Das Laborpraktikum "Kommunikationstechnik" wurde als Präsenzveranstaltung einmal jährlich durchgeführt. Es umfasst drei Versuche von jeweils ca. 3-stündiger Dauer. Die Durchführung erfolgte in Kleingruppen von 3 bis 4 Personen in den Laborräumen des Lehrgebiets Kommunikationssysteme, Universitätsstr. 11 (TGZ), 58084 Hagen.

Jeder Teilnehmer erhielt bereits mehrere Wochen vor dem Termin eine ausführliche Versuchsbeschreibung. Eine erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ist ohne gründliches Durcharbeiten dieser Unterlagen und Lösen der Vorbereitungsaufgaben nicht möglich.

Um eine Vereinheitlichung bei der Entwicklung von Kommunikationsprotokollen zu erreichen, wurde von der ISO (International Standards Organisation) ein OSI (Open System Interconnection) - Referenzmodell entwickelt. In diesem Modell wird der gesamte Vorgang der Kommunikation in sieben funktionale Schichten unterteilt. Die einzelnen Schichten erbringen mit Hilfe festgelegter Protokolle einen von ihnen geforderten Dienst. In der Schicht 2, der Sicherungsschicht, werden sehr häufig die sogenannten HDLC-Prozeduren (High Level Data Link Control) als Protokoll zur abschnittsweisen gesicherten Datenübertragung eingesetzt. Zur Demonstration der funktionalen Abläufe einer HDLC-Prozedur wurde für diesen Versuch ein Pascal-Programm entwickelt, welches das Verhalten einer HDLC-Prozedur aufweist. Weiterhin existiert ein Programm zur Benutzerführung, welches es dem Anwender ermöglicht, HDLC-Blöcke am Terminal einzugeben und an die HDLC-Instanz zu senden. Aufgabe bei der Versuchsdurchführung ist es, durch Eingabe von HDLC-Blöcken die Partnerstation zu der im Rechner ablaufenden HDLC-Instanz zu simulieren. Um neben Verbindungsauf- und -abbau auch einen Datentransport durchführen zu können, wurde zusätzlich ein Schicht 3-Protokoll implementiert, welches mit Hilfe bestimmter Befehle zur Übermittlung von Datenpaketen (Texte) aufgefordert werden soll.

Online-Kurs: 20118

Bei der technischen Datenkommunikation werden die zu übertragenden Nachrichten im Sender nach einer Codierungsvorschrift in Binärzeichen umgesetzt und auf der Empfängerseite entsprechend wieder zurückgewandelt (decodiert). Unter Codierung ist also die Vorschrift für die eindeutige Zuordnung von Zeichen eines Zeichenvorrates zu denjenigen eines anderen Zeichenvorrates zu verstehen. Man unterscheidet bei der Datenübertragung drei Codierungsarten:

• Quellencodierung: Durch die Codierung soll eine Reduktion der Quellenredundanz herbeigeführt werden, d. h. eine Darstellung der Daten mit einer geringstmöglichen Anzahl von Zeichen.
• Kanalcodierung: Hierdurch soll eine einfache und sichere Datenübertragung von der Quelle zur Senke realisiert werden. Es sollen Codewörter entstehen, bei denen eine Verfälschung von Codesymbolen möglichst nicht zu einem neuen Codewort führt, so dass der Empfänger Verfälschungen erkennen und eventuell sogar beseitigen kann.
• Leitungscodierung: Hierbei werden die binären Symbolfolgen in Impulsfolgen umgewandelt, welche dann als physikalische Größen durch die Übertragungsstrecke geleitet werden.

Gegenstand des Praktikums ist im Wesentlichen der Einsatz von Codierungsmaßnahmen zur Sicherung der Übertragung, das heißt also die Kanalcodierung unter Verwendung eines realen Übertragungssystems. Das Übertragungssystem besteht aus zwei Microprozessorsystemen, mit denen eine digitale Übertragungsstrecke aufgebaut ist. Ein Microprozessorsystem hat die Funktion einer Nachrichtenquelle, das andere die einer Nachrichtensenke. Die verwendete Übertragungsstrecke prägt dem Sendesignal Störungen auf, die Bitverfälschungen zur Folge haben. Aufgabe bei der Durchführung dieses Versuches ist die Untersuchung der Leistungsfähigkeit von Sicherungsmaßnahmen (Kanalcodierung) im Verhältnis zum Aufwand.

Online-Kurs: 20118

Die meisten Quellen von Kommunikationsvorgängen liefern analoge, d. h. zeit- und wertkontinuierliche Signale. In modernen Kommunikationsnetzen (ISDN, LAN, ...) wird aber mit digitalen, d. h. zeit- und wertdiskreten Signalen gearbeitet. In diesem Praktikumsversuch geht es um die Wandlung analoger in digitale Signale durch Abtastung und Quantisierung und um die dabei auftretenden Veränderungen der Signale. Für den Versuch wurde ein Teil eines digitalen Kommunikationssystems modelliert. Die analogen Daten werden von einem Funktionsgenerator bzw. einem Mikrofon erzeugt. Diese Daten sollen auf unterschiedliche Weise gefiltert, abgetastet und quantisiert werden. Hierfür stehen Filter verschiedener Bandbreite und Güte zur Verfügung, die Abtastrate ist frei wählbar und es können verschiedene Quantisierungsstufen und Kompandierunskennlinien verwendet werden. Aufgabe bei diesem Versuch ist es, die Auswirkungen zu beobachten, die der Einsatz unterschiedlicher Filter, Abtastraten und Quantisieurngsmöglichkeiten auf das Eingangssignal hat.

Online-Kurs: 20044