Foundations of Telecommunications Technology I Flashcards
Attenuation (Störung) in verschiedenen Mediums
- 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
Rauschen (Noise)
- entsteht beim Transmitter, beim Empfänger oder dazwischen
- Rauschen ist zufällig
- kommt auch von innen
- > Datenqualität leidet
Arten von gängigen Kabeln
- Twisted-pair Cable (Telefon)
- Coaxial Cable (TV-Cable)
- Fiber Optic Cable
Twisted-pair Cable (Kupferdoppelkabel)
- 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
Coaxial Cable
- 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
Glasfaserkabel
- 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
Frequency Division Multiplexing (FDM)
Informationen werden gleichzeitig über verschiedene Frequenzen auf einem Kabel geschickt (analog und digital)
Time Division Multiplexing (TDM)
- 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
Beispiele TDM
- DECT-Telefone (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)
- Multi Carrier (MC), Time Divison Multiple Access (TDMA), Time Division Duplex (TDD)
Wavelength Division Multiplexing (WDM)
- Übertragung mehrerer Licht-Wellenlängen
- Standardisiert: 160 Wellenlängen (Lambda) mit jew. 100 GHz; jedes Lambda: 2,5+ Gbps
- Demultiplexer ist eine Art Prisma
Code Division Multiplexing (CDM)
- 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)
Zwecke von Switches
Switches dienen der Konnektivität zwischen Terminal Devices (Transmitter und Empfänger) auf einer flexiblen Basis
-> ohne Switches: direkte Verbindungen zu jedem anderen Gerät wären nötig
Arten von Switches
- 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)
Public Switched Telephone Network (PSTN)
- 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)
Breitband-Internet und PSTN
- nutzen beide das Telefonkabel
- Modulation entspricht der orthogonalen FDM
- PSTN nutzt die niedrigen, Upstream die nächsthöheren und der Downstream die darauffolgenden Frequenzen