Beispiele von Nachrichtensystemen/Allgemeine Beschreibung von ISDN - Versionsgeschichte

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2026-03-16T12:26:07Z

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← Nächstältere Version		Version vom 16. März 2026, 14:26 Uhr
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	*Die ISDN–Bitrate (für jeden der beiden B–Kanäle) beträgt entsprechend den obigen Angaben  $8 · 8000 \ \rm 1/s = 64 \ kbit/s$. Das Quantisierungs-SNR ist somit gleich		*Die ISDN–Bitrate (für jeden der beiden B–Kanäle) beträgt entsprechend den obigen Angaben  $8 · 8000 \ \rm 1/s = 64 \ kbit/s$. Das Quantisierungs-SNR ist somit gleich

	:$$\rho_{\rm Q} = 2^{16}\hspace{0.3cm}\Rightarrow \hspace{0.3cm}10 \cdot {\rm lg}\hspace{0.1cm}\rho_{\rm Q}= 10 \cdot {\~~rmlg~~}\hspace{0.1cm}2^{16}\approx 48\,{\rm dB}\hspace{0.05cm}.$$		:$$\rho_{\rm Q} = 2^{16}\hspace{0.3cm}\Rightarrow \hspace{0.3cm}10 \cdot {\rm lg}\hspace{0.1cm}\rho_{\rm Q}= 10 \cdot {\rm lg}\hspace{0.1cm}2^{16}\approx 48\,{\rm dB}\hspace{0.05cm}.$$

	*Bei CD–Qualität  $(N = 16 \ ⇒ \ M = 65536)$  würde sich  $10 · \lg ρ_{\rm Q} ≈ 96 \ \rm dB$  ergeben. Dazu müsste allerdings die Bitrate auf  $128 \ \rm kbit/s$  verdoppelt werden.		*Bei CD–Qualität  $(N = 16 \ ⇒ \ M = 65536)$  würde sich  $10 · \lg ρ_{\rm Q} ≈ 96 \ \rm dB$  ergeben. Dazu müsste allerdings die Bitrate auf  $128 \ \rm kbit/s$  verdoppelt werden.
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	{{Display}}		{{Display}}
			[[en:Examples_of_Communication_Systems/General_Description_of_ISDN]]

Maintenance script: Join multi-line formulas for MW 1.43 parser compat

2026-02-24T13:37:34Z

Join multi-line formulas for MW 1.43 parser compat

← Nächstältere Version		Version vom 24. Februar 2026, 15:37 Uhr
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	Für diese wurden zum Beispiel in  [PW95]<ref name='PW95'>Pollakowski, M.; Wellhausen, H.W.: ''Eigenschaften symmetrischer Ortsanschlusskabel im Frequenzbereich bis 30 MHz''. Mitteilung aus dem Forschungs- und Technologiezentrum der Deutschen Telekom AG, Darmstadt, Verlag für Wissenschaft und Leben Georg Heidecker, 1995.</ref>  folgender empirisch gefundener Dämpfungs– und Phasenverlauf angegeben, wobei  $l$  die Leitungslänge bezeichnet:		Für diese wurden zum Beispiel in  [PW95]<ref name='PW95'>Pollakowski, M.; Wellhausen, H.W.: ''Eigenschaften symmetrischer Ortsanschlusskabel im Frequenzbereich bis 30 MHz''. Mitteilung aus dem Forschungs- und Technologiezentrum der Deutschen Telekom AG, Darmstadt, Verlag für Wissenschaft und Leben Georg Heidecker, 1995.</ref>  folgender empirisch gefundener Dämpfungs– und Phasenverlauf angegeben, wobei  $l$  die Leitungslänge bezeichnet:

	:$${a_{\rm K}(f)}/{ {\rm dB}} = \left [ 5.1 + 14.3 \cdot \left ({f}/{ {\rm MHz}}\right )^{0.59}\right ]\cdot{l}/{ {\rm km}}		:$${a_{\rm K}(f)}/{ {\rm dB}} = \left [ 5.1 + 14.3 \cdot \left ({f}/{ {\rm MHz}}\right )^{0.59}\right ]\cdot{l}/{ {\rm km}}\hspace{0.05cm},$$
	\hspace{0.05cm},$$

	:$${b_{\rm K}(f)}/{ {\rm rad}} = \left [ 32.9 \cdot \frac{f}{ {\rm MHz}} + 2.26 \cdot \left ({f}/{ {\rm MHz}}\right )^{0.5}\right ]\cdot{l}/{ {\rm km}}		:$${b_{\rm K}(f)}/{ {\rm rad}} = \left [ 32.9 \cdot \frac{f}{ {\rm MHz}} + 2.26 \cdot \left ({f}/{ {\rm MHz}}\right )^{0.5}\right ]\cdot{l}/{ {\rm km}}\hspace{0.05cm}.$$
	\hspace{0.05cm}.$$

	Mit dem interaktiven Applet  [[Applets:Dämpfung_von_Kupferkabeln\|Dämpfung von Kupferkabeln]]  können Sie sich den Dämpfungsverlauf von symmetrischen Leitungen und Koaxialkabeln mit unterschiedlichen Abmessungen ansehen und mit einem weiteren Applet das  [[Applets:Zeitverhalten_von_Kupferkabeln\|Zeitverhalten von Kupferkabeln]].		Mit dem interaktiven Applet  [[Applets:Dämpfung_von_Kupferkabeln\|Dämpfung von Kupferkabeln]]  können Sie sich den Dämpfungsverlauf von symmetrischen Leitungen und Koaxialkabeln mit unterschiedlichen Abmessungen ansehen und mit einem weiteren Applet das  [[Applets:Zeitverhalten_von_Kupferkabeln\|Zeitverhalten von Kupferkabeln]].
Zeile 210:		Zeile 208:
	*Besitzt das Spektrum  $Q(f)$  des analogen Quellensignals Anteile bis zur Frequenz  $f_{\rm NF, \hspace{0.05cm}max}$, so muss für die Abtastrate gelten:		*Besitzt das Spektrum  $Q(f)$  des analogen Quellensignals Anteile bis zur Frequenz  $f_{\rm NF, \hspace{0.05cm}max}$, so muss für die Abtastrate gelten:

	:$$f_{\rm A} = \frac{1}{T_{\rm A} } \ge 2 \cdot f_{\rm NF, \hspace{0.05cm}max}		:$$f_{\rm A} = \frac{1}{T_{\rm A} } \ge 2 \cdot f_{\rm NF, \hspace{0.05cm}max}\hspace{0.05cm}.$$
	\hspace{0.05cm}.$$

	*ISDN–Telefonsignale enthalten Spektralanteile zwischen  $300 \ \rm Hz$  und  $3400 \ \rm Hz$ und die Abtastrate beträgt  $f_{\rm A} = 8 \ \rm kHz$   ⇒   $T_{\rm A} = 125 \ \rm µ s$. Somit ist das Abtasttheorem erfüllt.		*ISDN–Telefonsignale enthalten Spektralanteile zwischen  $300 \ \rm Hz$  und  $3400 \ \rm Hz$ und die Abtastrate beträgt  $f_{\rm A} = 8 \ \rm kHz$   ⇒   $T_{\rm A} = 125 \ \rm µ s$. Somit ist das Abtasttheorem erfüllt.
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	*Die ISDN–Bitrate (für jeden der beiden B–Kanäle) beträgt entsprechend den obigen Angaben  $8 · 8000 \ \rm 1/s = 64 \ kbit/s$. Das Quantisierungs-SNR ist somit gleich		*Die ISDN–Bitrate (für jeden der beiden B–Kanäle) beträgt entsprechend den obigen Angaben  $8 · 8000 \ \rm 1/s = 64 \ kbit/s$. Das Quantisierungs-SNR ist somit gleich

	:$$\rho_{\rm Q} = 2^{16}\hspace{0.3cm}\Rightarrow \hspace{0.3cm}		:$$\rho_{\rm Q} = 2^{16}\hspace{0.3cm}\Rightarrow \hspace{0.3cm}10 \cdot {\rm lg}\hspace{0.1cm}\rho_{\rm Q}= 10 \cdot {\rmlg}\hspace{0.1cm}2^{16}\approx 48\,{\rm dB}\hspace{0.05cm}.$$
	10 \cdot {\rm lg}\hspace{0.1cm}\rho_{\rm Q}= 10 \cdot {\rm
	lg}\hspace{0.1cm}2^{16}\approx 48\,{\rm dB}
	\hspace{0.05cm}.$$

	*Bei CD–Qualität  $(N = 16 \ ⇒ \ M = 65536)$  würde sich  $10 · \lg ρ_{\rm Q} ≈ 96 \ \rm dB$  ergeben. Dazu müsste allerdings die Bitrate auf  $128 \ \rm kbit/s$  verdoppelt werden.		*Bei CD–Qualität  $(N = 16 \ ⇒ \ M = 65536)$  würde sich  $10 · \lg ρ_{\rm Q} ≈ 96 \ \rm dB$  ergeben. Dazu müsste allerdings die Bitrate auf  $128 \ \rm kbit/s$  verdoppelt werden.

Guenter am 15. Oktober 2022 um 12:55 Uhr

2022-10-15T12:55:34Z

Änderungen zeigen

Guenter am 13. Oktober 2022 um 12:52 Uhr

2022-10-13T12:52:47Z

← Nächstältere Version		Version vom 13. Oktober 2022, 14:52 Uhr
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	Zum Zeitpunkt der letzten Überarbeitung dieses Buches  (2017)  darf aber nicht verschwiegen werden:		Zum Zeitpunkt der letzten Überarbeitung dieses Buches  $\rm (2017)$  darf aber nicht verschwiegen werden:
	* ISDN wird auch in Deutschland keine große Zukunft mehr haben – in anderen Ländern hatte es nie ~~diese~~ Bedeutung ~~wie hier~~.		* ISDN wird auch in Deutschland keine große Zukunft mehr haben – in anderen Ländern hatte es nie solch große Bedeutung.

	*Die Deutsche Telekom hat verkündet,  ISDN 2018 abzuschalten und durch das  "Next Generation Network"  $\rm (NGN)$  mit paketvermittelter Netzinfrastruktur zu ersetzten.		*Die Deutsche Telekom hat verkündet,  ISDN 2018 abzuschalten und durch das  "Next Generation Network"  $\rm (NGN)$  mit paketvermittelter Netzinfrastruktur zu ersetzten.

Guenter am 13. Oktober 2022 um 12:08 Uhr

2022-10-13T12:08:02Z

← Nächstältere Version		Version vom 13. Oktober 2022, 14:08 Uhr
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	== # ÜBERBLICK ZUM ERSTEN HAUPTKAPITEL # ==		== # ÜBERBLICK ZUM ERSTEN HAUPTKAPITEL # ==
	<br>		<br>
	$\rm I$ntegrated $\rm S$ervices $\rm D$igital $\rm N$etwork ~~– kurz~~ ISDN – war das erste einheitliche digitale Netz für Sprache, Texte, Daten, Bilder, Video und Multimediakommunikation.		$\rm I$ntegrated $\rm S$ervices $\rm D$igital $\rm N$etwork  $\rm (ISDN)$  war das erste einheitliche digitale Netz für Sprache,  Texte,  Daten,  Bilder,  Video und Multimediakommunikation.  Es wurde Ende der 1980er Jahre eingeführt und hatte zum Beispiel in Deutschland im Jahre 2004 etwa 25 Millionen Benutzer.

	~~ISDN wurde Ende der 1980er Jahre eingeführt und hatte im Jahre 2004 etwa 25 Millionen Benutzer in Deutschland.~~ ISDN hat im Vergleich zu den vorher üblichen analogen Telekommunikationsverfahren		Das ISDN hat im Vergleich zu den vorher üblichen analogen Telekommunikationsverfahren
	*viele neue oder erweiterte Dienste angeboten,		*viele neue oder erweiterte Dienste angeboten,

	*eine schnellere Übertragung,		*eine schnellere Übertragung,
	*eine bessere Sprachqualität, und
			*eine bessere Sprachqualität,  und

	*eine einfachere Nutzung von Mehrgeräten.		*eine einfachere Nutzung von Mehrgeräten.


	Das ISDN–Konzept und die Umsetzung werden im vorliegenden Kapitel dargestellt und erläutert~~, insbesondere~~ werden behandelt:		Das ISDN–Konzept und die Umsetzung werden im vorliegenden Kapitel dargestellt und erläutert.  Insbesondere werden behandelt:

			#   Eine  »allgemeine Beschreibung«  von ISDN,
			#   die  »Dienste und Dienstmerkmale«  des ISDN,
			#   die  »ISDN–Netzinfrastruktur«  und die  »verschiedenen Anschlussarten« ,
			#   die  »logischen Kanäle und Schnittstellen«  von ISDN,
			#   die  »wichtigsten Übertragungscodes«  bei ISDN, und
			#   »Breitband–ISDN«  als eine Weiterentwicklung.


	*eine allgemeine Beschreibung von ISDN,		Zum Zeitpunkt der letzten Überarbeitung dieses Buches  (2017)  darf aber nicht verschwiegen werden:
	*~~die Dienste und Dienstmerkmale des~~ ISDN,		* ISDN wird auch in Deutschland keine große Zukunft mehr haben – in anderen Ländern hatte es nie diese Bedeutung wie hier.
	*die ISDN–Netzinfrastruktur und die verschiedene Anschlussarten,
	*~~die logischen Kanäle und Schnittstellen von ISDN~~,		*Die Deutsche Telekom hat verkündet,  ISDN 2018 abzuschalten und durch das  "Next Generation Network"  $\rm (NGN)$  mit paketvermittelter Netzinfrastruktur zu ersetzten.
	*die wichtigsten Übertragungscodes bei ISDN, und
	*~~Breitband–ISDN als eine Weiterentwicklung~~.		*Spätestens 2022 wird Vodafone diesem Beispiel folgen.


	~~Zum Zeitpunkt~~ der ~~letzten Überarbeitung dieses Buches (2017) darf aber nicht verschwiegen werden, dass ISDN~~ auch ~~in Deutschland keine große Zukunft mehr haben wird – in anderen Ländern hatte es nie diese Bedeutung wie hier~~.		⇒   Wir haben uns trotzdem entschieden,  dieses Anfang der 2000er Jahre hochaktuelle Kapitel weiterhin  – wenn auch deutlich verkürzt –  im  $\rm LNTwww$  zu belassen.  Es fehlt zwar die Tagesaktualität,  es ist nun eher ein technikgeschichtlicher Beitrag.
	*Die Deutsche Telekom hat verkündet, dass ISDN 2018 abgeschaltet und durch das  ~~''Next Generation Network''~~  ~~'''(NGN)''' mit paketvermittelter Netzinfrastruktur ersetzt wird.~~
	*Spätestens 2022 wird Vodafone diesem Beispiel folgen.

	==Ziele und Merkmale von ISDN ==		==Ziele und Merkmale von ISDN ==

Guenter am 12. Juli 2019 um 12:41 Uhr

2019-07-12T12:41:53Z

← Nächstältere Version		Version vom 12. Juli 2019, 14:41 Uhr
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	*'''1989'''    Offizieller Betriebsbeginn des nationalen ISDN am 08.03. auf der CeBIT in Hannover; Spezifikation eines europaweit einheitlichen ISDN (''Euro–ISDN'').		*'''1989'''    Offizieller Betriebsbeginn des nationalen ISDN am 08.03. auf der CeBIT in Hannover; Spezifikation eines europaweit einheitlichen ISDN (''Euro–ISDN'').
	*'''1993/94'''    ISDN–Flächendeckung in den alten Ländern der Bundesrepublik Deutschland; Beginn des Breitband–ISDN-Pilotprojekts (ATM) der Deutschen Telekom.		*'''1993/94'''    ISDN–Flächendeckung in den alten Ländern der Bundesrepublik Deutschland; Beginn des Breitband–ISDN-Pilotprojekts (ATM) der Deutschen Telekom.
	*'''1995'''    Offizielle Einführung des europaweiten ISDN nach dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Subscriber_System_No._1 DSS1–Standard] (''Euro–ISDN'').		*'''1995'''    Offizielle Einführung des europaweiten ISDN nach dem  [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Subscriber_System_No._1 DSS1–Standard]  (''Euro–ISDN'').
	*'''1996'''    Einführung des Breitband–ISDN–Regeldienstes.		*'''1996'''    Einführung des Breitband–ISDN–Regeldienstes.
	*'''1998'''    Vollständig digitalisiertes Netz in Deutschland.		*'''1998'''    Vollständig digitalisiertes Netz in Deutschland.

Guenter am 12. Juli 2019 um 12:38 Uhr

2019-07-12T12:38:38Z

← Nächstältere Version		Version vom 12. Juli 2019, 14:38 Uhr
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	\hspace{0.05cm}.$$		\hspace{0.05cm}.$$

	Mit dem interaktiven Applet  [[Applets:~~Dämpfung_von_Kupferkabeln_(SWF)~~\|Dämpfung von Kupferkabeln]]  können Sie sich den Dämpfungsverlauf von symmetrischen Leitungen und Koaxialkabeln mit unterschiedlichen Abmessungen ansehen und mit einem weiteren Applet das  [[Applets:Zeitverhalten_von_Kupferkabeln\|Zeitverhalten von Kupferkabeln]].		Mit dem interaktiven Applet  [[Applets:Dämpfung_von_Kupferkabeln\|Dämpfung von Kupferkabeln]]  können Sie sich den Dämpfungsverlauf von symmetrischen Leitungen und Koaxialkabeln mit unterschiedlichen Abmessungen ansehen und mit einem weiteren Applet das  [[Applets:Zeitverhalten_von_Kupferkabeln\|Zeitverhalten von Kupferkabeln]].
	<br clear=all>		<br clear=all>
	In der Grafik ist für die Leitungslängen  $l = 1 \ \rm km$,  $l = 2 \ \rm km$  und  $l = 4 \ \rm km$  bei  $\text{0.4 mm}$  Leitungsdurchmesser der Dämpfungsverlauf im Frequenzbereich bis  $1 \ \rm MHz$  dargestellt. Man erkennt aus diesem Diagramm:		In der Grafik ist für die Leitungslängen  $l = 1 \ \rm km$,  $l = 2 \ \rm km$  und  $l = 4 \ \rm km$  bei  $\text{0.4 mm}$  Leitungsdurchmesser der Dämpfungsverlauf im Frequenzbereich bis  $1 \ \rm MHz$  dargestellt. Man erkennt aus diesem Diagramm:

Guenter am 12. Juli 2019 um 12:36 Uhr

2019-07-12T12:36:39Z

← Nächstältere Version		Version vom 12. Juli 2019, 14:36 Uhr
Zeile 57:		Zeile 57:
	[[Datei:P_ID1487__Bei_T_1_1_S2_v1.png\|right\|frame\|Übermittlungsdienste und Teledienste bei ISDN]]		[[Datei:P_ID1487__Bei_T_1_1_S2_v1.png\|right\|frame\|Übermittlungsdienste und Teledienste bei ISDN]]
	'''Übermittlungsdienste'''  (englisch:  ''Bearer Services'')		'''Übermittlungsdienste'''  (englisch:  ''Bearer Services'')
	dienen dem Informationstransport und sichern die Datenübertragung und –vermittlung zwischen den Zugangsschnittstellen des Netzes. Dies entspricht Festlegungen in den drei ersten Schichten des [https://de.wikipedia.org/wiki/OSI-Modell OSI–Referenzmodells]:		dienen dem Informationstransport und sichern die Datenübertragung und –vermittlung zwischen den Zugangsschnittstellen des Netzes. Dies entspricht Festlegungen in den drei ersten Schichten des  [https://de.wikipedia.org/wiki/OSI-Modell OSI–Referenzmodells]:
	* $\rm PL$  (Physical Layer),		* $\rm PL$  (Physical Layer),
	* $\rm DL$  (Data Link Layer),und		* $\rm DL$  (Data Link Layer),und

Guenter am 12. Juli 2019 um 12:35 Uhr

2019-07-12T12:35:29Z

← Nächstältere Version		Version vom 12. Juli 2019, 14:35 Uhr
Zeile 220:		Zeile 220:
	==Entstehung und historische Entwicklung==		==Entstehung und historische Entwicklung==
	<br>		<br>
	Nachfolgend sind einige Daten zur historischen Entwicklung der digitalen Übertragungstechnik und Vermittlungstechnik – insbesondere von ISDN – zusammengestellt. Hierbei beschränken wir uns vorwiegend auf die Entwicklungen in Deutschland. Weitere Informationen hierüber findet man in [Sie02]<ref>Siegmund, G.: ''Technik der Netze''. 5. Auflage. Heidelberg: Hüthig, 2002.</ref>.		Nachfolgend sind einige Daten zur historischen Entwicklung der digitalen Übertragungstechnik und Vermittlungstechnik – insbesondere von ISDN – zusammengestellt. Hierbei beschränken wir uns vorwiegend auf die Entwicklungen in Deutschland. Weitere Informationen hierüber findet man in  [Sie02]<ref>Siegmund, G.: ''Technik der Netze''. 5. Auflage. Heidelberg: Hüthig, 2002.</ref>.
	*'''Um 1970'''    Weltweit wird die Notwendigkeit digitaler Teilnehmeranschlüsse erkannt; dies ist der Anfang der digitalen Übertragungstechnik mit Pulscodemodulation ~~(PCM)~~.		*'''Um 1970'''    Weltweit wird die Notwendigkeit digitaler Teilnehmeranschlüsse erkannt; dies ist der Anfang der digitalen Übertragungstechnik mit Pulscodemodulation.
	*'''1979'''    Entscheidung der Deutschen Bundespost (DBP), alle Vermittlungsstellen zu digitalisieren.		*'''1979'''    Entscheidung der Deutschen Bundespost (DBP), alle Vermittlungsstellen zu digitalisieren.
	*'''Um 1980'''    Erste ISDN–Spezifikation durch ''Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique'' (CCITT) – heute ''International Telecommunication Union'' (ITU).		*'''Um 1980'''    Erste ISDN–Spezifikation durch ''Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique'' (CCITT) – heute ''International Telecommunication Union'' (ITU).
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	*'''1984/85'''    Die DBP nimmt die ersten digitalen Fern– und Ortsvermittlungsstellen in Betrieb.		*'''1984/85'''    Die DBP nimmt die ersten digitalen Fern– und Ortsvermittlungsstellen in Betrieb.
	*'''1987'''    Start zweier ISDN–Pilotprojekte der DBP in Mannheim und Stuttgart.		*'''1987'''    Start zweier ISDN–Pilotprojekte der DBP in Mannheim und Stuttgart.
	*'''1989'''    ~~Beginn des offiziellen Betriebs~~ des nationalen ISDN ~~nach dem 1TR6–Standard~~ am 08.03. auf der CeBIT in Hannover; Spezifikation eines europaweit einheitlichen ISDN (''Euro–ISDN'').		*'''1989'''    Offizieller Betriebsbeginn des nationalen ISDN am 08.03. auf der CeBIT in Hannover; Spezifikation eines europaweit einheitlichen ISDN (''Euro–ISDN'').
	*'''1993/94'''    ISDN–Flächendeckung in den alten Ländern der Bundesrepublik Deutschland; Beginn des Breitband–ISDN-Pilotprojekts (ATM) der ~~inzwischen privatisierten~~ Deutschen Telekom.		*'''1993/94'''    ISDN–Flächendeckung in den alten Ländern der Bundesrepublik Deutschland; Beginn des Breitband–ISDN-Pilotprojekts (ATM) der Deutschen Telekom.
	*'''1995'''    Offizielle Einführung des europaweiten ISDN nach dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Subscriber_System_No._1 DSS1–Standard] (''Euro–ISDN'').		*'''1995'''    Offizielle Einführung des europaweiten ISDN nach dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Subscriber_System_No._1 DSS1–Standard] (''Euro–ISDN'').
	*'''1996'''    Einführung des Breitband–ISDN–Regeldienstes.		*'''1996'''    Einführung des Breitband–ISDN–Regeldienstes.
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	Die linke Grafik zeigt die Zunahme der ISDN–Teilnehmer in Deutschland (blaue Balken). Bereits 1999 wird die Zehnmillionen–Marke überschritten und 2002 gibt es schon 20 Millionen ISDN–Teilnehmer in Deutschland. Im Jahr 2004 sind schon die Hälfte aller Schmalbandkanäle digital, nachdem die Zahl der analogen Telefonanschlüsse schon ab 2000 deutlich weniger wurden.		Die linke Grafik zeigt die Zunahme der ISDN–Teilnehmer in Deutschland (blaue Balken).

	[[Datei:P_ID1493__Bei_T_1_1_S6_v1.png\|~~center~~\|frame\|Zahl der Schmalband- und Breitbandanschlüsse in Deutschland um das Jahr 2000]]		[[Datei:P_ID1493__Bei_T_1_1_S6_v1.png\|right\|frame\|Zahl der Schmalband- und Breitbandanschlüsse in Deutschland um das Jahr 2000]]

	Aus der Grafik kann man aber auch eine gewisse Sättigung (mathematisch ausgedrückt: eine negative zweite Ableitung) der ISDN–Kurve ablesen. Dies hängt unmittelbar mit der Erfolgsgeschichte von DSL (''Digital Subscriber Line'') zusammen, die etwa 2001 beginnt. Hierzu mehr im [[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/Allgemeine_Beschreibung_von_DSL#.23_.C3.9CBERBLICK_ZUM_ZWEITEN_HAUPTKAPITEL_.23\|zweiten Hauptkapitel]] dieses Buches.		*Bereits 1999 wird die Zehnmillionen–Marke überschritten und 2002 gibt es schon 20 Millionen ISDN–Teilnehmer in Deutschland.
			*Im Jahr 2004 sind schon die Hälfte aller Schmalbandkanäle digital, nachdem die Zahl der analogen Telefonanschlüsse schon ab 2000 deutlich weniger wurden.

			*Aus der Grafik kann man aber auch eine gewisse Sättigung (mathematisch ausgedrückt:  eine negative zweite Ableitung) der ISDN–Kurve ablesen.
			*Dies hängt unmittelbar mit der Erfolgsgeschichte von  '''DSL'''  (''Digital Subscriber Line'') zusammen, die etwa 2001 beginnt.


			Hierzu mehr im [[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/Allgemeine_Beschreibung_von_DSL#.23_.C3.9CBERBLICK_ZUM_ZWEITEN_HAUPTKAPITEL_.23\|zweiten Hauptkapitel]]  dieses Buches.
			<br clear=all>

Guenter am 12. Juli 2019 um 12:14 Uhr

2019-07-12T12:14:13Z

← Nächstältere Version		Version vom 12. Juli 2019, 14:14 Uhr
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	==Einige Grundlagen von PCM==		==Einige Grundlagen von PCM==
	<br>		<br>
	Das ISDN–Konzept basiert weitgehend auf der '''Pulscodemodulation''' (PCM), deren Grundzüge schon 1938 von [https://de.wikipedia.org/wiki/Alec_Reeves Alec Reeves] entwickelt wurden. Dieses wichtige Grundlagengebiet für die digitalen Modulation und die Digitalsignalübertragung wird im Buch [[Modulationsverfahren/Pulscodemodulation\|Modulationsverfahren]] detailliert beschrieben. Hier folgt eine kurze Zusammenfassung in Hinblick auf die Verwendung bei ISDN.		Das ISDN–Konzept basiert weitgehend auf der  '''Pulscodemodulation'''  (PCM), deren Grundzüge schon 1938 von  [https://de.wikipedia.org/wiki/Alec_Reeves Alec Reeves]  entwickelt wurden. Dieses wichtige Grundlagengebiet für die digitalen Modulation und die Digitalsignalübertragung wird im Buch  [[Modulationsverfahren/Pulscodemodulation\|Modulationsverfahren]]  detailliert beschrieben. Hier folgt eine kurze Zusammenfassung in Hinblick auf die Verwendung bei ISDN.

	[[Datei:P_ID1492__Bei_T_1_1_S5_v1.png\|center\|frame\|PCM-Blockschaltbild]]		[[Datei:P_ID1492__Bei_T_1_1_S5_v1.png\|center\|frame\|PCM-Blockschaltbild]]

	Die Grafik zeigt das Blockschaltbild des PCM–Übertragungssystems, das an die Gegebenheit bei ISDN angepasst ist. Man erkennt:		Die Grafik zeigt das Blockschaltbild des PCM–Übertragungssystems, das an die Gegebenheit bei ISDN angepasst ist. Man erkennt:
	*Das analoge (das heißt: wert– und zeitkontinuierliche) Quellensignal $q(t)$ wird durch die drei Funktionsblöcke '''Abtastung – Quantisierung – PCM–Codierung''' in das Binärsignal $q_{\rm C}(t)$ gewandelt. In der Grafik ist dies im oberen Signalpfad dargestellt.		*Das analoge (das heißt:  wert– und zeitkontinuierliche) Quellensignal  $q(t)$  wird durch die drei Funktionsblöcke  '''Abtastung – Quantisierung – PCM–Codierung'''  in das Binärsignal  $q_{\rm C}(t)$  gewandelt. In der Grafik ist dies im oberen Signalpfad dargestellt.
	*Der grau hinterlegte Block zeigt das ~~digitale~~ Übertragungssystem mit Sender, Kanalverzerrungen und Rauschaddition sowie dem Digitalempfänger, der unter anderem einen Entscheider beinhaltet. Das Kanalausgangssignal $v_{\rm C}(t)$ ist wie $q_{\rm C}(t)$ ein Binärsignal.		*Der grau hinterlegte Block zeigt das  &bdquo;Digitale Übertragungssystem”  mit Sender, Kanalverzerrungen und Rauschaddition sowie dem Digitalempfänger, der unter anderem einen Entscheider beinhaltet. Das Kanalausgangssignal  $v_{\rm C}(t)$  ist wie  $q_{\rm C}(t)$  ein Binärsignal.
	*Im unteren Zweig erkennt man den PCM–Decoder mit dem ~~immer noch~~ zeitdiskreten, nun aber höherstufigen Ausgangssignal $v_{\rm Q}(t)$. Anschließend folgt die '''Signalrekonstruktion''' zur Gewinnung des Analogsignals $v(t)$, wozu ein idealer, rechteckförmiger Tiefpass ausreicht.		*Im unteren Zweig erkennt man den PCM–Decoder mit dem zeitdiskreten, nun aber höherstufigen Ausgangssignal  $v_{\rm Q}(t)$. Anschließend folgt die  '''Signalrekonstruktion'''  zur Gewinnung des Analogsignals  $v(t)$, wozu ein idealer, rechteckförmiger Tiefpass ausreicht.
	*Für die Quantisierung gibt es empfängerseitig keine Entsprechung~~, das~~ heißt~~, die~~ beim Sender unvermeidbaren Quantisierungsfehler sind irreversibel. Deshalb gilt bei PCM wie bei jeder Form von Digitalsignalübertragung grundsätzlich $v(t) ≠ q(t)$.		*Für die Quantisierung gibt es empfängerseitig keine Entsprechung. Das heißt:  Die beim Sender unvermeidbaren Quantisierungsfehler sind irreversibel. Deshalb gilt bei PCM wie bei jeder Form von Digitalsignalübertragung grundsätzlich  $v(t) ≠ q(t)$.
	*Ein wichtiger Quantisierungsparameter ist die Stufenzahl $M = 2^N$, wobei $N$ die Anzahl der für einen Abtastwert erforderlichen Binärzeichen angibt. Je größer $N$ ist, desto weniger stark ist der störende Einfluss der Quantisierung und um so höher die Qualität des PCM–Systems.		*Ein wichtiger Quantisierungsparameter ist die Stufenzahl  $M = 2^N$, wobei  $N$  die Anzahl der für einen Abtastwert erforderlichen Binärzeichen angibt. Je größer  $N$  ist, desto weniger stark ist der störende Einfluss der Quantisierung und um so höher die Qualität des PCM–Systems.


	Alle diese Aussagen gelten für PCM allgemein. Nun werden die Besonderheiten der Pulscodemodulation bei ISDN genannt.		Alle diese Aussagen gelten für PCM allgemein. Nun werden die Besonderheiten der Pulscodemodulation bei ISDN genannt.


	{{GraueBox\|TEXT=		{{GraueBox\|TEXT=
	$\text{Pulscodemodulation bei ISDN:}$  Die Abtastung im Zeitabstand $T_{\rm A}$ erfolgt entsprechend dem [[Signaldarstellung/Zeitdiskrete_Signaldarstellung#Das_Abtasttheorem\|Abtasttheorem]]. Dieses besagt:		$\text{Pulscodemodulation bei ISDN:}$  Die Abtastung im Zeitabstand  $T_{\rm A}$  erfolgt entsprechend dem  [[Signaldarstellung/Zeitdiskrete_Signaldarstellung#Das_Abtasttheorem\|Abtasttheorem]]. Dieses besagt:
	*Besitzt das Spektrum $Q(f)$ des analogen Quellensignals Anteile bis zur Frequenz $f_{\rm NF, \hspace{0.05cm}max}$, so muss für die Abtastrate gelten:		*Besitzt das Spektrum  $Q(f)$  des analogen Quellensignals Anteile bis zur Frequenz  $f_{\rm NF, \hspace{0.05cm}max}$, so muss für die Abtastrate gelten:

	:$$f_{\rm A} = \frac{1}{T_{\rm A} } \ge 2 \cdot f_{\rm NF, \hspace{0.05cm}max}		:$$f_{\rm A} = \frac{1}{T_{\rm A} } \ge 2 \cdot f_{\rm NF, \hspace{0.05cm}max}
	\hspace{0.05cm}.$$		\hspace{0.05cm}.$$

	*ISDN–Telefonsignale enthalten Spektralanteile zwischen $300 \ \rm Hz$ und $3400 \ \rm Hz$ und die Abtastrate beträgt $f_{\rm A} = 8 \ \rm kHz$   ⇒   $T_{\rm A} = 125 \ \rm μs$. Somit ist das Abtasttheorem erfüllt.		*ISDN–Telefonsignale enthalten Spektralanteile zwischen  $300 \ \rm Hz$  und  $3400 \ \rm Hz$ und die Abtastrate beträgt  $f_{\rm A} = 8 \ \rm kHz$   ⇒   $T_{\rm A} = 125 \ \rm µ s$. Somit ist das Abtasttheorem erfüllt.


			Wie bereits erwähnt, führt die Quantisierung auf  $M$  mögliche Signalwerte zu irreversiblen Fehlern. Wegen der nachfolgenden binären PCM–Codierung wird für  $M$  stets eine Zweierpotenz gewählt. Damit lässt sich jeder der  $M$–stufigen Eingangswerte durch  $N = \log_2 \hspace{0.05cm} (M)$  Binärsymbole (Bit) darstellen.

	Wie bereits erwähnt, führt die Quantisierung auf $M$ mögliche Eingangswerte zu irreversiblen Fehlern. Wegen der nachfolgenden binären PCM–Codierung wird für $M$ stets eine Zweierpotenz gewählt. Damit lässt sich jeder der $M$–stufigen Eingangswerte durch $N = \log_2 \hspace{0.05cm} (M)$ Binärsymbole (Bit) darstellen. Bei dieser Dimensionierung ist zu beachten:		Bei dieser Dimensionierung ist zu beachten:
	*Das Quantisierungs–Signal–zu–Störleistungsverhältnis ist $ρ_{\rm Q} ≈ M^2 = 2^{2N}$. Diese Größe beschreibt das resultierende SNR $ρ_v$ an der Sinke unter der Voraussetzung, dass nicht zusätzlich noch Übertragungsfehler auftreten. Bei Berücksichtigung von Störungen (bzw. Rauschen) ist das Sinken–SNR $ρ_v$ stets kleiner als das Quantisierungs–SNR $ρ_{\rm Q}$.		*Das Quantisierungs–Signal–zu–Störleistungsverhältnis ist  $ρ_{\rm Q} ≈ M^2 = 2^{2N}$. Diese Größe beschreibt das resultierende SNR  $ρ_v$  an der Sinke unter der Voraussetzung, dass nicht zusätzlich noch Übertragungsfehler auftreten. Bei Berücksichtigung von Störungen  (bzw. Rauschen)  ist das Sinken–SNR  $ρ_v$  stets kleiner als das Quantisierungs–SNR  $ρ_{\rm Q}$.
	*Durch große Werte von $M$ bzw. $N$ kann man die PCM–Qualität auf Kosten des Aufwands, der Übertragungsrate und der damit erforderlichen HF–Bandbreite erhöhen. Bei ISDN wurde mit $N = 8$   ⇒   $M = 256$ ein (für die 1990er Jahre) guter Kompromiss zwischen wünschenswerter Qualität und erforderlicher Bitrate standardisiert.		*Durch große Werte von  $M$  bzw.  $N$  kann man die PCM–Qualität auf Kosten des Aufwands, der Übertragungsrate und der damit erforderlichen HF–Bandbreite erhöhen. Bei ISDN wurde mit  $N = 8$   ⇒   $M = 256$  ein (für die 1990er Jahre) guter Kompromiss zwischen wünschenswerter Qualität und erforderlicher Bitrate standardisiert.
	*Die ISDN–Bitrate (für jeden der beiden B–Kanäle) beträgt entsprechend den obigen Angaben $8 · 8000 \ \rm 1/s = 64 \ kbit/s$. Das Quantisierungs-SNR ist somit gleich		*Die ISDN–Bitrate (für jeden der beiden B–Kanäle) beträgt entsprechend den obigen Angaben  $8 · 8000 \ \rm 1/s = 64 \ kbit/s$. Das Quantisierungs-SNR ist somit gleich

	:$$\rho_{\rm Q} = 2^{16}\hspace{0.3cm}\Rightarrow \hspace{0.3cm}		:$$\rho_{\rm Q} = 2^{16}\hspace{0.3cm}\Rightarrow \hspace{0.3cm}
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	\hspace{0.05cm}.$$		\hspace{0.05cm}.$$

	*Bei CD–Qualität $(N = 16 \ ⇒ \ M = 65536)$ würde sich $10 · \lg ρ_{\rm Q} ≈ 96 \ \rm dB$ ergeben. Dazu müsste allerdings die Bitrate auf $128 \ \rm kbit/s$ verdoppelt werden.		*Bei CD–Qualität  $(N = 16 \ ⇒ \ M = 65536)$  würde sich  $10 · \lg ρ_{\rm Q} ≈ 96 \ \rm dB$  ergeben. Dazu müsste allerdings die Bitrate auf  $128 \ \rm kbit/s$  verdoppelt werden.


	Betrachten wir nun den grauen Block im PCM-Blockschaltbild. Bei ISDN beinhaltet der Sender keinen Modulator zur Frequenzumsetzung und der Empfänger keinen Demodulator. Das heißt: ISDN ist ein '''Basisbandübertragungssystem''' mit folgenden Besonderheiten:		Betrachten wir nun den grauen Block im PCM-Blockschaltbild. Bei ISDN beinhaltet der Sender keinen Modulator zur Frequenzumsetzung und der Empfänger keinen Demodulator. Das heißt:  ISDN ist ein  '''Basisbandübertragungssystem'''  mit folgenden Besonderheiten:
	*Beim ISDN–Übertragungssystem wird ein redundantes ternäres Sendesignal $s(t)$ verwendet, wobei auf der $S_0$–Schnittstelle (Hausanschluss) der modifizierte AMI–Code zum Einsatz kommt und auf der $U_{\rm K0}$–Schnittstelle (Zugangsnetz) ein 4B3T–Code.		*Beim ISDN–Übertragungssystem wird ein redundantes ternäres Sendesignal  $s(t)$  verwendet, wobei auf der  $S_0$–Schnittstelle (Hausanschluss) der modifizierte AMI–Code zum Einsatz kommt und auf der  $U_{\rm K0}$–Schnittstelle (Zugangsnetz) ein 4B3T–Code.
	*Die dominante Störung $n(t)$ ist das Nahnebensprechen von benachbarten Leitungspaaren. Viele der im Buch [[Digitalsignalübertragung]] für AWGN–Rauschen angegebenen Aussagen gelten bei dieser Störungsart nur bedingt.}}		*Die dominante Störung  $n(t)$  ist das Nahnebensprechen von benachbarten Leitungspaaren. Viele der im Buch  [[Digitalsignalübertragung]]  für AWGN–Rauschen angegebenen Aussagen gelten bei dieser Störungsart nur bedingt.}}