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Telefonnetz

Dieser Artikel oder Absatz stellt die Situation in Deutschland dar. Hilf mit, die Situation in anderen Ländern zu schildern.

Unter einem Telefonnetz (Fernsprechnetz) versteht man ein Kommunikationssystem, das für die Abwicklung von Telefongesprächen (Telefonie) konstruiert ist. Die international übliche englische Bezeichnung ist Public Switched Telephone Network (leitungsvermitteltes Telefonnetz), PSTN. Synonym wird der Begriff Plain Old Telephone Service (POTS) gebraucht, der das analoge Telefonnetz bezeichnet. Mittlerweile ist dieser Ausdruck jedoch veraltet, da über das in Europa vorherrschende Dienste-integrierende digitale Netz (ISDN) neben der Telefonie auch andere Dienste (zum Beispiel Fax, Datenfernübertragung) abgewickelt werden und es deshalb kein reines Telefonnetz mehr gibt. Um diesen Aspekt zu betonen, wird auch der Ausdruck General Switched Telephone Network (GSTN) verwendet. Unter GSTN wird dann nicht nur das öffentliche Telefonnetz verstanden, sondern auch alle anderen Netze, die Vermittlungstechnik nutzen, also Netze auf der technischen Basis von ATM, ISDN, Funknetzen und private Telefonnetze.

Das Telefonnetz bietet sowohl festgeschaltete Verbindungen (Standleitung) als auch vermittelte Verbindungen (Wählverbindungen).

Inhaltsverzeichnis

Geschichtlicher Ablauf

Hauptartikel: Geschichte des Telefonnetzes

Am Beginn der Entwicklung des Telefonnetzes im Jahr 1877 standen Leitungen, durch die jeweils zwei Telefonapparate direkt miteinander verbunden waren. Es gab keine Möglichkeit, andere Teilnehmer zu erreichen.

Ab 1881 entstanden Telefonzentralen, in denen verschiedene Teilnehmer durch manuelles Umstecken miteinander verbunden werden konnten. Die Vermittlung lief über Personen („dem Fräulein vom Amt“), denen der Anrufer den gewünschten Teilnehmer nannte.

1892 wurde eine selbstständige Vermittlungsstelle erfunden, die ab 1908 in den Ortsnetzen und ab 1923 in den Fernvermittlungsstellen eingesetzt wurde.

Das bis etwa 1990 vorherrschende Telefonnetz bestand aus einzelnen Leitungen, die analoge Tonsignale übertragen konnten. Die Bandbreite war dabei auf den Frequenzbereich von 300 bis 3400 Hertz begrenzt. Außer den Sprachsignalen werden noch Signale wie das Rufsignal (Klingeln), Hörtöne (Freiton, Besetzt, siehe auch: akustische Telefonsignale) und Tarifeinheiten (für die Gebührenanzeige) zum Teilnehmerapparat übertragen. Die Ortsvermittlungsstellen versorgen die angeschlossenen Geräte mit einer Gleichspannung von etwa 60 Volt, allerdings nur, wenn der Hörer ausgehängt ist. Diese Versorgung wird als Speisung bezeichnet.

Seit etwa 1980 wurde das analoge Fernsprechnetz (AFeN) für analoge Schmalbandanschlüsse (analoge Fernsprechanschlüsse) (siehe auch Schmalbandkommunikation) zu einem digitalen diensteintegrierenden Universalnetz (ISDN) ausgebaut, über das nicht nur der Telefondienst abgewickelt wird, sondern eine Vielzahl von weiteren digitalen Diensten. Seitdem ist der Ausdruck „Telefonnetz“ veraltet. Auch Mobilfunk und Internet nutzen das ISDN.

Aktueller Stand

Dieses diensteintegrierende Universalnetz stellt nicht nur Teilnehmeranschlüsse für Schmalbanddienste wie Fernsprechen mit 64 kbit/s zur Verfügung, sondern auch Anschlüsse bis 154 Mbit/s. Vermittelte Anschlüsse haben im europäischen Bereich in der Regel eine Bitrate von 64 Kbit/s oder ein ganzzahliges Vielfaches davon (Videokonferenz).

Mit den vermittlungstechnischen Leistungsmerkmalen stellt ein modernes Telefonnetz zahlreiche Dienste für den Endkunden zur Verfügung.

Bei analogen Telefonen werden nur Frequenzen von ca. 300 Hz bis 3,4 kHz übertragen (Bandbreite also 3,1 kHz). Nach CCITT soll der Signal-Rauschabstand besser sein als 34dB. Unterschreitet es 18dB, ist das Sprachverständnis deutlich eingeschränkt. Die Grundfrequenz der Sprache bei Menschen beträgt aber beim Mann ca. 100 Hz und bei der Frau ca. 200 Hz. Dass der Gesprächspartner am Telefon trotzdem erkennt, ob er mit einem Mann oder einer Frau spricht, liegt an den Obertönen der Sprache. Diese höheren Frequenzen werden am Telefon übertragen und das menschliche Gehirn rekonstruiert aus den Obertönen die Grundfrequenz. Diesen Effekt nennt man virtuelle Tonhöhe.

Bei einer ISDN-Teilnehmeranschlussleitung wird seit der Einführung der DSL-Dienste auf der Kupfer-Doppelader eine wesentlich höhere Bandbreite als 3,1 KHz benutzt: Während in Deutschland bisher mit ADSL und SDSL der Frequenzbereich bis etwa 1 MHz benutzt wird, wird in einigen anderen Ländern mit VDSL bereits der Frequenzbereich bis 30 MHz benutzt.

Hier zeichnet sich damit der nächste Entwicklungsschritt des Telefonnetzes ab: Während im ISDN noch vorwiegend Dialogdienste abgewickelt werden, die beiden Teilnehmern dieselbe Bitrate zur Verfügung stellen, können mit den asymmetrischen Bitraten der DSL-Techniken künftig auch Verteildienste (Broadcasting) wie Rundfunk, Fernsehen oder Video-on-Demand integriert werden. Man spricht auch von Next Generation Network (NGN).

Struktur

Vermittlungsstellen

Den Kern des Telefonfestnetzes stellen Vermittlungsanlagen dar. Je nach Aufgabe gibt es unterschiedliche Typen von Vermittlungsanlagen:

Netze

Ein Telefonnetz ist in der Regel in verschiedene Unternetze unterteilt, die jeweils unterschiedliche Funktion haben.

Siehe auch