Modem für Parallelübertragung
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Ein Modem für Parallelübertragung oder Parallelmodem ist ein Datenübertragungsgerät. Es bietet eine einfache Möglichkeit, mit geringem technischen Aufwand Daten über das Telefonnetz an einen Zentralrechner zu übertragen. Diese Geräte waren bis ca. 1990 häufig im Einsatz.
Parallelmodems erlauben eine maximale Übertragungsgeschwindigkeit von 40 Zeichen/sek; der Standard ist 20 Zeichen. Aktuelle serielle Modems nach V.90 haben eine Übertragungsgeschwindigkeit von 56.000 Bit/sek. Ein typisches Endgerät der damaligen Zeit waren Kleinlochkartenleser. Die vorgesehenen Anwendungen sind Datensammelsysteme (Zentralstation), die von vielen Nutzern (Außenstationen) angewählt werden und eine sehr geringe Datenmenge übertragen. In Deutschland wird diese Technik seit mindestens 1969 [2] eingesetzt. Noch heute (2006) gibt es sie in Wasserwirtschaftsämtern in Süddeutschland; es werden damit automatisch Pegeländerungen von Flüssen übermittelt. Eine Datenübertragung mittels Parallelmodem wurde von der Deutschen Bundespost zu 95 % aller Verbindungen als fehlerfrei garantiert, bei seriellen analogen Modems gab (und gibt) es nur eine Bitfehlerrate.
Parallelmodems wurden oft von Apotheken (Apothekermodem [3] war eine gängige Bezeichnung) oder Buchhandlungen genutzt. Die Bestellung eines Buches beim Zentrallager dauerte nur wenige Sekunden, da die ISBN-Nr. nur aus einigen Ziffern besteht. Für eine solch geringe Datenmenge war die Miete eines seriellen Modems unwirtschaftlich. Das Zentralamt für Zulassungen im Fernmeldewesen (ZZF) erteilte damals privaten Modems keine Betriebserlaubnis, diese Geräte mussten von der Deutschen Bundespost gemietet werden.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Normung
Diese Modemtypen sind von der ITU-T in Empfehlungen beschrieben: V.19 [4] und V.20 [5]. Die V.20 ist technisch überholt und wurde gelöscht.
[Bearbeiten] Übertragungsprinzip
Bei Parallelmodems übergibt die Datenendeinrichtung ein Zeichen komplett oder zur Hälfte an das Übertragungsgerät. Bei seriellen Modems werden die Zeichen bitweise nacheinander übergeben.
Das Übertragungsprinzip beruht darauf, dass mehrere feste Frequenzen gleichzeitig gesendet werden und sich überlagern. Die Dauer einer Frequenzkombination oder der Ruhelage ist minimal 25 Millisekunden.
Aus Frequenzgruppen mit vier Frequenzen wird jeweils eine gesendet. Die Ruhelage zur Zeichentrennung ist in der V.19 das Fehlen eines Signales, in der V.20 das Senden der jeweils höchsten Frequenz.
[Bearbeiten] Sendedaten
[Bearbeiten] ITU-T Empfehlung V.19
Die V.19 benutzt die Frequenzgruppen einer MFV-Wahl. Durch Kombination sind nur 16 Zeichen darstellbar, was aber für den vorgesehenen Anwendungszweck (Übertragung von Ziffern) ausreichend ist.
| Kanalnummer | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| Gruppe A | 697 Hz | 770 Hz | 852 Hz | 941 Hz |
| Gruppe B | 1209 Hz | 1336 Hz | 1477 Hz | 1633 Hz |
[Bearbeiten] ITU-T Empfehlung V.20
V.20-Modems arbeiten ähnlich, allerdings mit anderen Frequenzen. Eine Erweiterungsmöglichkeit für eine dritte Frequenzgruppe (B) ist vorhanden.
| Kanalnummer | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| Gruppe A | 920 Hz | 1000 Hz | 1080 Hz | 1160 Hz |
| Gruppe B | 1320 Hz | 1400 Hz | 1480 Hz | 1560 Hz |
| Gruppe C | 1720 Hz | 1800 Hz | 1880 Hz | 1960 Hz |
[Bearbeiten] Zeichenvorrat
- 15 verschiedene Zeichen mit 20 Zeichen/sek
- Es werden nur die Frequenzgruppen A und C genutzt. Zeichentrennung ist die Ruhelage.
- 63 verschiedene Zeichen mit 20 Zeichen/sek
- Alle drei Frequenzgruppen werden genutzt. Zeichentrennung ist die Ruhelage.
- 16 verschiedene Zeichen mit 40 Zeichen/sek
- Die Frequenzgruppe B wechselt bei jedem neuen Zeichen zwischen B2 und B3. Ohne Ruhelage werden die Zeichen nacheinander gesendet, das scheinbare Taktsignal auf B ermöglicht eine Trennung.
- 256 verschiedene Zeichen mit 20 Zeichen/sek
- Ähnlich wie vorher, nur wird jeweils ein halbes Zeichen übertragen. Die Frequenz B3 zeigt die erste Hälfte, B2 die zweite Hälfte des zu übertragenen Zeichens an.
[Bearbeiten] Empfangsdaten
Parallelmodems arbeiten prinzipiell simplex. Eine Datenübertragung als Antwort war ursprünglich nicht vorgesehen, andere Möglichkeiten sind aber vorhanden.
Die Rückmeldung über die empfangenen Daten (Gut/Schlecht-Meldung) kann über einen Ton von 420 Hz erfolgen; die maximale Übertragungsrate beträgt 5 Bit/s. Dies ist eine einfache Amplitudenmodulation (AM): Ton ein oder aus. Ein frequenzmodulierter (FM) Rückkanal mit 75 Bit/s wurde genormt, kam aber kaum zum Einsatz. Der Ton des AM-Rückkanals überschneidet sich mit Signalisierungsfrequenzen aus Telefonanlagen (siehe Ruf- und Signalmaschine); es kam oft zu Fehlinterpretationen bis hin zum Verbindungsabbau. Einfache Parallelmodems hatten einen eingebauten Lautsprecher zur Wiedergabe der Rückmeldungen.
Eine Besonderheit bildet die von der ITU-T beschriebene Schnittstelle 191 (Transmitted voice answer); diese Leitung wird in der DIN 66020-1 als Gesendete Sprachantwort bezeichnet. Es ist eine Datenschnittstelle, auf der analoge Signale übertragen werden.
Eine Anwendung war ab 1979 die akustische Rückmeldung von Eingaben: Karlchen [6] , eine Fahrplanauskunft der Deutschen Bundesbahn im Bereich Frankfurt. Der Benutzer gab über ein MFV-fähiges Telefon seine Reisewünsche ein (alle Haltestellen hatten Nummern), eine Ansage über Reisemöglichkeiten erfolgte darauf. Heute wird das Auswählen von Menüpunkten über die Tastatur eines Telefons beim Anruf eines Servicecenters allgemein genutzt. Dies ist aber praktisch eine Art der Datenübertragung, auch wenn das wenige der Benutzer wissen.
[Bearbeiten] Schnittstellen zur Datenendeinrichtung
[Bearbeiten] Außenstation V.19
Ein Modem mit einer Schnittstelle wird nicht beschrieben.
Ab 1980 gab es spezielle Telefone, die man als Modem bezeichnen könnte: Sie hatten wahlweise eine Wählscheibe oder einen Tastwahlblock zum Verbindungsaufbau und links daneben einen zweiten Tastenblock zur manuellen Eingabe der zu übertragenden Daten. Diese Telefone hatten die Bezeichnung FeTAp 7855; der Hersteller war die Firma Hagenuk[7].
Geräte dieser Art erhielten damals zum Beispiel Sammelbesteller im Versandhandel.
[Bearbeiten] Außenstation V.20
oben: Parallelmodem D20P-A03
unten: Serielles Modem mit V.24 AWD (Verbindungsaufbau) und V.24 Modem (Datenübertragung)
Die Schnittstellen zwischen Endeinrichtung und Übertragungseinrichtung sind in der ITU-T-Empfehlung V.24 bzw. in der DIN 66020-1 beschrieben. Die elektrischen Parameter sind allerdings nicht die der oft verwendeten V.28, sondern allgemein einfache Kontakte mit Hin- und Rückleitung (ITU-T V.31).
Durch die geringe Übertragungsgeschwindigkeit wurden oft normale Relais zur Steuerung eingesetzt.
Die 25pol. Steckverbindung ist die gleiche wie bei seriellen Modems (ISO 2110). Da jede Schnittstelle durch Hin- und Rückleiter zwei Kontakte benötigt, ist die Anschlussbelegung unterschiedlich zu anderen Modems. Eine Verwechselung mit Modems der Zentralstation oder serieller Technik ist möglich.
Die in der ersten Spalte dieser Tabellen stehenden Abkürzungen werden umgangssprachlich benutzt.
| ITU | DIN | Stift Hinleiter | Stift Rückleiter | Beschreibung nach DIN 66020-1 | Hinweise | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Sendedaten und gemeinsamer Rückleiter einer Außenstation | ||||||
| GND | 102 | E2 | 7 | Betriebserde | ||
| TXD | 103 A1 | D1 | 3 | Sendedaten | Frequenzgruppe A | |
| 103 A2 | 4 | |||||
| 103 A3 | 5 | |||||
| 103 B1 | 6 | Frequenzgruppe B s. Anm.1 | ||||
| 103 B2 | 7 | |||||
| 103 B3 | 8 | |||||
| 103 C1 | 9 | Frequenzgruppe C | ||||
| 103 C2 | 10 | |||||
| 103 C3 | 11 | |||||
| Hilfskanal- oder Rückkanal-Empfangsdaten einer Außenstation | ||||||
| SRCV | 119 AM | HD2 AM | 20 | 21 | Hilfskanal-Empfangsdaten | Leitungssignal AM, 5 B/sek, s. Anm.2 |
| 119 FM | HD2 FM | 2 | 12 | Leitungssignal FM, 75 B/sek | ||
| Schnittstellen zur Steuerung einer Außenstation | ||||||
| 108/1 | S1.1 | 24 | 25 | Übertragungsleitung anschalten | s. Anm.3 | |
| DTR | 108/2 | S1.2 | DEE betriebsbereit | |||
| RTS | 105 | S2 | 16 | 17 | Sendeteil einschalten | Nur Sender oder Empfänger aktivieren, bedingt durch minimale Stromversorgung |
| 129 | HS3 | 18 | 19 | Hilfskanal-Empfänger einschalten | ||
| Meldeleitungen einer Außenstation | ||||||
| DSR | 107 | M1 | 22 | 23 | Betriebsbereitschaft | Aktiv, wenn Modem an Leitung |
| RNG | 125 | M3 | 14 | 15 | Ankommender Ruf | Aktiv während der Rufspannung |
| SDCD | 122 | HM5 | 20 | 21 | Hilfskanal-Empfangssignalerkennung | Nur für FM-Betrieb s. Anm.2 |
Anmerkung 1: Die Benutzung der Frequenzgruppe B ist optional.
Anmerkung 2: Die gleichzeitige Benutzung eines amplitudenmodulierten und frequenzmodulierten Rückkanals ist nicht vorgesehen. Deshalb überschneidet sich die Anschlussbelegung.
Anmerkung 3: Es gibt zwei Möglichkeiten, eine Datenübertragung zu beginnen:
- 108/1: Die DEE ist im Wartezustand und startet bei einem ankommenden Ruf die Datenübertragung durch Einschalten dieser Schnittstelle. Das Übertragungsgerät belegt daraufhin sofort die Leitung.
- 108/2: Die DEE ist betriebsbereit, das Übertragungsgerät wartet auf Aktivierung. Ein ankommender Ruf, das manuelle Drücken des Benutzers der Datentaste des Telefons oder die Schnittstellenleitung 204(M24) einer AWD nach V.25 schaltet das Übertragungsgerät an die Leitung.
[Bearbeiten] Zentralstationen
Die Zentralstationen beider Normen haben die gleiche Schnittstelle:
- die Steckverbindung ist 25-polig (nach ISO 2110)
- elektrische Werte sind in der ITU-T V.28 beschrieben
- die Funktion entspricht Schnittstellen der ITU-T V.24
- es besteht die gleiche Verwechselungsgefahr wie bei einer Außenstation
| ITU | DIN | Stift | Beschreibung nach DIN 66020-1 | Hinweise | |
|---|---|---|---|---|---|
| Erdleitungen (Rückleitungen, Masseverbindungen) einer Zentralstation | |||||
| FG | 101 | E1 | 1 | Schutzerde | |
| GND | 102 | E2 | 24 | Betriebserde | |
| Sendedaten einer Zentralstation | |||||
| SXMT | 118 | HD1 | 17 | Hilfskanal-Sendedaten | s.Anm. 1 |
| 191 | A1 | Gesendete Sprachantwort,
galvanisch getrennt von GND |
Hinleiters.Anm. 1 | ||
| 18 | Rückleiter | ||||
| Empfangsdaten einer Zentralstation | |||||
| RXD | 104 A1 | D2 | 3 | Empfangsdaten | Frequenzgruppe A |
| 104 A2 | 4 | ||||
| 104 A3 | 5 | ||||
| 104 A4 | 6 | ||||
| 104 B1 | 13 | Frequenzgruppe Bs.Anm. 2 | |||
| 104 B2 | 14 | ||||
| 104 B3 | 15 | ||||
| 104 B4 | 16 | ||||
| 104 C1 | 9 | Frequenzgruppe C | |||
| 104 C2 | 10 | ||||
| 104 C3 | 11 | ||||
| 104 C4 | 12 | ||||
| Steuerleitungen einer Zentralstation | |||||
| CDSL | 108/1 | S1.1 | 22 | Übertragungsleitung anschalten | |
| DTR | 108/2 | S1.2 | DEE betriebsbereit | ||
| RTS | 105 | S2 | 20 | Sender einschalten | für Sprachantwort |
| 124 | S3 | 25 | Alle Frequenzgruppen verwenden | ||
| 130 | S9 | 19 | Bestätigungston senden | 5 B/sek AMs.Anm. 1 | |
| SRTS | 120 | HS2 | Hilfskanal-Sendeteil einschalten | 75 B/sek FMs.Anm. 1 | |
| Meldeleitungen einer Zentralstation | |||||
| DSR | 107 | M1 | 23 | Betriebsbereitschaft | |
| RNG | 125 | M3 | 21 | Ankommender Ruf | |
| CD | 109 | M5 | 8 | Empfangssignalerkennung | |
| SQD | 110 | M6 | 2 | Empfangsgüte | eine Frequenz pro Gruppe erkannt |
| SCTS | 121 | HM2 | 18 | Hilfskanal-Sendebereitschaft | bei 75 B/sek FM |
| Taktleitungen einer Zentralstation | |||||
| 131 | T5 | 7 | Empfangsseitige Abtastmarkierung | bei negativer Flanke ist Zeichen erkannt | |
Anmerkung 1: Die gleichzeitige Verwendung von Antwortton oder Hilfskanal als Rückmeldung ist nicht möglich.
Anmerkung 2: Die Benutzung der Frequenzgruppe B ist optional.
[Bearbeiten] Gerätetechnik
[Bearbeiten] Modem der Außenstation
Die ursprüngliche Technik war sehr einfach. Es wurden viele Teile aus vorhandenen Telefonen benutzt: Der mechanische Umschalter zwischen Sprach- und Datenbetrieb, das Schauzeichen für Testzwecke, die großen Kondensatoren und Übertrager waren Standardbauteile aus Telefonen der damaligen Zeit.
Ein Parallelmodem hatte anfangs keine eigene Stromversorgung; es wurde durch den Schleifenstrom des analogen Fernsprechanschlusses gespeist.
Diese minimale Stromaufnahme bedeutete technisch aber auch eine sehr genaue Fertigung, eine aufwändige manuelle Feineinstellung war notwendig.
Die letzten Parallelmodems wurden deshalb in Digitaltechnik entwickelt; es entfiel der arbeitsintensive Frequenzabgleich. Diese Geräte benötigen allerdings eine eigene Stromversorgung.
Eine Außenstation hatte bei der Deutschen Bundespost die Bezeichnung D20P-A.
[Bearbeiten] Modem der Zentralstation
Die Zentralstation ist der Empfänger der kurzen Nachrichten von vielen Außenstationen. Da dieses Modem die unterschiedlichen Toleranzen der Außenstationen verarbeiten muss, ist es relativ aufwändig in der Herstellung und damit teuer.
Zentralstationen entsprechend V.19 wurden bei der Deutschen Bundespost D10P-Z genannt; Geräte nach V.20 D20P-Z.
[Bearbeiten] Messtechnik
Die Messtechnik zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit einer Übertragungsstrecke war ebenso einfach aufgebaut, wie die ursprüngliche Gerätetechnik. Die Bedienung der Schnittstellen erfolgte manuell durch Schalter; wesentliche Funktionen wurden durch Relais gesteuert. Einige integrierte Schaltkreise wurden benutzt. Nixie-Röhren zeigten an, ab wann die Zentralstation nach dem Erkennen der ersten Frequenz alle anderen Frequenzen erkannt hatte und die empfangenen Kombination damit gültig war.
Das hier gezeigte Messgerät kann sowohl eine Außen- als auch eine Zentralstation steuern. Für die Außenstation können alle möglichen Zeichenkombinationen nacheinander gesendet werden, die Auswertung der empfangenen Zeichen an der Zentralstation erfolgt entweder ausschließlich optisch durch das mittlere Leuchtdiodenfeld oder akustisch durch einen eingebauten Lautsprecher.
Hörbeispiele (alle möglichen Zeichen werden nacheinander gesendet):
[Bearbeiten] Endgeräte
Als Datenendeinrichtung wurde in der damaligen Zeit unter anderen das Kleinkartenlesegerät KKL 300 der Firma SEL verwendet. Es ähnelt im Aufbau einem Diaprojektor mit Rundmagazin und war häufig in Apotheken in Gebrauch[8]. Für viele Medikamente gab es kleine ABDA-Lochkarten[9] mit einer entsprechenden Kodierung. Bei einem Bedarf wurde diese Lochkarte in das Lesegerät eingesteckt, mittels Telefon und dann über das Parallelmodem eine Verbindung zum Großhandel hergestellt und damit eine Bestellung abgegeben. Diese Übertragungstechnik ist heute veraltet und wird nicht mehr angewendet; die Lochkarte ist allerdings noch in Gebrauch.
[Bearbeiten] Siehe auch
Modems für serielle Datenübertragung
[Bearbeiten] Weblinks
 |
Commons: Parallelmodems – Bilder, Videos und/oder Audiodateien |
[Bearbeiten] Quellen
- ↑ FeTap 611 in gleicher Farbe, Hintergrundinformationen
- ↑ Diapositive für den Unterricht, Stand 1.4.1974, Fernmeldetechnisches Zentralamt, Referat B 34, Diapositiv-Archiv. Reihe 64.07, Datenübertragung auf Fernsprechleitungen, DK 621.391, 9.1969 Beschreibung auf den Dias: DBP, FTZ/FSA Dmst, Urh: A37/1969
- ↑ Pharmahandel mit Telefon und DFÜ organisiert (Apothekermodem)
- ↑ ITU-T Recommendation V.19: Modems for parallel data transmission using telephone signalling frequencies, Extract from the Blue Book (Ausgabe September 2005)
- ↑ ITU-T Recommendation V.20: Parallel data transmission modems standardized for universal use in the general switched telephone network, Deleted after its content became technically out of date (Ausgabe September 2005)
- ↑ Computer-Karlchen spricht mit SAMT und Siemens
- ↑ Telefon mit Modem für Einfachdatenübertragung, FeTAp 7855
- ↑ http://www.computerwoche.de/heftarchiv/1978/42/1197225/ SEL demonstriert Pharma-System
- ↑ http://wwwhomes.uni-bielefeld.de/enibi/mubk/bildungsgaenge/bs/pk/faecher/bw/kap4/bw04_3.htm ABDA-Lochkarte
- Dienstbehelf der Deutschen Bundespost, FTZ 118 D 14 (Juli 1979)
- Modem für Parallelübertragung, Beschreibung, SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, Best.-Nr.:A22581-J5-A314-*-18, 6/79
- Hermann Gabler (Hrsg.): Text- und Datenübertragungstechnik, Band 6 Fernmeldetechnik, R. v. Decker's Verlag, G. Schenk Gmbh, Heidelberg 1988, ISBN 3-7685-2887-1
