Repeater

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Prinzip des Repeaters in der Funktechnik. Ein Signal wird empfangen und in verstärkter Form weitergesendet.
Repeater eines Unterseekabels, Telekommunikationsmuseum in Pleumeur-Bodou
Querschnittszeichnung eines Repeaters für optische Unterseekabel

Ein Repeater (englisch wörtlich für „Wiederholer“), auch Regenerator genannt, ist in der Kommunikationstechnik ein elektrischer oder auch optischer Signalverstärker oder -aufbereiter zur Vergrößerung der Reichweite eines Signals. Der Repeater befindet sich in einiger Entfernung zum Sender, empfängt dessen Signale und sendet sie in aufbereiteter Form weiter, wodurch eine größere Distanz überbrückt werden kann.

Beim Einsatz digitaler Übertragungsverfahren kann das Signal zusätzlich vom Repeater dekodiert werden, wodurch Signalstörungen (wie Rauschen oder Verzerrungen der Pulsform) entfernt werden. Anschließend wird das Signal wieder neu kodiert, moduliert und weitergesendet.

Von einfachen Repeatern wird die übertragene Information nicht beeinflusst, sondern nur das elektrische bzw. optische Signal aufbereitet. Dagegen können höher entwickelte digitale Repeater dem Signal z. B. eine Kennung hinzufügen, die bei mehreren möglichen Pfaden die Rückverfolgbarkeit des Signalweges ermöglicht.

Repeater in der Computertechnik[Bearbeiten]

In Rechnernetzen sind Repeater Bestandteile der Bitübertragungsschicht (Schicht 1 des OSI-Modells), zur Erweiterung von Netzsegmenten.

Besondere Varianten von Repeatern sind Transceiver und Sternkoppler. Ein Repeater mit mehr als zwei Anschlüssen wird auch als Hub oder Multi-Port-Repeater bezeichnet. Auch ein Medienkonverter kann als Repeater betrachtet werden, solange er keine Bridge-Funktion beinhaltet.

Repeater in der Netztechnik[Bearbeiten]

Der Einsatz von Repeatern bietet sich z. B. bei LANs in Bus-Topologie an, um die maximale Kabellänge von z. B. 185 m bei 10BASE2 zu erweitern. Der Repeater teilt das Netz zwar in zwei physische Segmente, die logische Bus-Topologie bleibt aber erhalten. Durch diesen Effekt erhöht der Repeater die Ausfallsicherheit des Netzes, da bei Wegfall eines Teilnetzes das jeweils andere weiter unabhängig agieren kann. In einer „normalen“ Bus-Topologie würde es zum Ausfall des gesamten Netzes kommen. Repeater erhöhen nicht die zur Verfügung stehende Datenrate eines Netzes.

Man unterscheidet in der LAN-Technik zwei Typen von Repeatern:

  • Local-Repeater, die zwei lokale Netzsegmente miteinander verbinden, und
  • Remote-Repeater, die zwei räumlich getrennte Netzsegmente über ein so genanntes Link-Segment verbinden. Ein Link-Segment besteht aus zwei Repeatern, die per Glasfaserkabel miteinander verbunden sind. Dadurch können größere Distanzen überbrückt werden.

Repeater können in einem Ethernet nicht beliebig kaskadiert werden. Da mit Repeatern verbundene Segmente eine Kollisionsdomäne bilden, dürfen zwei Stationen auf Grund der Laufzeiten des Signals nur soweit voneinander entfernt sein, dass die Kollisionserkennung noch eindeutig funktioniert. Dies wird mit der 5-4-3-Regel bewerkstelligt.

Repeater in der Glasfasertechnik[Bearbeiten]

Repeaterstation einer Glasfaserstrecke

In optischen Unterseekabeln (Seekabel) wird das Licht alle 50 bis 80 km mit ins Kabel eingearbeiteten optischen Verstärkern am Meeresgrund verstärkt. Darüber hinaus werden in größeren Abständen (ca. alle 500 bis 1000 km) optische Repeater benötigt, um die Flankensteilheit der Lichtpulse wieder zu regenerieren und eventuell Zeitversätze auszugleichen. Die optischen Verstärker, sowie die Repeater werden durch den Kupfermantel des Kabels mit elektrischer Energie versorgt.

WLAN-Repeater[Bearbeiten]

WLAN-Repeater

In der Informationstechnologie können sogenannte WLAN-Repeater zur Erhöhung der Reichweite eines drahtlosen Funknetzes verwendet werden. Bei der Nutzung eines Repeaters halbiert sich allerdings die Datenübertragungsrate des Funknetzes, da der Repeater sowohl mit den Clients als auch mit dem Wireless Access Point kommuniziert. Die Halbierung der Datenrate lässt sich umgehen, indem die Kommunikation zwischen Client und Repeater auf einer anderen Frequenz stattfindet, als die zwischen Repeater und Router. Bei handelsüblichen Repeatern ist diese Option aber meist nicht eingebaut. Bei einer drahtlosen Verbindung durch mehrere Wände oder über größere Entfernungen kann durch die Zwischenschaltung eines WLAN-Repeaters eine bessere Übertragungsqualität und damit Geschwindigkeit erzielt werden.

Fast alle modernen, handelsüblichen Wireless Access Points bieten einen Repeatermodus, um größere Gebäude, Grundstücke und Gelände mit einer ausreichenden Netzabdeckung zu versorgen. Mittels Roaming können sich die Clients frei im gesamten Versorgungsgebiet des Netzes bewegen, ohne dass der Datenverkehr durch Verbindungsabbrüche beeinträchtigt wird.

Repeater im TK-Netz[Bearbeiten]

Repeater in Telekommunikationsnetzen (zum Beispiel für SHDSL/G.SHDSL, HDSL sowie E1/Primärmultiplexanschluss) werden überwiegend als Zwischenregeneratoren (ZWR) bezeichnet. Einsatzgebiete sind sowohl die Kupfer- als auch die Glasfaserübertragung. Der grundsätzliche Aufbau der ZWR ist jedoch für beide Einsatzgebiete identisch:

In der Regel besteht ein ZWR aus einem NT (Network Termination, Netzabschluss) und einem LT (Line Termination, Leitungsabschluss), welche "Rücken-an-Rücken" (engl.: „Back-to-back“) zusammengeschaltet sind. Das NT terminiert den ankommenden Übertragungsweg (z. B. SHDSL) und decodiert die Digitalwerte. Durch eine feste Verdrahtung empfängt das LT die Digitalwerte und codiert diese in ein neues SHDSL-Signal. Dazu benötigt dieser ZWR jedoch eine zusätzliche Stromversorgung (Fernspeisung), die vom Hauptverteiler oder (insbesondere bei Strecken mit einem zweiten ZWR) vom kundenseitigen NT zugeschaltet werden kann.

Repeater in (Mobil-)Funknetzen[Bearbeiten]

Repeater zur Tunnelversorgung mit GSM-Mobilfunk

Auch im Mobilfunkbereich werden sogenannte Repeater als Relaisstationen zur „Ausleuchtung“ abgeschatteter Gebiete, z. B. Gebäude oder U-Bahnen, genutzt.

Funknetz-Repeater für die Handynetze (GSM, UMTS, Tetrapol) werden hauptsächlich als Zwei-Weg-Verstärker (up- und downlink) eingesetzt, um eine Mobilfunkzelle zu vergrößern und den Empfang auch in Gebäuden, Garagen, Tunneln, Schiffen usw. zu ermöglichen. Intelligentere Repeater können über die Regenerierung der Signalqualität hinaus das elektrische Signal neu synchronisieren, wie beispielsweise bei Repeatern, die im Direktrufnetz der Deutschen Telekom eingesetzt werden.

Repeater im Amateurfunk[Bearbeiten]

Auch im Amateurfunkdienst spielen Repeater eine Rolle. Im deutschsprachigen Raum werden sie Relaisstationen genannt. Repeater für digitale Betriebsarten nennt man dabei Digipeater.

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Repeaters – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]