Übertragungsprinzipien

Übertragungsprinzipien bezeichnen die grundlegenden Konzepte und Methoden, nach denen Informationen von einem Sender zu einem Empfänger über ein Kommunikationsmedium übertragen werden. Sie betreffen sowohl die physikalische Übertragungsebene als auch die Art der Informationskodierung, die Modulation, die Fehlerkontrolle und die Nutzungsmechanismen des Kanals. Ziel ist es, eine möglichst zuverlässige, effiziente und zeitlich konsistente Übertragung zu ermöglichen.

Auf der physikalischen Ebene legen Übertragungsprinzipien fest, wie Signale über Leitungen, Funkkanäle, Glasfasern oder Lichtwellenleiter transportiert werden. Dazu gehören Impedanzanpassung, Rauscharme und die Wahl von Modulationstechniken (z. B. Amplituden-, Frequenz-, Phasenmodulation, sowie digitale Modulation wie QAM oder PSK).

Auf der Informationsebene umfassen sie Kodierung und Komprimierung zur Reduktion von Redundanz sowie Fehlererkennung und -korrektur (z. B. Paritätsprüfungen, Hamming-Codes, Reed-Solomon, LDPC). Quelle- und Kanalcodierung arbeiten zusammen, um eine gewünschte Zuverlässigkeit bei gegebener Bandbreite zu erreichen. Synchronisation, Timing und Verzögerungen werden ebenfalls in dieses Prinzipgeflecht einbezogen.

Multiplexing und Mehrfachzugriffstechniken ermöglichen die Übertragung mehrerer Signale über denselben Kanal, etwa durch zeitliche, frequenz- oder codebasierte Teilung (TDM, FDM, CDMA, OFDMA). Die Wahl der Prinzipien hängt von Anforderungen wie Bandbreite, Latenz, Energieverbrauch und Umgebungsbedingungen ab.

Anwendungsbereiche finden sich in drahtlosen Netzwerken, kabelgebundener Kommunikation, Glasfaserverbindungen, Satellitenkommunikation, Audio- und Videoübertragung sowie in Sensornetzwerken und der industriellen Automatisierung.