DFÜ - Datenfernübertragung
Die Datenfernübertragung, kurz DFÜ, ist die Datenübertragung über das Telefonnetz (analoger Telefonanschluss). Grundsätzlich kann alles was hörbare Geräusche macht, über das Telefonnetz kommunizieren. Doch bei einer Datenübertragung sollen in der Regel digitale Informationen übertragen werden. Es geht also um die Übertragung von digitalen Signalen über das Telefonnetz. Dazu werden die digitalen Signale in analoge Signale umgewandelt. Dafür wird ein Modem benötigt. Es wandelt die digitalen Signale in analoge Signale (Töne) um, die das Modem der Gegenstelle verstehen und wieder in digitale Signale wandeln kann.
Die Datenendeinrichtung DEE stellt den Sender bzw. Empfänger dar. Sie sendet und empfängt die Daten, steuert und kontrolliert über Fehlererkennung die Datenübertragung. Die DEE ist zum Beispiel ein Computer.
Die Datenübertragungseinrichtung DÜE ist das Bindeglied zwischen DEE und dem Kommunikationsnetz. Sie setzt die Daten in eine zur Übertragung geeigneten Form um. Die DÜE ist ein Modem, die an der DEE angeschlossen ist. Die Schnittstelle zwischen DEE und DÜE kann die serielle Schnittstelle (V.24, RS232), der USB oder PCI (intern) sein. Denkbar ist auch eine Funkverbindung über Bluetooth.
Einstellungen der Übertragungsparameter
Damit sich DEE (Computer bzw. Software) und DÜE (Modem) vestehen, müssen in der DEE Übertragungsparameter eingestellt werden. Darunter fallen Angaben zur Datenflusskontrolle, Betriebsart, Datenformat, Protokolle, Gleichlaufverfahren, Fehlerprüfung und Fehlerbehandlung.
| Einstellungen | mögliche Werte |
|---|---|
| Betriebsart | Simplex, Halbduplex, Vollduplex |
| Übertragungsgeschwindigkeit | 50, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 33600, 56000 Bit/s |
| Datenformat | 5, 6, 7, 8 Bit |
| Datenflusskontrolle | Hardware- oder Software-Handshake |
| Fehlerkontrolle | Parität, Prüfsummen |
| Fehlerbehandlung/Protokoll | nach ASCII, X-Modem, Y-Modem, Z-Modem |
Zeichenrahmen
Bei der asynchronen Datenübertragung wird jedes Byte bzw. jedes Zeichen einzeln übertragen. Wobei das Byte auch kleiner als 8 Bit sein kann. So ist es zum Beispiel üblich 5, 6 oder auch nur 7 Bit für ein Byte zu verwenden. Um Anfang und Ende des Bytes klar abgrenzen zu können, wird vor dem Byte ein Startbit und hinter dem Byte ein Stopbit eingefügt.
Das asynchrone Gleichlaufverfahren wird für die serielle Schnittstelle (V.24 / COM) verwendet, die in älteren Computern eine Standard-Schnittstelle war.
Der Zeichenrahmen besteht aus einem Startbit
(1 Bit), Datenbits (5 bis 8 Bit), Paritätsbit (0 oder 1 Bit) und Stopbit
(1 oder 2 Bit). Wobei das Stopbit ein künstlich erzeugter Ruhezustand
ist.
Der Empfänger der Signale wertet die fallende Flanke vom Stopbit zum Startbit aus und synchronisiert während der Zeit des Sendens den Zeichenrahmen mit dem Sender.
Paritätsbit
Das Paritätsbit ist Teil der Paritätsprüfung. Es handelt sich dabei um ein Verfahren zur Fehlerüberwachung bzw. Fehlererkennung. Man bezeichnet das Paritätsbit auch als Prüfbit.
Das Paritätsbit wird den Datenbits hinzugefügt und zeigt an, ob die Anzahl der 1-Bits gerade oder ungerade ist. Je nach Verfahren wird der gerade oder ungerade Wert verwendet. Üblicherweise wird der ungerade Wert verwendet, dann erkennt man bei der Paritätsprüfung auch einzahlige Fehler.
Werden mehrere Paritätsbits hinzugefügt, kann man die Fehlererkennung verbessern. Dabei steigt aber auch der Datenumfang.
Protokolle
Die Protokolle regeln den Datenfluss auf den Datenleitungen und bestimmen die Abläufe der Übertragungsprozedur einschließlich der Sicherung und Vermittlung nach dem OSI-7-Schichtenmodell.
X-ON/X-OFF-Protokoll
Die einfachste Methode zur Steuerung des Datenflusses, wird mit den Steuerzeichen X-ON und X-OFF ermöglicht. Kann der Empfänger aus irgendeinem Grund keine Daten mehr empfangen, so sendet er X-OFF an den Sender zurück. Der setzt bis zur Sendung von X-ON durch den Empfänger die Übertragung aus. Die Steuerzeichen können auch manuell über eine Funktion ausgelöst werden.
X-Modem-Protokoll / Z-Modem-Protokoll
Das X-Modem-Protokoll wird von fast allen Kommunikationsprogrammen für Dateiübertragungen (z. B. Terminals) unterstützt. Neben der Datenflusskontrolle ist es auch mit einer automatischen Fehlerkorrektur ausgestattet.
Die Daten werden vom Sender in 128-Zeichen große Blöcke zusammengefasst und mit einer Prüfsumme versehen. Der Empfänger ermittelt aus den Daten des Blocks eine Prüfsumme und vergleicht sie mit der vom Sender. Stimmt diese überein, so quittiert der Empfänger das korrekte Empfangen des Blocks (Steuerzeichen ACK). Stimmt die Prüfsumme nicht überein, so verlangt der Empfänger diesen Block nocheinmal (Steuerzeichen NACK). Der Sender überträgt den Block dann noch einmal.
Der Nachfolger des X-Modem-Protokolls ist das Z-Modem-Protokoll. Es arbeitet in ähnlicher Forum, ist jedoch wesentlich schneller und sicherer.
Datenübertragung über das Telefonnetz
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