Datenübertragung: Synchronisation, Modulation und Kabelarten

Synchronisation bei der Datenübertragung

Bei der asynchronen Informationsübertragung wird der Sender über den Empfang jedes einzelnen Zeichens unterrichtet, während bei der synchronen Übertragung die Synchronisation zwischen Sender und Empfänger vor dem Versand eines Datenblocks hergestellt wird. Dabei werden die Bits mit konstanter Taktrate ohne Unterscheidung von Zeichen gesendet.

Modulation

Um das Signal an den Kanal anzupassen, werden verschiedene Modulationsverfahren eingesetzt, die den Informationsgehalt in einer analogen Trägerwelle kodieren:

• Amplitudenmodulation: Die Amplitude (Höhe) der Welle wird verändert. Eine 1 wird durch den maximalen Amplitudenwert, eine 0 durch einen minimalen Amplitudenwert dargestellt.
• Frequenzmodulation: Die Frequenz (Anzahl der Wellen in einem bestimmten Zeitraum) wird verändert. Eine 1 wird durch eine hohe, eine 0 durch eine niedrige Frequenz dargestellt.
• Phasenmodulation: Die Phase der analogen Welle wird verschoben. Eine 0 wird mit der ursprünglichen Phase, eine 1 mit einer invertierten Phase codiert.

Kabelarten

Twisted-Pair-Kabel

Paarig verdrillte Kabel sind eine einfache und kostengünstige Alternative zur Übertragung.

• UTP (ungeschirmt): Ein verdrilltes Adernpaar ohne metallische Umhüllung. Es ist anfällig für Störungen, aber flexibel, preiswert und leicht zu installieren. Die Verdrillung kompensiert induzierte elektromagnetische Störungen.
• STP (geschirmt): Ein UTP-Kabel mit zusätzlicher metallischer Abschirmung zum Schutz vor externen Störeinflüssen.

Koaxialkabel

Koaxialkabel weisen eine hohe Störfestigkeit auf und ermöglichen größere Übertragungslängen sowie eine höhere Bandbreite. Dadurch können analoge oder digitale Datenmengen über größere Kapazitäten übertragen werden. Dünne Koaxialkabel sind flexibel und für viele Installationen geeignet, dickere Varianten sind dagegen relativ starr. Ältere Netze nutzen häufig Koaxialkabel, um Entfernungen mit einer größeren Anzahl an Stationen auf einer Leitung zu überbrücken.

Multiplexing

Multiplexverfahren ermöglichen es, mehrere Signale gleichzeitig über einen gemeinsamen Kanal zu übertragen:

• Frequenzmultiplex (FDM): Jedem Sender wird ein eigenes Frequenzband zugewiesen, sodass mehrere Signale parallel übertragen werden können.
• Zeitmultiplex (TDM): Der Zeitraum wird in Abschnitte aufgeteilt, die nacheinander den verschiedenen Sendern zur Verfügung stehen.