Digitalübertragung

Digitalübertragung bezeichnet die Übermittlung von Informationen in diskreten Werten, üblicherweise Bits, über einen Kommunikationskanal. Im Gegensatz zur analogen Übertragung werden Daten nicht kontinuierlich, sondern diskret codiert übertragen und am Empfang decodiert. Ziel ist eine zuverlässige, fehlerarme Übertragung bei möglichst hoher Bitrate.

Auf der physischen Ebene unterscheiden Techniken zwischen Basisbandübertragung, bei der das Rohsignal direkt übertragen wird, und Passbandübertragung, bei der das Signal durch Modulation auf eine Trägerfrequenz transportiert wird. Um die Synchronisation zwischen Sender und Empfänger sicherzustellen, kommen Codierungs- und Taktsignale zum Einsatz. Typische Linienkodierungen umfassen NRZ, NRZI oder Manchester-Codierung.

Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit werden Fehlererkennungs- und -korrekturverfahren eingesetzt, zum Beispiel CRC oder Reed-Solomon-Codierung. Für längere Übertragungsstrecken und höhere Bitraten nutzt man digitale Modulationstechniken wie ASK, PSK oder Quadraturamplitudenmodulation (QAM). In optischen Leitungen erfolgt die Übertragung durch Modulation des Trägers, häufig in Glasfaser, mit sehr hohen Bitraten.

Mehrere Kanäle werden oft multiplexed, etwa durch Time-Division-Multiplexing (TDM) oder Wellenlängenmultiplexing (WDM) in der Glasfasertechnik. Auf Protokollebene bestimmen Standards der IEEE (z. B. Ethernet IEEE 802.3) und ITU-T die Formen der digitalen Übertragung in Netzen.

Wichtige Leistungskenngrößen sind Bitrate, Bitfehlerquote (BER), Latenz und Jitter, sowie die benötigte Bandbreite. Ziel ist eine robuste Übertragung unter Berücksichtigung von Dämpfung, Rauschen und Verzerrung.