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Modem was ist was?

AT-Befehlssatz Ursprünglich von der Firma Hayes für ihre Modems entwickelt, hat sich der AT-Befehlssatz als Quasistandard durchgesetzt. Der Name kommt von der Zeichenfolge "AT" für Attention (Achtung), mit der alle Befehle eingeleitet werden. Ein wirklicher Standard ist der AT-Befehlssatz aber nur für die einfachen Modembefehle. Fast jeder Hersteller verwendet eigene Erweiterungen für Funktionen wie Kompression, Fehlerkorrektur oder Selbsttest.

CCITT Das Comité Consultatif International Télégraphique et Téléphonique ist die Vorläufer-Organisation der ITU.

CRC Der Cyclic Redundancy Check ist ein Prüfsummenverfahren, mit dem sich Übertragungsfehler aufspüren lassen. Im Unterschied zur einfachen Prüfung mit Parität erkennt der CRC auch, wenn zwei Zeichen in der Reihenfolge vertauscht wurden.

DSL UDSL: Universal Digital Subscriber Line - langsamer, preiswerter, wird momentan standardisiert für "Jedermanns-Modems" ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line - Vorallem für Internet-Zugänge oder Video on Demand. HDSL: Highspeed Digital Subscriber Line - Ein Hauptanwendungsgebiet von HDSL-Systemen ist das Verbinden und Vernetzten von Teilnehmervermittlungsanlagen (TVAs) oder Natel Basisstationen. Die Systeme erlauben es, dass bis zu 30 Amtsleitungen über ein Kupferaderpaar geführt werden. Die Firma Ascom war massgeblich bei Definition der HDSL Standards beteiligt und gilt in diesem Bereich als Pionierfirma. VDSL: Very High Bit Rate Digital Subscriber Line - über sehr kurze Distanzen bis zu 50Mbit/s, für die Überbrückung der 'letzten Meter'.

DSP Digitale Signal-Prozessoren wurden speziell für die Verarbeitung analoger Signale entwickelt. In Modems hat ein DSP den Vorteil, dass er sich durch einen Austausch der Steuer-Software an neue Übertragungsverfahren anpassen lässt, während die veralteten Modem-Chipsätze nur einen Standard beherrschen und sich nicht aufrüsten lassen.

Fall back Ein Modem kann nur bei einer guten Leitung hohe Übertragungsraten erreichen. Verschlechtert sich die Leitungsqualität, führt das meist zu einem Verbindungsabbruch. Um das zu vermeiden, können moderne Modems während der Übertragung in eine langsamere Gangart zurückfallen (fall back). Dabei gibt es zwei Möglichkeiten: Einige Geräte behalten diese Geschwindigkeit bei, bis Sie die Verbindung manuell abbrechen. Bessere Modems werden dagegen bei besserer Leitungsqualität wieder schneller <fall forward>.

Faxmodem Jedes Stand-alone-Faxgerät enthält ein Modem, das die eingescannte Vorlage über die Telefonleitung schickt. Allerdings arbeiten diese Modems mit anderen Protokollen als Datenmodems. Moderne Datenmodems beherrschen beide Arten von Protokollen und sind damit in der Lage, neben Daten auch Faxe zu verschicken und zu empfangen. Die einfacheren Geräte dieser Art überlassen die Hauptarbeit bei der Datenaufbereitung dem PC (Class-1 -Modems), während Class-2-Modelle einen Teil dieser Arbeit selbst erledigen und den PC entlasten.

Fifo Ein Fifo-Baustein (First in, first out) ist ein Datenpuffer, der bei hoher Übertragungsgeschwindigkeit für Sicherheit sorgt. Der PC muss ein ankommendes Byte nicht sofort abholen, sondern kann warten, bis der Fifo voll ist. Es gehen also keine Daten verloren, wenn der Rechner nicht unmittelbar reagieren kann. Der im PC heute meist verwendete UART vom Typ 16550 hat einen Fifo-Puffer von 16 Bytes.

Flash-ROM Ältere Modems enthalten die Steuer-Software in einem ROM-Baustein. Ein Update der Software ist hier nur durch Tausch des ROM-Bausteins möglich. Ein Flash-ROM, genauer Flash-Eprom, lässt sich per Software löschen und neu beschreiben, sodass Sie Updates einfach aufspielen können. Das Flash-ROM sollte möglichst groß sein, damit das Modem nach einem Upgrade auf V.90 abwärtskompatibel bleibt.

Flusskontrolle Die Datenübertragung zwischen PC und Modem einerseits und zwischen zwei Modems andererseits geschieht nicht mit demselben Tempo. Deswegen ist eine Steuerung des Datentlusses notwendig. Diese Flusskontrolle kann per Software erfolgen. Dabei werden Start- und Stop-Zeichen zwischen PC und Modem gesandt (Xon/Xoff-Steuerung). Diese Software-Steuerung ist allerdings bei Modems kaum mehr in Gebrauch, weil sie keine schnellen Übertragungen zulässt. Heute wird üblicherweise mit dem Hardware-Handshake RTS/CTS gearbeitet: Über die zwei Signalleitungen RTS (Request To Send - Sendeanforderung) und CTS (CIear To Send - sendebereit) werden die nötigen Informationen ausgetauscht.

Impulswahl Beim Impulswahlverfahren (lWV) wird eine Telefonnummer gewählt, indem das Modem oderTelefon für jede Ziffer die entsprechende Zahl von Impulsen über die Leitung schickt. Das dauert recht lange, und ein fehlender Impuls führt zu einer falschen Verbindung. Das lWV wird immer mehr von der Tonwahl abgelöst.

ITU Die International Telecommunications Union, früher CCITT, ist zuständig für die Standards im TeIekommunikationsbereich, etwa für Modemverbindungen.

Modem Ein sehr wichtiger Begriff. Er ist ursprünglich aus einem Kunstwort, aus "Modulator" und "Demodulator", entstanden und bezeichnet ein Gerät zur Datenübertragung via analoger Telefonleitung. Dabei werden aus Daten Telefonsignale (Modulation) und aus Telefonsignalen Daten (Demodulation) gemacht. Modems übertragen Informationen seriell, also bitweise, und verwenden dazu einen von mehreren mittlerweile etablierten Standards. All diesen Übertragungen gemeinsam ist eine Vorgehensweise beim Aufbau der Verbindung. Das Modem wählt selbständig die vorgegebene Telefonnummer des anderen Computers und schickt eine Bit-Sequenz, die bei beiden Computern den gleichen Aufbau haben muss: Wie viele Bit werden als jeweilige Datenmenge übertragen? Gibt es ein Start-Bit vor und ein Stopp-Bit nach der Übertragung einer Information? Finden Kontrollen während der Übertragung statt, die sicherstellen, dass auch alle Informationen richtig übertragen werden? In welcher Geschwindigkeit werden die Informationen übertragen? Findet eine Kompression statt, und nach welcher Methode wird komprimiert, damit auch nach dem Empfang wieder ordnungsgemäß dekomprimiert werden kann? All das wird vor der Verbindung zwischen den beiden Modems vereinbart, und dann kann die eigentliche Datenübertragung in der verabredeten Geschwindigkeit beginnen. Letztere wird übrigens in Bit pro Sekunde (bits per second, bps) gemessen und beträgt heute zwischen 14.400 und 56.000 bps.

Parität Bei der seriellen Übertragung von Daten kann es zu Fehlern kommen, wenn ein Bit ausfällt. Eine der Methoden, solche Fehler zu erkennen, besteht darin, ein zusätzliches Paritäts-Bit zu senden. Gerade Parität bedeutet, dass das Paritäts-Bit und die Anzahl der gesetzten Bits im Daten-Byte zusammen eine gerade Zahl ergeben. So lässt sich maximal ein fehlerhaftes Bit erkennen. Weil das Bit Übertragungszeit kostet, wird heute oft darauf verzichtet und statt dessen eine CRC-Summe verwendet.

RJ-Stecker Die meisten Länder verwenden als Anschlüsse für Telefone RJ-Stecker, auch als Western-Stecker bezeichnet. Diese gibt es in verschiedenen Ausführungen. Am Modem selbst finden Sie meist eine vier- oder sechspolige Buchse, für ISDN verwendet die Deutsche Telekom achtpolige RJ45-Anschlüsse.

TAE-Dose Die TAE-Dose ist der derzeit von der Deutschen Telekom verwendete Standardanschluss für Telefone. Weltweit verbreiteter sind RJ-Stecker, wie sie auch für ISDN verwendet werden. Die Abkürzung TAE steht übrigens für das Wortungetüm "Telekommunikations-Anschluss-Einheit".

TonwahI Bei dem Mehrfrequenz-Wahlverfahren (MFV), auch als Tonwahl bezeichnet, wird jede Ziffer durch eine Kombination zweier Töne dargestellt - das Wählen geht auf diese Weise schneller als bei der Impulswahl. Inzwischen steht in ganz Deutschland MFV zur Verfügung.

UART Ein Universal Asynchronous Receiver/Transmitter - kurz: UART - ist ein Baustein, mit dem sich Daten asynchron, also ohne festen Takt, übertragen lassen. Im PC werden als UARTs die Typen 8250, 16450 und 16550 verwendet. Der UART 16550 ist für schnelle Modems erforderlich, weil er einen Fifo integriert hat.

V.34 und V.34+ Der ITU-Standard V34 beschreibt die Kommunikation zwischen zwei Modems mit Übertragungsraten von 14.400 bis 28.800 bps. Noch etwas schneller ist V34+, das bis zu 33.600 bps (bits per second) über die Leitung schaufeln kann.

V.42 und V.42bis Damit die Datenübertragung auch bei hohem Tempo sicher ist, ist eine Fehlerprüfung notwendig. Dafür wird heute fast ausschließlich das ITU-Protokoll V.42 verwendet. V.42bis bezeichnet dagegen trotz des ähnlichen Namens keine Fehlerkorrektur, sondern ein Verfahren zur Datenkompression.

V.90 V90 ist das offiziell von der ITU verabschiedete 56-Kbps-Übertragungsprotokoll für analoge Modems. Theoretisch sind maximal 56.000 bps (bits per second) Datenrate möglich - praktisch wird dieser Wert jedoch nur vom Internet-Provider oder der Mailbox zu Ihnen erreicht. In der Gegenrichtung ist bei 33.600 bps Schluss. Die Vorgängerversionen X2 von 3Com/U.S. Robotics und K56FIex von Lucent/Rockwell sind weder zueinander noch zu V.90 kompatibel. Sowohl die X2- als auch die K56Flex-Modems lassen sich aber per Flash-Upgrade auf den V.90-Standard bringen.

Vollduplex Gängige Modemstandards arbeiten hierbei im Vollduplex-Betrieb, d.h. es existieren gleichzeitig zwei Trägersignale für beide Übertragungsrichtungen, während einige ältere Standards im Halbduplex-Betrieb arbeiten, d.h. die Verbindung kann immer nur abwechselnd in eine Richtung genutzt werden.

Xon/Xoff Das Xon/Xoff-Verfahren ist eine Flusskontrolle per Software.

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