24 15 Uebertragungssysteme€¦ · 24.15.4 Signalverarbeitung ... Ein Teil des Übertra- ... b) Die Dämpung bei diesen Übertragungsbedingungen

TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Seite 1 24 TELEKOMMUNIKATIONSTECHNIK 15 UEBERTRAGUNGSTECHNIKEN

06. Februar 2017 www.ibn.ch

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Kapitel 24 TelekommunikationstechnIk

15 Übertragungssysteme



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Ersatzschaltbild einer Leitung.

Signalverhalten beim durchlaufen durch eine Leitung.



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Inhaltsverzeichnis

24.15 Übertragungssysteme 24.15.1 Übertragungseigenschaften 24.15.2 Übertragungsmedien 24.15.3 Begriffe der Übertragungstechnik

24.15.3.1 Was ist Dämpfung? 24.15.3.2 Berechnungsgrundlage für die Dämpfung 24.15.3.3 Fortpflanzungsgeschwindigkeit 24.15.3.4 Laufzeit 24.15.3.5 Reflexion 24.15.3.6 Verzerrungen 24.15.3.7 Bandbreite 24.15.3.8 Filter und Schwingkreise 24.15.3.9 Datenübertragungsrate

24.15.4 Signalverarbeitung 24.15.4.1 Aufgabe der Signalverarbeitung 24.15.4.2 Signalarten 24.15.4.3 Signaldarstellung 24.15.4.4 Modulation 24.15.4.5 Modem 24.15.4.6 Coder und Decoder 24.15.4.7 Mehrfachausnutzung

24.15.5 Übermittlungsarten 24.15.5.1 Simplex-Verbindung 24.15.5.2 Halbduplex-Verbindung 24.15.5.3 Vollduplex-Verbindung 24.15.5.4 Serielle Übertragung 24.15.5.5 Parallele Übertragung 24.15.5.6 Synchrone Übertragung 24.15.5.7 Asynchrone Übertragung

24.15.6 Vermittlungsarten 24.15.6.1 Digitale Vermittlung 24.15.6.2 Leitungsvermittlung 24.15.6.3 Paket- und Zellenvermittlung

24.15.7 Kanalzugriff 24.15.7.1 Punkt-Punkt-Zugriff 24.15.7.2 Punkt-Mehrpunkt-Zugriff

24.15.8 Power-LAN 24.15.9 Universelle Kabelverlegung (UKV)

24.15.9.1 Umfeld 24.15.9.2 Empfehlungen Swisscable 24.15.9.3 Zukunftstaugliche Wohnungsverteilungen 24.15.9.4 Eigenschaften UKV 24.15.9.5 Installationsmaterial 24.15.9.6 Verkabelungsbeispiel 24.15.9.7 Mess- und Prüfgeräte 24.15.9.8 Messungen, Messdaten

24.15.10 Netz-Topologien 24.15.10.1 Grundstrukturen 24.15.10.2 WAN-Topologie



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24.15.1 Übertragungseigenschaften Die Anforderungen an die Übertragung sind unterschiedlich. Es ist aber sicher, dass die Übertragung möglichst kostengünstig sein soll und die Signalqualität möglichst der Anwendung angepasst ist. Das heisst konkret, dass die Qualität der Signalübertra-gung für Musik hoch, für die Telefonie mittel und für die Telegrafie niedrig sein darf. Es werden verschiedene Nachrichten Übertragen. Dabei sind zu erwähnen:

Daten

Voice (Gespräche)

RTV (Broadcast=Mehrpunktverbindung, Nachricht an alle

Netzteilnehmer)

Alarme

Infos

Karte der Kabel-Route von 1858


Begriffe


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24.15.2 Übertragungsmedien Es stehen für die Übertragung unterschiedlich Medien zur Verfügung:

Leitergebunden Bei Drahtwegen wird das Informationssignal als nieder -oder hochfrequenter elekrischer Wechselstrom übertragen. Das Übertragungsmedium Draht ist ein Kabel oder eine Leitung deren Basismaterial Metall ist. Das Metall ist meist durch einen Kunststoff isoliert, manchmal sogar zusätz-lich geschirmt. Leitungen und Kabel gelten als die optimale Verbindung zwischen zwei Stationen oder Geräten. In Wirklichkeit verwickeln und verknoten sich die Kabel gerne. Das ist alles andere als ideal. Deshalb setzten sich immer öfter Funksysteme durch, die ganz auf Kabel und Leitungen verzichten.

• über metallische Leiter

mittels elektrischen Signalen

• über Lichteiter

mittels Licht (Laser, LED)

Bei Lichtwegen wird das Informationssignal als elektromagnetische Welle im Frequenzbereich des sichtbaren Lichts innerhalb eines lichtleitenden Materials übertragen. Zum Beispiel Lichtwellenleiter (LWL) aus Glasfaser.

TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Seite 4 24 TELEKOMMUNIKATIONSTECHNIK 15 UEBERTRAGUNGSTECHNIKEN 2 ÜBERTRAGUNGSMEDIEN

Begriffe


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• Drahtlose Verbindung Bei Funkwegen wird das Informationssignal als hochfrequente elektromagnetische Wel-le übertragen. Der Funkweg ist der freie Raum. Über Antennen mit Sende- und Empfangsstationen werden die Signale über den freien Raum übertragen. Durch Hinternisse, insbesondere metallische, werden die Signale gedämpft und abgelenkt. Das verringert die Reichweite der Funksignale.

• Mobile Telefonie

(Handys)

FunkNATEL

• Richtfunk

(Eurovision)

• Funk

Broadcast

KW

Hochseeschifffahrt

Amateurfunk

• Satelliten

mit internationalen

Verbindungen für:

RTV (Broadcast und

Programmaustausch

Telefonie

Daten

Satellit

TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Seite 5 24 TELEKOMMUNIKATIONSTECHNIK 15 UEBERTRAGUNGSTECHNIKEN 3 ÜBERTRAGUNGSTECHNIKEN

Begriffe


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24.15.3 Begriffe der Übertragungstechnik

24.15.3.1 Was ist Dämpfung? Alle Übertragungswege der Nachrichtentechnik sind gedämpfte Übertragungswege. Dies gilt für optische ebenso wie für elektrische Übertragungswege. Durch die Dämp-fung ist die ohne Verstärkung erreichbare Reichweite begrenzt. Ein Teil des Übertra-gungssignals geht auf der Übertragungsstrecke verloren und kann am Empfangsort nicht mehr genutzt werden. Die Signalstärke nimmt wegen der Dämpfung längs einer Leitung exponential ab. Für gleich lange Leitungsabschnitte ist das Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangs-spannung stets dasselbe, eine homogene Leitung vorausgesetzt. Modellvorstellung einer Leitung Die Leitung ist aus lauter gleichen Vierpolen aufgabaut und jeder be-sitzt dieselbe Impedanz. Spannung und Strom nehmen längs der Leitung linear, die Leis-tung nimmt quadratisch ab! Die Dämpfungskonstante Dämp-fung/km stellt das logarithmische Verhältnis der Amplituden- oder Effektivwerte von Strömen oder Spannungen an zwei um 1 km voneinander entfernten Punkten auf der Leitung dar. Dämfung einer Leitung

ngeLeitungsläkm

Dämpfunga ⋅=

Die Dämpung ist frequenzabhän-gig. Sie nimmt mit steigender Fre-quenz zu. Die Dämpfung einer analogen Telefonleitung wird bei 800 Hz angegeben.

Dämpfungsmasse • Dezibel [dB] • Nepter [Np] (veraltet) 1 Np = 8,686 dB 1 dB = 0,115 Np

24.15.9.4

TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Seite 6 24 TELEKOMMUNIKATIONSTECHNIK 15 UEBERTRAGUNGSTECHNIKEN 3 BEGRIFFE DER ÜBERTRAGUNGSTECHNIK

Begriffe


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24.15.3.2 Berechnungsgrundlage für die Dämpfung In der Elektrotechnik und Akustik wird die Dämpfung a meistens in Dezibel dB ange-geben. Sie berechnet sich üblicherweise aus der Eingangsspannung U1 und der Aus-gangsspannung U2:

⋅=

1

220U

Ulga in ][dB

Analog dazu die Berechnung der Dämpfung mit Hilfe der Stromstärken:

⋅=

1

220I

Ilga in ][dB

Die Dämpfung kann auch mit Hilfe der Leistungen berechnet werden, da P ~ 2U . Sie

berechnet sich aus der Eingangsleistung P1 und der Ausgangsleistung P2:

⋅=

1

210P

Plga in ][dB

Aufgabe: Wie gross ist die Dämpfung auf dem Kabel (Leitung), wenn die Spannung auf den Wert von 50 % absinkt, also die halbe Spannung verloren geht?

Aufgabe: Welche Dämpung ist vorhanden, wenn die Spannung auf den Wert von 70,7 % absinkt?


Begriffe


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Aufgabe: Wenn die Spannung und der Strom auf die 70,7 % gesunken sind, sollen fol-gende Werte berechnet werden. a) Die prozentuale Leistung die über die leitung übertragen werden kann? b) Die Dämpung bei diesen Übertragungsbedingungen.

24.15.3.3 Fortpflanzungsgeschwindigkeit Signale breiten sich im Übertragungsmedium als Welle aus und übertragen dabei Ener-gie. Ursache der Welle sind Schwingungen. Schwingungen sind definiert durch:

• ihre Amplitude

• die Schwingungsdauer T oder die Frequenz f=1/T Wellen sind definiert durch:

• die ortsabhängige Amplitude

• die Wellenlänge

• die Vortpflanzungsgeschwindigkeit v, welches vom

• Übertragungsmedium und der Frequenz abhängig ist

24.15.9.5


Begriffe


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24.15.3.4 Laufzeit Frequenzabhängige Zeitdauer, die die Nachricht von Quelle bis zur Senke benötigt. Inbegriffen sind die Übertra-gungs-, Bearbeitungs- und die Wartezei-ten auf dieser Stecke. Unter Laufzeit versteht man auch die Zeit, die die Welle zum Durchlaufen der gesamten Leitung benötigt. Die Laufzeit darf bei Duplexübertagung (z.B. Telefonie) einen bestimmten ma-ximalen Wert nicht überschreiten. Bei Simplexübertragungen (z.B. Musiküber-tragung) spielt sie in der Regel keine Rolle. Die Laufzeit ist vielfach frequenzabhän-gig.

f

c=λ

Die Wellenlänge ist der Weg den eine Welle während der Periodendauer T zurücklegt.

Bild 6.22.1

Wellenlänge λ ][m

Lichtgeschwindigkeit c ]/[ skm

Frequenz f ][Hz

Aufgabe Wie lange dauert es, bis ein in einem Generator erzteugtes Hz50 Signal in einem 3000 km entfernten Verbraucher angelagt ist ( skmc /000'300= ).


Begriffe


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Aufgabe Wie lange dauert es, bis ein mittleres Sprachsignal, welches in einem Mikrofon erzeugt wurde – analog bei einem 200 m entfernten Lautsprecher zu hören ist? ( skmc /000'300= ).

Würden zwei Lautsprecher das Signal umsetzen und ein Lautsprecher währe unmittelbar neben dem Zuhörer und der andere Lautsprecher 50 m entfernt vom Zuhörer, was würde passieren?

Mikrofon Lautsprecher

24.15.3.5 Reflexion Ist eine Leitung an ihrem Ende korrekt mit einer Impedanz der Grösse WZ , also ihrer

Leitungsimpedanz abgeschlossen, dann wird die am Leitungsende eintreffende Energie voll von der Abschlussimpedanz absorbiert. Die Leitung ist in diesem Fall reflexionsfrei und angepasst abgeschlossen. Die Anpassbedingung WE ZR = ist erfüllt.

Ist eine Leitung mit einem Widerstand WE ZR ≠ abgeschlossen, wird nur ein Teil der

ankommenden Energie absorbiert, der Rest wird in Form von Strom- und Spannungs-wellen gegen den Leitungsanfang zurückgeworfen. In unverstärkten Leitungen verursa-chen Reflexionen meistens keine Probleme. In verstärkten Leitungen können sie Resonanzen verursachen. Dies äussert sich als Hall oder Pfeif-fen.

Reflexionsfaktor:

WE

WE

ZR

ZRr

+

−=

Bei offenem Leitungsende wird die Phase der Spannungswelle nicht gedreht, bei kurz-geschlossenem Leitungsende erfolgt eine Phasendrehung um 180°. Reflexion entsteht nicht nur am Leitungsende – sondern an jeder Inhomogenität (Stoss-stelle) der Leitung.

Schlaufenwiderstand Abschlusswiderstand

24.15.9.1 24.15.9.2 24.15.9.3


Begriffe


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24.15.3.6 Verzerrungen

24.15.3.6.1 Lineare Verzerrungen Die Linearen Verzerrungen verändern das Spektrum eines Signales nicht. Lineare Verzerrungen können entzerrt (korrigiert) werden.

Beispiel 1 „Dämpungsverzerrung“ Die Frequenzen des Spektrums werden ungleich gedämpft. Hähere Frequenzen werden stärker gedämpft. Bei Dämp-fungsverzerrung ist der Frequenzgang nicht Flach. Der Frequenzgang wird am Leitungsende aufgenommen und zeigt wie gut die einzelnen Frequenzen über-tragen werden. Der Frequenzgang ist die inverse Funktion zur Dämpfungskurve. Die Dämpfungsverzerrung kann am Lei-tungsende korrigiert werden.

Beispiel 2 „Laufzeitverzerrung“ Die mittleren Frequenzen des Sig-nalspektrums werden schneller übertra-gen als die Fequenzen am Rande des Spektrums. Die Laufzeitverzerrung darf bei Datenübertragungen einen gewissen Wert nicht überschreiten. Der Übertra-gungskanal muss unter Umständen ent-zerrt werden. Die Laufzeit kann am Lei-tungsende korrigiert werden.

24.15.3.6.2 Nichtlineare Verzerrungen Die nichtlinearen Verzerrungen verändern das Spektrum eines Signals, also es werden neue Frequenzen zugefügt. Nichtlineare Verzerrungen können nicht entzerrt (korrigiert) werden.

Beispiel „Klirr“ An nichtlinearen Bauelementen oder durch Über- steuerung wird die Signal-form verzerrt und im Spektrum treten zusätzliche Frequenzen auf.


Begriffe


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24.15.3.7 Bandbreite Der Begriff wird in der Akustik, der Elekt-rotechnik, der Funktechnik und in der Optik verwendet, also überall dort, wo „Wellen“ übermittelt werden. Es ist der für die Übertragung eines Signals not-wendige Frequenzbereich. Die Bandbrei-te eines Telefonsignals ist ca. kHz3 und derjenige eines Musiksignals ca. kHz20 .

Optik

Frequenzbandbreite Bandpass Dämpfung

Datenübertragungsrate

Erstens Die Bandbreite ist die Differenz zweier Frequenzen, die einen bestimmten, kontinuierlich zusammenhängenden Frequenzbe-reich – ein Frequenzband – bilden. Die Frequenzbandbreite ergibt sich aus der Formel:

12 ffB −=

210 fff ⋅=

Geometrischer Mittelwert

1f Untere Grenzfrequenz ][Hz

2f Obere Grenzfrequenz ][Hz

0f Mittelfrequenz ][Hz

B Bandbreite ][Hz

Zweitens Bandbreite bezeichnet den Frequenzbereich, den ein Übertragungskanal mit Band-passcharakter übertragen kann. Die Bandbreite ist meistens definiert als die Breite des Frequenzbands, an dessen Grenzen die Dämpfung jeweils 3,01 dB erreicht. Mit anderen Worten ist es die Differenz der beiden Frequenzen, an denen der Amplitu-

dengang um 3 dB, also die Spannung auf das 50, -fache, also auf

etwa 70,7 % des Maximalwertes gefallen ist.

Drittens Bandbreite ist in der Telekommunikation und Digital-technik jenen Frequenzbereich, bezogen auf ein be-stimmtes Datenübertragungssystem, in dem eine Über-tragung überhaupt möglich ist und bestimmt durch eine Maximalfrequenz, angegeben in Hertz (Hz), mit der ein rekonstruierbarer Signalwechsel stattfinden kann. In der Umgangssprache wird die Bandbreite häufig verwech-selt mit der Datenmenge, die über ein bestimmtes Me-dium in einer Sekunde übertragen werden kann. Die richtige Bezeichnung hierfür ist allerdings die Daten-übertragungsrate.

Beispiel: Frequenzband der analo-gen Telefonie bzw. dessen Bandbreite ist


Begriffe


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24.15.3.8 Filter und Schwingkreise Durch Hintereinanderschalten mehrerer Filter-Glieder wird die gewünschte Flankensteilheit erreicht.

24.15.3.8.1 Serieschwingkreis Beim idealen , verlustfreien Serieschwing-kreis ist die Impedanz im Resonanzfall

Ω= 0Z , beim verlustbehafteten ist

RZ = . Der Strom I ist im Resonanzfall maximal. Es besteht Spannungsresonanz

zwischen LU und CU . LU und CU

sind in jedem Moment gleich gross und gegenphasig.

CLf

⋅⋅⋅=

π2

10

LC XX =

U,f

ITOT RL

Bild 6.1.6 C

LC UU =

Spannungsresonanz

24.15.3.8.2 Parallelschwingkreis Beim idealen , verlustfreien Parallel-schwingkreis ist die Impedanz im Reso-nanzfall Ω∞=Z , beim verlustbehafteten

ist RZ = . Der Strom I ist im Resonanz-fall minimal. Es besteht Stromresonanz

zwischen LI und CI . LI und CI .sind in

jedem Moment gleich gross und gegen-phasig.

CLf

⋅⋅⋅=

π2

10

LC XX =

U,f

ITOT

R C

Bild 6.1.5

LC II =

Stromresonanz

24.15.3.8.3 Tiefpassfilter Das Tiefpassfilter lässt die tiefen Frequenzen passieren und sperrt die hohen Fequenzen. Aufbau π -Glieder oder T -Glieder aus Längs-induktivität und Querkapazität.

Passiver Tiefpass 1. Ordnung

Passiver Tiefpass

2. Ordnung

Aktive Filter werden mit Operationsverstärkern realisiert. Sie haben im Rückkopplungsbereich frequenzbestimmende passive Elemente einge-baut.

Aktiver Tiefpass

1. Ordnung

Aktiver Tiefpass 2. Ordnung

24.15.3.8.4 Hochpassfilter Das Hochpassfilter lässt die hohen Fre-quenzen passieren und sperrt die tiefen Fequenzen. Aufbau π -Glieder oder T -Glieder aus Längskapazität und Querin-duktivität.

Passiver Hochpass

1. Ordnung

Passiver Hochpass

2. Ordnung

24.15.3.8.5 Bandpassfilter Das Bandpassfilter lässt einen begrenzten Frequenzbereich passieren und sperrt alle übrigen Fequenzen. Aufbau aus Serie-schwingkreisen längs und Parallelschwing-kreisen quer.

Aktiver Bandpass

24.15.3.8.6 Bandsperrfilter Das Bandsperrfilter sperrt einen begrenzten Frequenzbereich und lässt die übrigen Fequen-zen. Auf passieren. Aufbau aus Parallel-schwingkreisen längs und Serieschwingkreisen quer.


Begriffe


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24.15.3.9 Datenübertragungsrate Die Datenübertragungsrate (auch Datentransferrate, Datenrate oder umgangssprachlich Verbindungsge-schwindigkeit, und nicht ganz zutreffend auch „Kapazität“oder „Bandbreite“ genannt) bezeichnet die digitale Datenmenge, die innerhalb einer Zeiteinheit über einen Übertragungskanal übertragen wird. Die maximal mögliche Datenübertragungsrate, die fehlerfrei über einen Kanal übertragen werden kann, wird als Kanalkapazität bezeichnet. Diese ist zusammen mit der Latenzzeit (Antwortverzögerung) ein Maß für die Leis-tungsfähigkeit eines Kanals. Ein Kanal kann beispielsweise eine Verbindung im Rechnernetz, die Verbindung zum Internetdienstanbieter oder die Schnittstelle zu einem Datenspeicher sein. Ein paar Begriffserläuterungen zur nachfolgenden Tabelle

Symetrische Leitung Bandbreite

24.15.9.6 24.15.9.7 24.15.9.8 24.15.9.9

ADSL Asymetric Digital Subscriber Line Das heisst der „downstream“, der Datenstrom vom Internet zum Benutzer istn breiter als der „upstream“ vomBenutzer zum Internet. ADSL setzt einen Provider und beim Benutzer ein separates Modem voraus. ADSL lässt sich über ein Trennfilter mit analoger Telefonie (POTS) und über einen Spliter (Filter) mit ISDN kombinieren. Die Übertragung erfolgt zunehmend mit DTM (Diskrete Multitone Technology). A (Asymmetrical)

POTS Plain Old Telephone Service Das herkömliche Analogtelefon wie wir es alle schon seit Jahrzenten kennen.

][kHzf

RichtungInternet

0 32 138 1100

Analoges Telefon(POTS)

RichtungTeilnehmer

Bild24.02.04.01.01

Frequenz

][kHzf4 Das Bild zeigt die Frequenzbereichsaufteilung der ADSL-Übertragung über eine analoge Telefonleitung.

SDSL Single Line Digital Subscriber Line S (Single-pair)

HDSL High Data Rate Digital Subscriber Line H (High-bit-rate)

ISDN Integrated Digital Network Service Stellt 2 B-Kanäle à 64 kBit/s. Diese beiden Kanäle werden zur Nutzdatenübertragung verwendet. Es steht noch ein D-Kanal à 16 kBit/s für die Steuerdaten zur Verfügung mit welchem z.B. die Diensterkennung oder die Rufnummer übertragen wird.

][kHzf

RichtungInternet

120 173 276 1100

ISDNRichtung

Teilnehmer

Bild24.02.04.01.02

Frequenz

][kHzf4 Das Bild zeigt die Frequenzbereichsaufteilung der ADSL-Übertragung über eine ISDN-Verbindung.

VDSL Very High Data Rate Digital Subscriber Line V (Very-high-speed) xDSL Digital Subscriber Line Die xDSL-Technik dient der Verbindung von Computern über das Festnetz und beruht auf der physikalischen Gegebenheit, das seine symetrische Telefonleitung ohne übermässige Abstrahlung bis 2 MHz Bandbreite aufweist. Die xDSL-Technik nutzt die Telefonleitung (Last Mile) breitbandig ab 4 kHz bis einige MHz.

TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Seite 14 24 TELEKOMMUNIKATIONSTECHNIK 15 UEBERTRAGUNGSTECHNIKEN 3 BEGRIFFE DER ÜBERTRAGUNGSTECHNIK 9 DATENÜBERTRAGUNGSRATE


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Anwendung Max.

Länge [km]

Kanäle Kanalband-

breite

Geamt-bandbreite Bandbreite

Bandbreite Frequenzbereich Frequenzband

Datenübertragungsrate

POTS Telefon Basisband

1 3 kHz 3 kHz 300 Hz - 3,4 kHz max. 56 kbit/s typisch 4,5 – 5 kbit/s

Mittelwelle 300 9 kHz 2700 kHz 300 kHz - 3 MHz

UKW-Rundfunk 133 150 kHz 20 MHz 88 MHz - 108 MHz

ISDN, U-Schnittstelle 1 < 130 kHz <130 kHz 0 Hz - 130 kHz 2 x 64 kbit/s Nutzkanal plus 16 kbit/s Steuerkanal (144 kBit/s)

ADSL2 over POTS 26 kHz - 2,2 MHz 1,5 Mbit/s – 9 MBit/s Downstream 16 kBit - 768 kbit/s Upstream

ADSL over ISDN 2,7 – 5,5 2) < 1MHz 138 kHz - 1,1 MHz 6 Mbit/s Downstream 0,5 Mbit/s Upstream

ADSL2 over ISDN 276 kHz 138 kHz

- -

1,1 MHz 2,2 MHz

20 Mbit/s Downstream 1 Mbit/s Upstream

SDSL 2 - 3 1 240 kHz 1,544 Mbit/s Downstream 1,544 Mbit/s Upstream

HDSL 3 - 4 21) 240 kHz 2,048 Mbit/s Downstream 2,048 Mbit/s Upstream

HDSL 31) 240 kHz 25 Mbit/s Downstream 5 Mbit/s Upstream

VDSL1 VDSL2

0,3 – 1,5 4)

2), 3) 30 MHz 138 kHz - 12 MHz 20 MHz

13 Mit/s - 52 Mbit/s Downstream 1,5 MBit/s – 2,3 Mbit/s Upstream

TV-Kabelnetz TV, Radio

7 MHz 8 MHz

65 MHz - 450 MHz

TV-Kabelnetz-Modem, VDSL2

450 MHz

5 MHz - -

800 MHz 65 MHz

30 - 50 Mbit/s Downstream 10 Mbit/s Upstream

Koaxialkabel 15 MHz 10 Mbit/s (bei 10 Ω Abschluss)

LWL 2400 MH (500 m)z

100 Mbit/s

Power-Line 3 kHz - 148,5 kHz 14 Mbit/s – 200 Mbit/s

Power-Line-Modem 1 Mbit/s

GSM, UMTS-Modem 9,6 kbit/s

GPRS 115 kbit/s

DECT 10 1,728 MHz 1880 MHz - 1897 MHz 800 kbit/s

Bluetooth 3 Mbit/s

WLAN 1 Mbit/s – 200 Mbit/s

10-Mbit-Ethernet 1 30 MHz 30 MHz 0 - 30 MHz 10 Mbit/s

100-Mbit-Ethernet 1 31,25 MHz 31,25 MHz 0 - 31,25 MHz 100 Mbit/s

1000-Mbit-Ethernet 4 62,5 MHz 62,5 MHz 0 - 62,5 MHz 1000 Mbit/s

Modem Telefon 0 - 4000 kHz Max. 30 – 40 kbit/s

Modem Fax 14'400 bit/s

1) Aderpaare 2) POTS im Basisband möglich 3) ISDN im Basisband möglich 4) ab 2km ADSL-Übertragungsraten

TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Seite 15 24 TELEKOMMUNIKATIONSTECHNIK 15 UEBERTRAGUNGSTECHNIKEN 4 SIGNALVERARBEITUNG

Begriffe


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24.15.4 Signalverarbeitung Die Begriffe und deren Ziele kennen.

24.15.4.1 Aufgabe der Signalverarbeitung Integration einer Nachricht in ein geeignetes Übertagungssignal auf der Sendeseite und deren Desintegration auf der Empfangsseite. Erzeugung der für die Übertra-gungsmedien bzw. Übertragungsstrecken geeigneten Übertragungssignale (Physik).

24.15.4.2 Signalarten Es gibt analoge und digitale, periodische und nichtperiodische Signale welche ein dis-kretes oder ein kontinuierliches Spektrum besitzen.

24.15.4.2.1 Analoge Signale Ein einzelner Ton ist eine einzelne analoge , periodische Sinusschwingung (z.B. der Kammerton Hza 440= ) mit einem diskreten

Spektrum. Ein Musikistrument erzeugt mehrere Sinus-schwingungen gleichzeitig und erzeugt dem-zufolge keinen Ton sondern einen Klang.

-100

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0

20

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0 90 180 270 360 450 540 630 720

-100

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0

20

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100

0 90 180 270 360 450 540 630 7 20

[%]

α

][ °

u

kHzf 1=

msT 1=

-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 90 180 270 360 450 540 630 720

-100

-80

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-40

-20

0

20

40

60

80

100

0 90 180 270 360 450 540 630 7 20

[%]

α

][ °

Periode

Bild 24.02.04.03.01

u

kHzf 1=

msT 1=

c′ d ′ e ′ f ′ g ′ a′ c ′′h′c d e f g a ch

C-Dur-Tonleiter

Frequenz Ton

264 Hz c’

297 Hz d’

330 Hz e’

352 Hz f’

396 Hz g’

440 Hz a’

495 Hz h’ (engl.:

b’)

528 Hz c’’


Begriffe


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24.15.4.2.2 Analogsignal – Digital-Wandlung

Wie wird bei der Telefonie die Sprache denn eigentlich übertragen?

-100

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-40

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0

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0 90 180 270 360 450 540 630 720

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[%]

α

][ °

u

kHzf 1=

msT 1=

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0 90 180 270 360 450 540 630 7 20

[%]

α

][ °

Periode

Bild 24.02.04.03.01

u

kHzf 1=

msT 1=

Die Übertragung der Sprache hat in den Anfängen der Telefonie rein analog ihren Anfang gefunden. D.h. ein Mikrophon hat den Schalldruck der Sprache in elektrisch lineare Spannungen umgewandelt. Beim Empfänger wurden die Spannungen linear in Schall-drücke zurückgewandelt.

In der Grafik nebenan sehen wir einen Ton ( mVˆ% 750100 ±=± ) mit einem kHz als Beispiel.

Mit klängen, als der Summe mehrerer Töne wird exakt gleich verfahren.

Die Spannungen die im Mikrofon entstehen werden gemessen und als digitale Werte auf die Digitale Autobahn auf die Reise geschickt.

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0

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40

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0 90 180 270 360 450 540 630 720

-100

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0

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40

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0 90 180 270 360 450 540 630 720

α

][ °

127+

127− -100

-80

-60

-40

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Da der digitale Ausgang noch nicht so wie das original aussieht, gehen wir mit dem Inegrator drüber.

Das digitale Signal für diese 5 Halbwellen sind also: 8, 82, 127, 79, -16, -80, -126, -85, 10, 68, 126, 92, 20, -25, -85, -125, -83 Wie sieht das nun am Ziel aus? Der Ausgang des Digital-Analog-Wandlers sieht noch nicht so aus wie das Original-Sinussignal.

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Zuletzt lassen wir das Signal noch durch einen Tief-passs.

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Nach dem Ausgangsfilter sieht das Ganze doch wieder ganz passabel aus. Mit einer kleinen Zeit- bzw. Phasenverschiebung.

AD-Wandler


Begriffe


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24.15.4.3 Signaldarstellung

24.15.4.3.1 Zeitdiagramm bzw. Liniendiagramm Das Zeitdiagramm zeigt den zeitlichen Verlauf eines Signals (Momentanwert) einer physikalischen Grösse (z.B. Spannung, Strom). Das Zeitdiagramm wird mit dem Oszilloskop bzw. Oszillographen argestellt.

24.15.4.3.2 Frequenzdiagramm (Spektrum)

Das Spektrum besteht aus allen in einem betrachteten Frequenzbe-reich vorkommenden Sinusfrequen-zen und den dazugehörenden Effektivwert. Das Spektrum eines periodischen Signals ist diskret, besteht also aus der Grundwelle und einer gewissen Anzahl von Oberwellen. Je dteiler die Flanken des Signales, desto grösser ist die Anzahl der Oberwel-len. Das Spektrum eines nicht periodi-schen Signals ist kontinuierlich, belegt also einen kleineren oder grösseren Frequenzbereich wobei die einzelnen Frequenzen des Spektrums unmittelbar nebeneinan-der liegen.

Das Spektrum wird mit einem Frequenzanalysator bzw Spektrumanalysator ermittelt (Furier-Analyse)

24.15.4.3.3 Zeigerdiagramm

Im Zeigerdiagramm werden mittels einer mathematisch-graphischen Methode Grös-sen von periodischen Signalen und ihr zeitlicher Verlauf dargestellt. Amplituden werden durch Pfeile, sogenann-te Zeiger, dargestellt. Zeitliche Verschiebun-gen werden durch Winkelmasse dargestellt.


Begriffe


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24.15.4.4 Modulation Bei der Modulation wird das Nutzsignal in einen anderen Frequenzbereich umgesetzt. Dabei werden Para-meter wie Amplitude, Frequenz oder Phase des Trägersignals durch das Nutzsignal variiert. Je nach Ver-fahren werden alle Parameter oder nur ein-zelne Parameter des Trägersignals verändert. Bei der analogen Amplitudenmodulation erfolgt beispielsweise nur eine Variation der Amplitude des Trägersignals, während die anderen Parameter der Trägerfrequenz keine Information tragen. Das durch diese Modulation spektral versetzte Signal kann dann über einen Übertragungskanal zum Empfänger übertragen werden, der mittels Demodulation das ursprüngliche Nutzsignal wiedergewinnt. Die Übertragung kann leitungsgebunden über elektrische Kabel und Lichtwellenleiter oder mittels Antennen in Form einer Freiraumausbreitung ("Funk") erfolgen.

24.15.4.4.1 Analoge Modulation Amplitudenmodulation In der Anfangszeit der Signalübertragung war die Amplitudenmodulation (AM) das wichtigste Verfahren zur Aufbereitung von Signalen. Schaltungstechnisch ist die Amplitudenmodulation sowohl auf der Sen-derseite, als auch auf der Empfängerseite leicht zu realisieren. Bei der Amplitudenmo-dulation beeinflusst das niederfrequente Informationssignal Ui das hochfrequente Trägersignal UT. Das Informationssignal verändert nur die Amplitude. Frequenz und Phase (Polung) bleiben erhalten. Anwendung Die Amplitudenmodulation ist schaltungs-technisch einfach zu realisieren und des-halb auch sehr preiswert. Die Amplituden-modulation wird für die Lang-, Mittel- und Kurzwelle verwendet.

Frequenzmodulation (Winkelmodulation) Die Frequenzmodulation (FM =engl. fre-quency modulation) hat eine ähnlich hohe Bedeutung, wie die Amplitudenmodulation (AM). Sie ist jedoch weniger störanfällig, als die Amplitudenmodulation. Die Frequenz-modulation gehört zur Gruppe der Winkel-modulationen. Sie ist der Phasenmodulation sehr ähnlich. Es wird ein hochfrequentes Trägersignal erzeugt und damit die Sendefrequenz um einen kleinen Betrag verändert. Die Amplitude des Signals bleibt unverändert. Die einfachste Form zur Erzeugung eines frequenzmodulierten Signals ist eine fre-quenzbestimmende Schaltung. In Frage kommt ein LC-Schwingkreis oder eine Schaltung, die aus einem Sägezahn- oder Rechtecksignal ein synthetisches Sinussig-nal erzeugen kann. Anwendung Da die Frequenzmodulation weniger Band-breite braucht, wird sie für die Stereo-Ton-Übertragung (z. B. UKW-Radio) verwendet.

Phasenmodulation (Winkelmodulation) Die Phasenmodulation (PM) zählt wie die Frequenzmodulation zu den Winkelmodula-tionen. Mit der QAM (engl: Quadrature Amplitude Modulation) werden in der elektronischen Nachrichtentechnik die Amplitudenmodulati-on und die Phasenmodulation miteinander kombiniert. Im Gegensatz zur analogen Frequenzmodu-lation erlangte die analoge Phasenmodulati-on kaum wesentliche praktische Anwen-dungsbereiche.


Begriffe


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24.15.4.4.2 Digitale Modulation Es existieren verschiedene technische Geräte, die kontinuierliche Größen in diskrete Zahlenwerte umsetzen. Physikalische Größen werden von Messgeräten zunächst als elektrische Spannung ausgegeben (Spannun-gen, Ströme, Druck, Temperatur, Lichtstärke, Ohmwert) und dann von einem Analog-zu-digital-Konverter (ADC) zu Zahlenwerten digitalisiert. Darunter fallen: • die Erfassung und Umsetzung von Bildern, Fotos, Dias usw. in digitale Bilddateien (Hilfsmittel: Scanner

oder Digitalkameras bzw. Scanbacks). • die Erfassung und Umsetzung der Abmessungen dreidimensionaler Gegenstände in digitale Dateien

(Hilfsmittel: 3D-Scanner). • die Erfassung und Umsetzung von Schrift in digitale Textdateien (Hilfsmittel: Scanner und OCR-Software) • ganz allgemein die Umsetzung eines kontinuierlichen analogen Signals wie z.B. der elektrischen Span-

nung, der Helligkeit, des Schalls (Sprache, Musik) oder des Druckes (z.B. Blutdruck) in eine Folge digita-ler Werte

• den Übergang von Analog- zur Digital-Technik, speziell der rückläufige Einsatz analoger Elektronik zu-gunsten digitaler Elektronik in vielen Bereichen der Technik und des alltäglichen Lebens.

In der Regel wird das Ergebnis der Digitalisierung in binär codierter Form gespeichert, übertragen und verar-beitet.

ADC Analog-Digital-Wandler

AD-Wandler

OCR Optical Character

Recognition (Zeichnerkennung)

Prinzip der telefonischen Übertragung

Pulscodemodulation (PCM) Die Veränderungen des Analogsignales werden mittels einer 8-Bit-Codierung übertragen. Prinzip Senderseitig: Abtastung des Analogsignals (PAM-Signale) und Quantisierung (aus den PAM-Signalen werden genormte Messwerte gewonnen). Die Messwerte werden codiert (Erzeugen der Bytes aus den genormten Messwerten). Es wird ein Leitungscode erzeugt (Anpassen des Nutzcodes an den physikalischen Übertragungsweg) Die codierten Messwerte werden mittels Multiplexierung (zeitliche Verschiebung der Bytes) übertragen. Prinzip Empangsseitig: Erzeugen des Nutzcodes aus dem Leitungscode. Demultiplexierung bzw. Rückgewinnung der einzelnen Bytes der Messwerte. Decodierung und erzeu-gen der PAM-Signale.

Das digitale Übertragungssignal besteht aus einer Impuls-folge. Darin sind die Messwerte des Nutzsignals codiert. Das durch das Mikrofon erzeugte analoge Signal wird in regelmässigen Abständen gemessen. Jeder Messwert wird als 8-Bit-Codewert (Byte) codiert und übertragen. Am Empfangsort werden aus den einzelnen Bytes wieder die Messwerte gewonnen und über ein Tiefpassfilter wieder wieder das analoge Signal erzeugt. Im Telefonhörer er-zeugt dieses Signal einen hörbaren Schalldruck.

Die PAM-Signale werden über einen Tiefpass-Filter gelei-tet und es wird so das Analogsignal erzeugt.

Deltamodulation Die Veränderungen des Analogsignals werden mittels einer 1-Bit-Codierung übertragen. Die Deltamodulation ist eine besondere Art der Pulscodemodulation. Hierbei wird das analoge Signal in gleichmäßigen Abständen abgetastet, je ein Abtastwert wird gespeichert und mit dem vorherigen vergli-chen. Ist die Amplitude des zweiten Abtastwertes größer als die des ersten, so wird vom Deltamodulator ein 1-Signal erzeugt. Ist der zweite Abtastwert kleiner, so wird ein 0-Signal erzeugt.


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24.15.4.4.3 Modulation in Mischform Amplitudenumtastung (ASK) Einschaltung der Trägerschwingung, wenn logisch 1. Ausschaltung der Trägerschwingung, wenn logisch 0. Auch als Amplitudensprungmodulati-on, engl. Amplitude Shift Keying (ASK) bezeichnet. Eine digitale Vari-ante der Amplitudenmodulation, bei der die Amplitude (Intensität) eines meist sinusförmigen Trägersignals durch das zu übertragende digitale Nutzsignal verändert (moduliert, „umgetastet“) wird.

ASK=Amplidude Shift Keying

Frequenzumtastung (FSK) Umschaltung auf höhere Frequenzen bei logisch 0. Umschaltung auf tiefere Frequenzen bei logisch 1.

FSK=Frequency Shift Keying

Phasenumtastung (PSK) Die Phasenumtastung ermöglicht höere Übertragungskapazitäten. Durch beson-dere Techniken kann die Übertragungs-kapazität der Nutzsignale beträchtlich gesteigert werden, bei Beibehaltung der Schrittgeschwindigkeit des Übertra-gungssignals (Leitungssignals). Bei der Binärmodulation bewirkt jeder Polari-tätdwechsel des Nutzsignals einen Phasensprung von 180° des Übertra-gungssignals. Es kann die Geschwindigkeit erhöht werden mittels Dibitmodulation, Tripit-modulation und Quadrobitmodulation.

PSK=Phase Shift Keying


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24.15.4.5 Modem Der Modem (Modulation/Demodulation ist eine Datenübertragungseinrichtung, die Gleichstromsignale in Wechselstromsignale unsetzt und umgekehrt. Dadurch werden Datensignale gleichstromundurchlässigen Übertragungswe-gen angepasst. Im öffentlichen Fernmeldenetz grenzen Modems den Zustän-digkeitsbereich der Netzbetreiber zum Anwender hin ab.

Modem

Es werden folgende Modems unter-schieden:

Telefonmodem

Faxmodem

ADSL-Modem

TV-Kabel-Modem

24.15.4.6 Coder und Decoder Unter einem Dekodierer oder Decoder versteht man in der Regel einen Umsetzer, Konverter oder Wandler für digitale oder analoge Signale. Er kann mit einem Umsetzer bzw. einer Kodiereinheit auch Kodierer oder Encoder genannt eine logische Einheit bzw. eine Funktionskette bilden. Eine Einrichtung die aus Ausgangssignalen des Dekodierers die ursprünglichen Eingangssignale für den Deko-dierer erzeugen kann, ist der Kodierer. Das folgende Bild stellt ein Kodierer(Encoder) / Dekodierer(Decoder)-System dar:


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24.15.4.7 Mehrfachausnutzung

24.15.4.7.1 Frequenzmultiplex bzw Codemultiplex (FDM) Heutige Anwendungsbereiche sind die Richt- und Mobilfunktechnik in der Telekommu-nikation. Das russische Satellitennavigationssystem GLONASS verwendet ebenfalls das Frequenzmultiplexverfahren. Zudem ist dieses Verfahren mit dem Zeitmultiplexver-fahren kombinierbar, zum Beispiel beim Global System for Mobile Communica-tions(GSM), bei Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT) oder bei Bluetooth.

Hierbei werden mehrere Signale auf je eine Trägerfrequenz moduliert. Die entstehen-den, schmalen Frequenzbänder werden zu einem breitbandigen Signal gebündelt und dann gemeinsam übertragen. Die Übertragung der Signale erfolgt dabei gleichzeitig und unabhängig voneinander.

24.15.4.7.2 Zeitmultiplex (TDM, TDMA) Beim Zeitmultiplexverfahren (Abk. TDM für Time Division Multiplex oder TDMA für Ti-me Division Multiple Access) werden in bestimmten Zeitabschnitten (Zeitschlitzen) die Daten (Signale) verschiedener Sender auf einem Kanal übertragen. Das Zeitmultiplex-verfahren unterscheidet zwischen dem synchronen und asynchronen Verfahren.

Beim synchronen Verfahren (Abk. STD für Synchronous Time Division) wird jedem Sender durch den Multiplexer ein fester Zeitabschnitt zur Übertragung seiner Daten (Signale) auf dem Übertragungskanal zugeordnet.

Durch das asynchrone Verfahren (Abk. ATD für Asynchronous Time Division) wird der Nachteil des synchronen Verfahrens vermieden, so dass ungenutzte, zugeordnete Zeitabschnitte auch von anderen Datenströmen belegt werden können.


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24.15.5 Übermittlungsarten Der Datentransfer über den Kommunikationsweg zweier Kommunikationsge-räte kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Die übertragung ist gekennzeichnet von :

•die Austauschrichtung •der Übertragungsweg: die Anzahl der gleichzeitig versandten Bytes •Synchronisation: die Sybchronisation eines Senders und eines Empfängers Je nach Austauschrichtung unterscheidet man 3 Übertragungsarten :

- die Simplex Verbindung - half-Duplex Verbindung - full-duplex Verbindung

24.15.5.1 Simplex-Verbindung Die Simplex Verbindung bezeichnet eine Verbindung in der Daten in nur eine Richtung laufen, d.h. vom Sender zum Empfänger. Diese Art der Übertragung ist vorteilhaft wenn Daten nicht in zwei verschiedene Richtungen laufen (z.B. von Ihrem PC zum Drucker oder von der Maus zum Rechner).

Radio hören

Radio hören geht über viele Wege und Geräte - ob analog oder digital, ob UKW, Digitalradio,

Satellit, Kabel oder Internet.

Bei der analogen Über-tragung entspricht das elektrische Signal in

seinen Schwankungen dem akustischen.

Bei der digitalen

Übertragung werden die Informationen

dagegen in binären Zahlenreihen (..0101..)

weitergegeben.


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24.15.5.2 Halbduplex-Verbindung Die half-Duplex Verbindung ( auch abwechselnde Verbindung genannt oder semi-Duplex) bezeichnet eine Verbindung, in der die Daten entweder in die eine oder in die andere Richtung laufen, aber nicht gleichzeitig. Bei dieser Verbindung wird jede Endstelle abwechselnd zum Sender. Diese Verbin-dungsart ermöglicht eine zweigerichtete Verbindung, bei der die gesamte Ka-pazität der Leitung für die Übertragung genutzt wird.

24.15.5.3 Vollduplex-Verbindung Die full-duplex Verbindung auch genannt Integral - Duplex) bezeichent eine Verbindung in der die Daten zweigerichtet und gleichzeitig verschickt werden. Jedes endstück kann zur selben Zeit senden und empfangen, was bedeutet, dass die Bandbreite durch zwei geteilt ist, wenn nur ein Übertragungssupport benutzt wird.


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24.15.5.4 Serielle Übertragung Die Übertragungsart bezeichnet die Anzahl der elementaren Informationseinheiten (bits) die gleichzeitig in einem Kommunikationskanal übertragen werden können. Ein Rechner (in der Regel ein PC) bearbeitet nie (bei modernen Rechnern) nur ein bit, sondern mehrere (meistens 8, also ein byte). Dies ist der grund warum eine Verbin-dung mit einem PC eine parallele Verbindung ist.

Bei der seriellen Datenübertragung werden Daten, sofern sie digital sind, bitweise hin-tereinander über ein bestimmtes Medium übertragen. Es gibt verschiedene Standards, über die eine serielle Übertragung erfolgen kann. Die Auflistung einiger Standards ist unter Serielle Schnittstelle zu finden.

In einer Serienverbindung werden die Daten bit für bit über die Datenleitung verschickt. Die meisten Prozessoren bearbeiten die Informationen auf eine parallele Weise, dabei handelt es sich um die parallele Umwandlung von in Serie eingehenden Daten auf die Sende-frequenz und umgekehrt auf die Emp-fängerfrequenz.

Diese Bearbeitung erfolgt mithilfe eines Kontrollgerätes (meistens eine Chipkarte von UART, Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Der Transmitter funktioniert wie folgt: • Parallelreihen werden mit einem Ver-

zögerungs- register umgewandelt. Die-ses Register ermöglicht mit Hilfe einer Uhr, das Register zu verzögern (in dem es die Gesamtheit der parallelen Daten ) in eine linke Position bringt und dann das größte bit (ganz links) zuerst ver-sendet und so weiter.

• Die serienparallele Umwandlung funk-tioniert im Prinzip wie das Verzöge-rungsregister. Das Verzögerungsregis-ter verschiebt die Positonen bei jedem Empfang eines bits nach links um dann das komplette Register zu versenden, sobald es voll ist und immer so weiter :


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24.15.5.5 Parallele Übertragung Bei der parallelen Datenübertragung werden mehrere Bits gleichzeitig (parallel) über-tragen, also auf mehreren physischen Leitungen nebeneinander oder über mehrere logische Kanäle zur gleichen Zeit.

Man bezeichnet die Parallelverbindung und die gleichzeitige Übertragung mit N bits. Diese Bits werden gleichzeitig ver-schickt über N Übertragungswege (ein Weg kann z.B. ein Draht, ein Kabel oder ein anderer körperlicher Träger sein. Die Parallelverbindung von PC braucht in der Regel 10 Drähte.

Dies Wege können sein : • N physische Leitungen: in jedem Fall wird jedes bit über eine physische Leitung

verschickt (daher sind Parallelkabel aus mehreren ummantelten Drähten zusam-mengesetzt)

• eine physische Leitung ist in mehrere Unterkanäle der Transferleitung unterteilt. Jedes bit wird über eine andere Frequenz übertrage.

Ist die Kabelführungen zu nahe an der Ummantelung, kommt es zu Störungen, die die Qualität des Signals (v.a. im Breitband) verschlechtern.


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24.15.5.6 Synchrone Übertragung Aufgrund der Schwierigekeiten mit der Parallelverbindung ist die Serienverbindung häufiger genutzt. Aber immer da, wo nur ein Draht Informationen transportiert, gibt es Synchronisationsprobleme zwischen dem Sender und dem Empfänger, d.h. der Emp-fänger kann nicht sofort die Zeichen lesen (oder besser gesagt die Bitsequenzen) da die Bits nacheinander ankommen. Für dieses Problem gibt es drei Lösungen : Während einer synchronen Übertragung werden die bits nacheinander gesendet ohne die einzelnen Zeichen zu trennen, daher setzt man Werkzeuge zur Synchronisation ein, man spricht von Zeichen-Synchronisierung. Der größte Nachteil der Übertragung ist das Lesen der Informationen durch den Emp-fänger, da es unterschiedliche Zeitmessungen am Sender und am Empfänger geben kann. Jeder Datentransfer muss daher über einen langen Zeitraum erfolgen damit der Empfänger sie einlesen kann. Daher ist die Geschwindigkeit in einer synchronen Ver-bindung nicht sehr hoch.

Bei der Synchronen Datenübertragung wird die Übertragung einzelner Bits zwischen Sender und Empfänger mit einem Taktsignal zeitlich synchronisiert. Dieses Taktsignal kann über eine eigene Schnittstellenleitung gesendet werden oder vom Empfänger aus dem Datensignal zurückgewonnen werden. Man spricht dann von "Taktrückgewin-nung". Eine synchrone Übertragung von Signalen liegt dann vor, wenn zwischen ihnen eine starre Phasenbeziehung über mehrere Symbolzeichen hinweg besteht. Notwendige Bedingung ist dazu, dass somit gleiche Taktfrequenzen zwischen Sender und Empfän-ger vorliegen müssen. Die synchrone Verbindung, in der Sender und Empfänger an dieselbe Uhr angeglichen werden. Der Empfänger empfängt fortlaufend (auch wenn kein bit übermittelt wird) Informationen in dem Abstand in denen der Sender sendet. Daher müssen Sender und Empfänger auf dieselbe Geschwindigkeit eingestellt werden. Darüber hinaus werden zusätzliche Informationen eingefügt um Fehlerquellen während der Übertrgung auszu-schalten.


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24.15.5.7 Asynchrone Übertragung Die Besonderheit besteht darin, dass bei der üblichen asynchronen Version kein expli-zites Taktsignal verwendet wird. Stattdessen synchronisiert sich der Empfänger durch den Rahmen bestehend aus dem Start- und Stopp-Bit und einer bestimmten Bitrate, welche manchmal nicht ganz richtig als Baudrate bezeichnet wird.

Die asynchrone Verbindung , in der jedes Zeichen unregelmässig verschickt wird (z.B. wie ein user der auf seiner Tastatur tippt). Wenn wir uns aber vorstellen, dass ein ein-ziges bit während einer langen Sendepause geschickt wird… der Server kann in die-sem Fall niemals erkennen ob es sich hierbei um 00010000, 10000000 oder 00000100 handelt. Um dieses Problem zu lösen wird jedes Zeichen mit einer Information versehen, die den Übermittlungsbeginn anzeigt (Anfangsübermittlungsinformation, genauer bit START)und genauso mit einer Information, die das Ende der Übertragung anzeigt (bezeichnet bit STOP, wobei es eventuel mehrere socher Bit STOPS gibt).

TG TECHNOLOGISCHE GRUNDLAGEN Seite 29 24 TELEKOMMUNIKATIONSTECHNIK 15 UEBERTRAGUNGSTECHNIKEN 6 VERMITTLUNGSARTEN

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24.15.6 Vermittlungsarten

24.15.6.1 Digitale Vermittlung Es wurde eine vermaschte Netzstruktur für das digitale Netz eingeführt, bei der die Vermittlungsstellen für das Fernnetz nicht mehr hierarchisch, sondern untereinander vermascht aufgebaut wurden. Die digitalen Vermittlungsstellen werden wie folgt typi-siert: • Vermittlungseinheit Ortsnetz (VE:O), • Vermittlungseinheit Fernnetz (VE:F), • Vermittlungseinheit mit Netzübergangsfunktion (VE:N), • Vermittlungseinheit Ausland (VE:A).

24.15.6.2 Leitungsvermittlung Bei der Leitungsvermittlung wird den Endstellen für die gesamte Dauer des Nachrich-tenaustausches ein Kanal fester Bandbreite zugeteilt. Dazu werden Zubringerleitungen und Abnehmerleitungen für die Dauer der Verbindung über ein Koppelfeld fest mitei-nander verbunden. Ein weiterer Meilenstein war der Umstieg von analoger auf digitale Vermittlungstechnik. Das Sprachsignal wird nicht mehr galvanisch durchgeschaltet, sondern über ein digita-les Koppelfeld in Form eines 64kbit/s- PCM-Datenstrom vermittelt.

24.15.6.3 Paket- und Zellenvermittlung Bei der Paketvermittlung werden die ankommenden Nachrichtenblöcke (Datenpakete) zwischengespeichert und entsprechend der im Kopf des Nachrichtenblocks (Header) enthaltenen Zielinformation über einen weiterführenden Leitungsabschnitt weitergelei-tet. Da es häufige Pausen in einem Gespräch gibt, während denen eine fest zugeteilte Leitung quasi ungenutzt wäre, können Leitungen so ausgelastet werden, dass Daten-pakete unterschiedlicher Gespräche auf einer Leitung transportiert werden. Die IP-Telefonie nutzt IP für die Sprachübertragung und überträgt die IP-Pakete über das Internet. Die Einrichtungen, die die Nachrichtenwege für die IP-Pakete steuern, nennt man nicht Vermittlungsstelle, weil ihre Funktionen sich von denen der traditionel-len Vermittlungsstellen stark unterscheiden. Man benutzt statt dessen neue Begriffe wie Softswitch und Media Gateway.


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24.15.7 Kanalzugriff Durch die Funktionalität des CCA-Prozesses wird zwar eine Überwachung und Steuerung des Kanalzugriffes auf das Trägermediums durch die PHY gegeben und mittels Carrier-Sense Funktion der Sicherungsschicht gemel-det, jedoch bildet die MAC-Schicht ebenfalls einen virtuelle Belegtfunktion aus. Repräsentiert wird diese durch einen Timer, der als Network Allocation Vector (NAV) wird. Der Wert reserviert dann innerhalb der Funkzelle Über-tragungszeit. Auf Netze anderer BSSID oder gänzlich andere Übertragungs-geräte in dem ISM-Band hat dies keinen Einfluss. Somit wird sichergestellt, das MAC-Frames ohne Unterbrechung übertragen werden können. Bei der Übertragung wird von der Sendestation der NAV-Wert mit jedem MAC-Frame in dem Duration/ID-Feld allen Stationen mitgeteilt, wann die Übertragung abgeschlossen ist. Dennoch sind dadurch Kollisionen ergo eine gestörte Übertragung nicht ausgeschlossen so dass jede Übertragung mit einem ACK-Frame bestätigt wird. Dies gilt jedoch nicht für Broadcast oder Multicas-taussendungen.

24.15.7.1 Punkt-Punkt-Zugriff Bei einer Punkt-Punkt (P-P) Konfiguration am Basisanschluss (BA) kann nur eine Teilnehmereinrichtung, die leistungsvermittelte Dienste unterstützt, an-geschlossen werden (PABX).

Basisanschluss PABX

Mit dieser Konfiguration werden mehrere Basisanschlüsse mit einer Ruf-nummer oder mit Rufnummerblöcken (DDI) unterstützt.

DDI TAG

24.15.7.2 Punkt-Mehrpunkt-Zugriff Am Punkt-Mehrpunkt können bis zu 8 Endgeräte angeschlossen werden, z.B. am Passiv-Bus (S-Bus). Das Netz unterstützt Proceduren zur automatischen Zuleitung der Schicht 2 (TEI-Wert). Im D-Kanal werden bis zu 4 Verbindungen gleichzeitig zum Pa-cket-Handler unterstützt.

Endgeräte S-Bus

TEI-Wert D-Kanal

Schicht 2


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24.15.8 Power-LAN

PowerLAN bezeichnet ein lokales Netzwerk für die Datenübertragung über das Stromnetz.

PowerLAN basiert auf der Trägerfrequenztechnik. Momentan kommt der Standard HomePlug, und zukünftig auch die Standards Homeplug AV und UPA für die hausinterne Datenübertragung zum Einsatz.

WWW

Modem

Powerline-Adapter

Powerline-Adapter

LAN

HomePlug

Mittlerweile ist es möglich mit manchen Produkten Übertragungsgeschwin-digkeiten von bis zu 200 MBit zu erreichen. Zudem versprichen Hersteller solcher Adapter, eine Reichweite bis max. 200 Meter. Die Barriere des Netzwerkes bildet der Stromzähler, somit kann in keinem der benachbarten Häuser der Datentransfer abgehört werden. Sollte doch einmal ein Nachbar den selben Stromkreislauf nutzen, gibt es genauso wie bei WLAN die Möglichkeit eine Verschlüsselung zu aktivieren.


Begriffe


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24.15.9 Universelle Kabelverlegung (UKV)

24.15.9.1 Umfeld Heute werden von verschiedenen Herstellern Systeme der Universellen Ge-bäudeverkabelung (UGV) angeboten. Primär dürfen die UGV bei Neubauten und Renovationen von Betrieben und Einfamilienhäuser in Frage kommen. Dabei gibt es grundsätzlich zwei Varianten, nämlich UGV als: • Datenverteilsystem und als; • Daten- und TV-Verteilsystem. Damit der Anschluss und der Betrieb derart verkabelter Liegenschaften prob-lemlos erfolgen kann und damit diese Investitionen in die UGV auch für zu-künftige Dienste verwendet werden kann, sollten folgende Swisscabel Emp-fehlungen eingehalten werden.

UGV

24.15.9.2 Empfehlungen Swisscable • UGV und interaktive koaxiale Hausverteilanlagen sind zu trennen, d.h.

über UGV darf kein Rückweg in die Kabelfernsehanlage eingefügt wer-den. Damit verbunden ist der Verzicht des interaktiven Fernsehens (sollte es einmal kommen) über UGV. Ebenfalls ist auf den Anschluss von Ka-belmodems über UGV zu verzichten.

• Wird ein Verstärker eingesetzt, so hat er der Swisscable-Vorschriften (siehe die Broschüre „Richtlinien für die Planung und Installation hausin-terner Verteilanlagen für Breitbandkommunikation in Kabelfernsehnetzen“ sowie „Rückwärtsübertragung in Hausverteilanlagen“) zu genügen. Der Rückweg ist zu sperren und dem Verstärker ist ein 47 MHZ oder 65 MHz Hochpass, abhängig vom Kabelnetz, mit einer Sperrdämpfung von >40dB vorzuschalten (Reduktion Ingress).

• Es gelten die Vorschriften für System Performance, Equipment, Electro-magnetic Compability und Safety nach Cenelec EN-50083

• Die Pegelung ist mit dem KNU zu vereinbaren • Es gelten die Installationsvorschriften des KNU • Es gilt die „Verordnung über die elektromagnetische Verträglichkeit

(VEMV) vom 9. April 1997 • Die Verantwortung für einen ordnungsgemässen Betrieb liegt beim Erstel-

ler

Kabelmodem Verstärker

Swisscabel-Vorschriften Breitband

Rückwärtsübertragung Hochpass Dämpfung

Ingress System Performance

Equipment Elekctromagnetic

Cpmpatibility Safty nach Cenelec


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Version 2

24.15.9.3 Zukunftstaugliche Wohnungsverteilungen Eine moderne, interaktive Wohnungverteilanlage kann im Idealfall folgende Struktur aufweisen.

WSP

HP WV

CMEthernet

T+T

230V

vomWÜP

Wohnen

Kind

Büro

Eltern

WSP Wohnungssternpunkt WV Wohnungsverstärker, falls erfor-

derlich HP Hochpassfilter, immer

WÜP Wohnungsübergabepunkt CM Kabelmodem

Dabei ist es empfehlenswert: • pro Zimmer mindestens 1 Anschluss vorzusehen • im Wohnungssternpunkt WSP 230V zu installieren • die Telefon-Zuleitung über den WSP führen


Begriffe


Version 2

24.15.9.4 Eigenschaften UKV Unter einer universellen Gebäudeverkabelung versteht man, dass jede Steckdose jederzeit mit kurzem Zeitaufwand einen anderen Dienst überneh-men kann, z.B. Telefonie, ISDN, EDV-Komponenten, FAX oder Multimedia.

UKV

Die rasante Entwicklung der modernen geschäftsorientierten Datenverarbei-tung, wie auch der multimediale Privatbereich, fordert immer leistungsfähige-re Hard- und Software. Nicht nur aktive Komponenten sind gefordert, auch an den passiven Bereich mit Stecksystemen, Rangierfeldern und nicht zuletzt den Kabeln werden immer höhere Ansprüche gestellt.

Multimedia Hardware Software

Aktive Komponennten Rangierfeld

Umzüge von Büros, Erweiterungen von PC’s, Telefonapparaten und Faxge-räten können durch Umrangieren im Etagenverteiler (EV oder ZV) in kürzes-ter Zeit und vom Kunden selbstständig ausgeführt werden.

TVAPBX

Gebäude

Stockwerk

Stockwerk

10

TVAPBX

Gebäude

Stockwerk

Stockwerk

10

10

Areal

(Primär-bereich)

(Sekundär-bereich)

(Tertiär-bereich)

DV

SV

AUV GV

EVZV

GV

EV

EV

AUV

EVZV ZV

ZV

ZVZV

KS

Backbone = Primär- und Sekundärverkabelung

11

11

1010

11

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12 12

12

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12

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Begriffe


Version 2

Eigenschaften Ein modulares universell aufge-bautes Gebäudeverkabelungssys-tem besteht aus Komponenten für die Übertragungsmedien Lichtwel-lenleiter und Kupfer und ermöglicht Sprach-, Daten- und Bildverkehr und ist Sternförmig aufgebaut.

(SN EN 50173-1)

Vorteile der universellen Gebäudeverkabelung ist die universelle Nutzbarkeit für: -den analogen und digitalen Telefonverkehr -die Übertragung der Signale für Computer und Video. Anwendungen • Privatbereich • Büro-, Industrie- und Messegebäude • Rechenzentren • Hotels und Krankenhäuser • Sportstadien sowie Theater- und Konzertsäle • Flughäfen und Bahnhöfe


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Version 2

24.15.9.5 Installationsmaterial

24.15.9.5.1 Verteilerkabel

Frage

Wie werden die Verkabelungsbereiche genannt in der Kommunikati-onsverkabelung?

TVAPBX

Gebäude

Stockwerk

Stockwerk

10

TVAPBX

Gebäude

Stockwerk

Stockwerk

10

10

Areal

(Primär-bereich)

(Sekundär-bereich)

(Tertiär-bereich)

DV

SV

AUV GV

EVZV

GV

EV

EV

AUV

EVZV ZV

ZV

ZVZV

KS


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1010

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12

12 12

12

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12

12

Antwort

10 Primärverkabelung (Arealverkabelung, Gelände-verkabelung, Campusverkabelung)

11 Sekundärverkabelung (Stockwerkverkabelung, Steigbereichverkabelung, Steigzonenverkabe-lung)

12 Tertiärverkabelung (Horizontalverkabelung) KS Kommunikationssteckdose

Frage

Welche Längen-Limits sind bei den Kabelverbindungen zu beach-ten?

TVAPBX

Gebäude

Stockwerk

Stockwerk

10

TVAPBX

Gebäude

Stockwerk

Stockwerk

10

10

Areal

(Primär-bereich)

(Sekundär-bereich)

(Tertiär-bereich)

DV

SV

AUV GV

EVZV

GV

EV

EV

AUV

EVZV ZV

ZV

ZVZV

KS


11

11

1010

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12

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12

12 12

12

1212

12

12

Antwort

SV-GV 1500 m (LWL Monomode, E2000- Stecksystem)

GV-EV 500 m (LWL Multimode, ST- Stecksystem)

EV- KS 90 m (Twisted-Pair-Kabel, S/FTP) EV 2x5 m Rangierung (Kat. 6, geschirmt) KS 10 m Anschlusskabel (Kat. 6, geschirmt –

an Steckdose nicht geerdet – Kennzeich-nung!)

Nach EN 50 173 „Anwendungsneutrale Verkabelungssys-

teme“ gültig national und international als ISO/IEC 11801


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Version 2

24.15.9.5.2 Verteilerschränke Die Verteilerschränke (engl. cabinet) sind die Schalt-schränke für Gebäude- und Etagenverteiler. Verteiler-schränke und die darin untergebrachten Patchpanels sind in den meisten Installationen in 19-Zoll-Systemtechnik ausgeführt. In den Verteilerschränken sind oft auch Elemente der aktiven Netztechnik (zum Beispiel Switches und Hubs) und Telefonanlagen un-tergebracht. 1HE= 1 3/4 Inch= 4,445 cm

1 Inch=1 Zoll = 2,54 cm

Frage

Wie werden die Verteiler einer Telekommunikationsanlagen bezeichnet?

TVAPBX

7

3

4

Gebäude

4 77

Stockwerk

Stockwerk

5

TVAPBX

7

3

4

Gebäude

4 77

Stockwerk

Stockwerk

5

2

6

Areal(Primärbereich)

(Sekundär-bereich)

(Tertiär-bereich)

Antwort

2 Standortverteiler (SV), Arealverteiler 3 Gebäudeverteiler (GV) in der Nähe von PBX, Kern

der Inhouse-Installation mit Anschlusselementen 4 Etagenverteiler (EV), Stockwerkverteiler, Gebäu-

deteil mit genügend Verbindungen ab Gebäude-verteiler und genügend Platz für aktive Kompo-nennten

5 Aussenverteiler (AUV) mit Trennelementen und Überspannungsschutz

6 Durchschalteverteiler (DV) ohne Rangierungen 7 Zwischenverteiler (ZV), Feinverteilung Stockwerk


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Version 2

24.15.9.5.3 Patchpanel Patchpanels für Kupfer- und Glasfaserkabel sind verschieden große Verteilerfelder. Sie stel-len je nach benötigter Menge entsprechend viele Anschlüsse zur Verfügung.

RJ45

Kat. 6a

Patchpanel Kat. 5e

1HE, RJ45

Bild24.08.02.01.01

Kat. 5e 1HE, RJ45

Bild24.08.02.02.01

UKV-Schrank

42HE

Alle Abgänge werden auf den Stockwerkverteiler geführt und auch alle Medien sind auf dem Verttei-

ler vorhanden. Mit der richtigen Patchung kann nun auf jeden Abgang das gewünschte Signal ge-

schaltet werden.


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Version 2

24.15.9.5.4 Installationskabel für Tertiärbereich Die Kabel sind unter Kapitel 24.3.5.4 erläutert.

24.15.9.5.5 Patchkabel Patchkabel für die Rangierungen zwischen Patchpanels. Häu-fig werden hier speziell geschirmte CAT6- bzw. CAT7-Patchkabel benutzt.

RJ45-RJ45 UTP,Kat. 5e

100 MHz

LC-LC

Fiberoptik

USB 2.0

RJ45-RJ45

Kat. 6 1,2 GHz

Koax

Patch-Kabel

BNC-RJ45

Balon

RJ45-RJ45

Kat. 5e 300 MHz

Home-Net Schrank

Mit den Farben kann man die Medien unterscheiden bzw.

visualisieren.


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Version 2

24.15.9.5.6 Anschlussdosen (KS) Anschlussdosen bzw. Kommunikationssteckdosen (engl. telecommunication outlets) mit RJ45 oder GG45 für Endgeräte.

2xRJ45

UP Anschlussdose

AP Datendose

RJ45

UP Datendose

RJ45

Kat. 6

UP Datendose 2xRJ45

BKS

Stecker und Datendose Kat. 7

bis 862 MHz

Gemischte Dienste

mit einem Datenkabel


Begriffe


Version 2

24.15.9.6 Verkabelungsbeispiel

SF/UTP 4x2

UKV

S/FTP 4x2

UKV

24.15.9.6.1 Übertragungsstrecke

Klasse A Klase B Klasse C Klasse D Klasse E Klasse F LWL

Medium Kat Strecke B Strecke B Strecke B Strecke B Strecke B Strecke B Strecke B

Sym. Kabel 3 2 km 200m 100 m

Sym. Kabel 4 3 km 260 m 150 m

Sym. Kabel 5 3 km 260 m 160 m 100 m

Sym. Kabel 6 >3 km >260 m >160 m >100 m 100 m

Sym. Kabel 7 >3 km >260 m >160 m >100 m >100 m 100 m

Lichtwellenleiter 2 km

B Bemerkung

Die Reichweite von 100 m schließt 10 m flexible Kabel wie Anschlusskabel (Gerätean-

schlusskabel) und Rangierkabel mit ein.

Für Reichweiten größer als 100 m sollten die jeweiligen Netzwerk-Normen herangezo-gen werden.

Die 2 km sind eine im Anwendungsbereich der Norm definierte Grenze und nicht eine Begrenzung des Mediums.

Die Kategorien 6 und 7 sowie die Klassen E und F sind derzeit noch nicht endgültig in der Norm spezifiziert.


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Version 2

24.15.9.7 Mess- und Prüfgeräte

24.15.9.7.1 Messungen Kupfer Nach erfolgter Installation ist deren Vollständigkeit und Funktions-tüchtigkeit durch messtechnische Überprüfung jeder einzelnen Ka-belverbindung sicherzustellen. Das Messverfahren im Feld soll die Überprüfung der geforderten Zugehörigkeit zur Anwendungsklasse E nach EN 50173 ermögli-chen. Es soll den Normen IEC 61935 und EN 50173 bzw. ISO/IEC 11801 entsprechen. Bei einer neuen universellen Verkabelung, welche die Anwendungs-klasse E nach ISO/IEC 11801 bzw. EN 50173 erfüllen muss, ist durch die Installationsfirma bei jedem Kabelsegment eine Permanent-Link-Messung mit allen Pa-rametern nach ISO/IEC 11801 bzw. EN 50173 für die Anwendungs-klasse E mit einem entsprechenden Messgerät durchzuführen. Ort und Zeit, Umgebungstemperatur, genaue Bezeichnung und Einstel-lung des Messgeräts, Beschriftung der Kabelstrecke sowie Name des Ausführenden sind zu protokollieren. Bei den Messungen ist darauf zu achten, dass die Einstellungen im Messgerät richtig sind (Norm, Anwendungsklasse, NVP, etc.). Es sind die vom Messgerätehersteller vorgegebenen Bedingungen ein-zuhalten (Kalibrierung, Lagerung, etc.). Das Messprotokoll ist in elektronischer Form auf einem vereinbarten Datenträger (z. B. CD) mit allen gemessenen Parametern zu speichern. Es müssen alle Werte aller Parameter der Messung vorhanden sein. Es darf nicht nur z. B. der Wert der Dämpfung des Paares 7-8 enthalten sein, sondern es müssen auch die Werte der Dämpfung der anderen Paare enthalten sein. Es sind immer alle Messungen mit allen Daten im Original-Fileformat des Messgerätes abzuspeichern. Die Beschriftungen der UKV-Strecken in der Installation und auf dem Messprotokoll müssen identisch sein. Auf dem Datenträger soll auch der entsprechende Viewer vorhan-den sein. Zusätzliche Datenformate sind mit dem UKV-Projektleiter abzusprechen.

UTP-Kabel

U/FTP-Kabel

• LAN-Test auf Durchgang, Unter-brechung, Erdschluss und Vertau-schen

• Für: 10BASE-T und 10BASE-2 Thin Ethernet, RJ45/RJ11 modular, 258A, tia-568a/568b, Token Ring Kabel


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Version 2

24.15.9.7.2 Messungen LWL

Nach erfolgter Installation muss die Installationsfirma deren Vollständig-keit und Funktionstüchtigkeit (insbesondere in Bezug auf die fachgerech-te Verlegung und Aufschaltung) durch messtechnische Überprüfung je-der einzelnen Faserverbindung sicherstellen. Bei jeder Faser müssen durch die Verwendung eines Optical Time Do-main Reflectometer (OTDR) folgende Parameter gemessen werden: • Dämpfungsverlauf entlang der Faser, • Spleiss-, Stecker- und Gesamtdämpfung, • Laufzeit bzw. Länge der Verbindung. Die Messungen haben von beiden Seiten zu erfolgen und es ist eine Mit-telwertbildung vorzunehmen. Multimode-Fasern sind bei 850 und 1300 nm zu messen. Singlemode Fasern sind bei 1310 nm und bei 1550 nm zu messen. Die Messprotokolle müssen bei jeder Faserverbindung Ort und Zeit, Um-gebungstemperatur, genaue Bezeichnung und Einstellung des Messge-räts, Name des Ausführenden, Beschriftung der Verteiler und der Kabel-strecke, Fasertyp, Fasernummer, Wellenlänge (bei welcher gemessen wurde), Pulsbreite, Brechungsindex in der geprüften Faser bzw. beim Messgerät eingestellter Brechungsindex, Toleranzangabe zu Reflexion, Länge der Vorspann- und Nachspann-Faser, Faserlänge, Gesamtdämp-fung (inkl. Stecker), Stecker-Dämpfung, Spleiss-Dämpfung angeben. Graphische Darstellungen der gemessenen Parameter sind erwünscht. Die Gesamtdämpfungswerte sind stets in einer Übersichtstabelle zu-sammenzufassen. Es ist eine Dämpfungsbilanz zu erstellen. Der Messaufbau ist zu dokumentieren. Das Messprotokoll ist in elektroni-scher Form auf einem vereinbarten Datenträger (z. B. CD) mit allen ge-messenen Parametern zu speichern. Es müssen alle Werte aller Para-meter der Messung vorhanden sein. Es sind immer alle Messungen mit allen Daten im Original-Fileformat des Messgerätes abzuspeichern. Auf dem Datenträger soll auch der entsprechende Viewer vorhanden sein. Zusätzliche Datenformate sind mit dem UKV-Projektleiter abzusprechen.

Bild24.08.04.01.01

PMD, CD und Dämpfungsmessung

Bild24.08.04.02.01

OTDR-Messgerät

Prüft die Dämpfung und optische Leistung von Multimode-Glasfaser-strecken


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Version 2

24.15.9.8 Messungen, Messdaten

24.15.9.8.1 Übertragungseigenschaften

An die gesamte Übertragungungsstrecke werden anforderungen gestellt. Zu einer Übertragungsstre-cke gehört die gesamte Kabelverbindung zwischen zwei aktiven Komponenten. Die Rangierkabel in den Racks und die Anschlusskabel gehörenje nach Messmethode ebenfalls dazu. Klassen bezeichnen die Eigenschaften einer kompletten Übertragungsstrecke, bestehend aus Installationskabel, Steckdo-sen, Patchpanel, Patch.- und Anschlusskabel.

Wellenimpedanz Die Wellenimpedanz einer Leitung bestimmt das Verhältnis von Spannung zu Strom auf einer Leitung. Die Impedanz wird in Ohm angegeben. Die Wellenimpedanz einer Leitung ist abhängig von der Fre-quenz.

Rückflussdämpfung (Return Loss) Die Rückflussdämpfung einer Übertragungsstrecke ist ein Mass dafür, wie gut die nominelle Wellen-impedanz entlang der Strecke eingehalten wird. Die Rückflussdämpfung ist definiert als Verhältnis zwischen eingespeistem und reflektiertem Signal.

ACR, Attenuation-to-Crosstalk Differenz zwischen Dämpfung und Nebensprechen. Eine gute Übertragungsstrecke hat einen hohen ACR-Wert. ACR=NEXT-ATT ATT NEXT ATT=Dämpfung

Laufzeiten Zeit bis ein Signalvom Sender beim Empfänger eintrifft.

Symmetrie Damit alle Signale auf den einzelnen Paaren zur gleichen Zeit ankommen.

Bandbreite Die Bandbreite der Kabelstrecke ist massgeblich für die Kategorie und Klasse des Übertragungssys-tems.


Begriffe


Version 2

24.15.10 Netz-Topologien

24.15.10.1 Grundstrukturen


Begriffe


Version 2

24.15.10.2 WAN-Topologie

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24 15 Uebertragungssysteme€¦ · 24.15.4 Signalverarbeitung ... Ein Teil des Übertra- ... b) Die Dämpung bei diesen Übertragungsbedingungen