Foundations of Telecommunications Technology I Flashcards

1
Q

Attenuation (Störung) in verschiedenen Mediums

A
  • elektromagnetische Signale schwächen sich über Distanzen ab
  • Guided Medium (over wire): Beeinflusst von Widerstand des Mediums und der Abstrahlungstendenz des Signals (spread out)
  • Unguided Medium (radio system): Level of free-space loss, reflection, absorption
  • Attenuation ist eine exponentielle Funktion über die Distanz
  • je höher Frequenz, desto anfälliger für Störungen
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2
Q

Rauschen (Noise)

A
  • entsteht beim Transmitter, beim Empfänger oder dazwischen
  • Rauschen ist zufällig
  • kommt auch von innen
  • > Datenqualität leidet
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3
Q

Arten von gängigen Kabeln

A
  • Twisted-pair Cable (Telefon)
  • Coaxial Cable (TV-Cable)
  • Fiber Optic Cable
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4
Q

Twisted-pair Cable (Kupferdoppelkabel)

A
  • balanced medium: signals are opposite in phase but with same amplitude (reducing radiated energy)
  • twisting process (reducing interference)
  • Leiter sind separat isoliert
  • Gauge (Kabeldicke): je größer Durchmesser: weniger Widerstand, höhere Bruchfestigkeit
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5
Q

Coaxial Cable

A
  • High-frequency signals -> höhere Bandbreite
  • Höhere Widerstandsfähigkeit gegen Rauschen (Shielding)
  • Aufbau: Center Conductor (Signaltransport) - electrically unbalanced; Outer Conductor: zur Erdung; Core Insulation: Nötig für Abstandshaltung zwischen Shield und Center Conductor
  • > Teurer
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6
Q

Glasfaserkabel

A
  • 1965 in Deutschland entwickelt
  • Optoelektronisches System: Elektrisches Signal wird in optisches Signal umgewandelt und anschließend wieder rückgewandelt
  • verschiedene Wellenlängen werden parallel genutzt
  • > hohe Bandbreite
  • Repeater nur alle 1000km benötigt
  • teurer als Kupferkabel
  • keine EMI oder RFI, aber Verluste durch Unreinheiten im Glas, Verbiegungen des Kabels oder Verbindungspunkte zwischen Kabeln
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7
Q

Frequency Division Multiplexing (FDM)

A

Informationen werden gleichzeitig über verschiedene Frequenzen auf einem Kabel geschickt (analog und digital)

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8
Q

Time Division Multiplexing (TDM)

A
  • Jedem Gerät wird ein Kanal in Form eines Zeitslots zur Datenübertragung zugeordnet (geht nur digital)
  • eine Sekunde wird in 24 Slots unterteilt
  • ein Slot empfängt i.d.R. 8 Bits pro Frame
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9
Q

Beispiele TDM

A
  • DECT-Telefone (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)
  • Multi Carrier (MC), Time Divison Multiple Access (TDMA), Time Division Duplex (TDD)
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10
Q

Wavelength Division Multiplexing (WDM)

A
  • Übertragung mehrerer Licht-Wellenlängen
  • Standardisiert: 160 Wellenlängen (Lambda) mit jew. 100 GHz; jedes Lambda: 2,5+ Gbps
  • Demultiplexer ist eine Art Prisma
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11
Q

Code Division Multiplexing (CDM)

A
  • weitere Dimension wird eingebracht: “Codes”
  • Spreading-Codes haben höhere Frequenz als Datensignal
  • Daten werden kollektiv an alle, aber mit unterschiedlichen Spreading-Codes versendet und können nur mit individuellem Code extrahiert werden
    (geht nur digital)
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12
Q

Zwecke von Switches

A

Switches dienen der Konnektivität zwischen Terminal Devices (Transmitter und Empfänger) auf einer flexiblen Basis
-> ohne Switches: direkte Verbindungen zu jedem anderen Gerät wären nötig

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13
Q

Arten von Switches

A
  • Crossbar Switches (elektromagnetisch)
  • Electronic Common Control Switches (digital mit programmierter Logik)
  • Packet Switching (datenoptimiert, Daten werden in nummerierten Pakete verschickt und können unabhängig voneinander ankommen)
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14
Q

Public Switched Telephone Network (PSTN)

A
  • alte Telefonnetze waren nur auf die Sprachkommunikation ausgelegt
  • alle Netzwerkelemente müssen dauerhaft verfügbar sein
  • Aufbau: Customer Access Network (Local Switch) Long Distance Network (Tandem Switch) CAN (Local Switch)
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15
Q

Breitband-Internet und PSTN

A
  • nutzen beide das Telefonkabel
  • Modulation entspricht der orthogonalen FDM
  • PSTN nutzt die niedrigen, Upstream die nächsthöheren und der Downstream die darauffolgenden Frequenzen
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16
Q

Voice over IP

A
  • Telefonie benötigt keine eigene Frequenz mehr
  • > Frequenzen werden genutzt für Up- und Downstream
  • reduzierte Kosten für Equipment und Wartung
  • teilweise Interoperabilitätsprobleme durch mehrere VoIP-Protokolle
17
Q

Nachteile VoIP

A
  • ggf. Packet Loss, Delay (Latenz), Jitter (Packet Delay Variation)
  • Telefonleitungen sind dauerhaft mit Energie versorgt, VoIP Ausrüstung benötigt zusätzliche Energie -> Notfälle
  • viele Netzwerk-Elemente -> jeder stellt ein Sicherheitsrisiko dar
18
Q

Interferenz

A
  • wird von anderen Signalen im Kreislauf oder vom gleichen Medium erzeugt
  • “künstliches” Rauschen (Interference is noise, but the inverse is not true)
  • Destruktive und konstruktive Interferenzen
  • Beispiele: “Near-End Crosstalk” (NEXT), “Co-Channel Interference”
19
Q

Far-End Crosstalk (FEXT)

A

Sender sorgen miteinander für Interferenzen:

  • Parallele Signale über die gesamte Länge
  • geringere Interferenz verglichen mit NEXT, da weniger Attenuation
  • > Es können nicht immer alle Kabelstränge gleichzeitig genutzt werden
20
Q

VDSL

A
  • VDSL erlaubt schnelle und flexible Umrüstung der DSL-Infrastruktur
  • VDSL2 verliert viel langsamer Geschwindigkeit bei größeren Distanzen
  • Vectoring
21
Q

Abkürzung DSL

A

Digital Subscriber Line

22
Q

Vectoring

A

Recall: Begrenzende Faktoren: Gauge, Distanz, Crosstalk

  • Koordination der Signale
  • Reduktion des Crosstalks -> Performanceverbesserungen
  • basiert auf Noise Cancelling
  • DSLAM (DSL Access Multiplexer) benötigt Kontrolle über den kompletten Trunk (auch von Wettbewerbern)
23
Q

DOCSIS Standards

A
  • Spezifizierungen und Breitbandstandards der International Telecommunication Union
  • neueste Version: 3.0 (100Mbit/s über 100km)
24
Q

Letzte Meile bei Breitbandinternet und Kabelnetzen

A
  • Kabel Local Loop wird geteilt (im Gegensatz zu DSL/VDSL)
  • Übernutzung des Netzes wird ernster aufgrund steigender Nutzerzahlen
  • Koaxialkabel sind multipoint Busnetzwerke -> Traffic wird durch alle angeschlossenen Häuser geschleust
  • Fehlender effektiver Sicherheitsmechanismus