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\begin{document}

\title{Das Modem - die Schnittstelle ins Internet}
\subtitle{Vom kalten Krieg bis zum Internet}
\author[M. Lenk]{Melanie Lenk \\ \texttt{mali@malinet.org}}
\date{25. April 2006}

\AtBeginSection[]
{
  \begin{frame}<beamer>
    \frametitle{"Uberblick}
    \tableofcontents[currentsection]
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}

\begin{frame}
  \titlepage
\end{frame}

\begin{frame}
\begin{center}
  \includegraphics[width=10cm]{internet-modem.eps}
\end{center}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{"Uberblick}
  \tableofcontents%[pausesections]
\end{frame}

\section{Das Modem}

  \subsection{Begriffserkl"arung}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Begriffserkl"arung}
  \begin{center}
  {\bf Modem} $\Rightarrow$ {\bf Mo}dulator/{\bf Dem}odulator
  \end{center}
  \begin{itemize}
    \item Modulator: Modulation eines analogen Tr"agersignals zur Kodierung digitaler Information
    \item Demodulator: Dekodierung der digitalen Information durch Demodulation des analogen modulierten Tr"agersignals
  \end{itemize}
  \vspace{0.15cm}
  \begin{center}
  \includegraphics[width=8cm]{modulation.eps}
  \end{center}
\end{frame}

  \subsection{Geschichtliche Entwicklung des Modems}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Geschichtliche Entwicklung des Modems}
  1950: {\bf SAGE} - {\bf S}emi {\bf A}utomatic {\bf G}round {\bf E}nvironment
  \begin{itemize}
    \item Automatisches Kontrollsystem zum Aufsp"uren/Verfolgen und Abfangen gegnerischer Bomber
    \item Zeitpunkt der Einsetzbarkeit: Bedrohung durch sowjetische Bomber ersetzt durch sowjetische Raketen\\
          $\Rightarrow$ SAGE g"anzlich ungeeignet
    \item wesentlicher Einfluss auf Entwicklung von Computersystemen, Echtzeitverarbeitung von Informationen und der Vernetzung durch Modems
    \item 1958: IBM AN/FSQ-7 (Whirlwind II) R"ohrenrechner\\
          $55.000$ Elektronenr"ohren, Ferrit-Kernspeicher, 275 Tonnen, $2.000 \, m^2$, $3 \, MW$
    \item 1957: IBM / American Airlines mini-SAGE, zentralisierter Vertrieb von Flugtickets\\
          \begin{center}
          Terminals $\leftarrow$ Modem $\rightarrow$ Zentralrechner
          \end{center}
  \end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Geschichtliche Entwicklung des Modems}
  AT\&T - {\bf A}merican {\bf T}elephone \& {\bf T}elegraph Corporation
  \begin{columns}
  \column{8.0cm}
  \begin{itemize}
    \item nordamerikanischer Telekommunikationskonzern
    \item Monopolstellung in USA und Kanada
    \item Nur AT\&T Ger"ate durften elektrisch mit dem Netzwerk verbunden werden
          \begin{itemize}
            \item 1958: 2 {\bf digital subset} Ger"ate
            \item 1960: {\bf 202 Data-Phone}:\\
                  halbduplex, asynchron
            \item 1962: {\bf 201A/B Data-Phone}:\\
                  halbduplex, synchron, PSK, 2000 bps \\
                  (std. Telefonleitung) / \\
                  vollduplex, synchron, PSK, 2400 bps\\
                  (4 Adern)
            \item 1962: {\bf 103A Data-Phone}:\\
                  vollduplex, FSK, 300 bps \\
                  (std. Telefonleitung)
          \end{itemize}
  \end{itemize}
  \column{4.0cm}
  \includegraphics[width=4cm]{bell_systems_dataphone.eps}
  \end{columns}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Geschichtliche Entwicklung des Modems}
  Der Akustikkoppler und Ger"ate anderer Hersteller
  \begin{columns}
  \column{8.0cm}
  \begin{itemize}
    \item AT\&T Monopol $\Rightarrow$ Akustikkoppler\\
          \begin{itemize}
          \item Kopplung elektrischer Signale durch akustische Signale
          \item Lautsprecher am Mikrofon des Telefonh"orers
          \item Mikrofon am Lautsprecher des Telefonh"orers
          \item $\Rightarrow$ "Ubertragung von Signalen in beiden Richtungen
          \end{itemize}
  \end{itemize}
  \column{4.0cm}
  \includegraphics[width=4cm]{akustikkoppler.eps}
  \end{columns}
  \begin{columns}
  \column{12.0cm}
  \begin{itemize}
    \item 1968: Gerichtsurteil, Erlaubnis f"ur nicht-At\&T Ger"ate\\
          (komplexe/teure Tests) \\
          $\Rightarrow$ Akustikkoppler bis 1980 weit verbreitet
    \item 1972: {\em Vadic VA3400}\\
          vollduplex, 1200 bps, std. Telefonleitung
  \end{itemize}
  \end{columns}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Geschichtliche Entwicklung des Modems}
  Das Smartmodem
  \begin{itemize}
    \item 1981: Hayes Communications\\
          \begin{itemize}
            \item Std. Modemchip + Befehls-Controller
            \item Modem im {\bf data} oder {\bf command} mode
            \item {\bf data mode}:\\
                  Daten werden zum Modem der Gegenstelle gesendet
            \item {\bf command mode}:\\
                  Daten werden als Befehle (AT-Befehlssatz) interpretiert und ausgef"uhrt
          \end{itemize}
    \item $\Rightarrow$ Modem kann selbstst"andig w"ahlen bzw. abheben
    \item Hayes command set (AT-Befehlssatz) bis heute Basis computergesteuerter Modems
  \end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Geschichtliche Entwicklung des Modems}
  Zunahme der "Ubertragungsraten
  \begin{itemize}
    \item bis Mitte 80er:\\
          300 und 1200 bps, Akustikkoppler weicht dem Smartmodem
    \item Sp"ate 80er:\\
          2400 bps, Modems unterst"utzen alle Standards
    \item {\bf Minitel}: Franz"osischer Vidiotext Online Service \\
          hohe/niedrige Geschwindigkeit f"ur Empfang/Versand von Daten
    \item 1984: {\bf Trailblazer Modems} bis zu 19.000 bps \\
          Dynamische Geschwindigkeit f"ur Empfang/Versand \\
          (Aushandlung durch einen extra Kanal je nach Bedarf)
  \end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Geschichtliche Entwicklung des Modems}
  Zunahme der "Ubertragungsraten
  \begin{itemize}
    \item Ende 80er: 9600 bps v.32 Standard ({\bf Echounterdr"uckung})
    \item 1994: 28.800 bps v.34 Standard \\
          Modemchip ersetzt durch \dq flexiblere\dq{} DSP und Microcontroller L"osungen (Kompatibilit"at zu anderen Standards)
    \item 1996: 56k v.90 Standard \\
          \begin{itemize}
            \item Einf"uhrung des digitalen Telefonnetzes seit 1990 \\
                  $\Rightarrow$ 16 bit Sprachsample, Samplingrate 4 kHz \\
                  $\Rightarrow$ Datendurchsatz von 64 kbps
            \item Ein Bit Kommando pro Byte \\
                  $\Rightarrow$ realer Datendurchsatz von 56 kbps
            \item digitale Leitung $\Rightarrow$ AD/DA-Wandlung wenig sinnvoll \\
                  $\Rightarrow$ v.91 Standard, vollst"andig digital \\
                  (Entwicklung ausgestorben auf Grund von ADSL und Kabelmodems)
          \end{itemize}
  \end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Geschichtliche Entwicklung des Modems}
  Deutsche Post - Modems in Deutschland
  \begin{itemize}
    \item 1983: BTX, Bildschirmtext
    \item Bis Mitte 1980 nur posteigene Modems erlaubt
    \item Modem als Netzabschluss \\
          $\Rightarrow$ Hoheitsbereich der staatlichen Deutschen Bundespost
    \item Zunahme privater Modems (schneller, billiger) \\
          $\Rightarrow$ Modem-Monopol nicht l"anger aufrechterhaltbar
  \end{itemize}
  \begin{center}
  \begin{columns}
  \column{5.5cm}
  \includegraphics[height=4.0cm]{btx-modem.eps}
  \column{6.5cm}
  \includegraphics[height=4.0cm]{btx-terminal.eps}
  \end{columns}
  \end{center}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Geschichtliche Entwicklung des Modems}
  Standleitungsmodems (Anfang 1990)
  \begin{itemize}
    \item x{\bf DSL}-Modem: {\bf D}igital {\bf S}ubscriber {\bf L}ine\\
          {\bf NTBBA}: {\bf N}etwork {\bf T}ermination {\bf B}road{\bf b}and {\bf A}ccess\\
          (Netzabschluss f"ur Breitbandzugang)
          \begin{itemize}
            \item Daten"ubertragung "uber digitale Teilnehmeranschlussleitung
            \item hochfrequentes Signal $\Rightarrow$ starke D"ampfung $\Rightarrow$ Reichweite begrenzt (3 km)
          \end{itemize}
          \includegraphics[width=8.0cm]{dsl.eps}
    \item Kabelmodem \\
          Daten"ubertragung "uber das TV-Kabelnetz
  \end{itemize}
\end{frame}

  \subsection{Modem-Varianten}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Modem-Varianten}
  Man unterscheidet folgende Modemtypen:
  \begin{itemize}
\pause
    \item Telefonmodems\\
          Angepasst an die Besonderheiten des Telefonnetzes
          \begin{itemize}
\pause
            \item Akustikkoppler
\pause
            \item Smartmodem
\pause
            \item Faxmodem
\pause
            \item Voicemodem
\pause
            \item Soft/Winmodem
          \end{itemize}
\pause
    \item Standleitungsmodems \\
          Punkt-zu-Punkt-Verbindung zu fester Vermittlungsstelle
          \begin{itemize}
\pause
            \item xDSL-Modem
\pause
            \item Kabelnetz-Modem
          \end{itemize}
\pause
    \item Funkmodems \\
          selbes Prinzip: digitale Information $\rightarrow$ analoges Radiosignal
\pause
    \item Stromleitungsmodem \\
          Modulation von Datensignalen auf die Stromleitung
  \end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Modem-Varianten}
  Das Softmodem bzw. Winmodem
  \begin{itemize}
    \item Modem stark abgespeckter/reduzierter Hardware
    \item Fehlende Hardwarefunktionalit"at auf Software ausgelagert
    \item Onboard Soundhardware ersetzt analoge Koponente des Modems
    \item $\Rightarrow$ billiger als herk"ommliche Modems
    \item $\Rightarrow$ h"ohere CPU Auslastung f"ur nichttriviale Tonerzeugung (z.B. schlecht f"ur Onlinegaming)
    \item $\Rightarrow$ stark abh"angig vom Treiber (Betriebssystem(version))
  \end{itemize}
\end{frame}

  \subsection{Bauformen und Anschluss am PC}

\begin{frame}
  \frametitle{Das Modem}
  \framesubtitle{Bauformen und Anschluss am PC}
  Unterschiedliche Bauformen und Schnittstellen zum Computer
  \begin{columns}
  \column{7.0cm}
  \begin{itemize}
\pause
    \item Externe Modems
          \begin{itemize}
\pause
            \item Smart/Fax/Voicemodem: \\
                  RS232 (serielle Schnittstelle), USB
\pause
            \item xDSL/Kabel: Ethernet, USB
          \end{itemize}
\pause
    \item Steckkartenmodem\\
          PCI, ISA, propriet"arer Sockel
\pause
    \item Onboard Modem
  \end{itemize}
  \column{5.0cm}
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  \end{columns}
\end{frame}

  \subsection{Aufbau und Technik}

  \subsection{Anschaffungskriterien}

\section{Das Internet}

  \subsection{Begriffserkl"arung}

  \subsection{Entstehung des Internets}

  \subsection{Aufbau und Struktur}

  \subsection{Internetprotokolle}

  \subsection{Wichtige Dienste im Internet}

  \subsection{Gefahren im Internet}

\end{document}
