Datenübertragungsprotokolle

Datenübertragung ist der Prozess der Übermittlung von digitalen oder analogen Informationen zwischen zwei oder mehreren Geräten über ein Übertragungsmedium. Sie umfasst Codierung, Modulation, Synchronisation und Fehlerbehandlung, sowie die Organisation der Daten in Pakete oder Bits. Ziel ist es, Informationen zuverlässig, effizient und zeitgerecht zu übertragen.

Übertragungsmedien schließen drahtgebundene Wege wie Kupferleitungen und Glasfaserkabel sowie drahtlose Kanäle wie Funk- und Mobilkommunikation ein. Die Geschwindigkeit der Übertragung wird üblicherweise in Bit pro Sekunde gemessen; moderne Netze erreichen Gigabit- oder sogar Terabit-Geschwindigkeiten. Latenz, Jitter und Bandbreite beeinflussen die wahrgenommene Reaktionsfähigkeit von Kommunikationssystemen.

Es gibt verschiedene Übertragungsarten: Serielle Übertragung sendet Bitfolge nacheinander, während parallele Übertragung mehrere Bits gleichzeitig übertragen kann. Synchrone Übertragung verwendet eine Taktquelle, asynchrone Übertragung arbeitet ohne feste Taktung. Duplex-Systeme ermöglichen beidseitige Kommunikation; Vollduplex bedeutet gleichzeitige Übertragung in beide Richtungen, Halbduplex wechselt die Richtung.

Zur Fehlererkennung werden Mechanismen wie Parität, Checksummen und CRC eingesetzt. Fehlerkorrektur kann durch Wiederholung, ARQ-Protokolle oder Vorwärtsfehlerkorrektur erfolgen. Protokolle auf höheren Schichten, wie TCP/IP, regeln Fragmentierung, Flusskontrolle und Fehlerhandhabung in Netzwerken.