Grundlagen der Telekommunikation: Netzwerke, Daten & Übertragung

1. Definition des Begriffs Kommunikation

Der Akt, durch den ein Individuum Informationen mit anderen austauscht.

2. Arten von Datennetzwerken und Beispiele

• Knoten (Node): Jeder Computer, der mit einem Netzwerk verbunden ist.
• Local Area Network (LAN): Ein Computernetzwerk, das auf eine unmittelbare Umgebung beschränkt ist, typischerweise innerhalb desselben Gebäudes oder einer Etage.
• Metropolitan Area Network (MAN): Wird typischerweise verwendet, um lokale Netzwerke zu verbinden, z.B. in Regierungsgebäuden in Santiago.
• Wide Area Network (WAN): Jedes Netzwerk, das sich über eine größere Fläche als ein einzelnes Gebäude oder Grundstück erstreckt, wie das Internet.
• Internet: Ein weltweites Computernetzwerk, das eine Reihe von Protokollen verwendet, von denen TCP/IP das bekannteste ist.

3. Verwendung von Dezibel in der Telekommunikation

Dezibel (dB) werden in der Telekommunikation verwendet, um anzugeben, wie stark ein Signal auf seinem Weg durch einen Kommunikationskanal oder einen Abschnitt davon abgeschwächt wird.

4. Berechnung der Leistung in dB

(Keine Informationen zur Berechnung bereitgestellt)

5. Berechnung des Leistungsverhältnisses aus dB-Werten

(Keine Informationen zur Berechnung bereitgestellt)

6. Sinuswelle mit 4 Hz

Es wird eine Sinuswelle mit einer charakteristischen Frequenz von 4 Hz beschrieben.

9. Vermittlung (Switching) in Netzwerken

Die Vermittlung (Switching) ist eine Technik, die zwei räumlich getrennte Knoten eines Telekommunikationsnetzes miteinander verbindet, um einen geeigneten Kommunikationspfad zu schaffen. Ein Switch ermöglicht es Knoten, die kommunizieren möchten, dies zu tun, ohne physisch direkt miteinander verbunden sein zu müssen, da dies in der Regel nicht der Fall ist. Durch die Vermittlung kann die Überlastung des Netzwerks reduziert, das Verkehrsaufkommen verringert und die Bandbreite erhöht werden.

10. Hauptzweck von Vermittlungsknoten

(Keine Informationen zum Hauptzweck bereitgestellt)

11. Phasen der Leitungsvermittlung

• Aufbau der Verbindung: Wenn die Dienste eines Netzes für die Kommunikation in Anspruch genommen werden, muss eine Verbindung zwischen der Ursprungs- und der Zielstation aufgebaut werden. In dieser Phase kann, abhängig von der verwendeten Technologie, die Kanalkapazität und die Art des Dienstes festgelegt werden.
• Übertragung der Nachricht: Sobald die Verbindung hergestellt ist, ist sie für den Informationsfluss bereit. Je nach Art des Netzwerkdienstes und der Übertragungsart ist diese digital oder analog und die Richtung ist Uni- oder Vollduplex.
• Trennung der Verbindung: Sobald die Übertragung aller Daten abgeschlossen ist, beendet eine Station die Sitzung und trennt die Verbindung. Nach Freigabe der durch die Verbindung genutzten Ressourcen können diese von anderen Parteien verwendet werden.

12. Techniken der Paketvermittlung

• Datagramm-Technik: Jedes Paket wird unabhängig behandelt. Der Absender fügt verschiedene Arten von Informationen (Paketnummer, Ziel-/Quelladresse, Name usw.) hinzu, und das Paket wird an das Ziel gesendet. Pakete können unterschiedliche Wege nehmen, auch Pakete derselben Nachricht können verschiedene Wege reisen. Dies kann dazu führen, dass einige Pakete in einer anderen Reihenfolge am Ziel ankommen, wobei das Endgerät die Pakete in der richtigen Reihenfolge anordnen und verlorene Pakete neu anfordern muss.
• Technik der virtuellen Leitungen (Virtual Circuits): Bei dieser Technik wird ein Kontrollpaket (Anruf-Anfrage) an den Empfänger gesendet, das für den Aufbau eines logischen Pfades zwischen Sender und Empfänger zuständig ist, bevor Datenpakete gesendet werden. Alle Pakete einer Gruppe werden über diesen virtuellen Pfad übermittelt. Diese Technik gewährleistet die Reihenfolge des Eingangs und die Kontrolle der Pakete am Ziel. Der Verbindungsaufbau kann von zweierlei Art sein: Permanente virtuelle Leitung oder geschaltete virtuelle Leitung.

1. Aktive Satelliten-Subsysteme

(Keine Erläuterung der aktiven Satelliten-Subsysteme bereitgestellt)

2. Aufteilung von Übertragungskanälen

Die logische Aufteilung eines Übertragungskanals in mehrere Kanäle, die gleichzeitig Daten von "Unterkanälen" senden, erfolgt durch: Kommutierung.

3. Ziel des Routings

Das angestrebte Ziel, die besten Routen zwischen Knotenpaaren zu finden, umfasst: Routing.

4. Grundlegende Einheit der Information

Die grundlegende Einheit der Transportinformationen ist das: Datenpaket.

5. Entdeckung der Elektrizitätsübertragung

Im Jahr 1729 entdeckte Stephen Gray, dass Elektrizität übertragen werden kann.

6. Halbduplex-Übertragungsmodus

Der Übertragungsmodus, bei dem in zwei Richtungen übertragen werden kann, aber nur ein Sender gleichzeitig sendet (z.B. bei Telefonkommunikation oder tragbaren Geräten), wird als Halbduplex-Modus bezeichnet.

7. Alessandro Voltas Erfindung

Im Jahr 1801 erläuterte der italienische Physiker Alessandro Volta seine Erfindung, die als "Volta-Säule" bekannt wurde.

8. Definition eines Netzwerkknotens

Jeder Computer, der mit einem Netzwerk verbunden ist, wird als Knoten bezeichnet.

9. Erste transozeanische Kommunikation

Die erste transozeanische Kommunikation zwischen Cornwall (England) und Neufundland (Kanada) wurde am 12. Dezember 1901 von Guglielmo Marconi hergestellt. Dabei wurde eine Frequenz von 820 kHz (366 m) und eine Sendeleistung von 15 kW verwendet.

10. Vollduplex-Übertragungsmodus

Der Übertragungsmodus, bei dem in beide Richtungen gleichzeitig übertragen werden kann (z.B. bei Chat oder Videokonferenzen), wird als Vollduplex-Modus bezeichnet.

11. Erster Empfänger elektromagnetischer Wellen

Der erste Empfänger für elektromagnetische Wellen, der als Kohärer bekannt wurde und aus einem mit Eisenspänen gefüllten Rohr bestand, das mit einer Batterie und einem Galvanometer verbunden war, wurde von Édouard Branly gebaut.

12. Erstes Telefonpatent

Das erste Telefonpatent für ein System, das aus einem Mikrofon und einem Lautsprecher bestand, wurde am 14. Februar 1876 von Alexander Graham Bell angemeldet.

13. Funktion eines Modems

Ein Gerät, das ein digitales Signal (z.B. vom PC) in ein analoges Signal (für die Telefonleitung) umwandelt und umgekehrt, um die Kommunikation zwischen zwei Computern über eine herkömmliche Telefon- oder Kabelleitung zu ermöglichen, ist ein Modem (Modulator/Demodulator).

14. Simplex-Übertragungsmodus

Die Art der Übertragung in nur einer Richtung (z.B. bei Fernsehen oder Radio) wird als Simplex-Modus bezeichnet.

15. Definition von Telekommunikation

Jede Übertragung, Ausstrahlung oder der Empfang von Informationen über eine Distanz hinweg, sei es in Form von Zeichen, Signalen, Schrift, Bildern, Tönen oder Informationen jeglicher Art, über physikalische Leitungen, Funk, optische oder andere elektromagnetische Systeme, wird als Telekommunikation bezeichnet.

16. Kleinste Informationseinheit

Die kleinste Einheit, die alle Informationen bildet, ist das: Bit.

17. Definition eines Computernetzwerks

Immer wenn zwei oder mehr Computer miteinander verbunden sind, um Ressourcen gemeinsam zu nutzen, spricht man von einem Netzwerk.

18. Verbindung mehrerer Netzwerke

Die Verbindung von zwei oder mehreren Netzwerken unter Verwendung einer Reihe von Protokollen wird als Inter-Netzwerk (oder Internetworking) bezeichnet.

19. Definition von Dämpfung

Die fortschreitende Abnahme der Signalstärke mit zunehmender Entfernung wird als Dämpfung bezeichnet.

20. Definition von Störungen

Unerwünschte Signale, die sich mit dem zu übertragenden Signal vermischen und dessen Informationsgehalt stören oder unerwünscht verändern, werden als Störungen bezeichnet.

21. Definition von Frequenz

Eine Maßnahme, die die Anzahl der Wiederholungen eines Ereignisses pro Zeiteinheit angibt und auch die Maßeinheit für verschiedene Frequenzen in der Telekommunikation ist, ist die Frequenz (Hertz).

22. Spitzenwert eines Signals

Der höchste Wert, sowohl positiv als auch negativ, den ein sinusförmiges Signal erreichen kann, wird als Spitzenwert oder Amplitude bezeichnet.

24. Definition von Verzerrung

Eine Verformung des Signals, die durch das System selbst erzeugt wird, da es nicht perfekt auf das übertragene Signal reagiert (systembedingte Einschränkung), wird als Verzerrung bezeichnet.

25. Definition von Übersprechen (Diafonie)

Störungen des Signals, die durch Signale außerhalb des Systems verursacht werden, aber dem gewünschten Signal ähneln, werden als Übersprechen (Diafonie) bezeichnet.

26. Definition von Rauschen

Zufällige und unvorhersehbare Signale, die dem Informationssignal hinzugefügt werden und zu einer teilweisen oder vollständigen Verformung führen, werden als Rauschen bezeichnet.

27. Basiseinheit Bit

Die Basiseinheit, die bei der Berechnung verwendet wird und die Darstellung von Daten oder Informationen als 0 und 1 ermöglicht, ist das Bit.

28. Maßeinheiten für Datenübertragung und Speicherung

Datenübertragungsgeschwindigkeiten werden in der Regel in Bit pro Sekunde (bps) gemessen, während die Speicherkapazität oder Dateigröße in Byte (oder Kilobyte, Megabyte, Gigabyte etc.) angegeben wird.

29. Definition eines Bytes

Um Informationen in Gruppen zu speichern, verwendet die elektronische Technik Gruppen von acht Bits, die als Byte bekannt sind.

30. Elektrisches Signal

Es ist die Manifestation der elektrischen Information. Es handelt sich um eine Spannung oder einen Strom, der die elektrische Analogie der zu übertragenden Nachricht darstellt. Dies ist ein Signal.