Grundlagen der Telekommunikation und Signalübertragung
1. Drahtgebundene und drahtlose Kommunikation
Wireline (Drahtgebunden): Wenn Sie eine physische Unterstützung für das Senden von Informationen benötigen. / Drahtlose Kommunikation: Wenn Sie diese nicht benötigen.
Wann wird was genutzt?
- Abgeschirmte Kabel: Werden genutzt, damit es nur wenig Einmischung (Interferenzen) von außen gibt.
- Kosten: Kabelsysteme sind teurer als drahtlose Systeme.
- Ubiquität: Die Allgegenwärtigkeit ist der große Vorteil von Wireless-Systemen.
2. Funktionsweise der Telefonie
- Beim Sprechen werden Schallwellen emittiert, die das Mikrofon beeinflussen.
- Diese Wellen lassen eine Membran schwingen, die mit einem piezoelektrischen Kristall verbunden ist.
- Diese Kristall-Varianten erzeugen ein elektrisches Signal.
- Das elektrische Signal wird durch ein Kabel übertragen und erreicht den Hörer.
- Die Telefonzentralen stellen eine Verbindung zwischen zwei Personen her, die per Telefon sprechen möchten.
- Das Signal wird von der Zentrale an den Empfänger gesendet.
- Im Empfänger befindet sich ebenfalls ein Piezo-Kristall.
3. Telefonie-Netzwerke und Dienste
Ein Telefonnetz ist eine Reihe von miteinander verbundenen Elementen, um Sprache zwischen verschiedenen Standorten zu senden und zu empfangen.
Systeme der Sprachübertragung
- Analog: Die Stimme wird direkt in elektrische Impulse umgewandelt, die durch ein Medium übertragen werden.
- Digital: Ein bedeutender Fortschritt mit höherer Qualität und Zuverlässigkeit. Die Signalquelle kann eine Reihe von zusätzlichen Diensten generieren.
Telefonie- und Datendienste
Zu den Diensten gehören: SMS, EMS, MMS, Videotelefonie, Video-Botschaften, Web-Browsing, Chat und News.
Sicherheit in der Übermittlung von Daten
- 1. Generation (1G): Die Mobiltelefonie war analog.
- 2. Generation (2G): Die Übertragung der Stimme erfolgt digital.
- 3. Generation (3G): Verwendet IP-Adressen, um Daten zu übermitteln.
Verschlüsselungsmethoden (Schlüsselpaare):
- Öffentlicher Schlüssel: Diesen kann man an alle verteilen, von denen man verschlüsselte SMS empfangen möchte.
- Privater Schlüssel: Dieser ist nur uns selbst bekannt.
Schutz von mobilen Endgeräten
- SIM-Karte: Eine kleine Leiterplatte, die erforderlich ist, um das Terminal mit dem Telefonnetz zu verbinden.
- PIN: Eine 4-stellige Zahl, um das Terminal zu aktivieren.
- PIN2-Code: Zugang zu speziellen Dienstleistungen.
- PUK-Code: Zum Entsperren der SIM-Karte.
- IMEI-Code: Eine einzigartige Nummer aus 15 Ziffern, die dem Telefon zugeordnet ist und von Betreibern genutzt wird, um Terminals im Netzwerk zu identifizieren.
4. Funk und Radioübertragung
Wireless-Media, welches Töne (Sounds) übertragen kann. Es nutzt die Übertragung von Radiowellen, woher auch der Name stammt. Es handelt sich um elektromagnetische Wellen, die im Raum ohne physische Unterstützung kommunizieren.
Wie arbeitet eine Funkverbindung?
- Ein Mikrofon-Sender fängt den Sound ein und wandelt das Signal je nach einfallendem Schall um (Modulation).
- Das endgültige Signal wird durch eine Antenne abgegeben.
- Der Raum ist der Ort, in dem sich die Radiowellen verbreiten.
- Der Empfänger empfängt durch eine Antenne das Funksignal aus dem Raum.
- Es erfolgt die Demodulation.
- Das Signal wird an einen Lautsprecher geleitet, wo man es hört.
5. Fernsehtechnik
Ein System zur Übertragung von Bildern und Tönen durch elektromagnetische Wellen, ähnlich wie beim Radio.
Techniken zur Aktivierung der Luminophore
- Elektronenkanone (Electron-gun): Trifft auf den Bildschirm und schaltet die Lichtpunkte ein.
- Plasma-Fernseher: Nutzt eine kleine Gasmenge pro Luminophor.
- LCD-Bildschirme: Jeder Luminophor ist mit flüssigem Glas bedeckt, das transparent geschaltet werden kann.
6. Emission und Empfang von Radio und Fernsehen
- Analoge Übertragung: Maximale Abdeckung bis 2010, Ein-Weg-System, begrenzte Qualität des Empfangs.
- Digitale Übertragung: Neue Sender und neue Receiver, verbundene Dienste, mehr Emissionen, hohe Aufnahmequalität und Breitband (Band Anxa).
Radio- und TV-Dienste
- Videotext (Teletext): Seiten mit Textinformationen.
- Guide-Plus: Programmführer, oft auf DVD-Recordern enthalten.
- RDS: Übermittelt Informationen parallel zur Stimme und Musik.
- Digitale Dienste: Informationen, Unterhaltung und Zugang zu Bankdienstleistungen.
7. Anwendungen des GPS-Systems
Genaue Positionsbestimmung, Routenplanung und Navigation, Überwachung sowie digitale Karten und Verkehrswege.
8. Digitale Speichermedien
- CD: Ermöglichte digitale Audio-Datenträger mit großer Länge. Die Klangqualität ist besser als bei herkömmlichem Vinyl und verschlechtert sich nicht durch aufeinanderfolgende Abspielvorgänge.
- DVD: Bessere Bildqualität, kein Verschleiß, bis zu 8 verschiedene Tonspuren, exzellente Klangqualität und direkter Zugriff bei günstigen Kosten.
9. Die MP3-Player
Verfügen über internen Speicher, können als DVD-Player im Wohnzimmer fungieren oder besitzen eine interne Festplatte.