Eine ausgezeichnete Darstellung, auch dieser Grundlagen, findet sich in (Conrads, 2000). Dieses Werk könnte schon fast als Standard der Telekommunikation bezeichnet werden. Ebenso gut ist aber auch (Göbel, 1999), dass sich mit den Grundlagen und Anwendungen der Sprach- und Datennetze befasst.
Auch (Schiller, 2003) ermöglicht im 2. Kapitel „Drahtlose Übertragung“ einen sehr guten Einstieg in die aktuelle Kommunikationstechnik. Grundlagen der digitalen Mobilfunksysteme sind ebenfalls sehr gut in (David und Benker, 1996) dargestellt.
Die Netzstruktur wird mit seiner Topologie beschrieben, der spezifischen Anordnung der Geräte, die mittels dieses Netzes untereinander verbunden sind und darüber Daten austauschen.
Topologien werden grafisch (nach der Graphentheorie) mit Knoten und Kanten dargestellt. In großen Netzen findet man oft Strukturen, die sich aus verschiedenen Topologien zusammensetzen.
Nur wenn alternative Wege zwischen den Knoten existieren, bleibt bei Ausfällen einzelner Verbindungen die Funktionsfähigkeit erhalten. Es gibt neben dem Arbeitsweg einen oder mehrere Ersatzwege (oder auch Umleitungen).
Ein Netz verbindet einzelne Punkte miteinander, um einen physikalischen Übertragungsweg zwischen ihnen herzustellen, der den Diensten zur Kommunikation zur Verfügung gestellt werden kann.
Forderungen an ein Netz sind:
Prinzipielle Verbindungsmöglichkeit von jedem Punkt (Teilnehmer A) zu jedem anderen Punkt (Teilnehmer B).
Bereitstellung von genügend Resourcen1, um z.B. ein Nichterreichen aufgrund zu weniger paralleler Wege zu vermeiden.
Optimierung des technischen Aufwandes durch Ausnutzen der statistischen Eigenschaften des Verkehr und weitgehender Automatisierung2, zur Minimierung der Kosten.
Zur Verbindung eines Teilnehmer mit einem anderen wird in einem Netz ein Weg über verschiedene Netzknoten gesucht und zur Verfügung gestellt.
→ In den früheren hierarchischen Netzen des Telefonnetzes gab es End-, Knoten-, Haupt- und Zentral-Vermittlungsstellen auf verschiedenen Ebenen eines Stern- bzw. Baumnetzes.
→ Vermittlung = Routing = Wegesuche = OSI-Schicht 3
Zur physikalischen Übertragung von Signalen in einem Netz werden physikalische Leitungen als Übertragungswege benötigt.
→ Die letzte Meile ist oft noch mit Zweidraht-Telefonleitungen (Twisted-Pair) realisiert (seltener Koaxkabel oder Funk) wohingegen die Netzknoten heute über Glasfaserleitungen (oder Satelit) verbunden sind.
→ Sicherung der Daten = OSI-Schicht 2
→ Übertragung der Signale = OSI-Schicht 1
Die Fähigkeit eines Netzes, Nachrichten einer bestimmten Art zu übertragen, wird als Dienst bezeichnet. Standarddienste sind z.B.:
→ Anwendung = OSI-Schicht 5 - 7
Soweit sinnvoll, kombinieren Übergänge (Gateways) unterschiedliche Netze oder Dienste miteinander.
→ Übergang von einem physikalischen Netz in ein anderes, z.B. Zweidrahtleitung von Endteilnehmer auf Glasfaser zwischen Vermittlungsstellen: Level-2-Gateway.
→ Übergang beim Datentransport von einem Dienst in einen anderen, z.B. Übertragung einer SMS vom Handy zum Festnetzt: Level-7-Gateway.