Spreizbandtechnik

Die Spreizbandtechnik, Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), ist ein Funkübertragungsverfahren, das in WLANs eingesetzt und in den IEEE-Standards 802.11 und 802.15.4 verwendet wird. Die Technik der Bandspreizung ist relativ unempfindlich gegenüber schmalbandigen Störsignalen, da diese nicht über ein breiteres Frequenzspektrum verteilt sind.


Bei der Spreizung werden die Bits der Nutzdaten mit der Spreizfolge gespreizt. Aus dieser Spreizung entsteht eine hochbitratige Codesequenz, die zur Unterscheidung von der Bitfolge als Chipfolge bezeichnet wird. Die " Chips" stellen die kleinsten gespreizten Informationseinheiten dar. Die Chiprate ist abhängig vom Spreizfaktor. Dieser entspricht dem Quotienten aus der Chiprate zur Bitrate. Je breiter die Spreizung ist, desto weniger störanfällig ist die Übertragung gegenüber Interferenzen von Signalen anderer Nutzer. Gleichzeitig bietet die Spreizung einen gewissen Schutz gegen unerlaubtes Abhören.

Bei der Spreizbandtechnik wird das zu übertragende Signal über einen breiten Frequenzbereich verteilt, wobei die Spreizung durch die Modulation der Trägerfrequenz mit einem pseudostatistischen Spreizcode erfolgt.

Prinzip der Spreizung bei der Spreizbandtechnik

Prinzip der Spreizung bei der Spreizbandtechnik

Bei dem DSSS-Verfahren wird das 2,4-GHz-Frequenzband in 22 MHz bis 26 MHz breite Frequenzbänder unterteilt. Jedes einzelne übertragene Bit wird als elf Bit langer Barker-Code im Frequenzband dargestellt, wobei die digitale "0" die normale Bitsequenz repräsentiert und die digitale "1" die inverse. Senderseitig wird somit ein breites Frequenzspektrum erzeugt, das überall die gleiche Information enthält. Empfängerseitig wird das gespreizte Signal über ein Autokorrelationsverfahren komprimiert.

Frequenzverteilung bei der Spreizbandtechnik

Frequenzverteilung bei der Spreizbandtechnik

Das Verhältnis von gespreizter Bandbreite zu Übertragungsgeschwindigkeit heißt Spreizverhältnis. Ist dieses Verhältnis 10, sind die Übertragungs- und Sicherheitsbedingungen ideal. In der Praxis ist dieses Verhältnis dann gegeben, wenn beispielsweise ein 2-Mbit/s-Signal über eine Bandbreite von 20 MHz gespreizt wird. Der Spreizgewinn, das ist das Verhältnis von der Taktrate des Datenstroms zur Taktrate der Codesequenz, ist auch ein Maß für die Störunempfindlichkeit für das zu übertragende Signal.

Die DSSS-Technik eignet sich vor allem für Umgebungen mit schmalbandigen Störsignalen. Diese Technik kann für Punkt-zu-Punkt- und Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen mehrerer LAN-Segmente über einige Kilometer mit 10 Mbit/s eingesetzt werden.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Spreizbandtechnik
Englisch: direct sequence spread spectrum - DSSS
Veröffentlicht: 29.01.2019
Wörter: 341
Tags: #Wireless LAN #Übertragungstechniken der Nachrichtentechnik
Links: Bandbreite, Barker-Code, Bit (binary digit), Bitrate, Chip