Telekommunikation

Bodenstation der Satellitenkommunikationsanlage in Raisting, Bayern, Deutschland ⓘ

Visualisierung des Opte-Projekts über die verschiedenen Routen durch einen Teil des Internets ⓘ

Telekommunikation ist die Übertragung von Informationen durch verschiedene Arten von Technologien über Kabel, Funk, optische oder andere elektromagnetische Systeme. Sie hat ihren Ursprung in dem Wunsch der Menschen nach Kommunikation über eine größere Entfernung als die, die mit der menschlichen Stimme möglich ist, aber mit einem ähnlichen Maß an Zweckmäßigkeit; daher sind langsame Systeme (wie die Post) von diesem Bereich ausgeschlossen. ⓘ

Die Übertragungsmedien in der Telekommunikation haben sich über zahlreiche Technologiestufen entwickelt, von Leuchtfeuern und anderen visuellen Signalen (wie Rauchsignale, Semaphorentelegrafen, Signalflaggen und optische Heliographen) bis hin zu elektrischen Kabeln und elektromagnetischer Strahlung, einschließlich Licht. Solche Übertragungswege werden häufig in Kommunikationskanäle unterteilt, die die Vorteile des Multiplexens mehrerer gleichzeitiger Kommunikationssitzungen bieten. Der Begriff Telekommunikation wird häufig in der Pluralform verwendet. ⓘ

Weitere Beispiele für die vormoderne Fernkommunikation waren akustische Nachrichten wie kodierte Trommelschläge, Hupen und laute Pfiffe. Bei den Technologien des 20. und 21. Jahrhunderts für die Fernkommunikation handelt es sich in der Regel um elektrische und elektromagnetische Technologien wie Telegraf, Telefon, Fernsehen und Fernschreiber, Netzwerke, Radio, Mikrowellenübertragung, optische Fasern und Kommunikationssatelliten. ⓘ

Eine Revolution in der drahtlosen Kommunikation begann im ersten Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts mit den bahnbrechenden Entwicklungen im Bereich der Radiokommunikation durch Guglielmo Marconi, der 1909 den Nobelpreis für Physik erhielt, und andere bemerkenswerte Erfinder und Entwickler auf dem Gebiet der elektrischen und elektronischen Telekommunikation. Dazu gehören Charles Wheatstone und Samuel Morse (Erfinder des Telegrafen), Antonio Meucci und Alexander Graham Bell (einige der Erfinder und Entwickler des Telefons, siehe Erfindung des Telefons), Edwin Armstrong und Lee de Forest (Erfinder des Radios) sowie Vladimir K. Zworykin, John Logie Baird und Philo Farnsworth (einige der Erfinder des Fernsehens). ⓘ

Nach Artikel 1.3 der Vollzugsordnung für den Funkdienst (VO Funk) ist Telekommunikation definiert als "jede Übertragung, Aussendung oder jeder Empfang von Zeichen, Signalen, Schriften, Bildern und Tönen oder Nachrichten jeglicher Art über Draht, Funk, optische oder andere elektromagnetische Systeme." Diese Definition ist identisch mit derjenigen im Anhang zur Verfassung und Konvention der Internationalen Fernmeldeunion (Genf, 1992). ⓘ

Die ersten Telekommunikationsnetze wurden mit Kupferdrähten als physischem Medium für die Signalübertragung aufgebaut. Viele Jahre lang wurden diese Netze für grundlegende Telefondienste, d. h. Sprach- und Telegrammdienste, genutzt. Seit Mitte der 1990er Jahre, als das Internet immer beliebter wurde, wurde die Sprache allmählich durch Daten verdrängt. Dies zeigte bald die Grenzen von Kupfer für die Datenübertragung auf und führte zur Entwicklung der Optik. ⓘ

Alter Telegrafenmast mit Blank-
drahtleitungen und Kasten für Streckentelefon (Fernsprecher) an der Preßnitztalbahn. Dahinter ein kreuzendes Luftkabel ⓘ

Als Telekommunikation (altgriechisch τηλέ ‚fern‘ und lateinisch communicare ‚gemeinsam machen‘, ‚mitteilen‘) oder Fernmeldewesen wird jeglicher Austausch von Informationen und Daten über eine räumliche Distanz hinweg bezeichnet. ⓘ

Etymologie

Das Wort Telekommunikation setzt sich zusammen aus der griechischen Vorsilbe tele (τῆλε), was so viel bedeutet wie fern, weit weg oder entfernt, und dem lateinischen communicare, was so viel bedeutet wie teilen. Der moderne Gebrauch des Wortes ist aus dem Französischen übernommen, da seine schriftliche Verwendung 1904 von dem französischen Ingenieur und Schriftsteller Édouard Estaunié aufgezeichnet wurde. Communication wurde im späten 14. Jahrhundert erstmals im Englischen verwendet. Es stammt von altfranzösisch comunicacion (14. Jh., modernes Französisch communication), von lateinisch communicationem (Nominativ communicatio), Substantiv der Handlung aus dem Partizip der Vergangenheit von communicare "teilen, austeilen; mitteilen, vermitteln, informieren; verbinden, vereinen, teilnehmen", wörtlich "gemeinsam machen", von communis". ⓘ

Geschichte

Baken und Tauben

Nachbildung eines Semaphorenturmes von Chappe ⓘ

Brieftauben wurden im Laufe der Geschichte gelegentlich von verschiedenen Kulturen eingesetzt. Die Taubenpost hatte persische Wurzeln und wurde später von den Römern zur Unterstützung ihres Militärs eingesetzt. Frontinus berichtet, dass Julius Cäsar bei seiner Eroberung Galliens Tauben als Boten einsetzte. Auch die Griechen übermittelten die Namen der Sieger bei den Olympischen Spielen mit Hilfe von Brieftauben an verschiedene Städte. Zu Beginn des 19. Jahrhunderts nutzte die niederländische Regierung dieses System auf Java und Sumatra. Und 1849 startete Paul Julius Reuter einen Taubendienst zur Übermittlung von Börsenkursen zwischen Aachen und Brüssel, der ein Jahr lang in Betrieb war, bis die Lücke in der Telegrafenverbindung geschlossen wurde. ⓘ

Im Mittelalter wurden auf Berggipfeln üblicherweise Bakenketten zur Weiterleitung von Signalen verwendet. Sie hatten den Nachteil, dass sie nur eine einzige Information weitergeben konnten, so dass die Bedeutung der Nachricht, z. B. "der Feind wurde gesichtet", im Voraus vereinbart werden musste. Ein bemerkenswertes Beispiel für ihre Verwendung war während der spanischen Armada, als eine Leuchtfeuer-Kette ein Signal von Plymouth nach London weiterleitete. ⓘ

1792 baute Claude Chappe, ein französischer Ingenieur, das erste feste visuelle Telegrafiesystem (oder Semaphor) zwischen Lille und Paris. Das Semaphor-System litt jedoch darunter, dass es geschulte Bediener und teure Türme in Abständen von zehn bis dreißig Kilometern benötigte. Infolge der Konkurrenz durch den elektrischen Telegrafen wurde die letzte kommerzielle Verbindung 1880 eingestellt. ⓘ

Telegraf und Telefon

Als erste Formen der Telekommunikation gelten Boten oder Kuriere, die mündliche oder schriftliche Nachrichten überbrachten, sowie Rauchzeichen und Trommelsignale. Rauchzeichen, Feuerzeichen und Trommelsignale zwecks Nachrichtenübermittlung gab es bereits in der Urgeschichte. ⓘ

Alle großen Kulturvölker, von den Azteken bis zu den Römern, verwendeten so genannte Vexilloide (lateinisch vexillum, „Fahne“), eine frühe Art der Standarte. Diese mit Emblemen aus Holz, Metall oder Leder verzierten Stangen fand man bereits als Abbildungen auf 5500 Jahre alten altägyptischen Tonwaren. Aischylos beschrieb in der Orestie im Jahre 458 vor Christus die Feuerpost (Fackelpost), mit deren Hilfe im Trojanischen Krieg 1148 v. Chr. die Nachricht von der Einnahme Trojas verbreitet wurde. Etwa 1000 v. Chr. gab es die erste Taubenpost durch Brieftauben. Der Bote Pheidippides überbrachte im August 490 v. Chr. nach der Schlacht bei Marathon die Nachricht vom Sieg über die Perser und war damit Vorläufer des heutigen Marathonlaufs. Im Jahre 405 v. Chr. kam erstmals der Heliograf (Spiegeltelegraf) zum Einsatz. Im römischen Reich verwendeten die Römer auf dem Limes bis zum 6. Jahrhundert nach Christus Spiegel, Rauch, Feuersignale oder Posaunenstöße (lateinisch tubae) als Alarmzeichen. Flavius Vegetius Renatus erläuterte im 4. Jahrhundert nach Christus in seinem Abriss des Militärwesens (lateinisch Epitoma rei militaris): „Wenn Truppen getrennt sind, zeigen sie bei Nacht durch Feuer, bei Tag durch Rauch den Bundesgenossen an, was auf andere Weise nicht übermittelt werden kann.“ Im Spätmittelalter und in der frühen Neuzeit setzte man Kreidfeuer oder Lärmfeuer zur Signalisierung herannahender Gefahren ein. ⓘ

Die von Robert Hooke 1684 angestellten Überlegungen zur optischen Telegrafie ließen sich zunächst nicht realisieren, Christoph Ludwig Hoffmanns Versuche aus 1782 gerieten in Vergessenheit. Erst Claude Chappe gelang 1794 eine 270 Kilometer lange optische Telegrafenlinie zwischen Paris und Lille. Die im April 1833 durch Carl Friedrich Gauß und Wilhelm Eduard Weber erfundene elektrische Telegrafie erhielt mit dem von Samuel Morse im April 1838 konstruierten und 1844 verbesserten Schreibtelegrafen wichtige Impulse. Am 24. Mai 1844 sandte Morse die erste Telegrafie von Washington, D.C. nach Baltimore. Für die telegrafisch übermittelten Nachrichten wurde 1852 in den USA das Wort „Telegramm“ (englisch telegram) vorgeschlagen. Der Pony-Express mit Postreitern nahm nach einer Initiative von William Hepburn Russell am 3. April 1860 den Betrieb zwischen St. Joseph und Sacramento auf. Philipp Reis stellte am 26. Oktober 1861 in Frankfurt am Main das erste funktionstüchtige Telefon vor, Alexander Graham Bell erhielt für seine Konstruktion am 7. März 1876 in den USA ein Patent. Nachdem der Generalpostmeister Heinrich von Stephan einen Bericht in der „Scientific American“ vom 6. Oktober 1877 über Bells Gerät und seine Möglichkeiten gelesen hatte, wurden umgehend Exemplare bestellt und erprobt. Da Bell für Deutschland (wohl versehentlich) kein Patent beantragt hatte, konnte die Telegrafenbauanstalt Siemens & Halske das Telefongerät von Bell nachbauen und verbessern. Bereits 1877 erhöhte sich dort die Tagesproduktion auf bis zu 700 Geräte, von Stephan gab ihnen den Namen „Fernsprecher“. Guglielmo Marconi beantragte am 2. Juni 1896 das Patent für die Drahtlostelegrafie, die er am 27. Juli 1896 öffentlich vorstellte. ⓘ

Inzwischen konnte am 28. Juli 1866 die erste dauerhafte Kabelverbindung für Telegrafie über den Atlantik (Transatlantisches Telefonkabel) in Betrieb genommen werden. Im Jahre 1875 beschrieb Werner von Siemens eine Photozelle aus Selen, George R. Carey verfolgte bis 1879 die Idee, Bilder mit Hilfe eines Feldes aus Selen-Photozellen zu übertragen (erst 1909 realisiert). Édouard Estaunié gilt als Schöpfer des Kunstworts Telekommunikation, das er 1904 als Buchtitel verwandte. Im August 1906 wurde das erste Untersee-Fernsprechkabel im Bodensee mit 12 km Länge verlegt, am 10. Juli 1908 wurde in Hildesheim das erste öffentliche Wählamt Europas in Betrieb genommen. Als Rechtsnachfolgerin der im Mai 1871 gegründeten Reichspost entstand im Dezember 1947 die Deutsche Post, im April 1950 für die BRD in Deutsche Bundespost umbenannt. ⓘ

Im 20. Jahrhundert revolutionierten wichtige Erfindungen die Telekommunikationstechnik. Die Entwicklung des Internets seit Oktober 1969 förderte die Digitalisierung und brachte die digitale Revolution, die neben digitalen Tonträgern auch die Bildträger (Fotografie, Film) erfasste. Als Erfinder der E-Mail gilt Ray Tomlinson, als er im November/Dezember 1971 eine internetbasierte E-Mail an sich selbst verschickte. Michael Rotert erhielt am 3. August 1984 in Deutschland die erste E-Mail. Der erste Fernkopierer gelangte am 28. Oktober 1974 als „Infotec 6000“ auf den Markt, die Deutsche Bundespost führte den Faxdienst „Telefax“ im Januar 1979 mit einer Übertragungszeit von drei Minuten pro DIN A4-Seite ein. Es folgten Teletex (März 1981), Bildschirmtext (Österreich im Juni 1982, Deutschland im September 1983) oder Videotext (WDR Fernsehen seit dem 3. Januar 1983, deutschlandweit seit Januar 1990). Japan begann im Jahre 1984 mit dem Pilotbetrieb von ISDN, Deutschland folgte 1987. Das transatlantische Telefonkabel gibt es seit 1989 erstmals in Glasfasertechnik. Die rasante IT-Industrialisierung brachte mit dem Motorola International 3200 im September 1991 das erste digitale GSM-fähige Mobiltelefon hervor, das die digitalen Medien ergänzte. Es löste auch in Deutschland ab dem Jahr 1998 einen regelrechten Handyboom aus. ⓘ

Am 25. Juli 1837 wurde der erste kommerzielle elektrische Telegraf von dem englischen Erfinder Sir William Fothergill Cooke und dem englischen Wissenschaftler Sir Charles Wheatstone vorgeführt. Beide Erfinder betrachteten ihr Gerät als "eine Verbesserung des [bestehenden] elektromagnetischen Telegrafen" und nicht als ein neues Gerät. ⓘ

Samuel Morse entwickelte unabhängig davon eine Version des elektrischen Telegrafen, die er am 2. September 1837 erfolglos vorführte. Sein Code war ein wichtiger Fortschritt gegenüber der Wheatstone'schen Signalisierungsmethode. Das erste transatlantische Telegrafenkabel wurde am 27. Juli 1866 erfolgreich fertig gestellt und ermöglichte zum ersten Mal die transatlantische Telekommunikation. ⓘ

Das herkömmliche Telefon wurde 1876 von Alexander Bell patentiert. Auch Elisha Gray meldete 1876 ein entsprechendes Patent an. Gray verzichtete auf seine Einwendung, und da er Bells Priorität nicht bestritt, genehmigte der Prüfer Bells Patent am 3. März 1876. Gray hatte seinen Vorbehalt für das Telefon mit variablem Widerstand angemeldet, aber Bell war der erste, der die Idee niederschrieb und als erster in einem Telefon testete.[88] Antonio Meucci erfand 1849 ein Gerät, das die elektrische Übertragung von Sprache über eine Leitung ermöglichte, aber sein Gerät war von geringem praktischem Wert, da es auf dem elektrophonischen Effekt beruhte und die Benutzer den Empfänger in den Mund nehmen mussten, um zu "hören". Die ersten kommerziellen Telefondienste wurden von der Bell Telephone Company in den Jahren 1878 und 1879 auf beiden Seiten des Atlantiks in den Städten New Haven und London eingerichtet. ⓘ

Radio und Fernsehen

Ab 1894 begann der italienische Erfinder Guglielmo Marconi mit der Entwicklung einer drahtlosen Kommunikation unter Nutzung des damals neu entdeckten Phänomens der Radiowellen und zeigte 1901, dass diese über den Atlantischen Ozean übertragen werden konnten. Dies war der Beginn der drahtlosen Telegrafie per Funk. Am 17. Dezember 1902 überquerte eine Übertragung von der Marconi-Station in Glace Bay, Nova Scotia, Kanada, als weltweit erste Funknachricht den Atlantik von Nordamerika aus. 1904 wurde ein kommerzieller Dienst eingerichtet, der nächtliche Nachrichtenzusammenfassungen an abonnierte Schiffe übertrug, die diese in ihre Bordzeitungen einbauen konnten. ⓘ

Die Millimeterwellenkommunikation wurde erstmals von dem bengalischen Physiker Jagadish Chandra Bose in den Jahren 1894-1896 erforscht, als er in seinen Experimenten eine extrem hohe Frequenz von bis zu 60 GHz erreichte. Mit dem 1901 patentierten Radiokristalldetektor führte er auch die Verwendung von Halbleiterverbindungen zur Erkennung von Radiowellen ein. ⓘ

Der Erste Weltkrieg beschleunigte die Entwicklung des Radios für die militärische Kommunikation. Nach dem Krieg begann der kommerzielle AM-Rundfunk in den 1920er Jahren und wurde zu einem wichtigen Massenmedium für Unterhaltung und Nachrichten. Der Zweite Weltkrieg beschleunigte erneut die Entwicklung des Radios für die Kriegszwecke der Luft- und Landkommunikation, der Funknavigation und des Radars. Die Entwicklung des UKW-Stereoradios fand ab den 1930er Jahren in den Vereinigten Staaten statt und verdrängte in den 1960er Jahren und in den 1970er Jahren im Vereinigten Königreich den AM-Sender als vorherrschenden kommerziellen Standard. ⓘ

Am 25. März 1925 konnte John Logie Baird im Londoner Kaufhaus Selfridges die Übertragung von bewegten Bildern demonstrieren. Bairds Gerät basierte auf der Nipkow-Scheibe und wurde daher als mechanisches Fernsehen bekannt. Es bildete die Grundlage für experimentelle Sendungen der British Broadcasting Corporation, die am 30. September 1929 begannen. Die meiste Zeit des zwanzigsten Jahrhunderts waren Fernsehgeräte jedoch auf die von Karl Braun erfundene Kathodenstrahlröhre angewiesen. Die erste vielversprechende Version eines solchen Fernsehers wurde von Philo Farnsworth hergestellt und am 7. September 1927 seiner Familie vorgeführt. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden die unterbrochenen Experimente mit dem Fernsehen wieder aufgenommen, und es entwickelte sich zu einem wichtigen Medium für die Heimunterhaltung. ⓘ

Thermionische Ventile

Die so genannte Thermionenröhre oder das Thermionenventil nutzt das Phänomen der thermionischen Emission von Elektronen aus einer beheizten Kathode und wird für eine Reihe grundlegender elektronischer Funktionen wie Signalverstärkung und Stromgleichrichtung verwendet. ⓘ

Die einfachste Vakuumröhre, die 1904 von John Ambrose Fleming erfundene Diode, enthält nur eine beheizte, Elektronen emittierende Kathode und eine Anode. Die Elektronen können nur in einer Richtung durch das Gerät fließen - von der Kathode zur Anode. Durch Hinzufügen eines oder mehrerer Steuergitter innerhalb der Röhre kann der Strom zwischen Kathode und Anode durch die Spannung an dem Gitter oder den Gittern gesteuert werden. Diese Geräte wurden in der ersten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts zu einer Schlüsselkomponente elektronischer Schaltungen. Sie waren entscheidend für die Entwicklung von Radio, Fernsehen, Radar, Tonaufnahme und -wiedergabe, Fernsprechnetzen sowie analogen und frühen digitalen Computern. Obwohl für einige Anwendungen bereits frühere Technologien wie der Funkenstrecken-Sender für den Rundfunk oder mechanische Computer für die Datenverarbeitung genutzt wurden, war es die Erfindung der Thermionen-Vakuumröhre, die diese Technologien weit verbreitet und praktisch anwendbar machte und die Disziplin der Elektronik begründete. ⓘ

In den 1940er Jahren ermöglichte die Erfindung von Halbleiterbauelementen die Herstellung von Festkörperbauelementen, die kleiner, leistungsfähiger, zuverlässiger und langlebiger sowie billiger als Thermionenröhren sind. Ab Mitte der 1960er Jahre wurden die Thermionenröhren dann durch den Transistor ersetzt. Thermionische Röhren werden noch immer für bestimmte Hochfrequenzverstärker verwendet. ⓘ

Die Ära der Halbleiter

Die moderne Periode der Telekommunikationsgeschichte ab 1950 wird als Halbleiterzeitalter bezeichnet, da sich Halbleiterbauelemente in der Telekommunikationstechnik weit verbreitet haben. Die Entwicklung der Transistortechnologie und der Halbleiterindustrie ermöglichte bedeutende Fortschritte in der Telekommunikationstechnologie und führte zu einem Übergang von staatlichen schmalbandigen leitungsvermittelten Netzen zu privaten breitbandigen paketvermittelten Netzen. Metalloxid-Halbleiter (MOS)-Technologien wie Large-Scale-Integration (LSI) und RF-CMOS (Radio-Frequency-Complementary-MOS) führten zusammen mit der Informationstheorie (z. B. Datenkompression) zu einem Übergang von der analogen zur digitalen Signalverarbeitung mit der Einführung der digitalen Telekommunikation (z. B. digitale Telefonie und digitale Medien) und der drahtlosen Kommunikation (z. B. zellulare Netze und Mobiltelefonie), was zu einem schnellen Wachstum der Telekommunikationsindustrie gegen Ende des 20. ⓘ

Transistoren

Die Entwicklung der Transistortechnologie war für die moderne elektronische Telekommunikation von grundlegender Bedeutung. Der erste Transistor, ein Punktkontakttransistor, wurde 1947 von John Bardeen und Walter Houser Brattain in den Bell Labs erfunden. Der MOSFET (Metall-Oxid-Silizium-Feldeffekttransistor), auch bekannt als MOS-Transistor, wurde später von Mohamed M. Atalla und Dawon Kahng in den Bell Labs im Jahr 1959 erfunden. Der MOSFET ist der Baustein oder das "Arbeitspferd" der Informationsrevolution und des Informationszeitalters und das am häufigsten hergestellte Bauelement der Geschichte. Die MOS-Technologie, einschließlich integrierter MOS-Schaltkreise und Leistungs-MOSFETs, ist die Grundlage der Kommunikationsinfrastruktur der modernen Telekommunikation. Neben Computern gehören zu den wesentlichen Elementen der modernen Telekommunikation, die aus MOSFETs aufgebaut sind, auch mobile Geräte, Transceiver, Basisstationsmodule, Router, HF-Leistungsverstärker, Mikroprozessoren, Speicherchips und Telekommunikationsschaltungen. ⓘ

Nach dem Edholmschen Gesetz hat sich die Bandbreite von Telekommunikationsnetzen alle 18 Monate verdoppelt. Die Fortschritte in der MOS-Technologie, einschließlich der Skalierung von MOSFETs (die Anzahl der Transistoren steigt exponentiell an, wie es das Mooresche Gesetz vorhersagt), waren der wichtigste Faktor, der zum raschen Anstieg der Bandbreite in Telekommunikationsnetzen beigetragen hat. ⓘ

Computernetzwerke und das Internet

Am 11. September 1940 übermittelte George Stibitz in New York Probleme für seinen Complex Number Calculator per Fernschreiber und empfing die berechneten Ergebnisse am Dartmouth College in New Hampshire zurück. Diese Konfiguration eines zentralen Rechners (Mainframe) mit dezentralen, stummen Terminals blieb bis in die 1970er Jahre hinein beliebt. Doch bereits in den 1960er Jahren begannen Forscher, sich mit der Paketvermittlung zu befassen, einer Technologie, bei der eine Nachricht in Teilen asynchron an ihr Ziel gesendet wird, ohne dass sie einen zentralen Großrechner durchlaufen muss. Am 5. Dezember 1969 entstand ein Netz mit vier Knoten, das die Anfänge des ARPANET darstellte, das bis 1981 auf 213 Knoten angewachsen war. Das ARPANET schloss sich schließlich mit anderen Netzen zusammen und bildete das Internet. Während sich die Internet-Entwicklung auf die Internet Engineering Task Force (IETF) konzentrierte, die eine Reihe von "Request for Comments"-Dokumenten veröffentlichte, fanden andere Netzwerk-Fortschritte in Industrielabors statt, wie z. B. die Entwicklung der lokalen Netzwerke (LAN) Ethernet (1983) und Token Ring (1984). ⓘ

Drahtlose Telekommunikation

Die drahtlose Revolution begann in den 1990er Jahren mit dem Aufkommen digitaler drahtloser Netze, die zu einer sozialen Revolution und einem Paradigmenwechsel von der drahtgebundenen zur drahtlosen Technologie führten, einschließlich der Verbreitung kommerzieller drahtloser Technologien wie Handys, Mobiltelefonie, Pager, drahtlose Computernetzwerke, zellulare Netzwerke, das drahtlose Internet und Laptops und Handheld-Computer mit drahtlosen Verbindungen. Die drahtlose Revolution wurde durch Fortschritte in der Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik sowie durch den Übergang von der analogen zur digitalen Hochfrequenztechnik vorangetrieben. Fortschritte in der Technologie der Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET oder MOS-Transistoren), der Schlüsselkomponente der RF-Technologie, die digitale drahtlose Netzwerke ermöglicht, waren von zentraler Bedeutung für diese Revolution, einschließlich MOS-Bauelementen wie dem Leistungs-MOSFET, LDMOS und RF-CMOS. ⓘ

Digitale Medien

Die praktische Verbreitung digitaler Medien und das Streaming wurden durch Fortschritte bei der Datenkomprimierung ermöglicht, da unpraktisch hohe Anforderungen an den Speicher, die Speicherung und die Bandbreite unkomprimierter Medien bestehen. Die wichtigste Komprimierungstechnik ist die diskrete Kosinustransformation (DCT), ein verlustbehafteter Komprimierungsalgorithmus, der erstmals 1972 als Bildkomprimierungstechnik vorgeschlagen wurde. Realisierung und Vorführung der ersten digitalen Kinoübertragung über Satellit in Europa am 29. Oktober 2001 eines Spielfilms von Bernard Pauchon, Alain Lorentz, Raymond Melwig und Philippe Binant. ⓘ

Wachstum der Übertragungskapazität

Die effektive Kapazität für den weltweiten Informationsaustausch über bidirektionale Telekommunikationsnetze stieg von 281 Petabyte (pB) optimal komprimierter Informationen im Jahr 1986 auf 471 pB im Jahr 1993, auf 2,2 Exabyte (eB) im Jahr 2000 und auf 65 eB im Jahr 2007. Dies entspricht dem Informationsgehalt von zwei Zeitungsseiten pro Person und Tag im Jahr 1986 und sechs ganzen Zeitungen pro Person und Tag im Jahr 2007. Angesichts dieses Wachstums spielt die Telekommunikation eine immer wichtigere Rolle in der Weltwirtschaft, und die globale Telekommunikationsindustrie war 2012 ein Sektor von etwa 4,7 Billionen US-Dollar. Die Dienstleistungseinnahmen der globalen Telekommunikationsbranche wurden 2010 auf 1,5 Billionen US-Dollar geschätzt, was 2,4 % des weltweiten Bruttoinlandsprodukts (BIP) entspricht. ⓘ

Technische Konzepte

Telekommunikation ist erforderlich, sobald sich der Absender und Empfänger einer Information gegenseitig außer Ruf- oder Sichtweite befinden. Sie dient damit der Raum- und auch der Zeitüberbrückung. Zwecks Nachrichtenübertragung benötigen Absender und Empfänger ein Medium oder Kommunikationsmittel, das die zu übertragende Information transportiert. Nach § 3 Nr. 59 TKG ist Telekommunikation der technische Vorgang des Aussendens, Übermittelns und Empfangens von Signalen mittels Telekommunikationsanlagen. Unter letzteren versteht § 3 Nr. 60 TKG „technische Einrichtungen oder Systeme, die als Nachrichten identifizierbare elektromagnetische oder optische Signale senden, übertragen, vermitteln, empfangen, steuern oder kontrollieren können“. ⓘ

Die moderne Telekommunikation basiert auf einer Reihe von Schlüsselkonzepten, die über einen Zeitraum von weit mehr als einem Jahrhundert immer weiter entwickelt und verfeinert wurden. ⓘ

Grundlegende Elemente

Die Telekommunikationstechnologien lassen sich in erster Linie in drahtgebundene und drahtlose Methoden unterteilen. Insgesamt besteht ein grundlegendes Telekommunikationssystem jedoch aus drei Hauptbestandteilen, die in der einen oder anderen Form immer vorhanden sind:

• Einem Sender, der Informationen aufnimmt und sie in ein Signal umwandelt.
• Einem Übertragungsmedium, auch physikalischer Kanal genannt, der das Signal überträgt. Ein Beispiel hierfür ist der "Freiraumkanal".
• Ein Empfänger, der das Signal aus dem Kanal aufnimmt und es für den Empfänger wieder in verwertbare Informationen umwandelt. ⓘ

Bei einem Radiosender ist beispielsweise der große Leistungsverstärker des Senders der Sender, und die Sendeantenne ist die Schnittstelle zwischen dem Leistungsverstärker und dem "Freiraumkanal". Der Freiraumkanal ist das Übertragungsmedium, und die Antenne des Empfängers ist die Schnittstelle zwischen dem Freiraumkanal und dem Empfänger. Die Antenne des Empfängers ist die Schnittstelle zwischen dem Freiraumkanal und dem Empfänger. Der Funkempfänger ist das Ziel des Funksignals, hier wird es von Elektrizität in Ton umgewandelt, den die Menschen hören können. ⓘ

In manchen Fällen handelt es sich bei Telekommunikationssystemen um "Duplex"-Systeme (Zwei-Wege-Systeme), bei denen ein einziges elektronisches Gerät sowohl als Sender als auch als Empfänger oder Transceiver fungiert. Ein Mobiltelefon ist zum Beispiel ein Transceiver. Die Sende- und die Empfangselektronik in einem Transceiver sind eigentlich unabhängig voneinander. Dies lässt sich leicht dadurch erklären, dass Funksender Leistungsverstärker enthalten, die mit elektrischen Leistungen arbeiten, die in Watt oder Kilowatt gemessen werden, während Funkempfänger mit Funkleistungen zu tun haben, die in Mikrowatt oder Nanowatt gemessen werden. Daher müssen Sende- und Empfangsgeräte sorgfältig konstruiert und gebaut werden, um die Schaltkreise mit hoher Leistung und die Schaltkreise mit niedriger Leistung voneinander zu isolieren, damit sie keine Störungen verursachen. ⓘ

Die Telekommunikation über Festnetzleitungen wird als Punkt-zu-Punkt-Kommunikation bezeichnet, da sie zwischen einem Sender und einem Empfänger stattfindet. Die Telekommunikation über Funk wird als Rundfunkkommunikation bezeichnet, weil sie zwischen einem leistungsstarken Sender und zahlreichen leistungsschwachen, aber empfindlichen Funkempfängern stattfindet. ⓘ

Telekommunikation, bei der mehrere Sender und mehrere Empfänger zusammenarbeiten und sich denselben physikalischen Kanal teilen, nennt man Multiplexsysteme. Die gemeinsame Nutzung von physikalischen Kanälen durch Multiplexing führt oft zu sehr großen Kosteneinsparungen. Multiplexsysteme werden in Telekommunikationsnetzen eingesetzt, und die gemultiplexten Signale werden an den Knotenpunkten an den richtigen Empfänger am Zielort weitergeleitet. ⓘ

Analoge versus digitale Kommunikation

Kommunikationssignale können entweder durch analoge oder digitale Signale übertragen werden. Es gibt analoge Kommunikationssysteme und digitale Kommunikationssysteme. Bei einem analogen Signal wird das Signal in Bezug auf die Information kontinuierlich verändert. Bei einem digitalen Signal wird die Information als eine Reihe von diskreten Werten kodiert (z. B. eine Reihe von Einsen und Nullen). Während der Ausbreitung und des Empfangs werden die in analogen Signalen enthaltenen Informationen unweigerlich durch unerwünschtes physikalisches Rauschen beeinträchtigt. Im Allgemeinen kann das Rauschen in einem Kommunikationssystem so ausgedrückt werden, dass es dem erwünschten Signal auf völlig zufällige Weise hinzugefügt oder von ihm abgezogen wird. Diese Form des Rauschens wird als additives Rauschen bezeichnet, wobei das Rauschen zu verschiedenen Zeitpunkten negativ oder positiv sein kann. ⓘ

Solange die additive Rauschstörung einen bestimmten Schwellenwert nicht überschreitet, bleiben die in den digitalen Signalen enthaltenen Informationen intakt. Ihre Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen ist ein wesentlicher Vorteil digitaler Signale gegenüber analogen Signalen. Digitale Systeme versagen jedoch katastrophal, wenn das Rauschen die Fähigkeit des Systems zur Selbstkorrektur übersteigt. Analoge Systeme hingegen versagen anstandslos. Das heißt, mit zunehmendem Rauschen wird das Signal immer schlechter, ist aber immer noch brauchbar. Auch die digitale Übertragung kontinuierlicher Daten fügt der Ausgabe unvermeidlich Quantisierungsrauschen hinzu. Dieses Rauschen kann zwar reduziert, aber nicht vollständig beseitigt werden, allerdings nur auf Kosten einer größeren erforderlichen Kanalbandbreite. ⓘ

Kommunikationskanäle

Der Begriff "Kanal" hat zwei verschiedene Bedeutungen. In der einen Bedeutung ist ein Kanal das physikalische Medium, das ein Signal zwischen dem Sender und dem Empfänger überträgt. Beispiele hierfür sind die Atmosphäre für die Schallübertragung, Glasfasern für einige Arten der optischen Übertragung, Koaxialkabel für die Übertragung von Spannungen und elektrischen Strömen und der freie Raum für die Übertragung von sichtbarem Licht, Infrarotwellen, ultraviolettem Licht und Radiowellen. Koaxialkabeltypen werden nach RG-Typ oder "Radio Guide" klassifiziert, eine Terminologie aus dem Zweiten Weltkrieg. Die verschiedenen RG-Bezeichnungen werden verwendet, um die spezifischen Signalübertragungsanwendungen zu klassifizieren. Dieser letzte Kanal wird als "Freiraumkanal" bezeichnet. Die Übertragung von Funkwellen von einem Ort zum anderen hat nichts mit dem Vorhandensein oder Fehlen einer Atmosphäre zwischen den beiden Orten zu tun. Radiowellen bewegen sich durch ein perfektes Vakuum genauso leicht wie durch Luft, Nebel, Wolken oder jede andere Art von Gas. ⓘ

Die andere Bedeutung des Begriffs "Kanal" in der Telekommunikation findet sich in dem Ausdruck Kommunikationskanal, der eine Unterteilung eines Übertragungsmediums ist, so dass es für die gleichzeitige Übertragung mehrerer Informationsströme verwendet werden kann. So kann beispielsweise ein Radiosender Radiowellen mit Frequenzen in der Nähe von 94,5 MHz (Megahertz) in den freien Raum senden, während ein anderer Radiosender gleichzeitig Radiowellen mit Frequenzen in der Nähe von 96,1 MHz senden kann. Jede Radiostation würde Radiowellen über eine Frequenzbandbreite von etwa 180 kHz (Kilohertz) ausstrahlen, zentriert auf Frequenzen wie die oben genannten, die als "Trägerfrequenzen" bezeichnet werden. Jede Station in diesem Beispiel ist von den benachbarten Stationen durch 200 kHz getrennt, und die Differenz zwischen 200 kHz und 180 kHz (20 kHz) ist eine technische Zulage für die Unzulänglichkeiten des Kommunikationssystems. ⓘ

Im obigen Beispiel wurde der "Freiraumkanal" in Kommunikationskanäle nach Frequenzen unterteilt, und jedem Kanal wird eine eigene Frequenzbandbreite für die Ausstrahlung von Funkwellen zugewiesen. Dieses System der Aufteilung des Mediums in Kanäle nach Frequenzen wird "Frequenzmultiplex" genannt. Ein anderer Begriff für dasselbe Konzept ist "Wellenlängenmultiplexing", das vor allem in der optischen Kommunikation verwendet wird, wenn sich mehrere Sender dasselbe physikalische Medium teilen. ⓘ

Eine andere Möglichkeit, ein Kommunikationsmedium in Kanäle aufzuteilen, besteht darin, jedem Sender ein wiederkehrendes Zeitsegment (einen "Zeitschlitz", z. B. 20 Millisekunden pro Sekunde) zuzuweisen und jedem Sender zu gestatten, Nachrichten nur innerhalb seines eigenen Zeitschlitzes zu senden. Diese Methode der Aufteilung des Mediums in Kommunikationskanäle wird "Zeitmultiplex" (TDM) genannt und in der Glasfaserkommunikation verwendet. Einige Funkkommunikationssysteme verwenden TDM innerhalb eines zugewiesenen FDM-Kanals. Diese Systeme verwenden also eine Mischung aus TDM und FDM. ⓘ

Modulation

Die Formung eines Signals zur Übertragung von Informationen wird als Modulation bezeichnet. Die Modulation kann verwendet werden, um eine digitale Nachricht als analoge Wellenform darzustellen. Dies wird gemeinhin als "Keying" bezeichnet - ein Begriff, der sich von der älteren Verwendung des Morsecodes in der Telekommunikation ableitet - und es gibt verschiedene Keying-Techniken (z. B. Phasenumtastung, Frequenzumtastung und Amplitudenumtastung). Das "Bluetooth"-System zum Beispiel nutzt die Phasenumtastung, um Informationen zwischen verschiedenen Geräten auszutauschen. Darüber hinaus gibt es Kombinationen aus Phasenumtastung und Amplitudenumtastung, die im Fachjargon als "Quadratur-Amplituden-Modulation" (QAM) bezeichnet werden und in digitalen Funkkommunikationssystemen mit hoher Kapazität eingesetzt werden. ⓘ

Die Modulation kann auch verwendet werden, um die Informationen niederfrequenter analoger Signale auf höheren Frequenzen zu übertragen. Dies ist hilfreich, da niederfrequente Analogsignale nicht effektiv über den freien Raum übertragen werden können. Daher muss die Information eines niederfrequenten analogen Signals vor der Übertragung in ein höherfrequentes Signal (die so genannte "Trägerwelle") eingeprägt werden. Es gibt verschiedene Modulationsverfahren, um dies zu erreichen [zwei der grundlegendsten sind Amplitudenmodulation (AM) und Frequenzmodulation (FM)]. Ein Beispiel für dieses Verfahren ist die Stimme eines Diskjockeys, die mittels Frequenzmodulation in eine 96-MHz-Trägerwelle eingeprägt wird (die Stimme würde dann in einem Radio als Kanal "96 FM" empfangen). Außerdem hat die Modulation den Vorteil, dass sie im Frequenzmultiplexverfahren (FDM) durchgeführt werden kann. ⓘ

Telekommunikationsnetze

Ein Telekommunikationsnetz ist eine Ansammlung von Sendern, Empfängern und Kommunikationskanälen, die sich gegenseitig Nachrichten übermitteln. Einige digitale Kommunikationsnetze enthalten einen oder mehrere Router, die zusammenarbeiten, um Informationen an den richtigen Benutzer zu übertragen. Ein analoges Kommunikationsnetz besteht aus einem oder mehreren Switches, die eine Verbindung zwischen zwei oder mehreren Benutzern herstellen. Für beide Arten von Netzen können Repeater erforderlich sein, um das Signal zu verstärken oder neu zu erzeugen, wenn es über große Entfernungen übertragen wird. Damit soll der Dämpfung entgegengewirkt werden, die das Signal vom Rauschen ununterscheidbar machen kann. Ein weiterer Vorteil digitaler Systeme gegenüber analogen besteht darin, dass ihr Ausgangssignal leichter zu speichern ist, d. h. zwei Spannungszustände (hoch und niedrig) sind leichter zu speichern als ein kontinuierlicher Bereich von Zuständen. ⓘ

Gesellschaftliche Auswirkungen

Die Telekommunikation hat einen erheblichen sozialen, kulturellen und wirtschaftlichen Einfluss auf die moderne Gesellschaft. Schätzungen zufolge belief sich der Umsatz der Telekommunikationsbranche im Jahr 2008 auf 4,7 Billionen US-Dollar oder knapp drei Prozent des weltweiten Bruttosozialprodukts (offizieller Wechselkurs). In den folgenden Abschnitten werden die Auswirkungen der Telekommunikation auf die Gesellschaft erörtert. ⓘ

Mikroökonomie

Auf mikroökonomischer Ebene haben die Unternehmen die Telekommunikation genutzt, um globale Geschäftsimperien aufzubauen. Im Fall des Online-Händlers Amazon.com ist dies offensichtlich, aber auch der konventionelle Einzelhändler Walmart hat laut dem Wissenschaftler Edward Lenert von der besseren Telekommunikationsinfrastruktur im Vergleich zu seinen Konkurrenten profitiert. In Städten auf der ganzen Welt nutzen Hausbesitzer ihre Telefone, um eine Vielzahl von Dienstleistungen zu bestellen und zu arrangieren - vom Pizzalieferdienst bis zum Elektriker. Selbst relativ arme Gemeinden haben festgestellt, dass sie die Telekommunikation zu ihrem Vorteil nutzen. Im Distrikt Narsingdi in Bangladesch nutzen abgelegene Dorfbewohner Mobiltelefone, um direkt mit Großhändlern zu sprechen und einen besseren Preis für ihre Waren zu erzielen. In Côte d'Ivoire tauschen Kaffeebauern ihre Mobiltelefone aus, um die stündlichen Schwankungen der Kaffeepreise zu verfolgen und zum besten Preis zu verkaufen. ⓘ

Makroökonomie

Auf makroökonomischer Ebene haben Lars-Hendrik Röller und Leonard Waverman einen kausalen Zusammenhang zwischen einer guten Telekommunikationsinfrastruktur und dem Wirtschaftswachstum hergestellt. Nur wenige bestreiten die Existenz einer Korrelation, obwohl einige argumentieren, es sei falsch, die Beziehung als kausal zu betrachten. ⓘ

Angesichts der wirtschaftlichen Vorteile einer guten Telekommunikationsinfrastruktur wächst die Sorge über den ungleichen Zugang zu Telekommunikationsdiensten in den verschiedenen Ländern der Welt - die so genannte digitale Kluft. Eine Erhebung der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) aus dem Jahr 2003 ergab, dass in etwa einem Drittel der Länder auf 20 Personen weniger als ein Mobilfunkvertrag und in einem Drittel der Länder auf 20 Personen weniger als ein Festnetztelefonvertrag kommt. Was den Internetzugang betrifft, so hat in etwa der Hälfte aller Länder weniger als eine von 20 Personen einen Internetzugang. Anhand dieser Informationen sowie von Bildungsdaten konnte die ITU einen Index erstellen, der die allgemeine Fähigkeit der Bürgerinnen und Bürger misst, auf Informations- und Kommunikationstechnologien zuzugreifen und sie zu nutzen. Auf der Grundlage dieses Maßstabs erhielten Schweden, Dänemark und Island die beste Bewertung, während die afrikanischen Länder Nigeria, Burkina Faso und Mali die schlechteste Bewertung erhielten. ⓘ

Soziale Auswirkungen

Die Telekommunikation hat eine bedeutende Rolle in den sozialen Beziehungen gespielt. Dennoch wurden Geräte wie das Telefonsystem ursprünglich mit dem Schwerpunkt auf der praktischen Dimension des Geräts beworben (z. B. die Möglichkeit, Geschäfte abzuwickeln oder Dienstleistungen für zu Hause zu bestellen), nicht aber auf der sozialen Dimension. Erst in den späten 1920er und 1930er Jahren wurde die soziale Dimension des Geräts zu einem wichtigen Thema in der Telefonwerbung. Neue Werbekampagnen appellierten an die Emotionen der Verbraucher und betonten die Bedeutung sozialer Gespräche und der Verbindung zu Familie und Freunden. ⓘ

Seitdem hat die Rolle, die die Telekommunikation in den sozialen Beziehungen spielt, immer mehr an Bedeutung gewonnen. In den letzten Jahren hat die Popularität von Social-Networking-Sites dramatisch zugenommen. Diese Websites ermöglichen es den Nutzern, miteinander zu kommunizieren und Fotos, Veranstaltungen und Profile zu veröffentlichen, die andere sehen können. In den Profilen können das Alter, die Interessen, die sexuellen Vorlieben und der Beziehungsstatus einer Person angegeben werden. Auf diese Weise können diese Websites eine wichtige Rolle in allen Bereichen spielen, von der Organisation sozialer Verabredungen bis hin zum Werben. ⓘ

Vor den Social-Networking-Websites hatten Technologien wie der Kurznachrichtendienst (SMS) und das Telefon ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf soziale Interaktionen. Im Jahr 2000 berichtete das Marktforschungsunternehmen Ipsos MORI, dass 81 % der 15- bis 24-jährigen SMS-Nutzer im Vereinigten Königreich den Dienst zur Koordinierung sozialer Verabredungen und 42 % zum Flirten verwendet hatten. ⓘ

Unterhaltung, Nachrichten und Werbung

Bevorzugte Nachrichtenquelle der Amerikaner im Jahr 2006. ⓘ

Lokales Fernsehen	59%
Nationales Fernsehen	47%
Radio	44%
Lokale Zeitung	38%
Internet	23%
Nationale Zeitung	12%
Umfrage erlaubte Mehrfachnennungen

In kultureller Hinsicht hat die Telekommunikation den Zugang der Öffentlichkeit zu Musik und Film verbessert. Mit dem Fernsehen können die Menschen Filme, die sie vorher nicht gesehen haben, zu Hause ansehen, ohne in die Videothek oder ins Kino gehen zu müssen. Mit dem Radio und dem Internet können die Menschen Musik hören, die sie noch nie zuvor gehört haben, ohne in ein Musikgeschäft gehen zu müssen. ⓘ

Die Telekommunikation hat auch die Art und Weise verändert, wie die Menschen ihre Nachrichten erhalten. In einer 2006 durchgeführten Umfrage (Tabelle rechts) des gemeinnützigen Pew Internet and American Life Project unter etwas mehr als 3 000 Amerikanern gab die Mehrheit Fernsehen oder Radio den Vorzug vor Zeitungen. ⓘ

Die Telekommunikation hat sich ebenso stark auf die Werbung ausgewirkt. TNS Media Intelligence berichtet, dass im Jahr 2007 58 % der Werbeausgaben in den Vereinigten Staaten auf Medien entfielen, die von der Telekommunikation abhängig sind. ⓘ

Werbeausgaben in den USA im Jahr 2007 ⓘ

Medium		Ausgaben
Internet	7.6%	11,31 Milliarden Dollar
Radio	7.2%	10,69 Mrd. $
Kabelfernsehen	12.1%	18,02 Mrd. Dollar
Syndiziertes Fernsehen	2.8%	4,17 Mrd. Dollar
Spot-TV	11.3%	16,82 Milliarden Dollar
Netzwerk-TV	17.1%	25,42 Milliarden Dollar
Zeitungen	18.9%	28,22 Milliarden Dollar
Zeitschrift	20.4%	30,33 Milliarden Dollar
Außenwerbung	2.7%	4,02 Mrd. $
Insgesamt	100%	149 Milliarden Dollar

Regulierung

Viele Länder haben Gesetze erlassen, die mit der Internationalen Fernmeldeordnung der Internationalen Fernmeldeunion (ITU), der "führenden UN-Agentur für Fragen der Informations- und Kommunikationstechnologie", übereinstimmen. Im Jahr 1947 beschloss die ITU auf der Konferenz von Atlantic City, "allen Frequenzen, die in einer neuen internationalen Frequenzliste eingetragen sind und in Übereinstimmung mit der Vollzugsordnung für den Funkdienst genutzt werden, internationalen Schutz zu gewähren". Nach der in Atlantic City verabschiedeten Vollzugsordnung für den Funkdienst der ITU haben alle Frequenzen, die im Internationalen Frequenzregistrierungsausschuss genannt, von diesem Ausschuss geprüft und in die internationale Frequenzliste eingetragen wurden, "das Recht auf internationalen Schutz vor schädlichen Störungen". ⓘ

Auf globaler Ebene gab es politische Debatten und Rechtsvorschriften über die Verwaltung von Telekommunikation und Rundfunk. In der Geschichte des Rundfunks werden einige Debatten über das Gleichgewicht zwischen konventioneller Kommunikation wie dem Druck und der Telekommunikation wie dem Rundfunk erörtert. Der Ausbruch des Zweiten Weltkriegs brachte die erste Explosion der internationalen Rundfunkpropaganda. Länder, ihre Regierungen, Aufständische, Terroristen und Milizionäre haben Telekommunikations- und Rundfunktechniken genutzt, um Propaganda zu betreiben. Patriotische Propaganda für politische Bewegungen und die Kolonisierung begann Mitte der 1930er Jahre. Im Jahr 1936 strahlte die BBC Propaganda in der arabischen Welt aus, um ähnlichen Sendungen Italiens, das ebenfalls koloniale Interessen in Nordafrika verfolgte, etwas entgegenzusetzen. ⓘ

Moderne Aufständische, wie z. B. im jüngsten Irak-Krieg, bedienen sich häufig einschüchternder Telefonanrufe, SMS und der Verbreitung ausgefeilter Videos von Angriffen auf Koalitionstruppen innerhalb weniger Stunden nach der Operation. "Die sunnitischen Aufständischen haben sogar ihren eigenen Fernsehsender, Al-Zawraa, der zwar von der irakischen Regierung verboten wurde, aber immer noch aus Erbil in Irakisch-Kurdistan sendet, obwohl er unter dem Druck der Koalition mehrmals gezwungen war, den Satelliten zu wechseln." ⓘ

Am 10. November 2014 empfahl Präsident Obama der Federal Communications Commission, Breitband-Internetdienste als Telekommunikationsdienste neu zu klassifizieren, um die Netzneutralität zu wahren. ⓘ

Moderne Medien

Weltweite Geräteverkäufe

Laut den von Gartner und Ars Technica erhobenen Daten wurden weltweit die wichtigsten Telekommunikationsgeräte für Verbraucher in Millionen Stück verkauft:

Geräte / Jahr	1975	1980	1985	1990	1994	1996	1998	2000	2002	2004	2006	2008 ⓘ
Computer	0	1	8	20	40	75	100	135	130	175	230	280
Handys	K.A.	K.A.	K.A.	K.A.	K.A.	K.A.	180	400	420	660	830	1000

Telefon

Glasfaserkabel bieten eine günstigere Bandbreite für die Fernkommunikation. ⓘ

In einem Telefonnetz wird der Anrufer mit seinem Gesprächspartner durch Schalter in verschiedenen Telefonzentralen verbunden. Die Schalter stellen eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Teilnehmern her, und die Einstellung dieser Schalter wird elektronisch festgelegt, wenn der Anrufer die Nummer wählt. Sobald die Verbindung hergestellt ist, wird die Stimme des Anrufers über ein kleines Mikrofon im Hörer des Anrufers in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses elektrische Signal wird dann über das Netz an den Nutzer am anderen Ende der Leitung gesendet, wo es über einen kleinen Lautsprecher im Telefonhörer wieder in Ton umgewandelt wird. ⓘ

Seit 2015 sind die Festnetztelefone in den meisten Privathaushalten analog, d. h. die Stimme des Sprechers bestimmt direkt die Spannung des Signals. Obwohl Kurzstreckengespräche von Anfang bis Ende als analoge Signale abgewickelt werden können, wandeln die Telefondienstanbieter die Signale für die Übertragung zunehmend transparent in digitale Signale um. Dies hat den Vorteil, dass digitalisierte Sprachdaten Seite an Seite mit Daten aus dem Internet übertragen werden können und in der Fernkommunikation perfekt reproduziert werden können (im Gegensatz zu analogen Signalen, die unweigerlich durch Rauschen beeinträchtigt werden). ⓘ

Die Mobiltelefone haben einen erheblichen Einfluss auf die Telefonnetze. In vielen Märkten übersteigt die Zahl der Mobiltelefonanschlüsse inzwischen die der Festnetzanschlüsse. Im Jahr 2005 wurden insgesamt 816,6 Millionen Mobiltelefone verkauft, wobei sich diese Zahl fast gleichmäßig auf die Märkte Asien/Pazifik (204 Mio.), Westeuropa (164 Mio.), CEMEA (Zentraleuropa, Naher Osten und Afrika) (153,5 Mio.), Nordamerika (148 Mio.) und Lateinamerika (102 Mio.) verteilt. Was die Neuanmeldungen in den fünf Jahren seit 1999 betrifft, so hat Afrika mit einem Wachstum von 58,2 % die anderen Märkte übertroffen. Diese Telefone werden zunehmend von Systemen bedient, bei denen der Sprachinhalt digital übertragen wird, wie z. B. GSM oder W-CDMA, wobei sich viele Märkte für die Abschaffung analoger Systeme wie AMPS entschieden haben. ⓘ

Auch hinter den Kulissen hat es dramatische Veränderungen in der Telefonkommunikation gegeben. Beginnend mit dem Betrieb von TAT-8 im Jahr 1988 wurden in den 1990er Jahren Systeme auf der Grundlage von Glasfasern auf breiter Basis eingeführt. Der Vorteil der Kommunikation über Glasfasern besteht darin, dass sie eine drastische Steigerung der Datenkapazität ermöglicht. TAT-8 selbst konnte zehnmal so viele Telefongespräche führen wie das letzte damals verlegte Kupferkabel, und die heutigen Glasfaserkabel können 25-mal so viele Telefongespräche führen wie TAT-8. Diese Steigerung der Datenkapazität ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen: Erstens sind Glasfasern physikalisch viel kleiner als konkurrierende Technologien. Zweitens leiden sie nicht unter Übersprechen, so dass mehrere Hundert von ihnen problemlos in einem einzigen Kabel gebündelt werden können. Und schließlich haben Verbesserungen im Multiplexing zu einem exponentiellen Wachstum der Datenkapazität einer einzelnen Glasfaser geführt. ⓘ

Die Kommunikation über viele moderne Glasfasernetze wird durch ein Protokoll unterstützt, das als Asynchronous Transfer Mode (ATM) bekannt ist. Das ATM-Protokoll ermöglicht die im zweiten Absatz erwähnte nebeneinander liegende Datenübertragung. Es eignet sich für öffentliche Telefonnetze, weil es einen Pfad für Daten durch das Netz einrichtet und einen Verkehrsvertrag mit diesem Pfad verbindet. Der Verkehrsvertrag ist im Wesentlichen eine Vereinbarung zwischen dem Kunden und dem Netz darüber, wie das Netz die Daten behandeln soll; wenn das Netz die Bedingungen des Verkehrsvertrags nicht erfüllen kann, wird die Verbindung nicht akzeptiert. Dies ist wichtig, weil Telefongespräche einen Vertrag aushandeln können, um sich eine konstante Bitrate zu garantieren, die sicherstellt, dass die Stimme eines Anrufers nicht teilweise verzögert oder ganz abgeschnitten wird. Es gibt Konkurrenten von ATM, wie z. B. Multiprotocol Label Switching (MPLS), die eine ähnliche Aufgabe erfüllen und ATM in Zukunft voraussichtlich verdrängen werden. ⓘ

Radio und Fernsehen

Digitale Fernsehnormen und ihre weltweite Verbreitung ⓘ

In einem Rundfunksystem sendet ein zentraler, leistungsstarker Sendeturm eine hochfrequente elektromagnetische Welle an zahlreiche Empfänger mit geringer Leistung. Die vom Turm gesendete Hochfrequenzwelle wird mit einem Signal moduliert, das Bild- oder Toninformationen enthält. Der Empfänger wird dann so eingestellt, dass er die Hochfrequenzwelle empfängt, und ein Demodulator wird verwendet, um das Signal mit den Bild- oder Toninformationen abzurufen. Das Rundfunksignal kann entweder analog (das Signal wird in Bezug auf die Information kontinuierlich verändert) oder digital (die Information wird als eine Reihe diskreter Werte kodiert) sein. ⓘ

Die Rundfunkmedienindustrie befindet sich an einem kritischen Wendepunkt in ihrer Entwicklung, da viele Länder von analogen zu digitalen Sendungen übergehen. Ermöglicht wird dieser Schritt durch die Herstellung billigerer, schnellerer und leistungsfähigerer integrierter Schaltkreise. Der Hauptvorteil digitaler Sendungen besteht darin, dass sie eine Reihe von Beschwerden vermeiden, die bei herkömmlichen analogen Sendungen auftreten. Für das Fernsehen bedeutet dies die Beseitigung von Problemen wie verschneiten Bildern, Geisterbildern und anderen Verzerrungen. Diese treten aufgrund der Natur der analogen Übertragung auf, was bedeutet, dass Störungen aufgrund von Rauschen in der endgültigen Ausgabe sichtbar werden. Bei der digitalen Übertragung wird dieses Problem überwunden, da digitale Signale beim Empfang auf diskrete Werte reduziert werden und sich daher kleine Störungen nicht auf das Endergebnis auswirken. In einem vereinfachten Beispiel würde eine binäre Nachricht 1011, die mit den Signalamplituden [1.0 0.0 1.0 1.0] gesendet und mit den Signalamplituden [0.9 0.2 1.1 0.9] empfangen wird, immer noch als binäre Nachricht 1011 dekodiert - eine perfekte Reproduktion dessen, was gesendet wurde. Anhand dieses Beispiels lässt sich auch ein Problem bei digitalen Übertragungen erkennen: Wenn das Rauschen groß genug ist, kann es die dekodierte Nachricht erheblich verändern. Mit der Vorwärtsfehlerkorrektur kann ein Empfänger eine Handvoll Bitfehler in der resultierenden Nachricht korrigieren, aber zu viel Rauschen führt zu einer unverständlichen Ausgabe und damit zu einem Zusammenbruch der Übertragung. ⓘ

Bei der digitalen Fernsehübertragung gibt es drei konkurrierende Standards, die wahrscheinlich weltweit übernommen werden. Es handelt sich um die ATSC-, DVB- und ISDB-Normen; die bisherige Annahme dieser Normen ist in der Karte mit den Untertiteln dargestellt. Alle drei Standards verwenden MPEG-2 für die Videokompression. ATSC verwendet Dolby Digital AC-3 für die Audiokompression, ISDB verwendet Advanced Audio Coding (MPEG-2 Part 7) und DVB hat keinen Standard für die Audiokompression, sondern verwendet in der Regel MPEG-1 Part 3 Layer 2. Auch die Wahl der Modulation variiert zwischen den Systemen. Bei der digitalen Audioübertragung sind die Standards viel einheitlicher, da praktisch alle Länder den Digital Audio Broadcasting-Standard (auch bekannt als Eureka 147-Standard) übernommen haben. Eine Ausnahme bilden die Vereinigten Staaten, die sich für HD Radio entschieden haben. HD-Radio basiert im Gegensatz zu Eureka 147 auf einer Übertragungsmethode, die als In-Band-On-Channel-Übertragung bekannt ist und es ermöglicht, digitale Informationen "huckepack" auf normalen analogen AM- oder FM-Übertragungen zu senden. ⓘ

Trotz der bevorstehenden Umstellung auf Digitaltechnik wird in den meisten Ländern weiterhin analoges Fernsehen übertragen. Eine Ausnahme bilden die Vereinigten Staaten, die die analoge Fernsehübertragung (mit Ausnahme der Fernsehsender mit sehr geringer Sendeleistung) am 12. Juni 2009 beendeten, nachdem sie die Umstellungsfrist zweimal verschoben hatten. Auch Kenia beendete die analoge Fernsehübertragung im Dezember 2014 nach mehrfachen Verzögerungen. Für das analoge Fernsehen gab es drei Standards, die für die Übertragung von Farbfernsehen verwendet wurden (siehe eine Karte zur Einführung hier). Diese sind bekannt als PAL (deutsches System), NTSC (amerikanisches System) und SECAM (französisches System). Beim analogen Rundfunk wird die Umstellung auf Digitalradio durch die höheren Kosten für Digitalempfänger erschwert. Bei der Modulation des analogen Rundfunks hat man in der Regel die Wahl zwischen Amplituden- (AM) und Frequenzmodulation (FM). Um eine Stereowiedergabe zu erreichen, wird bei Stereo-FM ein amplitudenmodulierter Hilfsträger verwendet, bei Stereo-AM oder C-QUAM eine Quadraturamplitudenmodulation. ⓘ

Internet

Das OSI-Referenzmodell ⓘ

Das Internet ist ein weltweites Netz von Computern und Computernetzen, die über das Internet-Protokoll (IP) miteinander kommunizieren. Jeder Computer im Internet hat eine eindeutige IP-Adresse, die von anderen Computern verwendet werden kann, um Informationen an ihn weiterzuleiten. Daher kann jeder Computer im Internet eine Nachricht an jeden anderen Computer mit seiner IP-Adresse senden. Diese Nachrichten enthalten die IP-Adresse des Computers, von dem sie stammen, und ermöglichen eine Kommunikation in beide Richtungen. Das Internet ist also ein Austausch von Nachrichten zwischen Computern. ⓘ

Schätzungen zufolge flossen im Jahr 2000 51 % der Informationen, die über bidirektionale Telekommunikationsnetze übertragen wurden, über das Internet (der Rest (42 %) wurde über das Festnetztelefon übertragen). Im Jahr 2007 dominierte das Internet eindeutig und erfasste 97 % aller Informationen in Telekommunikationsnetzen (der Rest (2 %) lief über Mobiltelefone). Im Jahr 2008 hatten schätzungsweise 21,9 % der Weltbevölkerung Zugang zum Internet, wobei die höchsten Zugangsraten (gemessen in Prozent der Bevölkerung) in Nordamerika (73,6 %), Ozeanien/Australien (59,5 %) und Europa (48,1 %) zu verzeichnen waren. Bei den Breitbandzugängen lagen Island (26,7 %), Südkorea (25,4 %) und die Niederlande (25,3 %) an der Spitze der Welt. ⓘ

Das Internet funktioniert zum Teil aufgrund von Protokollen, die regeln, wie die Computer und Router miteinander kommunizieren. Die Art der Kommunikation in Computernetzen eignet sich für einen mehrschichtigen Ansatz, bei dem einzelne Protokolle im Protokollstapel mehr oder weniger unabhängig von anderen Protokollen laufen. Dadurch können Protokolle auf niedrigerer Ebene an die jeweilige Netzsituation angepasst werden, ohne die Funktionsweise der Protokolle auf höherer Ebene zu verändern. Ein praktisches Beispiel dafür, warum dies wichtig ist, ist die Tatsache, dass ein Internet-Browser denselben Code ausführen kann, unabhängig davon, ob der Computer, auf dem er läuft, über eine Ethernet- oder Wi-Fi-Verbindung mit dem Internet verbunden ist. Über Protokolle wird oft in Bezug auf ihren Platz im OSI-Referenzmodell (siehe Abbildung rechts) gesprochen, das 1983 als erster Schritt in einem erfolglosen Versuch entstand, eine universell angenommene Netzwerkprotokollsuite zu erstellen. ⓘ

Im Internet können das physikalische Medium und das Datenübertragungsprotokoll auf dem Weg der Pakete über den Globus mehrfach variieren. Dies liegt daran, dass das Internet keine Beschränkungen hinsichtlich des verwendeten physischen Mediums oder Datenübertragungsprotokolls auferlegt. Dies führt dazu, dass die Medien und Protokolle verwendet werden, die am besten für die lokale Netzsituation geeignet sind. In der Praxis wird für die meisten interkontinentalen Kommunikationen das ATM-Protokoll (Asynchronous Transfer Mode) (oder ein modernes Äquivalent) auf einem Glasfaserkabel verwendet. Der Grund dafür ist, dass das Internet für die meisten interkontinentalen Kommunikationen dieselbe Infrastruktur nutzt wie das öffentliche Telefonnetz. ⓘ

Auf der Netzwerkebene werden die Dinge standardisiert, indem das Internet-Protokoll (IP) für die logische Adressierung eingeführt wird. Für das World Wide Web werden diese "IP-Adressen" aus der für den Menschen lesbaren Form unter Verwendung des Domain Name Systems abgeleitet (z. B. 72.14.207.99 wird von www.google.com abgeleitet). Derzeit ist die Version 4 des Internet-Protokolls die am weitesten verbreitete, aber der Übergang zur Version 6 steht kurz bevor. ⓘ

Auf der Transportschicht wird für die meisten Kommunikationen entweder das Transmission Control Protocol (TCP) oder das User Datagram Protocol (UDP) verwendet. TCP wird verwendet, wenn es unerlässlich ist, dass jede gesendete Nachricht vom anderen Computer empfangen wird, während UDP verwendet wird, wenn dies lediglich erwünscht ist. Bei TCP werden Pakete erneut übertragen, wenn sie verloren gegangen sind, und in eine bestimmte Reihenfolge gebracht, bevor sie an höhere Schichten weitergeleitet werden. Bei UDP werden die Pakete weder geordnet noch bei Verlust erneut übertragen. Sowohl TCP- als auch UDP-Pakete tragen Portnummern, die angeben, von welcher Anwendung oder welchem Prozess das Paket verarbeitet werden soll. Da bestimmte Protokolle auf Anwendungsebene bestimmte Ports verwenden, können Netzwerkadministratoren den Datenverkehr manipulieren, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen. So können sie beispielsweise den Internetzugang einschränken, indem sie den für einen bestimmten Port bestimmten Verkehr blockieren, oder die Leistung bestimmter Anwendungen durch Zuweisung von Prioritäten beeinflussen. ⓘ

Oberhalb der Transportschicht gibt es bestimmte Protokolle, die manchmal verwendet werden und lose in die Sitzungs- und Präsentationsschicht passen, vor allem die Protokolle Secure Sockets Layer (SSL) und Transport Layer Security (TLS). Diese Protokolle gewährleisten, dass die zwischen zwei Parteien übertragenen Daten absolut vertraulich bleiben. Auf der Anwendungsschicht schließlich finden sich viele der Protokolle, die Internetnutzer kennen, wie HTTP (Webbrowsing), POP3 (E-Mail), FTP (Dateiübertragung), IRC (Internet-Chat), BitTorrent (Dateifreigabe) und XMPP (Instant Messaging). ⓘ

Voice over Internet Protocol (VoIP) ermöglicht die Nutzung von Datenpaketen für synchrone Sprachkommunikation. Die Datenpakete werden als Sprachpakete gekennzeichnet und können von den Netzverwaltern priorisiert werden, so dass die synchrone Echtzeit-Konversation weniger mit anderen Arten von Datenverkehr konkurriert, die ohne Nachteil verzögert (z. B. Dateiübertragung oder E-Mail) oder im Voraus gepuffert (z. B. Audio und Video) werden können. Diese Priorisierung ist in Ordnung, wenn das Netz über genügend Kapazität für alle gleichzeitig stattfindenden VoIP-Anrufe verfügt und das Netz für die Priorisierung aktiviert ist, d. h. ein privates Unternehmensnetz, aber das Internet wird im Allgemeinen nicht auf diese Weise verwaltet, so dass es große Unterschiede in der Qualität von VoIP-Anrufen über ein privates Netz und über das öffentliche Internet geben kann. ⓘ

Lokale Netze und Weitverkehrsnetze

Trotz des Wachstums des Internets bleiben die Merkmale lokaler Netze (LANs) - Computernetzwerke, die sich nicht über mehrere Kilometer erstrecken - deutlich erkennbar. Der Grund dafür ist, dass Netze dieser Größenordnung nicht alle Funktionen benötigen, die mit größeren Netzen verbunden sind, und dass sie ohne sie oft kostengünstiger und effizienter sind. Wenn sie nicht mit dem Internet verbunden sind, haben sie auch den Vorteil der Privatsphäre und der Sicherheit. Der bewusste Verzicht auf eine direkte Verbindung zum Internet bietet jedoch keinen sicheren Schutz vor Hackern, militärischen Kräften oder Wirtschaftsmächten. Diese Bedrohungen bestehen, wenn es irgendwelche Methoden gibt, sich aus der Ferne mit dem LAN zu verbinden. ⓘ

Wide Area Networks (WANs) sind private Computernetzwerke, die sich über Tausende von Kilometern erstrecken können. Auch hier gehören Datenschutz und Sicherheit zu den Vorteilen. Zu den Hauptnutzern von privaten LANs und WANs gehören Streitkräfte und Geheimdienste, die ihre Informationen sicher und geheim halten müssen. ⓘ

Mitte der 1980er Jahre entstanden mehrere Kommunikationsprotokolle, um die Lücken zwischen der Datenverbindungsschicht und der Anwendungsschicht des OSI-Referenzmodells zu schließen. Dazu gehörten AppleTalk, IPX und NetBIOS, wobei IPX aufgrund seiner Beliebtheit bei MS-DOS-Benutzern zu Beginn der 90er Jahre das dominierende Protokoll war. TCP/IP existierte zu diesem Zeitpunkt bereits, wurde aber in der Regel nur von großen Regierungs- und Forschungseinrichtungen verwendet. ⓘ

Als das Internet immer beliebter wurde und der Datenverkehr in private Netze geleitet werden musste, ersetzten die TCP/IP-Protokolle die bestehenden Technologien für lokale Netze. Zusätzliche Technologien wie DHCP ermöglichten es TCP/IP-basierten Computern, sich im Netz selbst zu konfigurieren. Solche Funktionen gab es auch in den AppleTalk/ IPX/NetBIOS-Protokollsätzen. ⓘ

Während Asynchronous Transfer Mode (ATM) oder Multiprotocol Label Switching (MPLS) typische Datenübertragungsprotokolle für größere Netzwerke wie WANs sind, sind Ethernet und Token Ring typische Datenübertragungsprotokolle für LANs. Diese Protokolle unterscheiden sich von den erstgenannten dadurch, dass sie einfacher sind, z. B. ohne Dienstgütegarantien, und eine Medienzugriffskontrolle bieten. Diese beiden Unterschiede ermöglichen wirtschaftlichere Systeme. ⓘ

Trotz der bescheidenen Popularität von Token Ring in den 1980er und 1990er Jahren verwenden heute praktisch alle LANs entweder drahtgebundene oder drahtlose Ethernet-Einrichtungen. Auf der physikalischen Ebene verwenden die meisten kabelgebundenen Ethernet-Implementierungen verdrillte Kupferkabel (einschließlich der verbreiteten 10BASE-T-Netzwerke). Einige frühe Implementierungen verwendeten jedoch schwerere Koaxialkabel, und einige neuere Implementierungen (insbesondere Hochgeschwindigkeitsnetze) verwenden optische Fasern. Bei der Verwendung von Glasfasern muss zwischen Multimode-Fasern und Singlemode-Fasern unterschieden werden. Bei Multimode-Fasern handelt es sich um dickere Glasfasern, die in der Herstellung von Geräten billiger sind, aber eine geringere nutzbare Bandbreite und eine schlechtere Dämpfung aufweisen, was eine schlechtere Leistung über große Entfernungen bedeutet. ⓘ

Definition und Abgrenzung

Das zum Fremdwort „Telekommunikation“ gehörende deutsche Wort ist Fernmeldewesen. Es wird aber seit Mitte der 1990er-Jahre praktisch nur noch bei militärischen Einrichtungen und im Katastrophenschutz verwendet (im Katastrophenschutz wird neuerdings oft auch von „Information und Kommunikation“ (IuK), gesprochen) und ist in der Umgangssprache fast völlig verschwunden, da besonders die auf diesem Gebiet tätigen Unternehmen das Wort „Telekommunikation“ verwenden. ⓘ

Im engeren Sinne wird heute Telekommunikation als Datenaustausch unter Verwendung von Elektrotechnik, Elektronik, Funktechnik und anderer neuzeitlicher Übertragungstechnologie verstanden. Die ersten Telekommunikationsdienste in diesem Sinne waren Telegrafie (Fernschreiben) und Telefonie, auch Fernmelden genannt. Vor dem Aufkommen von Computern gab es bereits als Fernwirken bezeichnete Datenübertragungsdienste zur Steuerung von Anlagen. Telekommunikationseinrichtungen sind heute ein elementarer Bestandteil der Infrastruktur. Aus diesem Grund ist zur Vermeidung räumlicher Disparitäten ihre Bereitstellung eine Gemeinschaftsaufgabe der Raumentwicklung (also in der Praxis eine Staatsaufgabe). ⓘ

Seit Beginn der Liberalisierung (in Deutschland ab 1. Juli 1989) werden Telekommunikationsdienste im Wettbewerb erbracht, die Grundversorgung wird durch eine Universaldienstverpflichtung gewährleistet. Verschiedene Betreiber haben seither eigene Netze für die Übertragung und Knoten für die Verteilung eingerichtet oder entsprechende Teile anderer Netze unter Vertrag. ⓘ

Arten

Man unterscheidet zwischen asynchroner und synchroner Telekommunikation. Bei der asynchronen Telekommunikation werden die Nachrichten aufgezeichnet oder aufgeschrieben, mit zeitlicher Verzögerung zum Empfänger transportiert und erst dann (vielleicht) von ihm rezipiert (Brief, E-Mail, Telefax, Anrufbeantworter). Die synchrone Telekommunikation stellt eine wechselseitige Kommunikationsverbindung her, die Absender und Empfänger in direkten Kontakt bringt (Telefonie, Videokonferenz, Chatten). ⓘ

Im Hinblick auf die Signalübertragung gibt es:

• das physisch transportierte Medium: Post, mündliche Überbringung durch Boten,
• optische Telegrafie: Rauch- oder Feuerzeichen, Flaggenzeichen, Spiegeltelegraphen oder Infrarot,
• Schallzeichen: Nebelhorn, Sirene oder Jagdhorn,
• kabelgebunden: Elektrischer Telegraf, Telefon, Fernschreiber oder
• drahtlos: Funktelegrafie, Sprechfunk, Rundfunk. ⓘ

In der heutigen Nachrichtentechnik erfolgt Telekommunikation fast ausschließlich über Kabel (Fernmeldekabel, Koaxialkabel, auch über das Stromnetz) oder mittels Funktechnik drahtlos. Bis in die jüngste Vergangenheit hatte die optische Telekommunikation zudem eine gewisse Bedeutung im Rahmen von Infrarot-Fernbedienungen und -Modems. ⓘ

Telekommunikationstechnik

Schnittstellen – Anschlüsse

TAE steht für Telekommunikations-Anschluss-Einheit und ist eine in Deutschland benutzte Anschlussdose für Telekommunikationsanschlüsse. Diese Anschlussdose war nach der Liberalisierung die Voraussetzung um einen privaten Fernsprechapparat, Anrufbeantworter usw. anzuschließen. Zuvor gab es die Verbinderdose (VDo) oder die Anschlussdose (ADo). Andere Anschlüsse: RJ-Steckverbindung oder auch WE-Stecker/Buchsen (Westernstecker), auch UAE für Universal-Anschluss-Einheit genannt. Auch bei ISDN sowie DSL wird die TAE-Dose bis heute als Übergabeschnittstelle verwendet. Bei anderen Anbietern ist diese Schnittstelle gegebenenfalls nicht offengelegt und eine Zwangsinstallation des Provider-Equipments muss verwendet werden. ⓘ

Modem (Analog)

Analog ist die Übertragung der Signale in Sinuswellen, die z. B. von der Sprache erzeugt in elektrischer Form übertragen in Schallwellen wieder ausgegeben werden. (Sprache → Mikrofon → Leitungsweg → Lautsprecher → Schallwelle).

Zur Verwendung werden Modulatoren und Demodulatoren (Modems) eingesetzt. Modemverbindungen gibt es mit bis 56 kbit/s Datenübertragungsrate in Deutschland. ⓘ

ISDN – Integrated Services Digital Network (Digital)

ISDN ist das Kürzel für Integrated Services Digital Network und ist der internationale Standard für ein digitales Telekommunikationsnetz. Über dieses Netz werden verschiedene Dienste wie Fernschreiben (Telex), Teletex, Datex-L (leitungsvermittelte Datenübertragung), Datex-P (paketvermittelte Datenübertragung) und Telefon übertragen und vermittelt.

ISDN-Verbindungen werden mit 64 kbit/s Datenübertragungsrate in Deutschland angeboten. Bei einem Basis-Anschluss kann die Kapazität durch Kanalbündelung verdoppelt werden. Ein Primärmultiplexanschluss (30 B-Kanäle gebündelt) hat eine Kapazität von 2 MBit/s in Down- und Upstream. ⓘ

DSL – Digital Subscriber Line

Über die Digital Subscriber Line (DSL, englisch für Digitale Teilnehmeranschlussleitung) können Daten mit hoher Übertragungsrate senden und empfangen (1.000 kbit/s bis 500 Mbit/s).

Die unterschiedlichen DSL-Varianten (Digital Subscriber Line) nutzen allesamt den bisherigen Telefonanschluss als Kundenzugang, also eine einzige verdrillte Kupferdoppelader. ⓘ

ADSL – Asymmetric Digital Subscriber Line

ADSL bzw. ADSL 2+, die asymmetrische digitale Anschlussleitung, erlaubt die Bereitstellung von Übertragungskapazität asymmetrisch, dass die Übertragungsgeschwindigkeit im Downstream (1,5 bis 16 Mbit/s) höher ist als im Upstream (16 bis 768 Kbit/s). Mithilfe einer vorgeschalteten Weiche, dem „Splitter“, wird der Telefondienst auf der Kupferleitung dabei von den hochbitratigen Datenanwendungen getrennt, sodass die Leitung parallel zur Datenübertragung genutzt werden kann. ⓘ

VDSL – Very High Speed Digital Subscriber Line

Die schnellste asymmetrische DSL-Variante ist VDSL (Very High Speed Digital Subscriber Line) mit Übermittlungsraten zwischen 12 und 52 Mbit/s im Downstream und im Upstream zwischen 1,5 und 2,3 Mbit/s im Netzanschlussbereich über eine Kupferdoppelader. Die Übertragung ist allerdings nur für relativ kurze Übertragungsstrecken möglich. Die VDSL-Technik wurde speziell für den Einsatz in hybriden Glasfaser-/Kupferkabelnetzen entwickelt, als Ergänzung zu ADSL und SDSL im Anschlussbereich von der Ortsvermittlung über den Kabelverzweiger bis zur Anschlussdose. ⓘ

SDSL – Symmetric Digital Subscriber Line

Identische Übertragungsraten in beide Richtungen (symmetrisch) zwischen 2 und mittlerweile 20 Mbit/s ermöglicht SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line). Da Up- und Downstream gleichzeitig und jeweils mit der gleichen, vollen Geschwindigkeit erfolgen, eignet sich der symmetrische Internetzugang vor allem für Unternehmen, die mit Kunden oder Partnern große Datenmengen übertragen oder eigene Server betreiben. Im Sprachverkehr entsprechen die Übertragungsraten zwischen 24 und 240 gleichzeitigen Gesprächen. ⓘ

Wirtschaft

Bei Unternehmen der Telekommunikationsbranche unterscheidet man zwischen den Betreibern von Telekommunikationsnetzwerken (englisch Carrier), Anbietern von Dienstleistungen – den so genannten Service Providern – und den Herstellern von Telekommunikationslösungen, welche als Zulieferer (englisch Supplier) bezeichnet werden. ⓘ

Die zehn größten Telekommunikationsunternehmen der Welt sind (nach Umsatz, Stand 2015). ⓘ

1. AT&T
2. Verizon Communications
3. China Mobile
4. Softbank
5. Nippon Telegraph and Telephone
6. Deutsche Telekom AG
7. Telefónica
8. KDDI
9. China Telecom
10. Orange ⓘ

Die sechs größten Netzwerkausrüster der Welt sind (nach Umsatz, Stand 2015):

1. Ericsson
2. Huawei
3. Nokia
4. Alcatel-Lucent
5. ZTE
6. Samsung ⓘ

Telekommunikationskosten

Wie die Bundesnetzagentur berichtet, lagen die Ausgaben für Telekommunikationsdienstleistungen aus Sicht der Privathaushalte im Jahresdurchschnitt 2008 im Vergleich zum Jahr 2007 um 3,3 Prozent niedriger. Inlandstelefonate in deutsche Festnetze kosteten Anfang 2009 nur ein Zwanzigstel gegenüber 1997. Mobilfunktelefonate kosteten 2008 im Durchschnitt 2,3 Prozent weniger als 2007. ⓘ

Seit den frühen 1990er Jahren stehen im Festnetz die sogenannten Mehrwertdienste (Vorwahl 0190 und 0900) und Service-Dienste (Vorwahl 0180) zur Verfügung. Hierbei werden die Kosten für besondere telefonische und sonstige Dienstleistungen über die normale Gebührenabrechnung des Anrufers abgewickelt (siehe auch Audiotex, Callcenter). ⓘ