Dies sind die physischen Pfade, die Signale übertragen.

• Glasfaserkabel: Das Rückgrat moderner Fern- und Hochleistungsnetzwerke. Verwendet Lichtimpulse. Schlüsseltechnologie: DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) packt Hunderte von Datenströmen auf eine einzige Faser.
• Kupferkabel: Die Legacy-Grundlage. Beinhaltet Twisted-Pair (für DSL-Internet und Ethernet) und Koaxialkabel (für Kabelfernsehen/Internet).

• Funkfrequenz (RF)-Spektrum: Die unsichtbare Autobahn für drahtlose Kommunikation. Verschiedene Frequenzbänder (Low-Band für Abdeckung, Mid-Band für Ausgewogenheit, High-Band/mmWave für extreme Kapazität) werden für verschiedene Dienste zugewiesen.
• Satellitenkommunikation: Bietet globale Abdeckung, insbesondere für abgelegene Gebiete, Seefahrt und Luftfahrt. Fortschritte in Low Earth Orbit (LEO)-Konstellationen (wie Starlink) bieten geringere Latenz.
• Mikrowellenübertragung: Verwendet fokussierte Funkstrahlen für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen über große Entfernungen (z. B. zwischen Mobilfunkmasten).

Wie Endbenutzer sich mit dem Kernnetzwerk verbinden.

• FTTx (Fiber to the x): FTTH (Fiber to the Home) ist der Goldstandard für Geschwindigkeit. Verwendet die PON (Passive Optical Network)-Technologie.
• Kabel (DOCSIS): Überträgt Daten über die Koaxialkabel-TV-Infrastruktur.
• DSL (Digital Subscriber Line): Verwendet bestehende Telefonkupferleitungen.
• Festnetz-Wireless-Zugang (FWA): Verwendet Mobilfunk (wie 5G) oder andere Funkverbindungen, um Breitband für zu Hause bereitzustellen.

• 5G: Aktuelle Generation. Bietet Network Slicing (virtuelle Netzwerke), massives MIMO (mehrere Antennen) und verwendet Millimeterwellen (mmWave) für extrem hohe Geschwindigkeiten.
• 4G LTE: Der vorherige Standard, der Hochgeschwindigkeits-Mobilfunk-Breitband bietet.
• 3G & 2G: Legacy-Netzwerke für Basisdaten und Sprache, die noch für Fallback und IoT verwendet werden.

Wie Daten über das Netzwerk verschoben, verwaltet und geleitet werden.

• Paketvermittlung: Die grundlegende Methode des Internets, die Daten in Pakete aufteilt.
• IP (Internet Protocol): Das universelle Adressierungssystem (IP-Adressen).
• MPLS (Multiprotocol Label Switching): Erstellt schnelle, effiziente "bezeichnete" Pfade innerhalb von Kernnetzwerken.

• SDN (Software-Defined Networking): Trennt die Steuerungsebene des Netzwerks (das Gehirn) von der Datenebene (dem Muskel), wodurch eine zentralisierte, programmierbare Steuerung ermöglicht wird.
• NFV (Network Functions Virtualization): Ersetzt dedizierte Hardware (wie Router, Firewalls) durch Software, die auf Standardservern läuft, wodurch Netzwerke agiler werden.
• Cloud Computing & MEC (Multi-Access Edge Computing): Verlegt das Computing und die Speicherung in die Cloud und, entscheidend, an den Rand des Netzwerks (in der Nähe von Mobilfunkmasten), wodurch die Latenz für Anwendungen wie autonome Fahrzeuge und AR/VR reduziert wird.

Modulationstechniken: Kodieren digitale Daten in analoge Trägersignale (z. B. QAM, OFDM, die in 4G/5G und Wi-Fi verwendet werden).

Die standardisierten Regeln für die Kommunikation.

• TCP/IP: Die grundlegende Suite des Internets.
• SIP (Session Initiation Protocol): Für das Einrichten von Sprach-/Videoanrufen über IP (VoIP).
• HTTP/2, HTTP/3, QUIC: Für Web-Traffic.
• Diameter & SS7: Für die Signalisierung in Mobilfunknetzen (Authentifizierung, Abrechnung, Mobilität).

• Internet of Things (IoT)-Konnektivität: Spezialisierte Protokolle wie NB-IoT, LTE-M, LoRaWAN und Sigfox für die Verbindung von Low-Power-Sensoren und -Geräten in großer Anzahl.
• Künstliche Intelligenz & maschinelles Lernen: Wird für Netzwerkoptimierung, vorausschauende Wartung, Betrugserkennung, intelligenten Kundenservice und die Verwaltung des Netzwerkverkehrs verwendet.
• Cybersicherheit: Verschlüsselung (TLS, AES), Firewalls, IDS/IPS und Zero-Trust-Modelle sind entscheidend, um die Netzwerkintegrität und Benutzerdaten zu schützen.
• Quantenkommunikation (aufstrebend): Quantum Key Distribution (QKD) verwendet die Quantenmechanik, um theoretisch unknackbare Verschlüsselungsschlüssel zu erstellen.