Übertragungstechnik

Der Begriff Übertragungstechnik ist ein sehr umfassender Begriff. Es geht im Prinzip darum, wie Informationen über ein definiertes Übertragungsmedium von A nach B übermittelt werden. Dahinter stehen mehrere Verfahren, die für unterschiedliche Aufgaben in der Kommunikationstechnik verantwortlich sind.

Unterscheidung Analog und Digital

In der Übertragungstechnik unterscheidet man zwischen der Information und dem Signal. Die Information bezeichnet das, was übertragen wird. Das Signal definiert, wie es übertragen wird. Sowohl Information als auch das Signal können analog oder digital sein.

Analoge Signale bestehen aus einem kontinuierlichen Signal- bzw. Datenstrom. Den gibt es bei digitalen Signalen nicht. Wenn digitale Daten anfallen, dann entstehen sie meist explosionsartig. Das Datenaufkommen überschreitet dann häufig ein Maß, das nicht mehr verarbeitet werden kann. Die Daten müssen dann zwischengespeichert werden, damit sie nicht verloren gehen.

  Signal/Übertragung/Netz
Analog Digital
Information Analog Direkt Codec
Digital Modem Interface

Man unterscheidet zwischen analogen und digitalen Signalen bzw. analogen und digitalen Informationen. Insgesamt gibt es 4 verschiedene Signal- und Informations-Kombinationen.

Analoge Information - Analoges Signal (Direkt)

Soll eine analoge Information analog übertragen werden, dann ist das relativ einfach. Es ist kein spezielles Interface notwendig. Zwar gibt es auch hier bestimmte Schnittstellen und Verarbeitungselemente, doch deren Funktion ist relativ einfach. Im Prinzip ist das so, wie wenn man einen Lautsprecher an einen Audio-Verstärker anschließt. Das Signal wird über ein Kabel vom Verstärker zum Lautsprecher geführt. Und der Lautsprecher gibt das Signal als Schall aus.

Digitale Information - Analoges Signal (Modem)

Schwieriger wird es, wenn eine digitale Information analog übertragen werden soll. Typischer Fall ist der Einsatz eines Modems, dass die digitalen Daten aus einem Computersystem in analoge Signale umwandelt, um sie über das Telefonnetz zu übertragen.
Modem ist ein Kunstwort. Es besteht aus den Begriffen Modulator und Demodulator.

Digitale Information - Digitales Signal (Interface)

Leicht anzunehmen wäre es, dass sich digitale Informationen ohne Probleme digital übertragen lassen würden. Doch weit gefehlt. Digitale Signale haben den Nachteil, dass sie sehr störanfällig sind. Vor der Übertragung müssen digitale Signale für die Übertragung aufwändig aufbereitet werden.

Analoge Informationen digital übertragen (Codec)

Wenn analoge Informationen in digitale Signale umgewandelt werden müssen, dann ist dafür ein Codec verantwortlich. Es handelt sich um ein Kunstwort, bestehend aus Coder und Decoder. Das analoge Signal wird in ein digitales Signal codiert und umgekehrt decodiert. Bei der Codierung bekommt ein analoger Wert einen digitalen Wert, der dann übertragen wird. Beim Empfänger wird der digitale Wert in den analogen Wert decodiert.

Bandbreite

Im Bereich der Übertragungstechnik fällt häufig der Begriff "Bandbreite". In der analogen Welt bezieht sich die Bandbreite auf den Frequenzbereich, der von einem analogen Signal beansprucht wird. Deshalb wird die Bandbreite auch als Frequenzbereich bezeichnet. Wobei der Frequenzbereich klar definiert, von wo bis wo die Bandbreite im Frequenzspektrum verläuft.

Beispiel: Das Telefonnetz stellt eine Bandbreite von 3,1 kHz für die Sprachübertragung zur Verfügung (Fernsprechkanal). Der Frequenzbereich verläuft von 300 bis 3400 Hz. Innerhalb dieses Frequenzbereichs kann ein analoges Informationssignal mit einer Bandbreite von 3,1 kHz übertragen werden. Hat das Informationssignal eine höhere Bandbreite ist das ein Problem. Dann muss das Informationssignal abgeschnitten werden. Dabei fällt ein Teil der Information weg.

In der digitalen Welt hat die Bandbreite eine etwas andere Bedeutung. Hier wird die Bandbreite nicht in Hz oder kHz (Frequenz), sondern zum Beispiel in Bit pro Sekunde (Bit/s) angegeben.

Beispiel: Bei der IP-Telefonie hat ein Sprachkanal eine Bandbreite von rund 100 kBit/s.

Manchmal spricht man nicht von Bandbreite, sondern von Übertragungsgeschwindigkeit. In der digitalen Welt ist das im Prinzip das gleiche.
An dieser Stelle kommen die Vorteile der digitalen Datenverarbeitung und Datenübertragung zum Vorschein. Benötigt eine Informationen mehr Bandbreite als zur Verfügung steht, dann wird die Information nicht einfach abgeschnitten, sondern zwischengespeichert und nacheinander übertragen. Das geht bei analogen Signalen nicht.

Vermittlungstechnik

Die Vermittlungstechnik (switching technology) hat die Aufgabe in einem Kommunikationssystem einen Übertragungsweg zwischen zwei beliebigen Teilnehmern herzustellen. Mit Vermittlung ist gemeint, dass ein Übertragungsweg zwischen Sender und Empfänger in einem Kommunikationsnetzwerk vermittelt wird.
Unabhängig von der Art der Vermittlung, für alle Vermittlungssysteme ist die Adressierung, die eindeutige Identifikation, aller Teilnehmer, die an einem Kommunikationsnetz angeschlossen sind, ein wesentlicher Bestandteil.

Fernsprechübertragung

Die Art und Weise der Übermittlung von Sprachinformationen über das Fernsprechnetz bezeichnet man als Fernsprechübertragungstechnik. Weil der Begriff etwas angestaubt klingt, spricht man allgemein von Telefonie.
Das Informationssignal, das im Ursprung von einer Schallquelle (Sprache) erzeugt wird, muss so umgewandelt werden, dass es nach der Übertragung in die ursprüngliche Schallinformation zurückgewandelt werden kann.

Datenübertragung

Die Datenübertragung umfasst verschiedene Verfahren zur Übertragung von Informationen und Nachrichten, die man als Daten bezeichnet.
Während es in der Anfangszeit der Übertragungstechnik darum ging Sprache zu übertragen, wurde seit Beginn des Computerzeitalters neben der Sprachübertragung auch die Datenübertragung weiterentwickelt. Da die Übertragung von Daten ganz andere Bedingungen erfordert, haben sich auf der technischen Seite der Vermittlungstechnik oder des Routings, also der Wegfindung vom Sender zum Empfänger, sehr unterschiedliche Prinzipien entwickelt.

Übertragungsmedien

Die Übertragungsmedien sind der Weg, auf dem die Sprache und die Daten vom Sender zum Empfänger übertragen werden.
In der Kommunikationstechnik besteht der gesamte Übertragungsweg in der Regel aus mehreren aufeinanderfolgenden Übertragungsabschnitten. Diese Abschnitte können aus verschiedenen Übertragungsmedien zusammengesetzt sein.

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