Telearbeit ist Verarbeitung von Informationen. Das bedeutet zunächst, Daten zu sammeln, dann daraus ein Produkt herzustellen und schließlich, dieses Produkt an den Kunden zu übermitteln. Besonders in der ersten und dritten Phase dieses Ablaufs ist die reibungslose Datenkommunikation die Basis der Arbeit. Welche Hardware und Software ist für den Telearbeiter sinnvoll?

Telearbeit (3): Datenverkehr ohne Stau


© Heimo Ponnath, Funkschau 25 (1994)

Exakter Pfeifer: Das Modem

Der schnelle Weg: Das Nullmodem

Software für den Datenverkehr: Kommunikationsprogramme

Quellen


Der Bildschirm als Fenster in das Universum der Datenwelt: Ein simples Gerät - das Modem - macht das in Verbindung mit einem Kommunikationsprogramm möglich. Nur mit dieser Hard- und Software ist Telearbeit denkbar.

Das Prinzip ist recht einfach: Ein Kommunikationsprogramm sendet vom Computer erzeugte Daten aus der richtigen Stelle des Speichers im genau bestimmten Format mit passender Geschwindigkeit über die serielle Schnittstelle an das Modem. Dieses wiederum paßt diesen Datenstrom international festgelegten Standards an und pfeift die so entstandenen Serien von binären Nullen und Einsen als schnelle Tonfolgen in die zuvor aufgebaute Telefonverbindung. Das Modem an der Empfangsseite kehrt - gefolgt vom Kommunikationsprogramm dort - den Vorgang wieder um. Die Realisierung dieses einfachen Prinzips allerdings kann weitaus komplexer und - nicht nur bei Einsteigern - recht schweißtreibend sein.

Exakter Pfeifer: Das Modem

Modem ist ein Kunstwort, entstanden aus "MODulator - DEModulator". Das dazugehörige Gerät wandelt digitale Impulse (Nullen und Einsen), die das Kommunikationsprogramm über die serielle Schnittstelle sendet, in Töne um. Ein schon vorhandener Trägerton bekommt die so vom Modem erzeugten Signale als "Rucksack" aufgesetzt: Das nennt man "modulieren". Umgekehrt kann das Modem durch die Telefonleitung eingehende "Rucksäcke" dem Trägerton abnehmen (demodulieren) und sie wieder zu digitalen Signalen für das Kommunikationsprogramm wandeln.

Modems gibt es derzeit in drei Varianten: Als interne Karten werden sie - erste Form dieses Gerätes - wie andere Karten auf einen freien Steckplatz im Computer gepackt. Das spart Platz und Kabelgewirr, schafft aber unter Umständen einiges Stirmrunzeln bei der Konfiguration. Das externe Modem nimmt zwar ein wenig Platz in Anspruch und es braucht drei Kabelverbindungen (Modem - Steckdose, Modem - serielle Schnittstelle und Modem - Telefonsteckdose), aber es läßt sich leicht von Computer zu Computer umstecken - oder gar mit einem Notebook auf Reisen mitnehmen. Das PCMCIA-Modem ist ebenfalls ein externes Gerät. Solche Modems sind aber meist extrem klein und daher für den Transport noch weitaus besser geeignet. Nachteile: Sie liegen im Preis meist höher als die anderen beiden Formen und sie benötigen einen Computer mit PCMCIA-Schnittstelle (die haben aber die meisten besseren Notebooks).

Etwas verwirrend sind die vielen verschiedenen Spezifikationen von Modems, die sich auf die Übertragungs-Standards, Fehlerkorrektur-Modi und Kompressions-Verfahren beziehen. Da ist von V.22bis, V.32, MNP5, V42bis etc. die Rede, von bps, Baud und cps und von der DTE-Speed. Ein Begriff davon, nämlich Baud, kann vom normalen Telearbeiter ganz schnell wieder vergessen werden. Baud ist ein Maß für die Modulationsrate und hat eigentlich nur den Elektroniker oder Fernmeldemechaniker zu interessieren. Diese Modulationsrate kann unter bestimmten Umständen mit der bps-Maßzahl übereinstimmen, meistens aber gibt sie keine direkte Auskunft über das, was bei der Datenkommunikation wirklich interessiert: Die Anzahl von Informationen pro Zeit, die gesendet oder empfangen werden.

Diese Auskunft erhält man von der bps-Zahl. Sie gibt an, wieviele Bits pro Sekunde tatsächlich unterwegs sind. Hier muß man zwei Geschwindigkeiten unterscheiden: Zum einen die zwischen Computer und Modem, zum anderen die vom Modem zum Telefonnetz. Erstere ist die DTE-Speed. Sie kann sich durch diverse Kompressionsverfahren im Modem erheblich von der anderen unterscheiden und sie belastet unter Umständen auch die serielle Schnittstelle so stark, daß Störungen bei der Kommunikation auftreten. Besonders bei Hochgeschwindigkeitsmodems kann die DTE-Speed größer als 57600bps eingestellt werden. In solchen Fällen ist es wichtig, daß die serielle Schnittstelle mit einem UART-Chip vom Typ 16550 (statt 8250 oder 16450) bestückt ist. Mit dem Diagnoseprogramm MSD.EXE im Windows-Ordner kann man den Chiptyp feststellen. Ist der falsche Chip vorhanden, dann sollte er (oder gleich die ganze Schnittstelle) entweder ausgetauscht oder die DTE-Geschwindigkeit auf 19200bps reduziert werden.

Wichtiger aber ist die zweite Geschwindigkeit, die, mit der das Modem ins Telefonnetz geht. Bis vor kurzem - und bei Datex-J auch heute noch - war hier eine Geschwindigkeit von 2400bps üblich. Neuere Modems arbeiten mit 9600bps, 14400bps oder gar 28800bps. Der Begriff cps steht für Characters per Second (Zeichen pro Sekunde). Man kann hier aber nicht einfach die bps-Zahl durch acht teilen (acht Bits sind ein Byte, also ein Zeichen), sondern muß noch diverse Steuerbits berücksichtigen. Im Prinzip kann man die bps-Zahl durch zehn teilen und erhält dann die cps-Zahl. Die Übertragungen bei verschiedenen Geschwindigkeiten sind jeweils standardisiert. So nennen sich die gängigen Standards für die Übertragung mit 2400bps V.22bis, für 9600bps V.32 und für 14400bps V.32bis (siehe Tabelle (Netscape), (andere Browser)). Faxmodems müssen einen der Übertragungsstandards V.29 (9600bps) oder besser V.17 (14400bps) beherrschen.

Damit Fehler bei der Übertragung ausgeschlossen werden können, bedient man sich entweder spezieller Software (dazu später bei den Kommunikationsprogrammen) oder/und im Modem implementierter Protokolle. Der amerikanische Hersteller Microcom schuf auf diesem Gebiet Standards mit den MNP-Korrekturen. Die Protokolle MNP1 bis MNP4 sind heute schon veraltet. Sie bilden aus Datenpaketen Prüfsummen und stellen so Übertragungsfehler fest. Der Standard V.42 arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip. Modernere Verfahren kombinieren diese Fehlerfeststellung mit der Kompression von Daten. MNP5 bis MNP10 gehören dazu und auch der Standard V.42bis. Der Effekt der Datenkompression ist stark von der Art der Daten abhängig: Ein reiner Text- oder Grafikfile ist besser komprimierbar als Programmcode. Ideal sind Kompressionsfaktoren von vier, wie sie bei Textfiles zu erreichen sind. Das bedeutet dann, daß z.B. ein Text von 10000 Bytes auf 2500 Byte komprimiert wird, dann gesendet (z.B. mit 14400bps) um dann bei der Gegenseite durch das Modem wieder dekomprimiert zu werden. Rechnet man hier die Geschwindigkeit der Informationsübertragung aus, dann ergibt sich: 14400bps mal 4 = 57600bps! Ist allerdings der zu sendende File schon komprimiert (z.B. als .ZIP mittels eines Kompressionsprogrammes), dann müht sich der Kompressor im Modem vergebens und verbraucht dabei wertvolle Zeit. Manche Standards - wie z.B. V.42bis - erkennen solche Files und schalten die Kompression vorübergehend ab.

Die volle Ausschöpfung der Übertragungsgeschwindigkeit, der Fehlererkennung und der Kompression gelingt natürlich nur, wenn auch das Modem des Gesprächspartners über all diese Fähigkeiten verfügt. Viele Modems verfügen daher über einen Fall-back- und manche auch über einen Fall-forward-Mechanismus (der gehört zu MNP10), der die jeweils höchste Übertragungsqualität sicherstellt. Durch stufenweise Rückname der Übertragungsanforderungen (fall-back) auf immer anspruchslosere Standards oder Hochschrauben (fall-forward) derselben findet das Modem die technisch optimale Einstellung. Technisch optimal heißt nicht unbedingt, daß diese Einstellung für die bevorstehende Aufgabe am besten ist. Das trifft meist dann zu, wenn große Datenmengen übertragen werden sollen. Wenn aber Datenübertragung im Dialogbetrieb stattfinden soll, z.B. bei einer Datenbankrecherche oder beim online-Austausch, dann genügt eine wesentlich niedrigere Datenrate (so schnell kann keiner tippen, daß er den Unterschied zwischen 2400bps und 14400bps wahrnimmt!) - und sie ist meist auch bei den verschiedenen Netzanbietern preiswerter. CompuServe verlangt z.B. ca. 8,45 DM pro Stunde für die Teilnahme an den Extended Services (Foren) bei einer Datenrate bis 2400bps. Von 9600bps an aufwärts aber kosten diese Dienste das doppelte.

Flexibilität ist es, was der Telearbeiter braucht. Wir empfehlen daher ein externes Modem, das mindestens den Standard V32bis (also 14400bps) und zur Fehlererkennung/Kompression V42bis beherrscht, sowie zur Faxübertragung V.29 oder V.17. Modems dieser Art sind schon ab ca. 200,- DM zu haben. In den Ausgaben 11 und 15 (1994) der Funkschau sind einige Tests enthalten von noch schnelleren Geräten: Mit dem V.fast Standard arbeiten sie sogar mit 28800bps. Sollten Sie es lieber mit ISDN halten, dann finden Sie in der Ausgabe 16 (1994) preiswerte ISDN-Karten vorgestellt.


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Der schnelle Weg: Das Nullmodem

Viele Telearbeiter verfügen über mehr als einen Computer. Der Grund dafür kann z.B. der Umstieg auf den leistungsfähigeren Prozessor sein oder er ist jobbedingt, wie die Übertragung von Daten aus einem Format in ein anderes. In jedem Fall stellt sich häufig die Frage, wie man am besten Dateien vom einen Computer zum anderen transportiert.

Natürlich könnte man sich ein kleines Netzwerk aufbauen - das lohnt sich aber nur dann, wenn die ständige Interaktion gefragt ist. Das andere Extrem ist das "Turnschuhnetz": Datei auf Diskette spielen und die dann im anderen Computer lesen. Selbst wenn beide Computer mit dem gleichen Betriebssystem arbeiten, kann das im Laufe der Zeit bei häufigem Datenaustausch etwas mühselig werden.

Ein Nullmodem ist der goldene Mittelweg, der über alle Betriebssystemgrenzen hinweg auf bequeme Weise auch den häufigen Austausch voluminöser Dateien schnell und einfach erlaubt. Beide Computer brauchen dazu je ein Kommunikationsprogramm und ein Nullmodemkabel,

das ihre seriellen Schnittstellen miteinander verbindet. Statt über den Weg Computer - Modem - Telefonnetz - Modem - Computer werden die fraglichen Files jetzt direkt über den Weg Computer - Nullmodemkabel - Computer mit der höchstmöglichen DTE-Geschwindigkeit gesendet.

Solch eine Nullmodem-Verbindung eignet sich übrigens auch hervorragend für Remote Control Arbeiten über geringe Entfernungen - und sei es auch nur zum Üben mit verschiedenen Programmen dieser Art. Remote Control bedeutet, daß alle meine Tasten- oder Mauseingaben auf einem entfernten Computer wirken und daß mein Bildschirm dessen Bild zeigt, also die Fernkontrolle eines Computers. Eine spätere Folge dieser Serie wird sich mit damit auseinandersetzen.


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Software für den Datenverkehr: Kommunikationsprogramme

Im Prinzip ist es nicht allzu schwierig, in QBasic oder anderen Programmiersprachen Daten zur seriellen Schnittstelle zu senden oder aus ihr zu empfangen. Sehr viel bequemer und mit vielen luxeriösen Bonbons versehen, geschieht das mit Kommunikationsprogrammen, die es in sehr guten Shareware-Versionen aber auch bis weit über 1000,- DM als kommerzielle Software gibt.

Was soll ein gutes Kommunikationsprogramm leisten? Zunächst muß es - möglichst ohne Techniker-Kauderwelsch - effektiv alle Eigenschaften des Modems steuern. Dann soll es natürlich den Datenverkehr über die serielle Schnittstelle regeln - dazu muß es dann auch einige Protokolle kennen (dazu gleich noch mehr). Datenbankfunktionen erleichtern die Anwahl von Kommunikationspartnern: Neben dem Namen und der Verbindungsnummer sollten auch spezielle Modem-Einstellungen, vereinbarte Codes, Scripts etc. speicherbar und automatisch einzusetzen sein. Einige Textverarbeitungsfunktionen gestalten das Schreiben von E-Mail angenehmer: Ausschneiden, Kopieren, Verschieben, Textbausteine etc. gehören dazu. Verschiedene Terminal-Emulationen (auch dazu gleich noch mehr) sollten ebenso verfügbar sein wie ein Host-Modus, eine Script-Sprache und Möglichkeiten zum Mitschneiden und Archivieren (Sortieren, Löschen, Nachbearbeiten, Drucken) von Teilen der online-Sitzungen.

Ein falsch übertragenes Bit erzeugt in einem Textfile meist nur ein ungewöhnliches Zeichen, in einem Programmfile aber kann es sich verheerend auswirken.Neben den Protokollen (z.B. MNP) im Modem existieren daher auch noch eine Reihe von Software-Übertragungsprotokollen, die über den korrekten Datentransfer wachen. Das älteste ist vermutlich X-Modem (1977 von Ward Christensen). Es arbeitet mit 128 Byte langen Datenblöcken und überträgt neben diesen auch jeweils eine 8-Bit-Prüfsumme. Kommt der Empfänger auf die gleiche Prüfsumme, dann ist der nächste Datenblock zur Übertragung dran, ansonsten wird der gleiche noch einmal gesendet. 1981 stellte Chuck Forsberg Y-Modem vor. Die Datenblöcke sind hier unterschiedlich groß, eine effektiveres Verfahren zur Fehlererkennung (16-Bit-CRC, Cyclic Redundancy Check) wird verwendet und man kann mehrere Dateien in einem Arbeitsgang übermitteln. Das Non-Plus-Ultra an Übertragungsprotokollen stammt ebenfalls von Chuck Forsberg: Z-Modem bietet eine Reihe interessanter Fähigkeiten, deren wichtigste darin besteht, daß eine abgebrochene Übertragung bei Neuaufnahme der Verbindung an der Stelle fortfahren kann, an der zuvor aufgehört wurde. Es kann nämlich ganz schön ärgerlich sein, wenn eine mehrere MByte lange Datei wenige Minuten vor dem Übertragungsende durch Leitungsstörungen unterbrochen wurde!

Der Begriff der Terminal-Emulation stammt noch aus der Frühzeit der Computerei: Zu einem Großrechner zählten neben dem Lochkartenleser, dem Bandspeicher etc. auch diverse unintelligente Terminals. Je nach Betriebssystem unterscheiden sich solche Terminals durch die Tastaturen und die Art der Bildschirmdarstellung. Moderne Kommunikationsprogramme können die verschiedenen Terminals nachspielen (emulieren). Gerade im Online-Verkehr hat man es ab und zu mit solchen Großrechnern zu tun und muß dann die dazu passende Emulation einschalten. Für den Verkehr zwischen IBM-kompatiblen PCs ist ANSI die richtige Emulation. VT-52, VT-100 und VT-102 sind geeignet für die Kommunikation mit UNIX-Rechnern (häufig auch im Internet). CEPT ist für Datex-J das richtige, ein neuer Standard namens RIP sorgt hier für bessere Grafikdarstellungen. Weitere Terminals sind IBM 3101, IBM 3180, TVI-920, TVI-925 und Avatar. TTY steht für Teletype und emuliert einen nackten Fernschreiber ohne jegliche Grafik- oder Farbinformationen.

Der Host-Modus ist ein "Gastgeber"-Modus. In diesem Zustand wartet der Computer, bis er von einem anderen angerufen wird, und stellt dann eine Reihe von Möglichkeiten für den Anrufer zur Verfügung. In der Folge über die Remote Control wird dieser Modus detaillierter geschildert werden. Eine Script-Sprache ist etwas ähnliches wie eine Programmiersprache. Sie liefert z.B. ein zeitgesteuertes Programm zur automatischen Datenübertragung.

Die meisten Kommunikationsprogramme (Freeware, Shareware oder kommerziell) beherrschen all diese Fähigkeiten. Daneben gibt es auch speziell auf bestimmte Datendienste zugeschnittene Programme, z.B. für Datex-J oder Internet oder CompuServe. Der WinCim z.B. erlaubt mit opulenter Maus-gesteuerter Grafik-Oberfläche die reibungslose Datenwanderung in CompuServe. Der CIS-Navigator dient ebenfalls dazu, er spart aber enorme Verbindungskosten dadurch, daß er u.a. E-Mail und Forumnachrichten offline zu lesen erlaubt. In der Folge über verschiedene Datendienste werden einige der dazu passenden Kommunikationsprogramme vorgestellt werden.


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Quellen:

- Dirk Astrath: DFÜ und Btx, München 1992
- Dieter Grönling: Elektronische Nächte, Frankfurt/M 1992
- Mark A. Young: V.HLP (CompuServe PPIFORUM)
- Ed Girou: MODEM.THD (CompuServe IBMCOM-Forum)
- Markus Kuhn: Standard.FAQ (Internet Newsgrp. Comp.protocols.iso)


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