Dies sind die physischen Wege, die Signale übertragen.

• Glasfaserkabel: Das Rückgrat moderner Fern- und Hochkapazitätsnetze. Nutzt Lichtimpulse. Schlüsseltechnologie: DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) bündelt Hunderte von Datenströmen auf einer einzigen Faser.
• Kupferkabel: Die traditionelle Grundlage. Umfasst 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 Balance, High-Band/mmWave für extreme Kapazität) sind für verschiedene Dienste zugewiesen.
• Satellitenkommunikation: Bietet globale Abdeckung, insbesondere für abgelegene Gebiete, Schifffahrt und Luftfahrt. Fortschritte bei Konstellationen im niedrigen Erdorbit (LEO) (wie Starlink) bieten geringere Latenz.
• Mikrowellenübertragung: Nutzt fokussierte Funkstrahlen für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen über lange Distanzen (z. B. zwischen Mobilfunkmasten).

Wie Endbenutzer sich mit dem Kernnetz verbinden.

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

• 5G: Aktuelle Generation. Bietet Network Slicing (virtuelle Netzwerke), Massive MIMO (mehrere Antennen) und nutzt Millimeterwellen (mmWave) für extrem hohe Geschwindigkeiten.
• 4G LTE: Der vorherige Standard, der schnelles mobiles Breitband bietet.
• 3G & 2G: Ältere Netzwerke für grundlegende Daten und Sprache, immer noch für Fallback und IoT im Einsatz.

Wie Daten im Netzwerk bewegt, verwaltet und weitergeleitet 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 "beschriftete" Pfade innerhalb von Kernnetzen.

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

Modulationstechniken: Kodieren digitale Daten auf 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): Zum Aufbau von Sprach-/Videoanrufen über IP (VoIP).
• HTTP/2, HTTP/3, QUIC: Für Webverkehr.
• Diameter & SS7: Für Signalisierung in Mobilfunknetzen (Authentifizierung, Abrechnung, Mobilität).

• Internet of Things (IoT) Konnektivität: Spezialisierte Protokolle wie NB-IoT, LTE-M, LoRaWAN und Sigfox zum Verbinden von energiearmen, riesigen Mengen an Sensoren und Geräten.
• Künstliche Intelligenz & Maschinelles Lernen: Wird für Netzwerkoptimierung, vorausschauende Wartung, Betrugserkennung, intelligenten Kundenservice und Verwaltung des Netzwerkverkehrs eingesetzt.
• Cybersicherheit: Verschlüsselung (TLS, AES), Firewalls, IDS/IPS und Zero-Trust-Modelle sind entscheidend für den Schutz der Netzwerkintegrität und Benutzerdaten.
• Quantenkommunikation (im Entstehen): Quantenschlüsselverteilung (QKD) nutzt Quantenmechanik, um theoretisch unhackbare Verschlüsselungsschlüssel zu erstellen.