AlsTelekommunikation (kurzTK, vonaltgriechischτηλέtilé, deutsch‚fern‘ undlateinischcommunicare‚gemeinsam machen, mitteilen‘) oderFernmeldewesen wird jeglicher Austausch vonInformationen und Daten über eine räumliche Distanz hinweg bezeichnet.
Telekommunikation ist erforderlich, sobald sich derAbsender undEmpfänger einer Information gegenseitig außer Ruf- oder Sichtweite befinden. Sie dient damit der Raum- und auch der Zeitüberbrückung. ZwecksNachrichtenübertragung benötigen Absender und Empfänger einMedium oderKommunikationsmittel, das die zu übertragende Information transportiert. Nach§ 3 Nr. 59TKG ist Telekommunikation der technische Vorgang des Aussendens, Übermittelns und Empfangens vonSignalen mittelsTelekommunikationsanlagen. Unter letzteren versteht § 3 Nr. 60 TKG „technische Einrichtungen oder Systeme, die alsNachrichten identifizierbare elektromagnetische oder optische Signale senden, übertragen, vermitteln, empfangen, steuern oder kontrollieren können“.
Das zum Fremdwort „Telekommunikation“ gehörende deutsche Wort istFernmeldewesen. Es wird aber seit Mitte der 1990er-Jahre praktisch nur noch bei militärischen Einrichtungen und im Katastrophenschutz verwendet (im Katastrophenschutz wird neuerdings oft auch von „Information und Kommunikation“ (IuK), gesprochen) und ist in derUmgangssprache fast völlig verschwunden, da besonders die auf diesem Gebiet tätigen Unternehmen das Wort „Telekommunikation“ verwenden.
Im engeren Sinne wird heute Telekommunikation alsDatenaustausch unter Verwendung vonElektrotechnik,Elektronik, Funktechnik und anderer neuzeitlicherÜbertragungstechnologie verstanden. Die ersten Telekommunikationsdienste in diesem Sinne warenTelegrafie (Fernschreiben) undTelefonie, auchFernmelden genannt. Vor dem Aufkommen von Computern gab es bereits alsFernwirken bezeichneteDatenübertragungsdienste zur Steuerung von Anlagen. Telekommunikationseinrichtungen sind heute ein elementarer Bestandteil derInfrastruktur. Aus diesem Grund ist zur Vermeidung räumlicher Disparitäten ihre Bereitstellung eine Gemeinschaftsaufgabe derRaumentwicklung (also in der Praxis eine Staatsaufgabe).
Seit Beginn der Liberalisierung (in Deutschland ab 1. Juli 1989) werden Telekommunikationsdienste im Wettbewerb erbracht, dieGrundversorgung wird durch eineUniversaldienstverpflichtung gewährleistet. Verschiedene Betreiber haben seither eigene Netze für die Übertragung und Knoten für die Verteilung eingerichtet oder entsprechende Teile anderer Netze unter Vertrag.
Als erste Formen der Telekommunikation geltenBoten oder Kuriere, die mündliche oder schriftliche Nachrichten überbrachten, sowieRauchzeichen undTrommelsignale.[1] Rauchzeichen, Feuerzeichen und Trommelsignale zwecks Nachrichtenübermittlung gab es bereits in derUrgeschichte.
Alle großen Kulturvölker, von denAzteken bis zu denRömern, verwendeten so genannteVexilloide (lateinischvexillum, „Fahne“), eine frühe Art derStandarte. Diese mit Emblemen aus Holz, Metall oder Leder verzierten Stangen fand man bereits als Abbildungen auf 5500 Jahre altenaltägyptischen Tonwaren.Aischylos beschrieb in derOrestie im Jahre 458vor Christus die Feuerpost (Fackelpost), mit deren Hilfe imTrojanischen Krieg 1148 v. Chr. die Nachricht von der EinnahmeTrojas verbreitet wurde.[2] Etwa 1000 v. Chr. gab es die ersteTaubenpost durchBrieftauben.[3] Der BotePheidippides überbrachte im August 490 v. Chr. nach derSchlacht bei Marathon die Nachricht vomSieg über die Perser und war damit Vorläufer des heutigenMarathonlaufs. Im Jahre 405 v. Chr. kam erstmals derHeliograf (Spiegeltelegraf) zum Einsatz. Imrömischen Reich verwendeten die Römer auf demLimes bis zum 6. Jahrhundertnach Christus Spiegel, Rauch, Feuersignale oder Posaunenstöße (lateinischtubae) als Alarmzeichen.Flavius Vegetius Renatus erläuterte im 4. Jahrhundert nach Christus in seinemAbriss des Militärwesens (lateinischEpitoma rei militaris): „Wenn Truppen getrennt sind, zeigen sie bei Nacht durch Feuer, bei Tag durch Rauch den Bundesgenossen an, was auf andere Weise nicht übermittelt werden kann.“[4] ImSpätmittelalter und in derfrühen Neuzeit setzte manKreidfeuer oderLärmfeuer zur Signalisierung herannahender Gefahren ein.
Die vonRobert Hooke 1684 angestellten Überlegungen zuroptischen Telegrafie ließen sich zunächst nicht realisieren,[5]Christoph Ludwig Hoffmanns Versuche aus 1782 gerieten in Vergessenheit. ErstClaude Chappe gelang 1794 eine 270 Kilometer lange optische Telegrafenlinie zwischenParis undLille. Die im April 1833 durchCarl Friedrich Gauß undWilhelm Eduard Weber erfundene elektrischeTelegrafie erhielt mit dem vonSamuel Morse im April 1838 konstruierten und 1844 verbessertenSchreibtelegrafen wichtige Impulse. Am 24. Mai 1844 sandte Morse die erste Telegrafie vonWashington, D.C. nachBaltimore. Für die telegrafisch übermittelten Nachrichten wurde 1852 in den USA das Wort „Telegramm“ (englischtelegram) vorgeschlagen.[6] DerPony-Express mitPostreitern nahm nach einer Initiative vonWilliam Hepburn Russell am 3. April 1860 den Betrieb zwischenSt. Joseph undSacramento auf.Philipp Reis stellte am 26. Oktober 1861 inFrankfurt am Main das erste funktionstüchtigeTelefon vor,Alexander Graham Bell erhielt für seine Konstruktion am 7. März 1876 in denUSA ein Patent. Nachdem der GeneralpostmeisterHeinrich von Stephan einen Bericht in der „Scientific American“ vom 6. Oktober 1877 über Bells Gerät und seine Möglichkeiten gelesen hatte, wurden umgehend Exemplare bestellt und erprobt. Da Bell für Deutschland (wohl versehentlich) kein Patent beantragt hatte, konnte die TelegrafenbauanstaltSiemens & Halske das Telefongerät von Bell nachbauen und verbessern. Bereits 1877 erhöhte sich dort die Tagesproduktion auf bis zu 700 Geräte,[7] von Stephan gab ihnen den Namen „Fernsprecher“.Guglielmo Marconi beantragte am 2. Juni 1896 das Patent für die Drahtlostelegrafie, die er am 27. Juli 1896 öffentlich vorstellte.
Inzwischen konnte am 28. Juli 1866 die erste dauerhafte Kabelverbindung für Telegrafie über den Atlantik (Transatlantisches Telefonkabel) in Betrieb genommen werden. Im Jahre 1875 beschriebWerner von Siemens eine Photozelle aus Selen,George R. Carey verfolgte bis 1879 die Idee, Bilder mit Hilfe eines Feldes aus Selen-Photozellen zu übertragen (erst 1909 realisiert).Édouard Estaunié gilt als Schöpfer desKunstworts Telekommunikation, das er 1904 als Buchtitel verwandte.[8] Im August 1906 wurde das erste Untersee-Fernsprechkabel imBodensee mit 12 km Länge verlegt, am 10. Juli 1908 wurde inHildesheim das erste öffentlicheWählamt Europas in Betrieb genommen.[9] AlsRechtsnachfolgerin der im Mai 1871 gegründetenReichspost entstand im Dezember 1947 dieDeutsche Post, im April 1950 für dieBRD inDeutsche Bundespost umbenannt.
Die effektive weltweite Kapazität, Informationen über bidirektionale Telekommunikationsnetze auszutauschen, betrug 281 (optimal komprimierte)Petabyte im Jahr 1986 und wurde 2007 auf 65 (optimal komprimierte) Exabyte geschätzt (oder 65.000 Petabyte).[10] Dies entspricht täglich 2 SeitenTageszeitung pro Person im Jahr 1986, und 6 ganzen Tageszeitungen täglich pro Person im Jahr 2007. Die durchschnittliche Wachstumsrate ist 28 % pro Jahr.[11]
Man unterscheidet zwischen asynchroner und synchroner Telekommunikation. Bei derasynchronen Telekommunikation werden die Nachrichten aufgezeichnet oder aufgeschrieben, mit zeitlicher Verzögerung zum Empfänger transportiert und erst dann (vielleicht) von ihm rezipiert (Brief,E-Mail,Telefax,Anrufbeantworter). Diesynchrone Telekommunikation stellt eine wechselseitige Kommunikationsverbindung her, die Absender und Empfänger in direkten Kontakt bringt (Telefonie,Videokonferenz,Chatten).
Im Hinblick auf die Signalübertragung gibt es:
das physisch transportierteMedium:Post, mündliche Überbringung durchBoten,
In der heutigenNachrichtentechnik erfolgt Telekommunikation fast ausschließlich über Kabel (Fernmeldekabel,Koaxialkabel, auch über dasStromnetz) oder mittelsFunktechnik drahtlos. Bis in die jüngste Vergangenheit hatte die optische Telekommunikation zudem eine gewisse Bedeutung im Rahmen von Infrarot-Fernbedienungen und -Modems.
TAE steht für Telekommunikations-Anschluss-Einheit und ist eine in Deutschland benutzte Anschlussdose für Telekommunikationsanschlüsse.Diese Anschlussdose war nach der Liberalisierung die Voraussetzung um einen privaten Fernsprechapparat,Anrufbeantworter usw. anzuschließen. Zuvor gab es dieVerbinderdose (VDo) oder dieAnschlussdose (ADo). Andere Anschlüsse:RJ-Steckverbindung oder auch WE-Stecker/Buchsen (Westernstecker), auch UAE fürUniversal-Anschluss-Einheit genannt.Auch bei ISDN sowie DSL wird die TAE-Dose bis heute als Übergabeschnittstelle verwendet.Bei anderen Anbietern ist diese Schnittstelle gegebenenfalls nicht offengelegt und eine Zwangsinstallation des Provider-Equipments muss verwendet werden.
Analog ist die Übertragung der Signale in Sinuswellen, die z. B. von der Sprache erzeugt in elektrischer Form übertragen in Schallwellen wieder ausgegeben werden. (Sprache → Mikrofon → Leitungsweg → Lautsprecher → Schallwelle).
Zur Verwendung werden Modulatoren und Demodulatoren (Modems) eingesetzt. Modemverbindungen gibt es mit bis 56 kbit/s Datenübertragungsrate in Deutschland.
ISDN – Integrated Services Digital Network (Digital)
ISDN ist das Kürzel für Integrated Services Digital Network und ist der internationale Standard für ein digitales Telekommunikationsnetz. Über dieses Netz werden verschiedene Dienste wie Fernschreiben (Telex),Teletex,Datex-L (leitungsvermittelte Datenübertragung),Datex-P (paketvermittelte Datenübertragung) und Telefon übertragen und vermittelt.
ISDN-Verbindungen werden mit 64 kbit/s Datenübertragungsrate in Deutschland angeboten. Bei einem Basis-Anschluss kann die Kapazität durch Kanalbündelung verdoppelt werden.Ein Primärmultiplexanschluss (30 B-Kanäle gebündelt) hat eine Kapazität von 2 MBit/s in Down- und Upstream.
DSL – Digital Subscriber Line
Über dieDigital Subscriber Line (DSL, englisch für Digitale Teilnehmeranschlussleitung) können Daten mit hoher Übertragungsrate senden und empfangen (1.000 kbit/s bis 500 Mbit/s).
Die unterschiedlichen DSL-Varianten (Digital Subscriber Line) nutzen allesamt den bisherigen Telefonanschluss als Kundenzugang, also eine einzige verdrillte Kupferdoppelader.
ADSL bzw. ADSL 2+, die asymmetrische digitale Anschlussleitung, erlaubt die Bereitstellung von Übertragungskapazität asymmetrisch, dass die Übertragungsgeschwindigkeit im Downstream (1,5 bis 16 Mbit/s) höher ist als im Upstream (16 bis 768 Kbit/s). Mithilfe einer vorgeschalteten Weiche, dem „Splitter“, wird der Telefondienst auf der Kupferleitung dabei von den hochbitratigen Datenanwendungen getrennt, sodass die Leitung parallel zur Datenübertragung genutzt werden kann.
Die schnellste asymmetrische DSL-Variante ist VDSL2 (Very High Speed Digital Subscriber Line) mit kombinierten Übermittlungsraten von bis zu 350 Mbit/s (Upstream + Downstream), im Netzanschlussbereich über eine Kupferdoppelader. Die Übertragung ist allerdings nur für relativ kurze Übertragungsstrecken möglich. Die VDSL-Technik wurde speziell für den Einsatz in hybriden Glasfaser-/Kupferkabelnetzen entwickelt, als Ergänzung zu ADSL und SDSL im Anschlussbereich von der Ortsvermittlung über den Kabelverzweiger bis zur Anschlussdose.
Identische Übertragungsraten in beide Richtungen (symmetrisch) zwischen 2 und mittlerweile 20 Mbit/s ermöglicht SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line). Da Up- und Downstream gleichzeitig und jeweils mit der gleichen, vollen Geschwindigkeit erfolgen, eignet sich der symmetrische Internetzugang vor allem für Unternehmen, die mit Kunden oder Partnern große Datenmengen übertragen oder eigene Server betreiben. Im Sprachverkehr entsprechen die Übertragungsraten zwischen 24 und 240 gleichzeitigen Gesprächen.
Wie dieBundesnetzagentur berichtet, lagen die Ausgaben für Telekommunikationsdienstleistungen aus Sicht derPrivathaushalte imJahresdurchschnitt 2008 im Vergleich zum Jahr 2007 um 3,3 Prozent niedriger.[15] Inlandstelefonate in deutsche Festnetze kosteten Anfang 2009 nur ein Zwanzigstel gegenüber 1997. Mobilfunktelefonate kosteten 2008 im Durchschnitt 2,3 Prozent weniger als 2007.
Seit den frühen 1990er Jahren stehen im Festnetz die sogenanntenMehrwertdienste (Vorwahl0190 und0900) undService-Dienste (Vorwahl0180) zur Verfügung. Hierbei werden die Kosten für besondere telefonische und sonstige Dienstleistungen über die normale Gebührenabrechnung des Anrufers abgewickelt (siehe auchAudiotex,Callcenter).