\begin{document}
\title{Das Modem - die Schnittstelle ins Internet}
-\subtitle{Vom kalten Krieg bis zum Internet}
+\subtitle{Vom kalten Krieg bis zur digitalen Revolution}
\author[M. Lenk]{Melanie Lenk \\ \texttt{mali@malinet.org}}
\date{25. April 2006}
$\Rightarrow$ Idee: Kommunikation der Computer "uber das Telefonnetz\\
\vspace{0.5cm}
\pause
- {\color{red} Problem:} Telefonnetz konzepiert zur "Ubertragung von Sprache\\
+ {\color{red} Problem:} Telefonnetz konzipiert zur "Ubertragung von Sprache\\
\vspace{0.2cm}
\pause
{\color{green} L"osung:} Wandlung digitaler Information in T"one und zur"uck
Das Softmodem bzw. Winmodem
\begin{itemize}
\item Modem mit stark abgespeckter/reduzierter Hardware
- \item Fehlende Hardwarefunktionalit"at auf Software ausgelagert
+ \item Fehlende Hardwarefunktionalit"at auf Software (Treiber) ausgelagert
\item Onboard Soundhardware ersetzt analoge Koponente des Modems
\pause
- \item $\Rightarrow$ {\color{blue} billiger als herk"ommliche Modems}
+ \item $\Rightarrow$ {\color{blue} billiger/flexibler als herk"ommliche Modems}
\item $\Rightarrow$ {\color{red} h"ohere CPU Auslastung f"ur nichttriviale Tonerzeugung} (z.B. schlecht f"ur Onlinegaming)
\item $\Rightarrow$ {\color{red} stark abh"angig vom Treiber} (Betriebssystem(version))
\end{itemize}
\framesubtitle{Aufbau und Funktionsweise}
Aufgaben des Modems
\begin{itemize}
- \item
+ \item Schnittstelle zur Telefonleitung
+ \item Kontrolle "uber die Telefonleitung "ubernehmen (go off-hook)
+ \item Rufaufbau durch W"ahlen der Telefonnummer
+ \item Einigung auf gemeinsame Sprache (Protokoll) mit Modem der Gegenstelle
+ \item Umwandlung digitaler Daten in analoge Signale und umgekehrt
+ (f"ur Kommunikation "uber die Telefonleitung)
+ \item "Ubertragen und Empfangen von Daten
+ \item Terminieren der Verbindung (go on-hook)
\end{itemize}
+\pause
+ $\Rightarrow$ Ziel: {\color{red} exakte} "Ubertragung von Daten in {\color{red} angemessener Zeit}
+\end{frame}
+
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Das Modem}
+ \framesubtitle{Aufbau und Funktionsweise}
+ Einschub: technische Grundlagen des Telefonnetzes
+ \begin{itemize}
+ \item entworfen f"ur Sprach"ubertragung
+ \item analoges Signal (300 Hz - 3.4 kHz) "uber zweiadriges Kupferkabel
+ \item Teilnehmeranschlussleitung durch Vermittlungsstelle mit Telefonnetzwerk verbunden
+ \item Speisung durch 60 Volt Batterie
+ \end{itemize}
+ \vspace{0.3cm}
+\pause
+ $\Rightarrow$ {\color{red} Probleme} im Telefonnetz
+ \begin{itemize}
+ \item Signalverz"ogerungen
+ \item Echosignale
+ \item unterschiedliche Signalpegel (Rauschen)
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Das Modem}
+ \framesubtitle{Aufbau und Funktionsweise}
+ Funktioneller Aufbau des Modems
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=10cm]{aufbau.eps}
+ \end{center}
+ \begin{itemize}
+\pause
+ \item {\bf D}ata {\bf A}ccess {\bf A}rrangement \\
+ Schnittstelle: Modem $\leftrightarrow$ Telefonnetz
+ \begin{itemize}
+ \item galvanische Entkopplung vom Telefonnetz
+ \item Erkennung des Klingeltons
+ \item Erkennung des CallerID Signals
+ \item Ausf"uhrung des Abhebe- und Auflegevorganges
+ \end{itemize}
+\pause
+ \item {\bf A}nalog {\bf F}ront {\bf E}nd \\
+ Modem Coder/Decoder (modem codec)
+ \begin{itemize}
+ \item Analog-Digital-Wandlung (ADC)
+ \item Digital-Analog-Wandlung (DAC)
+ \end{itemize}
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Das Modem}
+ \framesubtitle{Aufbau und Funktionsweise}
+ Funktioneller Aufbau des Modems
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=10cm]{aufbau.eps}
+ \end{center}
+ \begin{itemize}
+ \item {\bf D}igital {\bf S}ignal {\bf P}rocessor \\
+ Spezieller Mikroprozessor optimiert f"ur mathematische Operationen
+ (FFT: Zeit $\rightarrow$ Frequenzdarstellung)
+ \begin{itemize}
+ \item Rauschunterdr"uckung
+ \item Modulation/Demodulation (Daten $\leftrightarrow$ Tr"agersignal)
+ \end{itemize}
+\pause
+ \item Modem Control \\
+ Schnittstelle zum Terminal
+ \begin{itemize}
+ \item Steuerung des DSP
+ \item Interpretation der AT-Kommandos
+ \item Fehlerkorrektur
+ \item Datenkompression
+ \end{itemize}
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Das Modem}
+ \framesubtitle{Aufbau und Funktionsweise}
+ Speziell xDSL:
+ \begin{itemize}
+ \item Frequenzbereich Telefonnetz (analog/ISDN): 300 Hz - 3.4 kHz
+ \item Frequenzbereich xDSL: 138 kHz - 1.04 MHz (VDSL 30 Mhz)
+ \item Beide Frequenzbereiche teilen sich den Kupferdraht
+ \end{itemize}
+ \vspace{0.2cm}
+\pause
+ $\Rightarrow$ {\color{red} ben"otigte Hardware}:\\
+ \begin{itemize}
+ \item BBAE, Breitbandanschlusseinheit (Splitter)
+ \item Trennung bzw. Zusammenf"ugen der Frequenzbereiche (Tiefpassfilter)
+ \end{itemize}
+ \only<1>{
+ \includegraphics[height=3cm]{blankv.eps}
+ }
+ \only<2>{
+ \begin{center}
+ \includegraphics[height=3cm]{splitter.eps}
+ \includegraphics[height=3cm]{splitter-offen.eps}
+ \end{center}
+ }
\end{frame}
\subsection{Anschaffungskriterien}
+\begin{frame}
+ \frametitle{Das Modem}
+ \framesubtitle{Anschaffungskriterien}
+ Vorgehensweise
+ \begin{enumerate}
+ \item Verf"ugbarkeit von xDSL pr"ufen (x=A)\\
+ \begin{itemize}
+ \item Modem/Splitter meist kostenlos vom Anbieter zur Verf"ugung gestellt
+ \item Anschlussgeb"uhr 10 - 15 Euro, Flatrate: 10 - 20 Euro
+ \end{itemize}
+ \item Alternative 1: skyDSL
+ \begin{itemize}
+ \item Empfang via Satelitenreceiver
+ \item R"uckkanal "uber 56k/ISDN (evtl. versteckte Kosten)
+ \item teure Hardware n"otig (Sch"ussel, LNB, DVB-S Karte)
+ \end{itemize}
+ \item Alternative 2: 56k/ISDN
+ \begin{itemize}
+ \item sehr langsam
+ \item kein Flatrate-Angebot vorhanden \\
+ (Achtung: Telefonflat darf daf"ur nicht genutzt werden)
+ \end{itemize}
+ \end{enumerate}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+\begin{center}
+ \includegraphics[width=10cm]{internet-modem_n.eps}
+\end{center}
+\end{frame}
+
\section{Das Internet}
\subsection{Begriffserkl"arung}
+\begin{frame}
+ \frametitle{Das Internet}
+ \framesubtitle{Begriffserkl"arung}
+ \begin{center}
+ {\bf Inter}connected {\bf Net}works
+ \end{center}
+ \begin{itemize}
+ \item "offentlich zug"angliches weltweites Netzwerk
+ \item Verbund vieler voneinander unabh"angiger Netzwerke (Router)
+ \item standardisierte Kommunikation, {\bf I}nternet{\bf p}rotokoll (IP)
+ \end{itemize}
+\pause
+ \vspace{0.4cm}
+ \begin{center}
+ {\color{red} Nicht} zu verwechseln mit dem {\bf W}orld {\bf W}ide {\bf W}eb (WWW)
+ \end{center}
+\end{frame}
+
\subsection{Entstehung des Internets}
+\begin{frame}
+ \frametitle{Das Internet}
+ \framesubtitle{Entstehung des Internet}
+ Folgen des kalten Krieges (~1950/60)
+ \begin{itemize}
+ \item UDSSR: Sputnik, erste unbemannte Weltraummission \\
+ \item US: {\bf D}efense {\bf A}dvanced {\bf R}esearch {\bf P}rojects {\bf A}gency (DARPA) \\
+ \begin{itemize}
+ \item Weiterentwicklung von SAGE\\
+ (erstes vernetztes landesweites Radar System)
+ \item verteiltes Kommunikationssystem\\
+ (Sicherstellung st"orungsfreier Kommunikation im Falle eines Atomkrieges)
+ \end{itemize}
+ \item J.C.R. Licklider (1960):\\
+ Notwendigkeit eines globalen universellen Netzwerkes\\
+ $\rightarrow$ L. Roberts, P. Baran (MIT): {\color{red} packet switching}
+ \end{itemize}
+ \vspace{0.2cm}
+ packet switching: (Verfahren zur Speichevermittlung im Netwerk)\\
+ Unterteilung langer Nachrichten in in kleine Datenpakete (Datagramm)
+\end{frame}
+
\subsection{Aufbau und Struktur}
+\begin{frame}
+ \frametitle{Das Internet}
+ \framesubtitle{Entstehung des Internet}
+
+\end{frame}
+
\subsection{Internetprotokolle}
+\begin{frame}
+ \frametitle{Das Internet}
+ \framesubtitle{Entstehung des Internet}
+
+\end{frame}
+
\subsection{Wichtige Dienste im Internet}
+\begin{frame}
+ \frametitle{Das Internet}
+ \framesubtitle{Entstehung des Internet}
+
+\end{frame}
+
\subsection{Gefahren im Internet}
+\begin{frame}
+ \frametitle{Das Internet}
+ \framesubtitle{Entstehung des Internet}
+
+\end{frame}
+
\end{document}
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