Technologien Glossar

Festnetze
Verdrillte Kupferkabel, die bereits Endes des 19. Jahrhunderts zur Übertragung von Telefongesprächen genutzt wurden, sind auch 30 Jahre nach der Liberalisierung der Telekommunikationsmaärkte in vielen Haushalten heute noch die Basis für Breitband-Internetanschlüsse. Die verwendeten Protokolle haben sich im Laufe der Jahrzehnte verändert, heute sind noch ADSL2+, VDSL2 mit Vectoring bzw. Supervectoring im Einsatz. Unter optimalen Bedingungen (= kurze Leitungslängen) sind Downlink-Bandbreiten von bis zu 250 Mbit/s möglich. Im ländlichen Bereich mit langen Anschlussleitungen hingegen liegen die Bandbreiten mit ADSL2+ nur bei max. 16 Mbit/s bzw. in ungünstigen Fällen noch weit drunter. Die Technologie ist überholt, benötigt viel Energie und hemmt die Entwicklung einer digitalen Volkswirtschaft.

Kabel-TV-Netze/HFC
Die ursprünglich Mitte der 1980er Jahre als alternative Trägerplattform für aufkommende private Fernsehsender gebauten Netze werden heute nicht mehr nur TV-Signalübertragung sondern genutzt, um leistungsfähige Breitbandanschlüsse bereitzustellen. Da das Kernnetz auf Glasfaser umgestellt wurde, spricht man heute von Hybrid Fiber Cable-Netzen (HFC). Moderne HFC-Netze bieten heute als Shared Medium und mit dem Standard DOCSIS 3.1 (Data over Cable Service Inferface Specification) eine Gesamtbandbreite von 10 GBit/s, die es auf die verschiedenen Dienste wie Fernsehen, Internet und Telefonie aufzuteilen gilt. Mit DOCSIS 4.0 sollen auch vergleichbar hohe Uplink-Datenraten möglich sein.

Glasfaseranschlussnetze
Die langfristig zukunftssichere Anschlussvariante bietet bereits heute technische Bandbreiten, die jenseits der aktuellen Kundenbedürfnisse liegen. Während das Bandbreitenpotenzial von DSL-Anschlüssen weitgehend ausgeschöpft ist und bei HFC-Netzen keine nennenswerten Steigerungen zu erwarten sind, lassen sich mit Glasfaseranschlussnetzen bereits in der ersten Ausbaustufe Bandbreiten von 1 GBit/s und mehr realisieren - und zwar über Strecken von 10 km und mehr. In weiter entwickelten Märkten wie z.B. der Schweiz werden bereits Anschlüsse mit eine Bandbreite von 25 Gbit/s symmetrisch angeboten. Das entgültige Leistungspotenzial von Glasfaserkabeln ist derzeit nich nicht abzusehen, da die opto-elektrischen Wandler an den Enden einer Glasfaserleitung einer permanenten technologischen Weiterentwicklung unterliegen. Bereits heute kann über eine Glasfaser die gleiche Datenmenge übertragen werden wie über 18.000 Koaxialkabel. Das Medium Glasfaser ist jedoch in jedem Fall zukunftssicher.

Mobilfunk
In den zurückliegenden 35 Jahren hat sich der digitale Mobilfunk fundamental verändert. Dabei hat ein enormer Wandel stattgefunden: Während die GSM (2G)-Netze seinerzeit noch rein für die Übertragung von Sprachtelefonie konzipiert wurden, war mit UMTS (3G) bereits ein Mischbetrieb zwischen breitbandiger Datenübertragung und Sprachtelefonie möglich. Moderne LTE (4G)-Netze hingegen sind reine Datenübertragungsnetze, bei denen die Sprachübertragung über reine Softwarelösungen ermöglicht wird. Heute sind LTE und 5G weit verbreitet, während UMTS bereits angeschaltet ist und GSM vor der Abschaltung steht. Neue Technologien der sechsten Generation oder Satelliten-Mobilfunk sind bereits im Aufbau und versprechen eine weitere Steigerung der Leistungsfähigkeit. Neben echten mobilen Anwendungen kann Mobilfunk auch für die Substitution oder Ergänzung von Festnetzanschlüssen genutzt werden.

Künstliche Intelligenz
Künstliche Intelligenz umfasst computergestützte Systeme, die durch algorithmische Verfahren intelligentes Verhalten demonstrieren. Moderne KI basiert primär auf Machine Learning und Deep Learning mit neuronalen Netzen, trainiert auf großen Datenmengen. Diese Systeme identifizieren komplexe Muster, generieren Vorhersagen und automatisieren kognitiv anspruchsvolle Aufgaben. Zentrale Technologien sind Transformer-Architekturen, Reinforcement Learning und Gradient-basierte Optimierungsverfahren. Anwendungsdomänen reichen von Natursprachverarbeitung über Computer Vision bis zu Entscheidungssystemen. Aktuelle Forschungsfragen betreffen Interpretierbarkeit, Transfer Learning, Generalisierungsgrenzen und ethisch-gesellschaftliche Implikationen skalierbarer Systeme.

WLAN
Familie von Funktechniken, die letztlich Anschlusskabel ersetzen, erleichtert den Nutzer den Zugang zu Datennetzen und fördert dadurch die Intensität der Nutzung von mobilen Anwendungen. Der um die Jahrtausendwende aufkommende Standard IEEE 802.11 der amerikanischen Verbandes der Elektroingenieure führte zu einer völlig neuartigen mobilen Nutzung in sogenannten Public Hotspots. Damit war es einer breiten Nutzerschicht möglich, in Cafés, Restaurants oder an anderen quasi-öffentlichen Orten kostengünstig (da meist unentgeltlich) mit einer auskömmlichen Bandbreite als Shared Medium einen Internet-Zugang zu nutzen. Aber auch im privaten Heim haben sich derartige drahtlose Netzzugangsvarianten etabliert. Aktuelle Hotspots nach dem Standard Wi-Fi 5 (802.11ac), Wi-Fi 6 (802.11ax) oder Wi-Fi 7 (802.11be) bieten Bandbreiten von mind. 600 MBit/s, wobei das Nadelöhr meist der dahinterliegende Internet-Zugang ist. So findet die mobile Nutzung von Smartphones, Tablets oder Notebooks häufig nicht über Mobilfunknetze sondern über Festnetzanschlüsse mit WLAN-Zugang statt.