Übertragungstechnologien: Drahtlose Kommunikation und Glasfaser

Drahtlose Kommunikation

Drahtlose Kommunikation umfasst das Senden und Empfangen von elektromagnetischen Wellen durch den Raum. Diese Wellen breiten sich ähnlich wie Wellen in einem Teich aus.

Lichtwellen (Laser)

Diese ermöglichen die Kommunikation zwischen Bereichen mit direkter Sichtverbindung. Die Übertragung erfolgt in einer geraden Linie und durchdringt keine Objekte.

Infrarot-Wellen

Sie werden häufig für die Kurzstrecken-Kommunikation verwendet (z. B. Fernbedienungen). Ein wesentlicher Nachteil ist, dass sie keine festen Objekte durchdringen können.

Mikrowellen

Mikrowellen ermöglichen sowohl terrestrische Übertragungen als auch Satellitenverbindungen mit Geschwindigkeiten von rund 10 MB. Da sie keine Hindernisse durchdringen, sind für Fernverbindungen Relais-Masten erforderlich.

Radiowellen

Radiowellen sind einfach zu erzeugen, können große Entfernungen zurücklegen und Gebäude durchdringen. Da sie sich in alle Richtungen ausbreiten, ist eine staatliche Regulierung der Frequenzen notwendig, um Störungen zu vermeiden.

Glasfasertechnologie

Glasfaserkabel übertragen Daten mittels Lichtimpulsen. Ein optisches System besteht aus drei Komponenten:

• Lichtquelle: Wandelt digitale elektrische Signale (0 und 1) in optische Signale um.
• Übertragungsmedium: Eine ultradünne Glasfaser, die das Licht leitet.
• Detektor: Wandelt das empfangene Licht zurück in elektrische Impulse.

Vorteile der Glasfaser

• Deutlich höhere Bandbreite als Kupferkabel.
• Geringe Dämpfung: Repeater sind nur alle 30 km erforderlich (bei Kupfer alle 5 km).
• Dünn, leicht und schwer abzuhören.

Verbindungstechniken für Glasfaserkabel

• Steckverbindungen: Einfach zu handhaben, verursachen jedoch einen Lichtverlust von 10 bis 20 %.
• Mechanische Gelenke: Die Enden werden präzise geschnitten und in einer Hülse fixiert. Lichtverlust ca. 10 %.
• Fusion (Spleißen): Die Fasern werden verschmolzen, was eine sehr stabile Verbindung mit minimaler Dämpfung ermöglicht.

Arten von Glasfasern

• Singlemode: Sehr dünner Kern (10 µm), ideal für Fernanwendungen mit Laserlichtquelle.
• Multimode: Größerer Kern (100–140 µm), Licht wird durch Reflexion an der Innenwand übertragen.
• Gradientenindex-Faser: Der Brechungsindex nimmt von der Mitte zum Rand hin ab, was die Lichtausbreitung optimiert.

Koaxialkabel

Koaxialkabel bieten eine bessere Abschirmung als Twisted-Pair-Kabel und ermöglichen höhere Übertragungsraten.

Basisband-Koaxialkabel

Wird für digitale Übertragungen genutzt. Man unterscheidet zwischen:

• Thicknet (Koax-Stärke): Früher in lokalen Netzen, heute primär für Backbone-Strukturen (z. B. RG-100).
• Thinnet (Koax-Fein): Flexibler und einfacher zu installieren, z. B. RG-58.

Breitband-Koaxialkabel

Wird primär für analoge Übertragungen verwendet.