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Kapazität eines Kanals

Unter der Kapazität einer Übertragungsleitung versteht man die Anzahl an Bits, welche die jeweilige Leitung in jeder Sekunde vom Sender zum Empfänger übertragen kann, wobei die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers hinreichend gering ist. Die Qualität einer solchen Übertragungsleitung bestimmt sich aus der Übertragungsrate, Entfernung und der Fehlerwahrscheinlichkeit. Die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers sollte geringer als 10-5 sein und liegt bei hochwertigen Systemen unter 10-11.

Die Kapazität einer Übertragungsleitung hängt stark von der verwendeten Technologie ab. Bei elektrischen Leitungen wirken sich Dämpfung, eine Reihe von externen Störungen wie elektromagnetische Induktion und Übersprechen sowie der Frequenzgang der Leitung negativ aus, da durch diese Einflüsse Signale verringert, durch andere Signale überlagert oder in ihrer Form verfälscht werden. Durch Ersatzschaltbilder versucht man, die wesentlichen Einflüsse auf eine elektrische Leitung zu beschreiben und daraus die mögliche Übertragungskapazität sowie Fehlerwahrscheinlichkeiten zu ermitteln. Siehe hierzu auch Störungsursachen.

Bei Lichtwellenleitern wirken sich vor allem die Dämpfungseigenschaften des Lichtwellenleiters auf die Übertragungsentfernung aus. Auch werden durch unterschiedliche Laufzeiten des Lichts die Lichtpulse verformt, so dass auch hierdurch die Entfernung beschränkt wird. Dagegen gibt es praktisch keine Einstreuung durch externe Lichtquellen oder frequenzabhängige Dämpfung. Durch Maßnahmen wie die Monomode-Technologie können heute bis zu 60 km mit einem Lichtwellenleiter bei einigen hundert Megahertz überbrückt werden. Durch die Verwendung von Licht unterschiedlicher Farben (WDM = wavelength division multiplexing) über den gleichen Lichtwellenleiter kann die Übertragungskapatzität einer Faser heute 40 Gbit/s über 60 km betragen.