Beispiele von Nachrichtensystemen/Allgemeine Beschreibung von ISDN - Versionsgeschichte

Guenter am 15. Oktober 2022 um 12:55 Uhr

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Guenter am 13. Oktober 2022 um 12:52 Uhr

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Guenter am 13. Oktober 2022 um 12:08 Uhr

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Guenter am 12. Juli 2019 um 12:41 Uhr

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Guenter am 12. Juli 2019 um 12:38 Uhr

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Guenter am 12. Juli 2019 um 12:36 Uhr

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Guenter am 12. Juli 2019 um 12:14 Uhr

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Guenter am 12. Juli 2019 um 11:54 Uhr

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Guenter am 12. Juli 2019 um 10:50 Uhr

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Änderungen zeigen

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 ==Ziele und Merkmale von ISDN ==
 <br>
-Der seit Ende der 1980er Jahre etablierte Standard&nbsp; $\rm ISDN$&nbsp; (''Integrated Services Digital Network'')&nbsp; ist ein dienstintegriertes digitales Kommunikationsnetz mit dem Ziel,
+Der seit Ende der 1980er Jahre etablierte Standard&nbsp; $\rm ISDN$&nbsp; ("Integrated Services Digital Network")&nbsp; ist ein dienstintegriertes digitales Kommunikationsnetz mit dem Ziel,
-*die bis dahin übliche analoge Signalübertragung über Telefonleitungen zu digitalisieren und dadurch eine bessere Sprachqualität zu erzielen,
+#&nbsp; die bis dahin übliche analoge Signalübertragung über Telefonleitungen zu digitalisieren und dadurch eine bessere Sprachqualität zu erzielen,
-*die für die analoge Signalübertragung vorhandene Netzinfrasruktur – insbesondere die für teueres Geld über viele Jahre verlegten Kupferkabel – weiter zu nutzen,
+#&nbsp; die für die analoge Signalübertragung vorhandene Netzinfrasruktur – insbesondere die für teueres Geld über viele Jahre verlegten Kupferkabel – weiter zu nutzen,
-*verschiedene Informationsquellen wie Sprache, Texte, Daten und Videos, aber auch die aufkommende Multimediakommunikation in einem einzigen Netz zu integrieren,
+#&nbsp; verschiedene Informationsquellen wie Sprache,&nbsp; Texte,&nbsp; Daten,&nbsp;  Videos&nbsp; und die aufkommende Multimediakommunikation in einem einzigen Netz zu integrieren,
-*unterschiedliche Fernmeldedienste wie Telefonieren, Faxen, Internetsurfen und vieles mehr über das bestehende Leitungsnetz gleichzeitig zu ermöglichen,
+#&nbsp; unterschiedliche Fernmeldedienste wie Telefonieren,&nbsp; Faxen,&nbsp; Internetsurfen und vieles mehr über das bestehende Leitungsnetz gleichzeitig zu ermöglichen,
-*die Zahl der erforderlichen Leitungen möglichst gering zu halten, ohne dadurch die Qualität der Übertragung zu beeinträchtigen, und schließlich
+#&nbsp; die Zahl der erforderlichen Leitungen möglichst gering zu halten,&nbsp; ohne dadurch die Qualität der Übertragung zu beeinträchtigen,&nbsp; und schließlich
-*eine Datenrate von&nbsp; $\text{64 kbit/s}$&nbsp; bereitzustellen, die bei der ISDN&ndash;Einführung auch für den Datenverkehr als ausreichend angesehen wurde.
+#&nbsp; eine Datenrate von&nbsp; $\text{64 kbit/s}$&nbsp; bereitzustellen,&nbsp; die bei der ISDN&ndash;Einführung auch für den Datenverkehr als ausreichend angesehen wurde.
 Man unterscheidet bei ISDN zwischen
-*dem&nbsp; [[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/ISDN-Basisanschluss|ISDN-Basisanschluss]]&nbsp; mit zwei so genannten &nbsp;''B–Kanälen''&nbsp; (''Bearer Channels'')&nbsp; zu je&nbsp; $\text{64 kbit/s}$&nbsp; und einem&nbsp; ''D–Kanal''&nbsp; (''Data Channel'') mit&nbsp; $\text{16 kbit/s}$, und
+*dem&nbsp; [[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/ISDN-Basisanschluss|"ISDN-Basisanschluss"]]&nbsp; mit zwei so genannten &nbsp;"B–Kanälen"&nbsp; ("Bearer Channels")&nbsp; zu je&nbsp; $\text{64 kbit/s}$&nbsp; und einem&nbsp; "D–Kanal"&nbsp; ("Data Channel) mit&nbsp; $\text{16 kbit/s}$,&nbsp; und
-*dem&nbsp; [[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/ISDN–Primärmultiplexanschluss|ISDN–Primärmultiplexanschluss]]&nbsp; mit dreißig&nbsp; ''B–Kanälen'' sowie je einem Signalisierungs– und Synchronisationskanal, jeweils mit&nbsp; $\text{64 kbit/s}$.
 Durch Bündelung zweier Kanäle konnte die Datenrate auf&nbsp; $\text{128 kbit/s}$&nbsp; erhöht werden.
 *Seit der ISDN–Einführung im März 1989 wurde zudem die Qualität der Sprachübertragung sowie die Bitfehlerquote bei der Datenübermittlung stetig verbessert.
-*Durch das 1994 standardisierte&nbsp; [[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/Weiterentwicklungen_von_ISDN|Breitband–ISDN]]&nbsp; (''B–ISDN'') auf ATM–Basis sind auch noch deutlich höhere Datenraten möglich.
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 <br>
 Die verfügbaren ISDN–Dienste können in zwei Gruppen aufgeteilt werden:
 [[Datei:P_ID1487__Bei_T_1_1_S2_v1.png|right|frame|Übermittlungsdienste und Teledienste bei ISDN]]
-'''Übermittlungsdienste'''&nbsp; (englisch:&nbsp; ''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&nbsp; [https://de.wikipedia.org/wiki/OSI-Modell OSI–Referenzmodells]:
+#&nbsp; $\rm PL$&nbsp; ("Physical Layer"),
-*&nbsp;$\rm PL$&nbsp; (Physical Layer),
+#&nbsp; $\rm DL$&nbsp; ("Data Link Layer")&nbsp; ,und
-*&nbsp;$\rm DL$&nbsp; (Data Link Layer),und
+#&nbsp; $\rm NL$&nbsp; ("Network Layer").
 Zu den Übermittlungsdiensten gehören
-*'''leitungsvermittelte Dienste''', zum Beispiel
+*'''leitungsvermittelte Dienste''',&nbsp; zum Beispiel
-:Datenübertragung mit 64 kbit/s (auf dem S0–Bus oder über den Terminaladapter X21) sowie Audioübertragung (Sprache und Musik bis 3400 Hz) wie beim analogen Telefonnetz,
+:* Datenübertragung mit&nbsp; &nbsp; $\text{64 kbit/s}$&nbsp; $($auf dem S0–Bus oder über den Terminaladapter X21$)$&nbsp; sowie
-*'''paketvermittelte''' Dienste – zum Beispiel der Zugang zum Paketnetz im B–Kanal.
+*'''paketvermittelte Dienste''' – zum Beispiel
-'''Teledienste'''&nbsp; (englisch:&nbsp; ''Tele Services'') umfassen auch die Endeinrichtungen. Sie sind also Ende–zu–Ende–Dienste. Dazu gehören
+* vermittlungstechnische Funktionen und Protokolle in den Schichten&nbsp; '''1'''&nbsp; bis&nbsp; '''3''',&nbsp; sowie
-* vermittlungstechnische Funktionen und Protokolle in den Schichten 1 bis 3, sowie
-*Funktionen zur Steuerung der Kommunikationsprozesse in den Schichten 4 bis 7 des OSI–Referenzmodells.
+*Funktionen zur Steuerung der Kommunikationsprozesse in den Schichten&nbsp; '''4'''&nbsp; bis&nbsp; '''7'''&nbsp; des OSI–Referenzmodells.
 Die wichtigsten Teledienste sind:
-*ISDN–''Fernsprechen''&nbsp; mit einer Bandbreite von 3.1 kHz oder 7 kHz (bei B–ISDN) – auch mit Übergängen zum analogen Festnetz und zu Funknetzen,
+#&nbsp; ISDN–Fernsprechen&nbsp; mit einer Bandbreite von 3.1 kHz oder 7 kHz&nbsp;  $($bei Breitband–ISDN$)$&nbsp; – auch mit Übergängen zum analogen Festnetz und zu Funknetzen,
-*ISDN–''Teletext''&nbsp; mit 64 kbit/s und Übergängen zu den Telebox–Diensten (Briefkasten), T–Online–Diensten und Datex–L/P–Diensten,
+#&nbsp; ISDN–Teletext&nbsp; mit&nbsp; $\text{64 kbit/s}$&nbsp; und Übergängen zu den Telebox–Diensten&nbsp; $($Briefkasten$)$,&nbsp; T–Online–Diensten und Datex–L/P–Diensten,
-*ISDN–''Telefax'', z. B. Fernkopierer der Gruppe 4 mit Übergängen zur Gruppe 3,
+#&nbsp; ISDN–Telefax,&nbsp; z.B. Fernkopierer der Gruppe 4 mit Übergängen zur Gruppe 3,
-*ISDN–''Mixed Mode'', worunter man die gemischte, gleichzeitige Datenübertragung von Texten und Bildern versteht,
+#&nbsp; ISDN–Mixed Mode,&nbsp; worunter man die gemischte,&nbsp; gleichzeitige Datenübertragung von Texten und Bildern versteht,
-*ISDN–''T–Online''&nbsp; mit 64 kbit/s und Übergängen zu T–Online im analogen Telefonnetz sowie zu Telefax der Gruppe 3 und 4,
+#&nbsp; ISDN–T–Online&nbsp; mit&nbsp; $\text{64 kbit/s}$&nbsp; und Übergängen zu T–Online im analogen Telefonnetz sowie zu Telefax der Gruppe 3 und 4,
-*''Videotelefonie''&nbsp; – in der Praxis allerdings lediglich als langsame Bewegtbildübertragung möglich,
+#&nbsp; Videotelefonie&nbsp; – in der Praxis allerdings lediglich als langsame Bewegtbildübertragung möglich,
-*''Datenkommunikation''&nbsp; mit standardisierten Protokollen, wie z. B. der Dateientransfer mit FTAM (vergleichbar, aber technisch nicht identisch zum Internet–Dienst FTP).
+#&nbsp; Datenkommunikation&nbsp; mit Standard&ndash;Protokollen,&nbsp; wie z.B. der Dateientransfer mit FTAM&nbsp; $($vergleichbar,&nbsp; aber technisch nicht identisch zum Internet–Dienst&nbsp; "FTP").
 {{BlaueBox|TEXT=
 $\text{Fazit:}$&nbsp;
-Die&nbsp; '''Dienstmerkmale'''&nbsp; als Teilmengen eines Dienstes lassen sich in drei Kategorien unterteilen:
+Die&nbsp; "'''Dienstmerkmale'''"&nbsp; als Teilmengen eines Dienstes lassen sich in drei Kategorien unterteilen:
-#''Anschluss–Dienstmerkmale:'' &nbsp; Wähl– oder Festverbindung, Leitungs– oder Paketvermittlung sowie die Endgeräteauswahl auf dem S0–Bus,
+:* "'''Anschluss–Dienstmerkmale'''":&nbsp; Wähl– oder Festverbindung,&nbsp; Leitungs– oder Paketvermittlung sowie die Endgeräteauswahl auf dem S0–Bus,
-#''Verbindungs–Dienstmerkmale:'' &nbsp; schneller Verbindungsaufbau oder Konferenzverbindung,
-#''Informations–Dienstmerkmal:''&nbsp;  Veranstaltungshinweise, Identifizieren anderer Teilnehmer, Anzeige von Gebühren und Tarifen.}}
+:* "'''Verbindungs–Dienstmerkmale'''":&nbsp; schneller Verbindungsaufbau oder Konferenzverbindung,

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-Zum Zeitpunkt der letzten Überarbeitung dieses Buches&nbsp;  (2017)&nbsp;  darf aber nicht verschwiegen werden:
+Zum Zeitpunkt der letzten Überarbeitung dieses Buches&nbsp;  $\rm (2017)$&nbsp;  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,&nbsp;  ISDN 2018 abzuschalten und durch das&nbsp; "Next Generation Network"&nbsp; $\rm (NGN)$&nbsp; mit paketvermittelter Netzinfrastruktur zu ersetzten.

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 == # ÜBERBLICK ZUM ERSTEN HAUPTKAPITEL # ==
 <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&nbsp; $\rm  (ISDN)$&nbsp; war das erste einheitliche digitale Netz für Sprache,&nbsp; Texte,&nbsp; Daten,&nbsp; Bilder,&nbsp; Video und Multimediakommunikation.&nbsp; 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,
 *eine schnellere Übertragung,
 *eine bessere Sprachqualität, und
 *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.&nbsp; Insbesondere werden behandelt:
-*eine allgemeine Beschreibung von ISDN,
+Zum Zeitpunkt der letzten Überarbeitung dieses Buches&nbsp;  (2017)&nbsp;  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,&nbsp;  ISDN 2018 abzuschalten und durch das&nbsp; "Next Generation Network"&nbsp; $\rm (NGN)$&nbsp; 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.
+&rArr; &nbsp; Wir haben uns trotzdem entschieden,&nbsp; dieses Anfang der 2000er Jahre hochaktuelle Kapitel weiterhin&nbsp; &ndash; wenn auch deutlich verkürzt &ndash;&nbsp;  im&nbsp;  $\rm LNTwww$&nbsp; zu belassen.&nbsp; Es fehlt zwar die Tagesaktualität,&nbsp; es ist nun eher ein technikgeschichtlicher Beitrag.
 ==Ziele und Merkmale von ISDN ==

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

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      \hspace{0.05cm}.$$
-Mit dem interaktiven Applet&nbsp; [[Applets:Dämpfung_von_Kupferkabeln_(SWF)|Dämpfung von Kupferkabeln]]&nbsp; können Sie sich den Dämpfungsverlauf von symmetrischen Leitungen und Koaxialkabeln mit unterschiedlichen Abmessungen ansehen und mit einem weiteren Applet das&nbsp;  [[Applets:Zeitverhalten_von_Kupferkabeln|Zeitverhalten von Kupferkabeln]].
+Mit dem interaktiven Applet&nbsp; [[Applets:Dämpfung_von_Kupferkabeln|Dämpfung von Kupferkabeln]]&nbsp; können Sie sich den Dämpfungsverlauf von symmetrischen Leitungen und Koaxialkabeln mit unterschiedlichen Abmessungen ansehen und mit einem weiteren Applet das&nbsp;  [[Applets:Zeitverhalten_von_Kupferkabeln|Zeitverhalten von Kupferkabeln]].
 <br clear=all>
 In der Grafik ist für die Leitungslängen&nbsp; $l = 1 \ \rm km$,&nbsp; $l = 2 \ \rm km$&nbsp; und&nbsp; $l = 4 \ \rm km$&nbsp; bei &nbsp;$\text{0.4 mm}$&nbsp; Leitungsdurchmesser der Dämpfungsverlauf im Frequenzbereich bis&nbsp; $1 \ \rm MHz$&nbsp; dargestellt. Man erkennt aus diesem Diagramm:

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 ==Entstehung und historische Entwicklung==
 <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&nbsp; [Sie02]<ref>Siegmund, G.: ''Technik der Netze''. 5. Auflage. Heidelberg: Hüthig, 2002.</ref>.
-*'''Um 1970''' &nbsp;&nbsp;	Weltweit wird die Notwendigkeit digitaler Teilnehmeranschlüsse erkannt; dies ist der Anfang der digitalen Übertragungstechnik mit Pulscodemodulation (PCM).
+*'''Um 1970''' &nbsp;&nbsp;	Weltweit wird die Notwendigkeit digitaler Teilnehmeranschlüsse erkannt; dies ist der Anfang der digitalen Übertragungstechnik mit Pulscodemodulation.
 *'''1979''' &nbsp;&nbsp;	Entscheidung der Deutschen Bundespost (DBP), alle Vermittlungsstellen zu digitalisieren.
 *'''Um 1980''' &nbsp;&nbsp;		Erste ISDN–Spezifikation durch ''Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphique'' (CCITT) – heute ''International Telecommunication Union'' (ITU).
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 *'''1984/85''' &nbsp;&nbsp;	Die DBP nimmt die ersten digitalen Fern– und Ortsvermittlungsstellen in Betrieb.
 *'''1987''' &nbsp;&nbsp;		Start zweier ISDN–Pilotprojekte der DBP in Mannheim und Stuttgart.
-*'''1989''' &nbsp;&nbsp;	 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''' &nbsp;&nbsp;	 Offizieller Betriebsbeginn des nationalen ISDN am 08.03. auf der CeBIT in Hannover; Spezifikation eines europaweit einheitlichen ISDN (''Euro–ISDN'').
-*'''1993/94''' &nbsp;&nbsp;	 ISDN–Flächendeckung in den alten Ländern der Bundesrepublik Deutschland; Beginn des Breitband–ISDN-Pilotprojekts (ATM) der inzwischen privatisierten Deutschen Telekom.
+*'''1993/94''' &nbsp;&nbsp;	 ISDN–Flächendeckung in den alten Ländern der Bundesrepublik Deutschland; Beginn des Breitband–ISDN-Pilotprojekts (ATM) der Deutschen Telekom.
 *'''1995''' &nbsp;&nbsp;	 Offizielle Einführung des europaweiten ISDN nach dem [https://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Subscriber_System_No._1 DSS1–Standard] (''Euro–ISDN'').
 *'''1996''' &nbsp;&nbsp;	 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.

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 ==Einige Grundlagen von PCM==
 <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&nbsp; '''Pulscodemodulation'''&nbsp; (PCM), deren Grundzüge schon 1938 von&nbsp; [https://de.wikipedia.org/wiki/Alec_Reeves Alec Reeves]&nbsp; entwickelt wurden. Dieses wichtige Grundlagengebiet für die digitalen Modulation und die Digitalsignalübertragung wird im Buch&nbsp; [[Modulationsverfahren/Pulscodemodulation|Modulationsverfahren]]&nbsp; 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]]
 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: &nbsp;wert– und zeitkontinuierliche) Quellensignal&nbsp; $q(t)$&nbsp; wird durch die drei Funktionsblöcke&nbsp; '''Abtastung – Quantisierung – PCM–Codierung'''&nbsp; in das Binärsignal&nbsp; $q_{\rm C}(t)$&nbsp; 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&nbsp; &bdquo;Digitale Übertragungssystem&rdquo;&nbsp; mit Sender, Kanalverzerrungen und Rauschaddition sowie dem Digitalempfänger, der unter anderem einen Entscheider beinhaltet. Das Kanalausgangssignal&nbsp; $v_{\rm C}(t)$&nbsp; ist wie&nbsp; $q_{\rm C}(t)$&nbsp; 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&nbsp; $v_{\rm Q}(t)$. Anschließend folgt die&nbsp; '''Signalrekonstruktion'''&nbsp; zur Gewinnung des Analogsignals&nbsp; $v(t)$, 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:&nbsp; Die beim Sender unvermeidbaren Quantisierungsfehler sind irreversibel. Deshalb gilt bei PCM wie bei jeder Form von Digitalsignalübertragung grundsätzlich&nbsp; $v(t) ≠ q(t)$.
-*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&nbsp; $M = 2^N$, wobei&nbsp; $N$&nbsp; die Anzahl der für einen Abtastwert erforderlichen Binärzeichen angibt. Je größer&nbsp; $N$&nbsp; 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.
 {{GraueBox|TEXT=
-$\text{Pulscodemodulation bei ISDN:}$&nbsp; Die Abtastung im Zeitabstand $T_{\rm A}$ erfolgt entsprechend dem [[Signaldarstellung/Zeitdiskrete_Signaldarstellung#Das_Abtasttheorem|Abtasttheorem]]. Dieses besagt:
+$\text{Pulscodemodulation bei ISDN:}$&nbsp; Die Abtastung im Zeitabstand&nbsp; $T_{\rm A}$&nbsp; erfolgt entsprechend dem&nbsp; [[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&nbsp; $Q(f)$&nbsp; des analogen Quellensignals Anteile bis zur Frequenz&nbsp; $f_{\rm NF, \hspace{0.05cm}max}$, so muss für die Abtastrate gelten:
 :$$f_{\rm A} = \frac{1}{T_{\rm A} } \ge  2 \cdot f_{\rm NF,  \hspace{0.05cm}max}
      \hspace{0.05cm}.$$
-*ISDN–Telefonsignale enthalten Spektralanteile zwischen $300 \ \rm Hz$ und $3400 \ \rm Hz$ und die Abtastrate beträgt $f_{\rm A} = 8 \ \rm kHz$    &nbsp; ⇒  &nbsp;  $T_{\rm A} = 125 \ \rm μs$. Somit ist das Abtasttheorem erfüllt.
+*ISDN–Telefonsignale enthalten Spektralanteile zwischen&nbsp; $300 \ \rm Hz$&nbsp; und&nbsp; $3400 \ \rm Hz$ und die Abtastrate beträgt&nbsp; $f_{\rm A} = 8 \ \rm kHz$    &nbsp; ⇒  &nbsp;  $T_{\rm A} = 125 \ \rm &micro; s$. Somit ist das Abtasttheorem erfüllt.
-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&nbsp; $ρ_{\rm Q} ≈ M^2 = 2^{2N}$. Diese Größe beschreibt das resultierende SNR&nbsp; $ρ_v$&nbsp; an der Sinke unter der Voraussetzung, dass nicht zusätzlich noch Übertragungsfehler auftreten. Bei Berücksichtigung von Störungen&nbsp; (bzw. Rauschen)&nbsp; ist das Sinken–SNR&nbsp; $ρ_v$&nbsp; stets kleiner als das Quantisierungs–SNR&nbsp; $ρ_{\rm Q}$.
-*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 $N = 8$ &nbsp;  ⇒  &nbsp; $M = 256$ ein (für die 1990er Jahre) guter Kompromiss zwischen wünschenswerter Qualität und erforderlicher Bitrate standardisiert.
+*Durch große Werte von&nbsp; $M$&nbsp; bzw.&nbsp; $N$&nbsp; kann man die PCM–Qualität auf Kosten des Aufwands, der Übertragungsrate und der damit erforderlichen HF–Bandbreite erhöhen. Bei ISDN wurde mit&nbsp; $N = 8$ &nbsp;  ⇒  &nbsp; $M = 256$&nbsp; 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&nbsp; $8 · 8000 \ \rm 1/s = 64 \ kbit/s$. Das Quantisierungs-SNR ist somit gleich
 :$$\rho_{\rm Q} = 2^{16}\hspace{0.3cm}\Rightarrow \hspace{0.3cm}
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      \hspace{0.05cm}.$$
-*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&nbsp; $(N = 16 \ ⇒ \ M = 65536)$&nbsp; würde sich&nbsp; $10 · \lg ρ_{\rm Q} ≈ 96 \ \rm dB$&nbsp; ergeben. Dazu müsste allerdings die Bitrate auf&nbsp; $128 \ \rm kbit/s$&nbsp; 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:&nbsp; ISDN ist ein &nbsp;'''Basisbandübertragungssystem'''&nbsp; 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&nbsp; $s(t)$&nbsp; verwendet, wobei auf der&nbsp; $S_0$–Schnittstelle (Hausanschluss) der modifizierte AMI–Code zum Einsatz kommt und auf der&nbsp; $U_{\rm K0}$–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&nbsp; $n(t)$&nbsp; ist das Nahnebensprechen von benachbarten Leitungspaaren. Viele der im Buch&nbsp; [[Digitalsignalübertragung]]&nbsp; für AWGN–Rauschen angegebenen Aussagen gelten bei dieser Störungsart nur bedingt.}}

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 *In der Grafik ist dieser ISDN–relevante Bereich gelb hinterlegt. Bei&nbsp; $f = 120 \ \rm kHz$&nbsp; und&nbsp; $l = 4 \ \rm km$&nbsp; beträgt die Dämpfung ca.&nbsp; $37 \ \rm dB$, ist also im Vergleich zum breitbandigen&nbsp; [[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/Allgemeine_Beschreibung_von_DSL#.23_.C3.9CBERBLICK_ZUM_ZWEITEN_HAUPTKAPITEL_.23|DSL]]&nbsp; (''Digital Subscriber Line'')&nbsp; eher moderat. Das bedeutet: &nbsp; Für ISDN ist die Kabeldämpfung unkritisch.
 *Der obige Dämpfungsverlauf gilt nur für das Übertragungsmedium „Zweidrahtleitung”. Im ISDN–Zugangsnetz gibt es aber daneben auch Übertrager mit der Konsequenz, dass darüber Gleichsignalanteile nicht übertragen werden können.
-*Für das ISDN–System bedeutet diese Tatsache, dass im Zugangsnetz (auf dem $\rm U_{\rm K0}$–Bus) durch eine Leitungscodierung – genauer gesagt durch den [[Digitalsignalübertragung/Blockweise_Codierung_mit_4B3T-Codes|4B3T–Code]] – die Gleichsignalfreiheit des Sendesignals gewährleistet werden muss.
+*Für das ISDN–System bedeutet diese Tatsache, dass im Zugangsnetz&nbsp;  (auf dem&nbsp;  $\rm U_{\rm K0}$–Bus)&nbsp; durch eine Leitungscodierung – genauer gesagt durch den&nbsp; [[Digitalsignalübertragung/Blockweise_Codierung_mit_4B3T-Codes|4B3T–Code]]&nbsp; – die Gleichsignalfreiheit des Sendesignals gewährleistet werden muss.
-*Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass bei Zweidrahtleitungen in Kabelbündeln das [[Lineare_zeitinvariante_Systeme/Eigenschaften_von_Kupfer–Doppeladern#St.C3.B6rungen_auf_Zweidrahtleitungen|Nebensprechen von benachbarten Adern]] die dominante Störquelle darstellt und nicht etwa das thermische Rauschen wie bei einem Koaxialkabelsystem.
+*Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass bei Zweidrahtleitungen in Kabelbündeln das&nbsp; [[Lineare_zeitinvariante_Systeme/Eigenschaften_von_Kupfer–Doppeladern#St.C3.B6rungen_auf_Zweidrahtleitungen|Nebensprechen von benachbarten Adern]]&nbsp; die dominante Störquelle darstellt und nicht etwa das thermische Rauschen wie bei einem Koaxialkabelsystem.
 *Deshalb kann hier die Bitfehlerwahrscheinlichkeit nicht durch eine Erhöhung der Sendeleistung abgesenkt werden, da man durch einen höheren Pegel das Störsignal (für andere Doppeladern) in gleicher Weise verstärken würde wie das Nutzsignal.
-*Von den Nebensprechstörungen ist '''Nahnebensprechen''' kritischer als Fernnebensprechen. Nahnebensprechen ergibt sich, wenn zwei benachbarte Doppeladern in unterschiedliche Richtung betrieben werden, so dass der gestörte Empfänger örtlich nahe beim störenden Sender liegt. Dagegen wird bei Fernnebensprechen die induzierte Störleistung durch die Kabeldämpfung merklich abgeschwächt und hat so geringere Auswirkungen.
+*Von den Nebensprechstörungen ist&nbsp; '''Nahnebensprechen'''&nbsp; kritischer als Fernnebensprechen. Nahnebensprechen ergibt sich, wenn zwei benachbarte Doppeladern in unterschiedliche Richtung betrieben werden, so dass der gestörte Empfänger örtlich nahe beim störenden Sender liegt. Dagegen wird bei Fernnebensprechen die induzierte Störleistung durch die Kabeldämpfung merklich abgeschwächt und hat so geringere Auswirkungen.
 ==Vierdraht– und Zweidrahtübertragung==
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-Eine Kommunikationsverbindung arbeitet meist – so auch bei ISDN – im '''Vollduplexbetrieb''', das heißt, die beiden Kommunikationspartner senden kontinuierlich und unabhängig voneinander. Um diese Betriebsart zu gewährleisten, sind verschiedene Varianten möglich, die in der Grafik dargestellt sind. Die Sende– und Empfangseinrichtung beim Kunden (Teilnehmer A) wird als ''Network Termination'' (NT) bezeichnet, die entsprechende Gegenstelle in der Ortsvermittlungsstelle heißt ''Line Termination'' (LT).
+Eine Kommunikationsverbindung arbeitet meist – so auch bei ISDN – im&nbsp; '''Vollduplexbetrieb''', das heißt, die beiden Kommunikationspartner senden kontinuierlich und unabhängig voneinander.
+*Um diese Betriebsart zu gewährleisten, sind verschiedene Varianten möglich, die in der Grafik dargestellt sind.
-[[Datei:P_ID1491__Bei_T_1_1_S4_v1.png|center|frame|Vierdraht- und Zweidrahtübertragung]]
+*Die Sende– und Empfangseinrichtung beim Kunden&nbsp; $($Teilnehmer&nbsp; $\rm A)$&nbsp; wird als ''Network Termination''&nbsp; (NT) bezeichnet,
+*die entsprechende Gegenstelle in der Ortsvermittlungsstelle heißt ''Line Termination'' (LT).
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 $\text{Fazit:}$&nbsp;
-*Bei der '''Vierdrahtübertragung''' kann es über die ersten Meter der Leitung durch induktive oder kapazitive Kopplungen zu ''Nahnebensprechen'' (siehe vorherige Seite) kommen, das heißt, der Sender stört den eigenen Empfänger.
+*Bei der&nbsp; '''Vierdrahtübertragung'''&nbsp; kann es über die ersten Meter der Leitung durch induktive oder kapazitive Kopplungen zu ''Nahnebensprechen'' (siehe vorherige Seite) kommen, das heißt, der Sender stört den eigenen Empfänger.
-*Bei der '''Zweidrahtvariante''' ist die interne Reflexion des Sendesignals in den (eigenen) Empfänger die dominante Störungsursache, die bei schmalbandigen Sendesignalen (beispielsweise Sprache) durch eine [[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/ISDN-Basisanschluss#Richtungstrennungsverfahren|Gabelschaltung]] vermieden oder vermindert werden kann. Bei Breitbandsignalen sind zusätzlich aufwändige adaptive Verfahren zur Echokompensation erforderlich.}}
+*Bei der&nbsp; '''Zweidrahtvariante'''&nbsp; ist die interne Reflexion des Sendesignals in den (eigenen) Empfänger die dominante Störungsursache, die bei schmalbandigen Sendesignalen (beispielsweise Sprache) durch eine&nbsp; [[Beispiele_von_Nachrichtensystemen/ISDN-Basisanschluss#Richtungstrennungsverfahren|Gabelschaltung]]&nbsp; vermieden oder vermindert werden kann. Bei Breitbandsignalen sind zusätzlich aufwändige adaptive Verfahren zur Echokompensation erforderlich.}}