Software für die digitale Telekommunikation

Digitale Kommunikation ist die physikalische Übertragung von Daten (ein digitaler Bitstrom) über ein Punkt-zu-Punkt- oder Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragungsmedium. Beispiele für solche Medien sind Kupferdrähte, optische Fasern, drahtlose Kommunikationsmedien und Speichermedien. Die Daten werden oft als elektromagnetisches Signal dargestellt, wie z.B. ein elektrisches Spannungssignal oder ein Infrarotsignal.

Bei den übertragenen Daten kann es sich um digitale Nachrichten handeln, die von einer Datenquelle, beispielsweise einem Computer oder einer Tastatur, stammen. Es kann auch ein analoges Signal wie ein Telefonanruf oder ein Videosignal sein, das durch Software in einen Bitstrom digitalisiert wird, wie es zum Beispiel mit Hilfe von Pulscode-Modulation (PCM) oder fortgeschritteneren Quellcodierungsschemata (Datenkompression) möglich ist. Diese Quellcodierung und -dekodierung erfolgt durch Codec-Geräte oder Software-Codecs.

Die digitale Kommunikation ermöglicht eine effiziente Übertragung der Daten durch die Verwendung von digital verschlüsselten Informationen, die über Datensignale übertragen werden. Diese Datensignale lassen sich leicht komprimieren und können so schnell und präzise übertragen werden.

Anders als bei einer analogen Kommunikation, bei der die Kontinuität eines variierenden Signals nicht unterbrochen werden kann, kann bei einer digitalen Kommunikation eine digitale Übertragung in Pakete als diskrete Nachrichten zerlegt werden. Die Übertragung von Daten in diskreten Nachrichten erleichtert nicht nur die Fehlererkennung und -korrektur, sondern ermöglicht auch eine bessere Signalverarbeitung durch Software. Die Digitalisierung hat die analoge Kommunikation als ideale Form der Informationsübertragung durch Computer- und Mobiltechnologien weitgehend abgelöst. Deutschland hinkt allerdings im internationalen Vergleich hinterher.

Der Kommunikationskanal stellt die elektrische Verbindung zwischen Quelle und Ziel her. Er hat eine endliche Bandbreite und die übertragene Wellenform leidet unter Amplitudenverzerrung und Phasenverzerrung. Zusätzlich zur Verzerrung wird die Leistung durch die Dämpfung des Kanals verringert. Schließlich wird die Wellenform durch unerwünschte elektrische Signale, die als Rauschen bezeichnet werden, gestört. Das Hauptziel eines Kommunikationssystems ist es, die negativen Auswirkungen von störenden Signalen (englisch: “noise”) so weit wie möglich zu unterdrücken. Dies kann bei aktueller Hardware über die enthaltene moderne Software in Echtzeit erfolgen.