Übertragungsfehlern

Übertragungsfehler bezeichnen unbeabsichtigte Veränderungen von Daten bei der Übertragung von einem Sender zu einem Empfänger. Sie entstehen durch Störungen im Übertragungskanal wie thermisches Rauschen, impulsartige Störungen, Interferenzen, Dämpfung, Mehrwegeausbreitung, Jitter sowie Synchronisationsprobleme zwischen Sender und Empfänger.

Es lassen sich Einzel- und Burstfehler unterscheiden. Einzelne Bits können falsch übertragen werden, während Burstfehler eine Folge benachbarter Bits betreffen. Die Ursachen reichen von elektromagnetischen Störungen über Leitungs- oder Funkwege bis zu physikalischen Defekten der Übertragungsmedien.

Die Auswirkungen sind fehlerhafte Nutzdaten, falsche Steuerinformationen oder Frames, die eine erneute Übertragung auslösen oder Korrekturmaßnahmen erforderlich machen. Um Fehler zu erkennen und ggf. zu korrigieren, werden verschiedene Codes eingesetzt: Fehlererkennungscodes wie Parität, Checksummen und zyklische Redundanzprüfungen (CRC); Fehlerkorrekturcodes wie Hamming-Code, Reed-Solomon und LDPC. In vielen Systemen kommen ARQ-Verfahren (automatische Wiederholungsanfrage) oder Forward Error Correction (FEC) zum Einsatz.

Wichtige Leistungskennzahlen sind die Bitfehlerrate (BER) und die Framefehlerrate (FER), oft in Verbindung mit dem Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) gemessen. Zur Minderung von Übertragungsfehlern werden robuste Modulations- und Codierungsverfahren, Interleaving, Retransmissionen sowie physikalische Maßnahmen wie bessere Abschirmung, hochwertige Kabel oder stabile Synchronisation eingesetzt.

Typische Anwendungsbereiche sind drahtgebundene Netzwerke (Ethernet, DSL), drahtlose Kommunikationssysteme (Wi-Fi, Mobilfunk) und optische Übertragungssysteme.