In der drahtlosen Kommunikation spielen verschiedene Zugriffsverfahren eine zentrale Rolle, um mehreren Nutzern gleichzeitig die Nutzung eines gemeinsamen Frequenzspektrums zu ermöglichen. Die gängigen Verfahren sind Frequenzmultiplex (FDMA), Zeitmultiplex (TDMA) und Codemultiplex (CDMA). Jedes dieser Verfahren teilt das Frequenzspektrum auf unterschiedliche Weise auf, um Interferenzen zu minimieren und eine effiziente Übertragung zu gewährleisten. Die Wahl des Verfahrens hängt dabei von den spezifischen Anforderungen an Bandbreite, Nutzerzahl und Störanfälligkeit ab. Im Folgenden werden die Unterschiede dieser Verfahren beschrieben.
- Funktionsweise: In FDMA wird das verfügbare Frequenzband in mehrere getrennte Frequenzkanäle unterteilt, wobei jeder Kanal einem einzelnen Nutzer zugewiesen wird.
- *Trennung der Nutzer*: Unterschiedliche Frequenzen. Jeder Nutzer hat seinen festen Frequenzbereich, was Interferenzen zwischen den Nutzern vermeidet.
- Vorteil: Einfaches und etabliertes Verfahren; geeignet für Systeme mit wenigen Nutzern und niedrigem Interferenzbedarf.
- Nachteil: Bandbreitenineffizienz bei vielen Nutzern, da jedem Nutzer dauerhaft eine Frequenz zugewiesen ist, auch wenn er nicht ständig Daten überträgt.
- Anwendungsbeispiele: Analoge Mobilfunknetze (z. B. AMPS), Satellitenkommunikation.
- Funktionsweise: In TDMA teilen sich die Nutzer denselben Frequenzkanal, wobei jedem Nutzer zu festgelegten Zeitintervallen (Zeitschlitzen) Zugriff auf den Kanal gewährt wird.
- *Trennung der Nutzer*: Zeitliche Zuweisung. Jeder Nutzer sendet und empfängt in unterschiedlichen Zeitfenstern, wodurch Kollisionen vermieden werden.
- Vorteil: Hohe Effizienz in der Frequenznutzung, besonders bei Systemen mit hohem Datenaufkommen und vielen Nutzern.
- Nachteil: Erfordert präzise Synchronisation der Zeitschlitze, was zusätzlichen Aufwand und mehr Komplexität bedeutet.
- Anwendungsbeispiele: GSM (2G Mobilfunknetze), DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications).
- Funktionsweise: In CDMA nutzen alle Nutzer denselben Frequenzkanal und die gleiche Zeit. Zur Trennung wird jedem Nutzer ein individueller Spreizcode zugewiesen, mit dem das Signal moduliert wird.
- *Trennung der Nutzer*: Über spezielle Spreizcodes. Die Codes sind so konzipiert, dass die Signale trotz Überlagerung auseinandergehalten werden können.
- Vorteil: Flexibilität und hohe Kapazität, da mehr Nutzer gleichzeitig aktiv sein können. Das Verfahren ist zudem sehr robust gegen Störungen.
- Nachteil: Komplexere Signalverarbeitung, insbesondere bei hoher Nutzerzahl, und erhöhte Anforderungen an die Hardware.
- Anwendungsbeispiele: UMTS (3G Mobilfunknetze), GPS (Global Positioning System).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass FDMA die einfachste Methode ist, während TDMA und CDMA zunehmend effizienter und komplexer werden, insbesondere bei der Nutzung beschränkter Bandbreiten und hohen Nutzerzahlen. CDMA ermöglicht die größte Flexibilität, erfordert jedoch auch die aufwändigste Technologie zur Umsetzung.
