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\documentclass[10pt,oneside,a4paper]{scrartcl}

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%Kopfzeile
\ihead{Netzwerktechnik}
\chead{}
\ohead{http://kohnlehome.de/netz/osi-layer-1.pdf}
\setheadsepline{0.5pt}

%Fußzeile
\setfootsepline{0.5pt}
\ifoot{Franz Kohnle}
\cfoot{Seite \thepage\ von  \pageref{LastPage}}
\ofoot{\today}

\pagestyle{scrheadings}

\begin{document}

% Überschrift 
\begin{center}
\LARGE % Schriftgröße
\bfseries % Fettdruck
\sffamily % Serifenlose Schrift
OSI-Layer 1
\end{center}


\section{Medien}
\begin{itemize}
\item elektrische Leitung (Kupferkabel): elektrischer Strom
\begin{itemize}
\item Unshielded Twisted-Pair (UDP)
\item Shielded Twisted-Pair (STP)
\item Coaxial
\end{itemize}

\item Lichtwellenleiter (Glasfaserkabel): Licht
\begin{itemize}
\item Single-mode fiber (SMF) mit Laser
\item Multimode fiber (MMF) mit LED
\end{itemize}

\item Funkwelle (Antenne): elektromagnetische Welle
\begin{itemize}
\item WiFi (WLAN) IEEE 802.11
\item Bluetooth IEEE 802.15 WPAN
\item WiMax IEEE 802.16
\item Cellular
\begin{itemize}
\item GSM: G (9,6 kbit/s)
\item GPRS: 2G (53 kbit/s)
\item EDGE: E (236,8 kbit/s)
\item UMTS: 3G (384 kbit/s)
\item HSPA: H, 3G+, 3.5G (7,2 Mbit/s)
\item LTE: 4G (100 Mbit/s)
\end{itemize}
\item Satellite
\end{itemize}

\end{itemize}


\section{Bandbreite - Durchsatz}
\begin{itemize}
\item Bandwidth: Theoretischer maximale Datenmenge pro Zeit
\item Throughput: Tatsächlich übertragene Datenmenge pro Zeit
\item Goodput: Nettodatenmenge
\end{itemize}


\section{Encoding - Signaling}
\begin{itemize}
\item
Encoding: How you use the 1s and 0s to represent information. (`A'
-\textgreater{} 1000001)
\item
Signaling: Method by which you define what a one or zero is. (1000001
-\textgreater{} \_\textbar{}\_\textbar{}\textbar{}\_)
\end{itemize}


\newpage

\section{Verstärkung, Dämpfung, Pegel}

Eingang -\textgreater{} Verstärkung, Dämpfung -\textgreater{} Ausgang

\subsection*{relativer Pegel, Maß in Dezibel}
\begin{itemize}
\item
Leistungsverstärkung: $10 * lg (P_{A}~/ P_{E}) dB$
\item
Spannungsverstärkung: $20 * lg (U_{A}~/ U_{E}) dB$
\item
Stromverstärkung: $20 * lg (I_{A}~/ I_{E}) dB$
\end{itemize}

\subsection*{absoluter~Pegel}
\begin{itemize}
\item
0 dBm = 1 mW
\item
0 dBW = 1 W
\item
0 dBV = 1 V
\item
0 dBA = 1 A
\end{itemize}
\section{Modulation}

Modulation: niederfrequentes Nutzsignal verändert (moduliert) Amplitude,
Frequenz oder Phase des hochfrequenten Trägersignals

Grund: ideale Antennenlänge = Wellenlänge $\lambda = c / f$

300 Hz =\textgreater{} 1000 km

3 GHz =\textgreater{} 10 cm

\subsection*{Analoges Nutzsignal}

\href{https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Amfm3-en-de.gif}{https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Amfm3-en-de.gif}

\begin{itemize}
\item
  AM (Amplitudenmodulation): Bsp.: analoger Rundfunk auf Mittelwelle
\item
  FM (Frequenzmodulation): Bsp.: UKW-Hörfunk
\item
  PM (Phasenmodulation): Bsp.: PAL-Farbfernsehen
\end{itemize}

\subsection*{Digitales Nutzsignal}

\begin{itemize}
\item
  ASK (Amplitude Shift Keying): Funkuhr DCF77
  
  \href{https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:DCF77\_Impulse.png}{https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:DCF77\_Impulse.png}
\item
  FSK (Frequency Shift Keying): Telefonmodem, Faxgerät
  
  \href{https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Fsk.svg}{https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Fsk.svg}
\item
  PSK (Phase Shift Keying): Manchester Code (10 Mbit/s-Ethernet), EDGE
  
  \href{https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Grafic\_BPSK.gif}{https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Grafic\_BPSK.gif}
\end{itemize}

\section{Fehlererkennung und Fehlerkorrektur}

\subsection*{Fehlererkennung}

\begin{itemize}
\item
  Paritätsbit: Anzahl der Einser (inc. Paritätsbit) gerade (even) /
  ungerade (odd)
\item
  Einerkomplement


\begin{itemize}
\item
  Beispiel IPv4-Header-Checksum:


16 Bit- Werte des Headers addieren, Übertrag addieren, Einerkomplement
bilden

\item
  TCP-Header-Checksum
\end{itemize}


\item
  CRC (cyclic redundancy check): Polynomdivision:


\begin{itemize}
\itemsep1pt\parskip0pt\parsep0pt
\item
  Beispiel: Ethernet FCS = CRC-32-Checksum
\end{itemize}
\end{itemize}

\subsection*{Fehlerkorrektur}
\begin{itemize}
\item
  ARQ (Automatic Repeat Request): Empfänger schickt ACK/NAK

\begin{itemize}
\item
  Beispiel: TCP
\end{itemize}
\item
  Hamming-Code: zusätzliche Redundanz

\begin{itemize}

\item
  z.B. zwei Zusatzbits


000 - 000

001 - 000

010 - 000

011 - 111

100 - 000

101 - 111

110 - 111

111 - 111

\href{http://wiki.macke.it/lib/exe/detail.php/se/coderaum.jpg}{http://wiki.macke.it/lib/exe/detail.php/se/coderaum.jpg}
\end{itemize}



\item
  ECC (Error Correcting Code): Shannons Theorem
\end{itemize}

\end{document}
