Referat Vergleich und Beschreibung von Standleitung - DSL, ISDN, Analog

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Analoger Internetzugang

Analog

abgeleitet vom griechischen Wort: analogos = verhältnismäßig, proportional.

Ganz allgemein vollzieht sich die 'natürliche' Übertragung von Sprache analog, da verschiedene Werte (Schalldruck, Frequenz, Amplitude) entsprechend Ihres 'gesendeten' Wertes übertragen und empfangen werden. Die 'Werte' beziehen sich hierbei auf die mittels Luftausstoß und Modulation durch die Stimmbänder erzeugten Schallwellen. Der analoge 'Empfang' der Schallwellen geschieht über das Trommelfell des Ohres und die elektrische Weiterleitung der Information über die Nervenbahnen an das Gehirn.

Um Sprache, Musik, Bilder, also Daten im Computerbereich, zu übertragen oder zu speichern, müssen diese in elektrische Signale umgewandelt werden. Die Sprachumwandlung wird z.B. durch ein Mikrophon durchgeführt. Ein Mikrophon besteht im Prinzip aus einer Membran, die mit einem Magnet verbunden ist, der in einer Spule aufgehängt wurde. Spricht man in das Mikrophon, bewegt sich die Membran und damit der Magnet innerhalb der Spule, wodurch je nach Intensität und Art der Vibration eine unterschiedliche Spannung induziert wird. Bei der analogen Umwandlung wird also die elektrische Spannung in ihrer Größe entsprechend (analog) den eingehenden (akustischen) Signalen verändert. Die andere Seite, also die Sprachausgabe, läuft am Lautsprecher genauso analog ab: Der Lautsprecher besteht im Prinzip aus einem Magneten, in dem eine Spule aufgehängt ist, die wiederum mit der Lautsprechermembran verbunden wurde. Wird jetzt die modulierte Spannung an die Spule angelegt, erzeugt dies ein Magnetfeld, das die Spule mehr oder weniger stark und schnell innerhalb des Magneten hin- und herbewegt. Die Membran bewegt sich mit, wodurch Schallwellen erzeugt werden. Bei der analogen Modulation der Spannung werden zwei Prinzipien verwendet:

• Amplitudenmodulation (AM): sie wird zur Übertragung von Tonsignalen über das AM-Radioband verwendet;
• die Frequenzmodulation (FM) wird z.B. für das UKW-Rundfunkband oder für Fernsehübertragungen genutzt, bei der analog zu den eingehenden Signalen, die Frequenz (Häufigkeit des Spannungswechsels der anliegenden Wechselspannung) - bei gleichbleibender Spannung - verändert wird.

Analoges Modem

Ein Modem wird im Prinzip auch dafür verwendet, um Computer zu verbinden und eine Kommunikation aufzubauen. Es bestehen jedoch gravierende Unterschiede zu einem Lokalen Netzwerk.

Zum einen ermöglicht ein Modem dem angeschlossenen Computer, nur eine Verbindung zu einem anderen Modem und dem dazugehörenden Computer aufzubauen.

Analoge Modemverbindung

 

Zum anderen wird diese Verbindung über das analoge Telefonnetz hergestellt, welches den gravierenden Nachteil hat, daß keine digitalen Daten übertragen werden können.

Daher hat ein Modem die Aufgabe, die digitalen Daten, die ein Computer senden möchte, in analoge elektrische Schwingungen zu 'übersetzen' (= modulieren), die vom Modem an der Gegenstelle wieder in digitale Daten gebracht werden (demodulieren). Aus diesen Aufgaben (Modulator, Demodulator) erklärt sich auch der Name dieses Gerätes.

Durch diese Umwandlung und die Tatsache, daß das Telefonnetz über weite Strecken führen kann und von der Qualität für eine reine Sprechverbindung konzipiert ist, lassen sich mit analogen Modems nur geringe Übertragungsraten realisieren. Aktuelle Modems leisten unter günstigsten Bedingungen (kurze Strecke, qualitative Leitungen) 56 Kbit/s, das sind etwa 0,05 Mbit/s, ein zweihunderstel der Übertragungsrate des inzwischen schon veralterten Thin Ethernet. Diese Übertragungsraten sind jedoch nur theoretisch möglich, im Normalfall ist eine Modemverbindung jedoch wesentlich langsamer.

Eine Modemverbindung stellt jedoch die günstigste und verbreitetste Möglichkeit dar, über weite Entfernungen mit anderen Computern zu kommunizieren.

Darüber hinaus bieten Modems als Draufgabe auch die Möglichkeit, ein am Computer erstelltes Fax an ein Faxgerät zu senden, Fax zu empfangen oder den Computer in einen Anrufbeantworter zu verwandeln.

ISDN

ISDN ist zur Zeit ein sehr beliebtes Schlagwort, wenn es um Datenverbindungen zwischen Computern geht. Eigentlich ist ISDN 'nur' ein neueres Telefonleitungssystem, welches die Sprachdaten zwar digital übermittelt, aber genauso wie das analoge Telefonnetz verbindungsorientiert funktioniert und auf den selben Leitungen aufgesetzt ist. Es unterscheiden sich lediglich die Verbindungskomponenten wie Vermittlungsgeräte im Wählamt und die Endgeräte wie Telefon, Fax oder Modem, welche alle digital miteinander kommunizieren.

Da der Ausdruck Modem im Zusammenhang mit dem digitalen ISDN nicht mehr angebracht ist, spricht man auch gerne von einem ISDN-Adapter.

Der größte Vorteil einer Computerverbindung mit ISDN ergibt sich aus der höheren Qualität der Vermittlungsgeräte, welche eine fixe Übertragungsrate von 64 Kbit/s gewärleisten. Da ein ISDN-Anschluß außerdem über zwei Leitungen verfügt, können - sofern die Gegenstelle dies unterstützt - diese beiden Leitungen gebündelt werden und so die Übertragungsrate auf 128 Kbit/s angehoben werden.

2 ISDN, wo kommt es her, wo geht es hin

Noch vor wenigen Jahren war für jeden einzelnen Telekommunikationsdienst, der angeboten wurde ein eigenes Netz notwendig, was zu einem hohen technischen Aufwand zu Erstellung und Erhaltung dieser nebeneinander existierenden Netze (wie z.B. Fernsprechnetz, BTX-Netz, Datex-Netz, Telex-Netz,) führte.
Aus diesem Grunde wurde mit der Integration der Netze der Gestalt begonnen, daß gemeinsame Elemente der verschiedenen Netze auch nur einmal bereitgestellt, und dann von allen beteiligten Diensten gemeinsam genutzt wurden.
So entstand schon vor einigen Jahren das sogenannte integriete Datennetz, IDN, in dem die digitalen Dienste Datex-L, Datex-P, Telex und Teletex zusammengefasst wurden.
Wie untenstehende Bild 1 zeigt, kann man nun das IDN als ersten Schritt einer Integrationsentwicklung verstehen, an dessen Ende ein universelles digitales Netz steht, das alle bisherigen Kommunikationsnetze beinhalten wird.
Den folgenden Schritt stellt das ISDN (integrated services digital network) dar.
Hierbei werden erstmals ein analoges und ein digitales Netz auf Teilnehmerebene zusammengefaßt.
Hierzu ist es notwenig das auch jetzt schon existierende digitale Netz zwischen den Vermittlungsstellen bis zum Teilnehmer hin auszudehnen.

Bild 1: Schritte der Diensteintegration für Kommunikationsnetze

Wie Bild 2 verdeutlicht, bedeutet dies die Digitalisierung analoger Informationen schon beim Teilnehmer.
Hierfür gibt es grundsätzlich mehrere Möglichkeiten

Bild 2: Digitale Endgerät zu Endgerät Verbindung

Im ISDN sind derzeit folgende Dienste integriert:

• Telefon
• Fax
• DFÜ
• Bildtelefon
• Telex

Der nächste Schritt der Integration, an dessen Schwelle wir uns derzeit befinden ist die Einbindung des digitalen Videokonferenznetzes.
Durch verbesserte Datenkomprimierung ist es bereits heute Möglich Videokonferenzen über ISDN-Primärmultiplexanschlüsse durchzuführen.

Der ISDN-Mehrgeräteanschluß

Beim Mehrgeräteanschluß können unterschiedliche ISDN-Endgeräte an den einzelnen ISDN-Steckdosen (im Telekom-Jargon IAE für ISDN-Anschalte-Einrichtung und in der Industrie als RJ-45-Stecktechnik bezeichnet) des sogenannten passiven Busses betrieben werden. Eine (kostenlose) interne Kommunikation und auch das interne Weiterverbinden eines ankommenden Gespräches ist jedoch nur mit Hilfe einer Tk-Anlage bzw. eines Terminaladapters a/b mit Vermittlungsintelligenz möglich.

Bild 3: Konfigurationsbeispiel eines Mehrgeräteanschlusses mit S₀-Bus

Vorteile

Die Übertragungsqualität - Fehlerfrei über die Leitung

Bei einer Modem-Übertragung müssen die digitalen Signale des Rechners erst in analoge Signale umgewandelt werden, damit sie vom analogen Netz übertragen werden können. Am Zielanschluß wird in umgekehrter Weise verfahren. Darüber hinaus ist das analoge Übertragungsverfahren rein physikalisch anfälliger für Übertragungsfehler.

Diese Fehlerquellen sind durch die digitale Übertragung nahezu ausgeschlossen und garantieren die hohe Übertragungsqualität im ISDN