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
2
Q
Rauschen (Noise)
A
- entsteht beim Transmitter, beim Empfänger oder dazwischen
- Rauschen ist zufällig
- kommt auch von innen
- > Datenqualität leidet
3
Q
Arten von gängigen Kabeln
A
- Twisted-pair Cable (Telefon)
- Coaxial Cable (TV-Cable)
- Fiber Optic Cable
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
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
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
7
Q
Frequency Division Multiplexing (FDM)
A
Informationen werden gleichzeitig über verschiedene Frequenzen auf einem Kabel geschickt (analog und digital)
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
9
Q
Beispiele TDM
A
- DECT-Telefone (Digital Enhanced Cordless Telecommunications)
- Multi Carrier (MC), Time Divison Multiple Access (TDMA), Time Division Duplex (TDD)
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
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)
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
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)
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)
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
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
