schön wenn mal einer ankommen würde der davon Ahnung hat.

Bin auch kein Informationstechniker, aber bedeuten, die Angaben nicht, dass das Teil im 2,4Ghz Bereich auf einer Bandbreite von 20MHz sendet?

Für mich ist bei der ganzen Sache auch noch nicht klar, wie das Physikalisch aussehen soll. Trägerfrequenz klar, nehmen wir vereinfacht mal an 2,4GHz, ein einfacher Sinus. Jetzt übertrage ich da drauf mittels QAM. Wenn ich mir das wieder auf meinem imaginären Oszilloskop angucke, sehe ich, dass der Sinus "verbogen" wird, weil da ja jedes mal 8 Bits draufcodiert werden. Wo ist jetzt in diesem Modell die Bandbreite zu sehen? Wie sieht der Unterschied zwischen 20MHz und 40MHz auf dem Oszilloskop aus?

Hmm. Ich würd annehmen es ist dann einfach nur gestauchter?

Aufm Oszi ist das doch irgendwie in Abhängigkeit der Zeit dargestellt, oder hab ich da was falsch in Erinnerung? Wenn du dann mal eine Sekunde theoretisch rausschneiden würdest, kannst du doch anhand der Verbiegungen und eben der 8bit pro Biegung ne Bandbreite berechnen: (Anzahl der Bits die du zählst) / Sekunde. Natürlich nur theoretisch.

Wenn du dann statt 20MHz mal 40MHz wählst, schwingt das Ding doch viel schneller, bzw. doppelt so schnell. Da wäre dann die Verdoppelung der Bandbreite?

Edit:
@Zahl Da bin ich anderer Meinung; aber ich hab mich auch schon mal geirrt

Soooo. Ich bedanke mich mal bei allen die hier mitgeraten haben. Ich denke die Antwort zu meiner Frage haben wir irgendwie zurechtgepuzzelt

Nur Zahl meint natürlich wieder alles zu verkomplizieren... Hat einer vielleicht nen Oszilloskop wo er das testen könnte? Zahl, hast du nicht selber eins an der Uni? Ich könnte morgen auch nochmal bei mir fragen. Irgendeiner der anderen IT-Fachbereiche müsste sowas ja haben, wenn nicht sogar unserer.