Telekommunikation - Technik und Dienste

Inhalt:

1. Einleitung

2. Was ist Telekommunikation?

3. Elemente der Telekommunikation

4. Telekommunikationstechniken
a. Telefax
b. Datex
c. Modem
d. ISDN
i. Wofür steht ISDN?
ii. Anschlussarten
iii. Dienstmerkmale
iv. Breitband-ISDN
e. ADSL
i. Was ist ADSL?
ii. ADSL - Die Technik
iii. Formen von ADSL
f. GSM
g. GPRS
h. UMTS

5. Schlusswort

6. Literatur

Abbildungsverzeichnis:

Abbildung 1: So funktioniert Datex-P

Abbildung 2: Überblick über Datex-L

Abbildung 3: Der Mehrgeräteanschluss

Abbildung 4: So funktioniert der Anlagenanschluss

Abbildung 5: Überblick über Breitband-ISDN

Abbildung 6: Übersicht über ADSL

Abbildung 7: Echokompensation (oben) und FDM (unten)

1. Einleitung:

Morgens halb zehn in Deutschland: Das Telefon klingelt, das Fax läutet, der Anrufbeantworter blinkt, der Bildschirm ist voller neuer eMails und die Mailbox des Handys ist voll. So sieht heute in vielen Berufen der Alltag aus. Jeder lobt entnervt die gute alte Zeit, wie es noch vor 20 Jahren war, als die Schreibmaschinen noch ratterten. Fluch oder Segen?

Fakt ist: Die Telekommunikation hat sowohl im Beruf als auch im Privatleben ihren Siegeszug angetreten. Doch woher kommen alle diese Neuerungen? Und wie funktionieren diese zahlreichen neuen Techniken? Dies möchte ich im Folgenden darstellen.

2. Was ist Telekommunikation?

Um über Telekommunikation zu sprechen, ist es erst einmal wichtig zu klären, was Telekommunikation bedeutet. Telekommunikation bezeichnet den Austausch von Daten über räumliche Distanz hinweg und steht damit im Gegensatz zu der Datenhaltung in Datenbanken, durch die eine zeitliche Distanz überbrückt wird. Diese beiden Aspekte greifen jedoch eng ineinander und ergänzen sich gegenseitig.

3. Elemente der Telekommunikation

Die Telekommunikation lässt sich in vier Ebenen gliedern:

Die erste Ebene sind die Netze. Darunter fallen z.B. lokale Netzwerke. Netze bestehen aus physikalischen Verkabelungen. Als nächste Instanz folgen die Dienste. Sie werden in Form von Paketen zusammengehörender Funktionen angeboten. Diese Funktionen werden durch Protokolle auf der dritten Ebene standardisiert und durch Anwendungen auf der untersten Ebene verwirklicht.

4. Telekommunikationstechniken

Telekommunikation ist heute sehr vielfältig und vielschichtig geworden. Vor etwas mehr als 100 Jahren fing alles mit dem Telefon an. Es folgten viele Weiterentwicklungen und Neuerungen. Die Entwicklung ist noch lange nicht abgeschlossen. Im Folgenden möchte ich die vielleicht wichtigsten Telekommunikationsmittel und -techniken vorstellen.

a) Telefax

Das Telefax wurde 1979 in der BRD zur Übertragung von graphischen Informationen ("Telekopieren") eingeführt. Ein sendendes Telefaxgerät tastet graphische Vorlagen im DIN A4-Format zeilenweise ab und gibt sie bei dem empfangenden Telefaxgerät zeilenweise wieder aus. Dabei können als Vorlagen u.a. beliebige Texte, Skizzen oder Zeichnungen dienen. Telefaxgeräte benutzen das öffentliche Fernsprechnetz als Datenübertragungsnetz und sind über FAX-Modems (Datenübertragungsrate bis 28.800 Bit/s) an das Fernsprechnetz angebunden. Ihr Auflösungsvermögen beträgt 829 Bildpunkte (Dots) pro Zeile und 3,85 Zeilen pro Milimeter.

b) Datex-Netz (Datex-P, Datex-L, Datex-J)

Das Datex-Netz ist ein spezielles WAN (Wide Area Network - Weitverkehrsnetz), das von der Telekom ausschließlich für die Datenkommunikation ab ca. 1980 aufgebaut wurde. DATEX steht für DATa EXchange (dt.: Datenaustausch). Es gilt als Nachfolger des Fernsprechnetzes (FS-Netz) als WAN-Netz aufgrund einer höheren Datenübertragungsleistung, einer größeren Flexibilität und günstigeren Tarifen. Man unterscheidet zwei Arten der „Verbindung“ zwischen Sender und Empfänger: die Paketvermittlung (Datex-P) und die Leitungsvermittlung (Datex-L).

Bei Datex-P werden die Nachrichten in Pakete variabler Länge mit einer Maximallänge von 128 Bytes zerlegt. Ein Vorteil von Datex-P gegenüber dem Fernsprechnetz ist die höhere Datenübertragung mit bis zu 64 Kbit/s sowie die Möglichkeit der Geschwindigkeitsumwandlung durch die Netzknoten. Ebenso wird durch Verwendung des HDLC-Protokolls genormte und gesicherte Datenübertragung auf den Teilstrecken innerhalb des Netzes erreicht. Die Gebühren richten sich nach dem Volumen der Nachricht, sind geringfügig abhängig von der Tageszeit und der Verbindungszeit. Ebenso stellt Datex-P standardisierte Anpassungsverfahren für den Zugang zum Netz bereit.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: So funktioniert Datex-P^[1]

Datex-L dagegen ist ein öffentliches digitales Netz der Telekom mit Leitungsvermittlung, bei der für die gesamte Dauer der Übertragung eine physikalische Verbindung wie beim Telefonieren besteht. Ein Nachteil ist, dass nur Modems mit gleicher Datenrate miteinander kommunizieren können. Allerdings eignet es sich wegen des raschen Verbindungsaufbaus und der hohen Übertragungsgüte besonders für große Datenmengen. Mit der vollständigen Einführung von ISDN wurde Datex-L überflüssig.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Überblick über Datex-L^[2]

Neben diesen beiden Formen der Verbindung zwischen Sender und Empfänger existierte ab 1980 der aufgebaute Bildschirmtext (BTX)-Dienst der Telekom. Dieser hatte zum Ziel, Texte und einfache graphische Darstellungen über das Fernsprechnetz auf den Bildschirm normaler Fernsehgeräte zu übertragen. Dazu wurde jedoch ein BTX-Decoder benötigt. 1993 wurde BTX erweitert und hieß nun Datex-J. Seit Mitte 1995 bietet die Telekom den Datex-J-Dienst unter der Bezeichnung T-Online an.

c) Modem

Unter einem Modem (Mo dulator und Dem odulator) versteht man im normalen Sprachgebrauch ein Gerät, das die Übertragung von Daten über eine analoge Telefonleitung erlaubt. Zu diesem Zweck wandelt es die Datenbits in Tonsignale um (Modulator) oder umgekehrt (Demodulator).

Es wird zwischen zwei Möglichkeiten des Wahlverfahrens unterschieden: Beim Impulswahl - Verfahren wird nach dem Abheben des Hörers der Schleifenstrom gemäß der zu wählenden Ziffer entsprechend oft im Takt von 0,1 s unterbrochen, z.B. einmal für die Ziffer 1 oder zehnmal für eine Null. Zwischen den Ziffern ist eine Pause von min. 0,2 s erforderlich, die bei alten Telefonen durch das Aufziehen der Nummernscheibe erzwungen wurde. Beim Tonwahl - Verfahren benutzt man zwei gleichzeitige Töne mit jeweils mindestens 60 ms Dauer, um eine bestimmte Taste des Telefons zu codieren.

Unabhängig von der Art des Wahlverfahrens sendet das anrufende Modem vor einer Daten - Übertragung einen Kenn-Ton von 1300 Hz in Intervallen von 0,6 s Ton und 1,9 s Pause. Daraufhin sendet das angerufene Modem zunächst 4 s lang einen Antwortton von 2100 Hz. Anschliessend vereinbaren beide Modems eine maximal sinnvolle Datenübertragungsrate durch ein Testsignal, das mit der höchsten möglichen Bitrate gesendet wird und diese dann bei Bedarf schrittweise solange reduziert, bis die Bitfehlerrate (der prozentuale Anteil falscher Bits) auf ein vertretbares Maß gesunken ist. Nun kann die eigentliche Übertragung beginnen. Die Modulation, d.h. Umwandlung der digitalen Signale in analoge, akustische Signale, kann nach verschiedenen, standardisierten Verfahren erfolgen.

Ein Lexikon mit allen wichtigen Begriffen zu Modem findet man unter http://www.tu-darmstadt.de/hrz/netz/netzdienste/glossar.html.

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^[1] Entnommen aus: Löns, Klaus (1997): Kommunikationsnetze und Datenkommunikation. In: Buder/Rehfeld/Seeger/Strauch (Hrsg., 1997), S. 698

^[2] entnommen aus: Shamrock Software GmbH: Datenübertragung mit PC's (http://www.shamrock.de/dfu/index.html )