Dämpfungen und Verstärkungen :

Dämpfung ist die Minderung der übertragenen Energie eines Signals im Verlauf einer Übertragungsstrecke. Eine Dämpfung ist demzufolge eine negative Verstärkung. Dämpfungen (attenuations) oder Verstärkungen (gains) werden im allgemeinen in dB (Dezibel) angegeben. Aufgrund des logarithmischen Maßstabes lassen sich große Dämpfungen oder Verstärkungen in dB noch gut graphisch darstellen. Angaben in dB sind "relative Pegel".

Der Begriff "Pegel" steht für den Vergleich zwischen einer gemessenen Größe (Strom, Spannung oder Leistung) und einer Bezugsgröße. Man unterscheidet dabei den "relativen Pegel" und den "absoluten Pegel". Wird eine Größe auf eine andere Größe mit beliebigem Wert bezogen, so spricht man von einem "relativen Pegel". Bezieht man sich jedoch auf einen genormten Standardwert so spricht man von einem "absoluten Pegel".

dB = Relatives Maß mit logarithmischen Zahlenwerten. Gibt den Unterschied zweier Größen an (relativer Pegel).
dBm = Leistungspegel, bezogen auf 1 mW (absoluter Pegel)
dBW = Leistungspegel, bezogen auf 1 Watt (absoluter Pegel)
dBV = Spannungspegel, bezogen auf 1 Volt (absoluter Pegel)

Der relative Pegel einer Übertragungstrecke ist folgendermaßen definiert: Man setzt den Pegel eines Bezugspunktes, zum Beispiel den Ort der Einspeisung, zu 0 dB, unabhängig vom dort aktuellen Absolutpegel. Der relative Pegel am Ende der Übertragungsstrecke ergibt sich dann durch die Addition von Bezugspegel und sämtlichen Übertragungsmaßen der Übertragungsglieder der Strecke (positive für Verstärker, negative für Dämpfungsglieder).

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Umrechnung zweier Größen in dB (relativer Pegel)

Gewinn (gain)
30 dB1.000 -fach
20 dB100 -fach
15 dB31,62 -fach
10 dB10 -fach
8 dB6,31 -fach
5 dB3,16 -fach
Verstärkung
3 dB2 -fach
(gain)
2 dB1,58 -fach
1 dB1,26 -fach
0 dB1 -fach__________________  
-1 dB0,79 -fach
-2 dB0,63 -fach
-3 dB0,5 -fach
negative
-5 dB0,32 -fach
Verstärkung
-8 dB0,16 -fach
(Dämpfung)
-10 dB0,1 -fach
-15 dB0,03 -fach
-20 dB0,01 -fach
-30 dB0,001 -fach
-40 dB0,0001 -fach
-50 dB0,00001 -fach
-60 dB0,000001 -fach
Beispiele:

coding
Coding Gain
gain
rxgain
RxGainOffset
txgain
TxGainOffset

Dämpfung (attenuation)
60 dB0,000001 -fach
50 dB0,00001 -fach
40 dB0,0001 -fach
30 dB0,001 -fach
20 dB0,01 -fach
15 dB0,03 -fach
10 dB0,1 -fach
Dämpfung
8 dB0,16 -fach
(attenuation)
5 dB0,32 -fach
3 dB0,5 -fach
2 dB0,63 -fach
1 dB0,79 -fach
0 dB1 -fach__________________  
-1 dB1,26 -fach
-2 dB1,58 -fach
-3 dB2 -fach
negative
-5 dB3,16 -fach
Dämpfung
-8 dB6,31 -fach
(Verstärkung)
-10 dB10 -fach
-15 dB31,62 -fach
-20 dB100 -fach
-30 dB1.000 -fach
Beispiele:

Local Attenuation
Local Line Atten.
attenuation downstream
Remote Attenuation
Remote Line Atten.
attenuation upstream
tx_pwr
Tx power attenuation
txatten
Local Noise Margin*
Local SNR Margin*
Remote SNR Margin*
noise margin upstream*
noise margin downstream*
* = Signal-Rausch-Abstand (je höher, desto besser)
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Umrechnung von Leistung in dBm (absoluter Pegel)

Leistungstabelle (dBm)
90 dBm1.000.000 Watt = 1 MW (Megawatt)
60 dBm1.000 Watt = 1 kW (Kilowatt)
50 dBm100 Watt = 100.000 mW
40 dBm10 Watt = 10.000 mW
30 dBm1 Watt = 1.000 mW
25 dBm0,316 Watt = 316 mW
20 dBm0,1 Watt = 100 mW
18 dBm0,0631 Watt = 63,1 mW
15 dBm0,0316 Watt = 31,6 mW
12 dBm0,0158 Watt = 15,8 mW
10 dBm0,01 Watt = 10 mW
8 dBm0,0063 Watt = 6,3 mW
5 dBm0,0032 Watt = 3,2 mW
3 dBm0,002 Watt = 2 mW
0 dBm0,001 Watt = 1 mW (Milliwatt)
-5 dBm0,3162 mW
-10 dBm0,1 mW
-15 dBm0,0316 mW
- 20 dBm0,01 mW
- 30 dBm0,001 mW = 1 µW (Mikrowatt)
Beispiele:

Local Tx Power
Remote Tx Power
output power upstream
output power downstream

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Signal Rausch Abstand (SNR) und Signal/Noise-Ratio Margin (Noisemargin)
Der Noisemargin ist abhängig von der genutzten Bandbreite und der Leitungsdämpfung. Dabei gilt, je höher der Signal-Rausch-Abstand, desto besser für eine fehlerfreie Datenübertragung.

Zusammenhang zwischen Bandbreite, Leitungsdämpfung und SNR Margin
1.Bandbreite steigtLeitungsdämpfung bleibt gleich= Noisemargin fällt
2.Bandbreite fälltLeitungsdämpfung bleibt gleich= Noisemargin steigt
3.Bandbreite bleibt gleichLeitungsdämpfung steigt= Noisemargin fällt
4.Bandbreite bleibt gleichLeitungsdämpfung sinkt= Noisemargin steigt

Fällt der SNR-Margin bei laufendem DSL-Betrieb unter 3-6 dB (je nach Modem/DSLAM) bricht die Verbindung ab und es wird neu verhandelt.

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Dämpfung und mögliche Downstream-Bandbreite


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