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Aufgabenstellung file:///Q|/kn_share/Web/Web-KN-alt/Arbeiten/Hauptseminarreferat/Carrier-Netze/Aufgabenstellung.html[27.04.2012 08:48:44] 1. Aufgabenstellung Inhalt weiter Name: Status: Raum: Tel.: E-Mail Dipl.-Ing. Maik Debes Hochschulbetreuer H 2512a 69- 2636 Maik.Debes@tu- ilmenau.de Prof. Dr. Jochen Seitz verantwortlicher Professor H 3507 69- 2614 Jochen.Seitz@tu- ilmenau.de Obwohl sich Mobilfunknetze großer Beliebtheit erfreuen, konnten sie die Festnetze bis heute nicht verdrängen. Im Gegenteil – so bilden Festnetze als Carrier-Netze sogar die Grundlage für die Kommunikation innerhalb und zwischen Mobilfunknetzen. Sie sind einer stetigen Weiterentwicklung ausgesetzt, weshalb sich dieses Hauptseminar auch diesem Thema widmen soll. Früher wurden Carrier-Netze häufig nur zur Sprachübertragung verwendet. Nicht zuletzt durch das Internet nahm jedoch in den letzten Jahren die Relevanz von Datennetzen stetig zu. Mit diesem Wandel änderten sich auch die eingesetzten Übertragungstechniken. Momentan sieht es so aus, als würden die Sprachnetze vollkommen verdrängt, da vor allem die großen Telekommunikationsunternehmen ihre Netze vollständig auf paketvermittelte Verfahren umstellen wollen. Daneben gibt es nach der Öffnung des Telekommunikationsmarktes eine Vielzahl von Anbietern, den so genannten "Carriern", die mit ihren Netzen lediglich Übermittlungsdienste zur Verfügung stellen. Damit kann nicht mehr von einer einheitlichen deutschlandweiten hierarchischen Netzstrukur ausgegangen werden. Oder doch? – Dieser Frage soll sich das Hauptseminar widmen. Daraus ergibt sich auch die Frage, ob sich eine allgemeine Netzstruktur für Deutschland abbilden lässt (ähnliche dem ehemaligen Fernsprechnetz der deutschen Post), wie ausfallsicher dieses Netz ist und wie/ob redundante Kapazitäten vorhanden sind und bei Havariefällen genutzt werden können. Aus diesem Ansatzpunkt heraus sind folgende Themenschwerpunkte zu berücksichtigen bzw. zu recherchieren: Beschreibung und Gegenüberstellung aktuell verwendeter Netztechniken Bewertung über die aktuelle und zukünftige Bedeutung der wichtigsten Übertragungs-/ Übermittlungsnetze wie beispielsweise MPLS, ATM, SDH, PDH, ... Überblick über die Entwicklung bei der Migration von Sprach- und Datennetzen sowie Triple Play Übersicht über aktuelle Netzstruktur(en) in Deutschland (Knotenpunkte, Hierarchien, Provider, ...) und Beschreibung deren Eigenschaften bezüglich Kapazitäten und Flaschenhälsen, Verfügbarkeit, Ausfallsicherheit u.ä. Erläuterung zukünftiger Entwicklungen und Trends Betreuer

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Aufgabenstellung

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1.Aufgabenstellung Inhalt weiter

Name: Status: Raum: Tel.: E-Mail

Dipl.-Ing. MaikDebes

HochschulbetreuerH2512a

69-2636

[email protected]

Prof. Dr. JochenSeitz

verantwortlicherProfessor

H 350769-2614

[email protected]

Obwohl sichMobilfunknetze großer Beliebtheit erfreuen, konnten sie die Festnetze bis heute nicht verdrängen. Im Gegenteil– so bilden Festnetze als Carrier-Netze sogar die Grundlage für die Kommunikation innerhalb und zwischenMobilfunknetzen. Sie sind einer stetigen Weiterentwicklung ausgesetzt, weshalb sich dieses Hauptseminar auchdiesem Thema widmen soll.

Früher wurden Carrier-Netze häufig nur zur Sprachübertragung verwendet. Nicht zuletzt durch das Internetnahm jedoch in den letzten Jahren die Relevanz von Datennetzen stetig zu. Mit diesem Wandel änderten sichauch die eingesetzten Übertragungstechniken. Momentan sieht es so aus, als würden die Sprachnetzevollkommen verdrängt, da vor allem die großen Telekommunikationsunternehmen ihre Netze vollständig aufpaketvermittelte Verfahren umstellen wollen.

Daneben gibt es nach der Öffnung des Telekommunikationsmarktes eine Vielzahl von Anbietern, den sogenannten "Carriern", die mit ihren Netzen lediglich Übermittlungsdienste zur Verfügung stellen. Damit kannnicht mehr von einer einheitlichen deutschlandweiten hierarchischen Netzstrukur ausgegangen werden. Oderdoch? – Dieser Frage soll sich das Hauptseminar widmen. Daraus ergibt sich auch die Frage, ob sich eineallgemeine Netzstruktur für Deutschland abbilden lässt (ähnliche dem ehemaligen Fernsprechnetz derdeutschen Post), wie ausfallsicher dieses Netz ist und wie/ob redundante Kapazitäten vorhanden sind und beiHavariefällen genutzt werden können. Aus diesem Ansatzpunkt heraus sind folgende Themenschwerpunkte zuberücksichtigen bzw. zu recherchieren:

Beschreibung und Gegenüberstellung aktuell verwendeter NetztechnikenBewertung über die aktuelle und zukünftige Bedeutung der wichtigsten Übertragungs-/Übermittlungsnetze wie beispielsweise MPLS, ATM, SDH, PDH, ...Überblick über die Entwicklung bei der Migration von Sprach- und Datennetzen sowie Triple PlayÜbersicht über aktuelle Netzstruktur(en) in Deutschland (Knotenpunkte, Hierarchien, Provider, ...) undBeschreibung deren Eigenschaften bezüglich Kapazitäten und Flaschenhälsen, Verfügbarkeit,Ausfallsicherheit u.ä.Erläuterung zukünftiger Entwicklungen und Trends

Betreuer

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Aktuelle Carrier Netze

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4. Aktuelle Carrier-Netze zurück Inhalt weiter

Inhalt:

ITMs Metro Ethernet mit "Triple Play"-UnterstützungDas SDH-Backbone von PIRONET NDHRegional SDH-Backbone von HL kommDas SDH-Freenet.de AG BackboneFazit

ITMs Metro Ethernet mit "Triple Play"-Unterstützung

Wie bereits erwähnt wurde, steigt mit der Einführung von "Triple Play" bzw. durch anspruchsvolle Multimedia-Anwendungen der Bedarf an Bandbreite. Dabei muss das Netzwerk flexibel, leistungsstark und ausfallsicher sein.Mit diesen Eigenschaften wirbt ITM, ein Ausstatter für Carrier. Dabei setzt ITM auf die Ethernet Technologie, dienach eigenen Angaben hohen Ansprüchen an Performance und Ausfallsicherheit genügt. Auch die Kosten fürHardware sollen laut ITM relativ günstig sein. Ein allgemeiner Aufbau eines Metro Ethernet ist in Abbildung 4.1dargestellt. Der Aufbau des Backbones ist dabei durch eine Ringstruktur charakterisiert.

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Aktuelle Carrier Netze

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Abbildung 4.1: Ausdehnung von Netzen

Das schlechte Netzwerk-Management von Ethernet wurde bei ITM durch ein externes Tool namens ASPEN(Atrica's Service Platform for Ethernet Networks) kompensiert. Dieses Programm der Firma Atrica stellt eingrafisches Interface für "Element and Network Management" zur Verfügung, welches zudem als "End to EndService Provisioning Tool" dient.

QoS

Wie man im Aufbau des Netzwerkes erkennen kann, besteht das Backbone aus einem MPLS-Core, was dasThema "Quality of Service" sehr gut löst. ITM erklärt zudem, dass alle logischen Verbindungen der verschiedenenKunden völlig voneinander getrennt sind, was einen unkontrollierten Datenaustausch zwischen den Kundennicht möglich macht. Weiterhin ist das Controlplane der Carrier von anderen Services völlig isoliert, was einenotwendige Betriebssicherheit garantiert.

Ausfallsicherheit

Wie in den meisten Netzen üblich wird die Ausfallsicherheit des ITM-Netzes durch redundante Leitungenerreicht. Dabei gibt ITM eine Ausweichzeit von 50 ms an, die von VoIP zwingend gefordert wird. Auch dieoptimale Auslastung der Backbones mit redundanten Leitungen sei gewährleistet. Es ist im ITM-Ethernetweiterhin möglich verschiedene Dienstklassen für den Schutz der einzelnen Dienste zu definieren, was eine

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Aktuelle Carrier Netze

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optimale Ressourcenausnutzung garantiert.

"Triple Play"

Wie schon erwähnt wurde, ist Metro-Ethernet von ITM „Triple Play“-fähig. Gerade durch den MPLS-Backbone,der die hohen Ansprüche an die Qualität (Delay, Jitter) für "Triple Play" erfüllt, kann die Übertragung vonSprache, Daten und Video ausreichend gut bewältigt werden.

Das SDH-Backbone von PIRONET NDH

Ein Beispiel für SDH in Carrier-Netzen ist das Backbone von PIRONET NDH. Dieses Backbone ist bundesweitflächendeckend und bietet regionale Zugangspunkte.

Ausfallsicherheit

Wie bei den meisten Carriern in Deutschland, wird die Ausfallsicherheit des Netzes durch redundante Strukturengewährleistet. PIRONET gibt an, dass ihr Backbone mehrfach Redundant ausgelegt sei, sodass totale Ausfälle fastunmöglich sind. Leistungseinschränkungen oder Ausfälle werden durch eine professionelle 24/7-Überwachung(Backbone Monitoring) sofort erkannt und behoben.

Zugang zum Internet (Knotenpunkte)

PIRONET gewährleistet den Zugang zum Internet durch die Zusammenarbeit mit renommierten und globalagierenden Peering-Partnern und Carriern. So können flächendeckend immer schnellste Übertragungswege imnationalen und internationalen Bereich garantiert werden. Diese Knotenpunkte sind ebenfalls redundantausgelegt, sodass Ausfälle im System nicht anwenderrelevant sind. Angeschlosen ist PIRNET NDH an denzentralen deutschen Internetknoten DE-CIX. Ebenfalls besitzt PIRONET eine europäische und amerikanischeAnbindung, sodass die Flaschenhälse kein Thema sind.

Technik

Die Netztechnik im PIRONET- Backbone ist MPLS. Topologisch ist das Netzwerk in eine Ringstruktur aufgebaut(Siehe Abbildung 4.2). Unterstützt werden Bandbreiten von STM1, STM4 und Gigabit, die redundant ausgelegtsind. Auch die Nutzung von VoIP ist in das Backbone integriert. Zugangspunkte zum Netzwerk sind vor allem ingrößeren Städten wie München, Leipzig oder Hamburg angesiedelt. Abbildung 1.x zeigt das Backbone vonPIRONET.

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Aktuelle Carrier Netze

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Abbildung 4.2: PIRONET-Backbone

Regional SDH-Backbone von HL komm

Ein SDH-Backbone für Mitteldeutschland bietet der Carrier Hlkomm. Dabei steht vor allem der Ausbau inSachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen im Vordergrund. Darüber hinaus werden City-Netze unter anderem inChemnitz, Dessau, Dresden, Halle und Leipzig betrieben und es steht ein überaus leistungsfähigesüberregionales Backbone zur Verfügung. Zusammen mit Partnerunternehmen besitzt HLkomm eindeutschlandweites Backbone.

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Aktuelle Carrier Netze

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Abbildung 4.3: HL komm Backbone

Technik

Das HL komm-Backbone ist ebenfalls in einer Ringstruktur aufgebaut und bietet Bandbreiten bis 10GBit/s (STM64) im SDH-Netz. Es existieren mehr als 2000 km Lichtwellenleiternetze mit über 1700 Siemens Netzelementen.Es wurden professionelle Sprachdienste (Nokia) durch ISDN-Vermittlungstechnik integriert. Auch VoIP wirddurch geeignete Vermittlungstechnik unterstützt. In Sachen "Triple Play" und MPLS setzt HL komm auf Cisco-Komplettlösungen. Im Metro-LAN Breich setzt HL komm auf Gigabit Ethernet, was mit bis 10 Gbit/s fürpreiswerte Fastethernet-City-Verbindungen sorgt und ebenfalls ein Cisco System darstellt. Gesteuert werden alleAbläufe im Netz durch Rechenzentren in Halle und Leipzig.

Ausfallsicherheit

Auch HLkomm hat redundante Ringstrukturen, sodass ein Ausfall im System schnell kompensiert werden kann.Zur Erkennung von Fehlern oder Ausfällen im Backbone existiert eine 24 Stunden rund um die UhrÜberwachung im zentralen Network Management Center der HL komm in Leipzig.

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Aktuelle Carrier Netze

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Knotenpunkte

HL komm besitzt mit den wichtigsten Carriern, Internetserviceprovidern und Internet Exchange Pointsredundante Interconnections für Telefonie, Internet und Bandbreite mit derzeit bis 1 Gbit/s. 2006 verfügte HLkomm insgesamt über 10 GBit/s Uplink- und Peeringbandbreite. Als Peering-Partner sind zu nennen:

Deutsche TelekomColtArcorTerragateMobilComLevel3O2TelefonicaDeCIXDFN

Das SDH-Freenet.de AG Backbone

Um Kundenanforderungen gerecht zu werden, besitzt auch die Freenet.de AG eine eigene Netzinfrastruktur.

Technik und Ausfallsicherheit

Das Backbone von Freenet ist ein Glasfaser-Backbone mit modernster DWDM-Technologie (dense wavelengthdivision multiplex). Bandbreiten mit bis zu 10 Gbit/s werden dabei unterstützt. Um die Ausfallsicherheit zugarantieren, setzt auch Freenet auf Redundanz im Core. Dabei existiert ein innerer Ring mit den 10GBit/s undzahlreiche äußere Ringe mit Bandbreiten von STM1 bis STM16 (2,5 Gbit/s). Der Aufbau ist in Abbildung 4.4dargestellt.

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Aktuelle Carrier Netze

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Abbildung 4.4: Freenet.de AG Backbone

Knotenpunkte

Um Flaschenhälse bei der Kommunikation mit dem Internet zu vermeiden, besitzt Freenet IP-Außenanbindungen zu den Unternehmen (unter anderem):

BCIX 1000 Mbpsstrato 2 x 10000 MbpsECIX 2000 Mbps )COGENT STM16 (2488 Mbps)DECIX 2 x 10000 MbpsTelia STM16 (2488 Mbps)AMS-IX 10000 MbpsArcor 2 x STM16 (4976 Mbps)LINX 2 x 2000 MbpsDTAG 4 x STM16 (9952 Mbps)NYIIX 3000 MbpsLevel3 2 x 10000 MbpsGlobal Crossing 2 x STM4 (1244 Mbps)Concert 4 x GE (4000 Mbps)Teleglobe 2xGE (2000 Mbps)Schlund STM16 (2488 Mbps)

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Aktuelle Carrier Netze

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Fazit

Wie aus den Beispielen ersichtlich ist, sind die meisten Carrier-Netze in Deutschland vorwiegend mit der SDH-Übermittlungstechnik ausgestattet. Diese bietet eine schnelle und Layer3 unabhängige Übertragung vonDatenpaketen oder Frames. Auch wenn hier kein geeignetes Beispiel für ATM-Netze angegeben wurde, so sindeine Vielzahl von Backbones in Deutschland mit ATM-Technik ausgestattet. Weiterhin wird bei denZugangsnetzen mit DSL-Anbindung ATM eingesetzt.

Letztendlich lassen sich für Deutschland keine einheitlichen Netzstrukturen und Hierarchien angeben. Gründedafür liegen vor allem in der Öffnung des Telekommunikationsmarktes. Jeder internationale Carrier besitztheutzutage ein eigenes Backbone und dazugehörige, angeschlossene Metro-Netze. Nur im Zugangsnetz zumBackbone, lässt sich eine einheitliche Struktur ausmachen. Der Kunde eines Carriers benutzt zur Einwahl insBackbone des Anbieters den Anschluss der Deutschen Telekom AG, sodass die Deutsche Telekom AG -trotzfremden Carriers- an der Nutzung verdient. Größere Carrier wie Arcor bauen aus diesem Grund eigeneZugangsnetze auf und aus.

In den letzten Jahren hat sich auch die Ethernet-Technik im Bereich der Backbones etabliert. Besonders durchdie Einführung von 10 Gigabit Ethernet sind Carrier nun in der Lage, ihre Netze auf schnelle Ethernetsystemeumzustellen. Gründe für Ethernet sind die preiswerten Netzelemente. Mit der Implementierung von MPLS überEthernet kann auch QoS-Anforderungen entsprochen werden.

Der Trend für Deutschland wird weiter in dem Ausbau der Backbones liegen. Besonders mit der Einführung von"Triple Play" ist der Ruf nach mehr Bandbreite lauter geworden, sodass Carrier ihre Netze erweitern und "up todate" halten müssen.

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1. Aufgabenstellung

Name: Status: Raum: Tel.: E-Mail

Dipl.-Ing. Maik Debes Hochschulbetreuer H 2512a 69-2636 [email protected]

Prof. Dr. Jochen Seitz verantwortlicher Professor H 3507 69-2614 [email protected]

Carrier-Netze in Deutschland

Inhalt

1. Aufgabenstellung2. Aktuell verwendete Übermittlungs- und Netztechniken3. Netzhierarchien4. Aktuelle Carrier-Netze5. Voice over IP und "Dual Play"6. "Triple Play"7. "Triple Play" und HDTV8. Der deutsche Telekommunikationsmarkt9. Zusammenfassung und Aussicht

10. Abkürzungsverzeichnis und Quellen

Obwohl sich Mobilfunknetze großer Beliebtheit erfreuen, konnten sie die Festnetze bis heute nicht verdrängen. Im Gegenteil – so bilden Festnetzeals Carrier-Netze sogar die Grundlage für die Kommunikation innerhalb und zwischen Mobilfunknetzen. Sie sind einer stetigen Weiterentwicklungausgesetzt, weshalb sich dieses Hauptseminar auch diesem Thema widmen soll.

Früher wurden Carrier-Netze häufig nur zur Sprachübertragung verwendet. Nicht zuletzt durch das Internet nahm jedoch in den letzten Jahren dieRelevanz von Datennetzen stetig zu. Mit diesem Wandel änderten sich auch die eingesetzten Übertragungstechniken. Momentan sieht es so aus, alswürden die Sprachnetze vollkommen verdrängt, da vor allem die großen Telekommunikationsunternehmen ihre Netze vollständig aufpaketvermittelte Verfahren umstellen wollen.

Daneben gibt es nach der Öffnung des Telekommunikationsmarktes eine Vielzahl von Anbietern, den so genannten "Carriern", die mit ihren Netzenlediglich Übermittlungsdienste zur Verfügung stellen. Damit kann nicht mehr von einer einheitlichen deutschlandweiten hierarchischen Netzstrukurausgegangen werden. Oder doch? – Dieser Frage soll sich das Hauptseminar widmen. Daraus ergibt sich auch die Frage, ob sich eine allgemeineNetzstruktur für Deutschland abbilden lässt (ähnliche dem ehemaligen Fernsprechnetz der deutschen Post), wie ausfallsicher dieses Netz ist undwie/ob redundante Kapazitäten vorhanden sind und bei Havariefällen genutzt werden können. Aus diesem Ansatzpunkt heraus sind folgendeThemenschwerpunkte zu berücksichtigen bzw. zu recherchieren:

Beschreibung und Gegenüberstellung aktuell verwendeter NetztechnikenBewertung über die aktuelle und zukünftige Bedeutung der wichtigsten Übertragungs-/Übermittlungsnetze wie beispielsweise MPLS, ATM,SDH, PDH, ...Überblick über die Entwicklung bei der Migration von Sprach- und Datennetzen sowie Triple PlayÜbersicht über aktuelle Netzstruktur(en) in Deutschland (Knotenpunkte, Hierarchien, Provider, ...) und Beschreibung deren Eigenschaftenbezüglich Kapazitäten und Flaschenhälsen, Verfügbarkeit, Ausfallsicherheit u.ä.Erläuterung zukünftiger Entwicklungen und Trends

Betreuer

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2. Aktuell verwendete Übermittlungs- und Netztechniken

Inhalt:

PDH (plesiochronous digital hierarchy)SDH (Synchronous Digital Hierarchy) / Sonet

Vorteile von SDHNG-SDHNachteile von SDH

ATM (asynchronous transfer mode)AllgemeinesATM heuteWas ist ATM?ATM TechnikVerbindungsaufbau bei ATMVorteile von ATMNachteile von ATMAnwendungen von ATMBeispielanwendungen von ATM

Ethernet (IEEE 802.3)Was ist Ethernet?Ethernet TechnikDie NetzstrukturEthernet-StandardsAnwendungsbereich von EthernetVorteile von Gigabit EthernetNachteile von Ethernet

MPLS (multi protocol label switching )Was ist MPLS?MPLS TechnikMPLS-FunktionsweiseVorteile von MPLSNachteile von MPLS

PDH (plesiochronous digital hierarchy)

Die erste und älteste Übertragungstechnik für digitale Signale, ist die PDH-Technik (plesiochrone digital hierarchy). Sie beschreibt die Übertragungvon Daten zwischen zwei Netzknoten. Diese zwei Systeme der gleichen Hierarchiestufe arbeiten synchron miteinander. Der Unterschied zur SDH-Technik ist, dass es keinen einheitlichen Taktgeber gibt und somit Systeme unterschiedlicher Hierarchiestufen asynchron zueinander sind. Kennzeichnend für das PDH-Verfahren sind diverse Nachteile beim Multiplexen bzw. beim Demultiplexen, sodass PDH bei Neuinstallationen nichtmehr verwendet wird. Aus diesem Grund soll nicht weiter auf PDH eingegangen werden.

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) / Sonet

Die SDH-Technik wurde vom ITU (International Telecommunication Union) definiert und ist ein weltweiter Standard eines Übertragungssystems.SDH hat die veraltete PD (plesiochronous digital) Hierarchie abgelöst und wird heute vor allem in Weitverkehrsnetzen eingesetzt. Die amerikanischeVariante von SDH ist Sonet, wobei Sonet der Ursprung der SDH-Technik ist. Entwickelt wurde Sonet von den Bell-Laboratories und basiert aufEinstufen-Multiplexing. Dabei ist es ein synchron arbeitendes Übertragungsverfahren, was den Übertragungsrahmen der OSI-Schicht 1 beschreibtund als Transportmedium für ATM genutzt wird. Der Unterschied zwischen der Sonet- und SDH-Spezifikationen sind kleinere Abweichungen imHeader eines Frames. Die Übertragungsgeschwindigkeiten sind in beiden Technologien identisch und betragen zwischen 155 Mbit/s (STM-1) und40 Gbits/s (STM-256). Damit die rechnergestützte Synchronität gewährleitet werden kann, existiert ein zentrales Taktsignal. Für die Übertragung dereigentlichen Informationen werden im SDH die so genannten STM-Signale (Synchronous Transport Modul) verwendet. Diese werden zwischen deneinzelnen Netzknoten transportiert und enthalten die virtuellen Container (VC). Abbildung 2.1 zeigt eine Übersichtstabelle mit den STM-Klassen vonSDH bzw. den STS-Klassen von SONET und deren Übertragungsgeschwindigleiten.

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Abbildung 2.1: Überblick STM- und STS-Klassen

Vorteile SDH

hohe Übertragungsratenhohe Verfügbarkeithohe Sicherheitermöglicht Übertragung von PDH-Signalenvereinfacht Internetworking der Carrier, also den Zusammenschluss von Carrier-Netzenvereinfacht das Aus- und Einkoppeln von Signalen zum Netzwerkist OTH (optical transport hierarchy)-Richtlinien konform (in den OTH-Richtlinien werden Regeln wie Signalstrukturen, Überwachungs- undAlarmfunktionen für optische Netze definiert)Bündelung von Bitrahmen mit niedrigeren Übertragungsgeschwindigkeiten (z.B. 2 Mbit/s) in einem Übertragungsrahmen höherer Hierarchie(von PDH nicht unterstützt), somit Flexibilität der Carrier in Sachen Kundenanforderungenkürzere Bereitstellungszeiten und eine höhere Übertragungsqualität als PDH durch SDH-Netzwerkmanagement (speziell durch Kontroll- undWegefunktionen)Konzept der virtuellen Container (VC-n), das verschiedenste Verkehrsarten, so auch ATM-Zellen, in einem Übertragungsrahmen übertragenkann

NG-SDH (next generation SDH)

"Next generation"-SDH ist eine Weiterentwicklung vom Standard-SDH und bietet eine effizientere Nutzung der vorhandenen Netze für Carrier.Dabei werden moderne Dienste über vorhandene Transporttechniken übertragen. Das Ziel ist mit geringen Investitionen eine Vielzahl von Dienstenzu unterstützen bzw. zu optimieren. Beispiele dafür sind unter anderem Ethernet, Fibre Channel und DVB (Digital Video Broadcasting). Besondersdie Ethernet-Technik mit seinen Hochgeschwindigkeitsvarianten wie Gigabit-Ethernet und 10-Gigabit-Ethernet, soll von SDH unterstützt werden.Die Schwierigkeit für NG-SDH-Architekturen besteht in der Anpassung verschiedener asynchroner Datenströme an das synchrone SDH-Netz. DieseAdaption wird durch Techniken wie Virtual Concatenation (VC), Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS) und Generic Framing Procedure (GFP)durchgeführt. Abbildung 2.2 soll den Unterschied zwischen SDH und NG-SDH zeigen und Eigenschaften verdeutlichen.

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Abbildung 2.2: NG-SDH-Aufbau Überblick

Nachteile SDH

Der größte Nachteil beim SDH-System, besteht in der ineffizienten Nutzung der Netze mit Ausfallsicherheit. Dabei werden mindestens zweiBackbone-Ringe parallel geschalten, sodass beim Ausfall eines Knotens ein anderer Ring einspringt. Durch diese Backup-Leitung wird nur die Hälfteder gesamten Kapazitäten genutzt. Wird der Backup-Ring neben dem Haupt-Ring als Übertragungsmedium genutzt, so wird, bei einem Ausfall imNetz, die doppelte Datenanzahl über einen Ring versendet, sodass dieser dem Verkehr nicht gewachsen ist und Pakete verloren gehen und neugesendet werden müssen. Da die meisten SDH-Netze heutzutage häufig in Verbindung mit ATM und der "Time Division Multiplexing"-Technik (TDM) existieren (sieheAbbildung 2.3), ergeben sich weiterhin folgende Nachteile:

schlechte Anpassung der Bandbreitenhohe Komplexität bei vielen Knoten durch Punkt-zu-Punkt-Verbindungenkeine Unterstützung von Multicast-Verkehrkeine flexible Konfiguration von Datenraten

Abbildung 2.3: DDkom Backbone Aufbau (Quelle:www.eantc.de)

Allgemein bei TDM Systemen lassen sich für "IP over TDM" folgende weitere Nachteile feststellen:

große Teile der Kapazität im TDM-System werden nicht genutztschlechte Reaktion auf Bursts

Wird "IP over ATM" und SDH/SONET verwendet, so entsteht der Nachteil, dass die Schnittstelle von ATM zu LANs und das Management derRessourcen hohen Aufwand verlangt.

ATM (asynchronous transfer mode)

Allgemeines

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Im Februar 1988 wurde ATM (Asynchroner Transfer Mode) vom damaligen CCITT als Basis-Technologie für das kommende Breitband-ISDN erstmalseingeführt. Auf der Basis kleiner, Adressen tragender Datenpakete fester Länge sollte es möglich sein, über eine große Distanz zu telefonieren,bewegte Bilder zu übertragen, LANs miteinander zu verbinden und schließlich auch Fernsehprogramme zu verteilen.Besonders die Forderung nach Flexibilität war dafür verantwortlich, dass man sich vom Leitungsvermittlungsprinzip wie beim normalen Telefonoder ISDN abkehrte und ATM zuwand. Somit wurden die festen durch virtuelle Kanäle ersetzt. Trotz vieler Kritiken, vor allem durchVideobroadcaster, konnte sich ATM bis heute durchsetzen.

ATM heute

Heutzutage hat sich das Anwendungsgiet von ATM stark verändert. Besonders im Bereich Backbones und bei den Rundfunkanstalten findet dieseArt der Übertragung Anwendung. Sender wie N24, RTL oder WDR verwenden für die Echtzeitübertragung des Bildmaterials an die Sendeanstaltendie ATM-Technik. Auch das Live-Schalten von Studio zu Studio wird über ATM realisiert.

Was ist ATM?

ATM ist keine reine Übertragungstechnik, sondern eine Netztechnik, die ursprünglich als Basis für ein Breitband-ISDN (B-ISDN) entwickelt wurde.ATM ist eine vermittelnde, verbindungsorientierte Basistechnologie für Weitverkehrsnetze und LANs, mit der zeitkritische Applikationen übertragenwerden können. Dabei unterstützt ATM die Übertragung von Sprache, Daten, Multimedia, Audio, Video, interaktives Fernsehen, Videokonferenzenu.v.m. ATM wurde zunächst als Switching-Technologie für Weitverkehrsnetze (WAN) u. a. B-ISDN entwickelt und hat seinen Anwendungsbereich seit1991 auch auf die Lokalen Netze (LAN) ausgedehnt.

ATM Technik

Die ATM-Technik basiert auf der Übertragung von Datenpaketen fester Länge , den Zellen. Sie gehört also zu den zellenvermittelnden Systemen(CellRelay). Aufgrund der Architektur von ATM ermöglicht es sehr hohe Datenraten. Als Beispiel sei die Übertragung über einen Lichtwellenleitererwähnt, wo Übertragungsbandbreiten von etwa 30 THz zur Verfügung stehen. Realisiert wurden bereits ATM-Schalteinheiten mit einerVerarbeitungsgeschwindigkeit von 1Tbit/s. Für ATM sind keine neuen Übertragungsmethoden vorgesehen, sodass auf etablierte Methoden wieSDH (oder auch PDH) zurückgegriffen wird. Um die Pakete effizient auf das Übertragungsmedium zu platzieren, wird ein Statistisches (asynchrones,anforderungsgesteuertes) Zeitmultiplex verwendet. Dabei ist ein Mischen unterschiedlicher Zellraten bzw. Übertragungsgeschwindigkeitenmöglich. Abbildung 2.4 soll dies verdeutlichen.

Abbildung 2.4: ATM - Mischen von Übertragungsgeschwindigkeiten

Verbindungsaufbau bei ATM

Bevor eine Verbindung im Netzwerk aufgebaut werden kann, wird vom Sender eine Signalisierungszelle mit Zielinformationen und dergewünschten Netzkapazität an den Empfänger gesendet. Über den Weg, den die Zelle zum Empfänger nimmt, wird die Route für allenachfolgenden Pakete definiert. Damit wird zwischen dem Endsystem und dem Switch des Dienstanbieters ein "Verkehrsvertrag" geschlossen, inwelchem die Dienstklasse und die Bandbreite geregelt wird. Daraus folgt, dass während der Signalisierung die QoS-Parameter (Quality of Service)festgelegt werden. Die Einhaltung der Parameter wird vom Engerät mit Hilfe des Verkehrsvertrages überwacht. Damit diese Parameter keinenOverhead in den Zellen erzeugen, werden die Informationen des Verkehrsvertrages ebenfalls in den Netzknoten gespeichert. So lassen sich beliebiglange und viele Wege durch das Netzwerk definieren. Abbildung 2.5 zeigt eine Übersicht, über die ATM-Service-Klassen.

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Abbildung 2.5: ATM - Dienstklassen

Vorteile von ATM

hohe Übertragungsgeschwindigkeitunterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeiten können realisiert werdenunterschiedliche Netzausdehnungen können realisiert werdenDienste mit unterschiedlichen Dienstgüten können realisiert werdenZeittransparenz für höhere Dienstegute Skalierbarkeiteffizientere und schnellere Verarbeitung in Vermittlungseinheiten als Datenpakete mit variablen Längenflexibles Übertragen und Vermitteln von Datenströmen unterschiedlicher BitratenATM bestitzt Service-Klassen (Quality of Service, QoS)Taktunabhängigkeit der NutzdatenATM bietet eine Unabhängigkeit vom ÜbertragungssystemNachbildung fast aller Übertragungsarten durch Entkoppelung der Übertragungsrate von Nutzdaten und der Übertragungsrate im ATM-Netz(Nachbildungen: synchron, asynchron, verbindungsorientiert, verbindungslos mit konstanter oder variabler Übertragungsrate)Echtzeitfähigkeitausgereifter Standard mit ausgereifter Hard- und Software seit 1992internationaler Carrier- und Provider StandardATM ermöglicht reine Punkt zu Punkt Verbindungen, wobei innerhalb der Verbindung ein beliebiges Protokoll "gefahren" werden kann. (z.B.bei A-DSL / S-DSL)

Nachteile von ATM

Verbindungsaufbauzeitennicht ganz einfache AdministrationNetto Bandbreite nur ca 90% der tatsächlichen Leitungs-Bandbreiteehemals sehr teure Hardware (heute nicht mehr)volle Service-Qualität für verschiedene Datentypen stellt hohe Ansprüche an den Prozessor (heute können Prozessoren das gut bewältigen)

Anwendungen von ATM

Classical IP over ATM (CLIP)Multiprotocol Label Switching (MPLS)Next Hop Resolution Server (NHRS)Multicast Adress Resolution Server (MARS)LAN Emulation (LAN-E)Multiprotocol over ATM (MPOA)Private Network to Network Interface (PNNI)

Beispielanwendungen von ATM

Um den Aufbau eines ATM-Netzes zu verdeutlichen, zeigt Abbildung 2.6 ein Beispiel-ATM-Netz, mit den dazugehörigen Vermittlungseinheiten undSchnittstellen zum Benutzer bzw. zu einer anderen Vermittlungsstelle.

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Abbildung 2.6: ATM - Beispielnetz

Innerhalb des Breitband-Angebots T-DSL der Deutschen Telekom AG dient ATM/AAL dazu, die Daten über ADSL zu übertragen. Die in Abbildung2.7 dargestellten Protokoll-Ebenen werden im OSI-Schichtenmodell in Schicht 3 und darunter abgebildet.

Abbildung 2.7: ATM - Schichtenaufbau

Ethernet (IEEE 802.3)

Was ist Ethernet?

Ethernet ist eine Bezeichnung für einen Standard für lokale Netzwerke (LAN). Seit den Achtzigerjahren hat sich die Übertragungsgeschwindigkeitvon anfänglich 10MBit/s über 100 Mbit/s bis auf 10 GBit/s gesteigert, sodass es auch im Metro-Bereich von Carrier-Netzen eine Rolle spielt. Dabeibasieren alle Ethernet-Varianten auf identischen Prinzipien.

Ethernet-Technik

Die Ethernet-Netztechnik beruht hauptsächlich auf dem CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)-Verfahren. AlsMehrfachzugriffsnetz (Multiple Access) können mehrere Ethernet-Stationen unabhängig voneinander auf das Übertragungsmedium zugreifen. AlleStationen hören permanent das Übertragungsmedium ab (Carrier Sense) und können zwischen einer freien und besetzten Leitung unterscheiden.Bei einer freien Leitung kann gesendet werden. Während der Datenübertragung wird dabei geprüft, ob ein anderer Teilnehmer gleichzeitiggesendet hat und ob Kollisionen aufgetreten sind, sodass die Daten erneut gesendet werden müssen (Collision Detection). Erst mit der Entwicklungvon Gigabit-Ethernet (GbE) machte man bezüglich CSMA/CD gewisse Einschränkungen und bei 10-Gigabit-Ethernet (10GbE) hat man sich ganz vondiesem Verfahren verabschiedet.

Die Netzstruktur

Die klassische Struktur des Ethernet-Netzes entspricht einer Bus-Struktur. Wegen den Nachteilen von Netzwerken mit der Bus-Topologie und demKoaxialkabel, wurde Ethernet um den Einsatz von Twisted-Pair-Kabel erweitert. Auch die Leitungsführung wurde daraufhin verändert. Aktuell sindStern-Topologien mit Switches oder Hubs als Verteilstationen. Mit Switches kommt man ohne Kollisionserkennung aus und kann eine Vollduplex-

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Übertragung nutzen.

Ethernet-Standards

Abbildung 2.8: Ethernet-Standards

Anwendungsbereich von Ethernet

Anfänglich wurde Ethernet nur im lokalen Bereich eingesetzt. Dies hat sich im Laufe der Zeit verändert, sodass es heute auch "Ethernet in the FirstMile" (EFM) gibt und vor allem in der Produktion und Automation (industrielles Ethernet) Anwendung findet. So wird im industriellen Bereichwieder die Feldbuss-Technik für Ethernet verwendet. Ein Beispiel dafür ist die Kommunikations-Infrastruktur für die Integration der verteiltenFeldgeräte, Anlagenmodule und Steuergeräte, wie Profinet, EtherCAT, Ethernet-Powerlink und Sercos-Interface.Auch im Bereich der Carrier-Netze wird Ethernet verwendet und bietet Features wie "Triple Play".

Vorteile von Gigabit Ethernet

geringer Konfigurationsaufwand für Betrieb von TCP/IP-Anwendungenkostengünstiger als ATMeinfache Migration in bestehende Fast-Ethernet-Strukturgeringe Einführungs- und Wartungskostenin VLAN-Switching-Technologie gliederbar, dadurch geringe Verzögerungszeiten (Latency) und dadurch gute Netzwerkperformance sowiekurze Responsezeiten

Nachteile von Ethernet

nicht echtzeitfähigbegrenzte Reichweite bei Kupferleiterkein Quality of Serviceschlechte Datensicherheit und Securityunzureichende Netzwerküberwachung

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MPLS (multi protocol label switching )

Was ist MPLS?

MPLS ist eine Netztechnologie, deren Prinzip auf der Übermittlung von IP-Daten über ATM basiert. MPLS ermöglicht die Umgehung vonkomplexvermaschten virtuellen Verbindungen für VPNs (Virtual Private Network). Somit ist es möglich, eine Vielzahl von VPNs in ein bestehendesNetzwerk zu integrieren. MPLS erhöht demzufolge die Leistungsfähigkeit eines Netzes, wobei es vor allem in Weitverkehrsnetzen eingesetzt wird.Besonders durch den steigenden IP-Verkehr ist es notwendig, dass eine neue Technologie implementiert wird, die diesen Verkehr bewältigen kann.Auch die fehlende Integration von "Quality of Service" (QoS) in IP-Netzen macht es notwendig, dass eine neue Netztechnik gefunden wird, die dieseEigenschaften besitzt. Genau solche Besonderheiten besitzt MPLS, wobei die Dienstgüte über bestehende IP-Netze und der Transport vonEchtzeitdaten über paketbasierte Netze hervorgehoben werden sollen. Heutzutage wird MPLS vor allem in Backbones und bei VPNs (Virtual PrivateNetwork) eingesetzt. Besonders bei Mulit-Gigabit-Glasfaserleitungen mit hohen Bandbreiten haben Router Geschwindigkeitsprobleme, wo MPLSeine echte Erleichterung darstellt.

MPLS Technik

Die Basis von MPLS bildet ein labelbasierter Weiterleitungsmechanismus. Dabei werden IP-Pakete nach ihrer Priorität mit Etiketten, den Labels,versehen und über einen Label Switched Path (LSP) übertragen. Weiterhin wird den Datenpaketen die entsprechende Bandbreite in einerVerbindung zugewiesen, bzw. das Paket nach Prioritäten in die Verbindung integriert. Dieses Label ist ein sehr einfacher Header, sodass die IP-Pakete leicht weitergeleitet werden können. Abbildung 2.9 zeigt den Aufbau eines MPLS-Pakets.

Abbildung 2.9: MPLS-Paket

MPLS-Funktionsweise

Nachdem das entsprechende Paket mit dem Label "verziert" wurde, wird zunächst ein MPLS-Tunnel (LSP) zwischen zwei Routern aufgebaut. Dabeikommen unter anderem Topologie-basierte Internet-Routing Protokolle wie Interior Gateway Protocol (IGP) oder Border Gateway Protocol (BGP)zum Einsatz. Bei bestimmten Traffic Engineering Aspekten oder sonstigen Einschränkungen werden die so genannten dynamischenSignalisierungsprotokolle wie RSVP-TE, LDP oder CR-LDP zum Aufbau des Tunnels benutzt. Es sei darauf hingewiesen, dass LSPs unidirektional sind,wobei beim Tunnelaufbau auch ein Tunnel in entgegengesetzter Richtung erzeugt wird.Die zentrale Komponente eines MPLS-Netzwerks ist der Label Switching Router (LSR). Dieser teilt die zu transportierenden IP-Datagramme inForwarding Equivalents Classes (FEC) ein, wobei er sich an den Layer-3-Zieladressen und anderen Merkmalen (Labels) orientiert. Die Pakete werdendann mit Hilfe der Labels von Router zu Router weitergeleitet (Label Switching). Der erste LSR-Router in einem MPLS-Netz ist der Ingress LabelSwitch Router, der letzte der Egress Label Switch Router. Abbildung 2.10 zeigt ein MPLS-Beispielnetz, mit allen Komponenten.

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3. Netzhierarchien

Abbildung 2.10: MPLS-Netzwerk

Vorteile von MPLS

entlastet RouterEnde zu Ende Verbindungen möglichgeringerer Verwaltungsaufwand als ATMbesitzt QoS und Traffic EngineeringLayer3 protokollunabhängig (daher Multiprotokoll)kann über bestehende ATM-Technik genutzt werdenvereinfachtes ManagementMPLS bietet ein Feature namens Label Stack, dass das Anhängen von mehreren Labels ermöglicht, somit Routenfestlegung von Anfang an

Nachteile von MPLS

zusätzliche Schicht im ISO-OSI -Modell (MPLS: zwischen Schicht zwei und drei)Router müssen MPLS verstehen

Inhalt:

AllgemeinesMAN (metropolitan area network) – StadtnetzeWAN (wide area network) - Weitverkehrsnetze

Allgemeines

Allgemein unterscheidet man in der Telekommunikations-Hierarchie vier Netze. Die geringste Reichweite bilden die LANs (Lokal area network).Diese erstrecken sich über einer Distanz von 10m bis etwa 1000m und werden vor allem im privaten Bereich eingesetzt. Die zweite Klasse in der TK-Hierarchie sind die Zugangsnetze (AN), die das lokale Netzwerk mit dem Carrier-Netz verbinden. Das Carrier-Netz ersteckt sich vom Stadtnetz (MAN)

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bis zum Weitverkehrsnetz (WAN) – je nach Carrier. Zur besseren Verdeutlichung, zeigt Abbildung 3.1 die flächenmäßige Ausdehnung dieser Netze ineinem Diagramm. Abbildung 3.2 soll dann die verwendeten Netztechniken und Übermittlungstechniken zuordnen. Wie schon erwähnt wurde, sindStadt- und Weitverkehrsnetze Carrier-seitig, aus diesem Grund sollen diese näher erläutert werden.

Abbildung 3.1: Ausdehnung von Netzen

Abbildung 3.2: Netztechniken nach Hierarchie

MAN (metropolitan area network) – Stadtnetze

Als ein Metro-Netz wird ein Stadt- oder Regionalnetz bezeichnet. Diese sind zwischen den lokalen Netzwerken (lokal Area Network) und denWeitverkehrsnetzen zu positionieren. Die Basis für Stadtnetze bildet die SDH-Übermittlungstechnik, wobei die Netztechnik verschieden sein kann.Ein Beispielaufbau eines Metropolitan-Netzwerks ist in Abbildung 3.3 dargestellt. Dieses beruht auf SDH. Als übermittelnde Netztechniken kommenATM oder Ethernet in Frage, wobei Ethernet ohne MPLS-Implementierung -aus QoS Sicht- keine elegante Lösung ist. Die Ausdehnung eines Metro-Netzes beträgt über 100 km und gewährleistet Übertragungsgeschwindigkeiten von 100 MBit/s bis hoch in denGigabit Bereich. Als Übertragungsmedium werden Lichtwellenleiter verwendet. Diese erlauben sehr geringe Fehlerraten und hoheÜbertragungsgeschwindigkeiten.

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Abbildung 3.3: MAN-SDH allgemein

In IEEE 802.6 sind die Stadtnetze allgemein standardisiert. Der Aufbau entspricht dabei nicht exakt einer Ringstruktur, wie MANs für gewöhnlichaufgebaut sind, sondern um einen Doppelbus. Dieser Bus besteht aus zwei unidirektionalen, gegenläufigen Einzelbussen. Somit kann der VerkehrDuplex weitergeleitet werden. Es ist dabei anzumerken, dass dieser Doppelbusaufbau die Grundlage für eine Ringstruktur bildet. Abbildung 3.4zeigt den standardisieren Aufbau eines MANs.

Abbildung 3.4: MAN-Standard

Als Zugangsverfahren benutzen MANs nach 802.6 einen DQDB (Distributed Queue Double Bus), der sich gleichermaßen für paketorientiertenasynchronen Datenverkehr und für Isochron-Übertragungen eignet.

WAN (wide area network) - Weitverkehrsnetze

Die Gruppe der Weitverkehrsnetze erstreckt sich in einem Bereich von 1000km bis mehreren 10000 km und bildet somit das längenmäßig größteNetz. Gerade aus diesem Grund sind nur wenige große Carrier in der Lage, dieses Netz aufzubauen bzw. zu verwalten und zu bedienen.

Aus technischer Sicht werden unter anderem 10 Gigabit Ethernet, SDH und ATM eingesetzt. Damit nicht jeder Carrier ein eigenes Netz aufbauenmuss, existieren in den paketvermittelten Weitverkehrsnetzen Knotenpunkte, die von kleinen Anbietern genutzt werden können. So ist jeder Carrierüber einen Vertrag mit dem Weitverkehrsnetzbetreiber in der Lage, eine weltweite Erreichbarkeit des eigenen Netzes zu garantieren.

Beispiel für WANs

EBONE (European backbone )

Wie der Name schon sagt, ist EBONE das europäische Backbone, dass über 100 regionale Netze in über 40 Ländern verbindet. Das seit 1992bestehende Netzwerk wird von einer Vielzahl von nationalen Carriern und Internetanbietern betrieben und verwaltet. Zentralknoten befinden sichunter anderem in Paris, Wien, München, Frankfurt/M, Stockholm, Genf und Amsterdam.

In Deutschland sind unter anderem folgende Unternehmen im RIPE, dem Betreiber des Internet-Hauptverkehrswegs für Datenkommunikation in

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4. Aktuelle Carrier-Netze

Europa (EBONE):

Arcor AG & Co. KGVodafone Group ServicesFreenet CityLine GmbHDeutsche Telekom AGCable and Wireless Telecommunication Services GmbH1&1 Internet AGAboveNetDBD Deutsche Breitband Dienste GmbHDFN Vereineasynet DV GmbHMCI DeutschlandEWE TEL GmbHQSC AGHanseNet Telekommunikation GmbHhtp GmbHISP-Service AGKabel Deutschland Breitband Service GmbHVersatel Nord-Deutschland GmbHBroadnet AGTelefonica Deutschland GmbHM-net Telekommunikations GmbHTiscali Business GmbHNetCologne GmbHProbe NetworksSchlund+Partner AGStrato Rechenzentrum AGAT&T Global Network Services Europe

Inhalt:

ITMs Metro Ethernet mit "Triple Play"-UnterstützungDas SDH-Backbone von PIRONET NDHRegional SDH-Backbone von HL kommDas SDH-Freenet.de AG BackboneFazit

ITMs Metro Ethernet mit "Triple Play"-Unterstützung

Wie bereits erwähnt wurde, steigt mit der Einführung von "Triple Play" bzw. durch anspruchsvolle Multimedia-Anwendungen der Bedarf anBandbreite. Dabei muss das Netzwerk flexibel, leistungsstark und ausfallsicher sein. Mit diesen Eigenschaften wirbt ITM, ein Ausstatter für Carrier.Dabei setzt ITM auf die Ethernet Technologie, die nach eigenen Angaben hohen Ansprüchen an Performance und Ausfallsicherheit genügt. Auchdie Kosten für Hardware sollen laut ITM relativ günstig sein. Ein allgemeiner Aufbau eines Metro Ethernet ist in Abbildung 4.1 dargestellt. DerAufbau des Backbones ist dabei durch eine Ringstruktur charakterisiert.

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Abbildung 4.1: Ausdehnung von Netzen

Das schlechte Netzwerk-Management von Ethernet wurde bei ITM durch ein externes Tool namens ASPEN (Atrica's Service Platform for EthernetNetworks) kompensiert. Dieses Programm der Firma Atrica stellt ein grafisches Interface für "Element and Network Management" zur Verfügung,welches zudem als "End to End Service Provisioning Tool" dient.

QoS

Wie man im Aufbau des Netzwerkes erkennen kann, besteht das Backbone aus einem MPLS-Core, was das Thema "Quality of Service" sehr gut löst.ITM erklärt zudem, dass alle logischen Verbindungen der verschiedenen Kunden völlig voneinander getrennt sind, was einen unkontrolliertenDatenaustausch zwischen den Kunden nicht möglich macht. Weiterhin ist das Controlplane der Carrier von anderen Services völlig isoliert, was einenotwendige Betriebssicherheit garantiert.

Ausfallsicherheit

Wie in den meisten Netzen üblich wird die Ausfallsicherheit des ITM-Netzes durch redundante Leitungen erreicht. Dabei gibt ITM eine Ausweichzeitvon 50 ms an, die von VoIP zwingend gefordert wird. Auch die optimale Auslastung der Backbones mit redundanten Leitungen sei gewährleistet. Esist im ITM-Ethernet weiterhin möglich verschiedene Dienstklassen für den Schutz der einzelnen Dienste zu definieren, was eine optimaleRessourcenausnutzung garantiert.

"Triple Play"

Wie schon erwähnt wurde, ist Metro-Ethernet von ITM „Triple Play“-fähig. Gerade durch den MPLS-Backbone, der die hohen Ansprüche an dieQualität (Delay, Jitter) für "Triple Play" erfüllt, kann die Übertragung von Sprache, Daten und Video ausreichend gut bewältigt werden.

Das SDH-Backbone von PIRONET NDH

Ein Beispiel für SDH in Carrier-Netzen ist das Backbone von PIRONET NDH. Dieses Backbone ist bundesweit flächendeckend und bietet regionaleZugangspunkte.

Ausfallsicherheit

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Wie bei den meisten Carriern in Deutschland, wird die Ausfallsicherheit des Netzes durch redundante Strukturen gewährleistet. PIRONET gibt an,dass ihr Backbone mehrfach Redundant ausgelegt sei, sodass totale Ausfälle fast unmöglich sind. Leistungseinschränkungen oder Ausfälle werdendurch eine professionelle 24/7-Überwachung (Backbone Monitoring) sofort erkannt und behoben.

Zugang zum Internet (Knotenpunkte)

PIRONET gewährleistet den Zugang zum Internet durch die Zusammenarbeit mit renommierten und global agierenden Peering-Partnern undCarriern. So können flächendeckend immer schnellste Übertragungswege im nationalen und internationalen Bereich garantiert werden. DieseKnotenpunkte sind ebenfalls redundant ausgelegt, sodass Ausfälle im System nicht anwenderrelevant sind. Angeschlosen ist PIRNET NDH an denzentralen deutschen Internetknoten DE-CIX. Ebenfalls besitzt PIRONET eine europäische und amerikanische Anbindung, sodass die Flaschenhälsekein Thema sind.

Technik

Die Netztechnik im PIRONET- Backbone ist MPLS. Topologisch ist das Netzwerk in eine Ringstruktur aufgebaut (Siehe Abbildung 4.2). Unterstütztwerden Bandbreiten von STM1, STM4 und Gigabit, die redundant ausgelegt sind. Auch die Nutzung von VoIP ist in das Backbone integriert.Zugangspunkte zum Netzwerk sind vor allem in größeren Städten wie München, Leipzig oder Hamburg angesiedelt. Abbildung 1.x zeigt dasBackbone von PIRONET.

Abbildung 4.2: PIRONET-Backbone

Regional SDH-Backbone von HL komm

Ein SDH-Backbone für Mitteldeutschland bietet der Carrier Hlkomm. Dabei steht vor allem der Ausbau in Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringenim Vordergrund. Darüber hinaus werden City-Netze unter anderem in Chemnitz, Dessau, Dresden, Halle und Leipzig betrieben und es steht einüberaus leistungsfähiges überregionales Backbone zur Verfügung. Zusammen mit Partnerunternehmen besitzt HLkomm ein deutschlandweitesBackbone.

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Abbildung 4.3: HL komm Backbone

Technik

Das HL komm-Backbone ist ebenfalls in einer Ringstruktur aufgebaut und bietet Bandbreiten bis 10GBit/s (STM 64) im SDH-Netz. Es existieren mehrals 2000 km Lichtwellenleiternetze mit über 1700 Siemens Netzelementen. Es wurden professionelle Sprachdienste (Nokia) durch ISDN-Vermittlungstechnik integriert. Auch VoIP wird durch geeignete Vermittlungstechnik unterstützt. In Sachen "Triple Play" und MPLS setzt HL kommauf Cisco-Komplettlösungen. Im Metro-LAN Breich setzt HL komm auf Gigabit Ethernet, was mit bis 10 Gbit/s für preiswerte Fastethernet-City-Verbindungen sorgt und ebenfalls ein Cisco System darstellt. Gesteuert werden alle Abläufe im Netz durch Rechenzentren in Halle und Leipzig.

Ausfallsicherheit

Auch HLkomm hat redundante Ringstrukturen, sodass ein Ausfall im System schnell kompensiert werden kann. Zur Erkennung von Fehlern oderAusfällen im Backbone existiert eine 24 Stunden rund um die Uhr Überwachung im zentralen Network Management Center der HL komm in Leipzig.

Knotenpunkte

HL komm besitzt mit den wichtigsten Carriern, Internetserviceprovidern und Internet Exchange Points redundante Interconnections für Telefonie,Internet und Bandbreite mit derzeit bis 1 Gbit/s. 2006 verfügte HL komm insgesamt über 10 GBit/s Uplink- und Peeringbandbreite. Als Peering-Partner sind zu nennen:

Deutsche TelekomColtArcorTerragateMobilComLevel3O2TelefonicaDeCIXDFN

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Das SDH-Freenet.de AG Backbone

Um Kundenanforderungen gerecht zu werden, besitzt auch die Freenet.de AG eine eigene Netzinfrastruktur.

Technik und Ausfallsicherheit

Das Backbone von Freenet ist ein Glasfaser-Backbone mit modernster DWDM-Technologie (dense wavelength division multiplex). Bandbreiten mitbis zu 10 Gbit/s werden dabei unterstützt. Um die Ausfallsicherheit zu garantieren, setzt auch Freenet auf Redundanz im Core. Dabei existiert eininnerer Ring mit den 10GBit/s und zahlreiche äußere Ringe mit Bandbreiten von STM1 bis STM16 (2,5 Gbit/s). Der Aufbau ist in Abbildung 4.4dargestellt.

Abbildung 4.4: Freenet.de AG Backbone

Knotenpunkte

Um Flaschenhälse bei der Kommunikation mit dem Internet zu vermeiden, besitzt Freenet IP-Außenanbindungen zu den Unternehmen (unteranderem):

BCIX 1000 Mbpsstrato 2 x 10000 MbpsECIX 2000 Mbps )COGENT STM16 (2488 Mbps)DECIX 2 x 10000 MbpsTelia STM16 (2488 Mbps)AMS-IX 10000 MbpsArcor 2 x STM16 (4976 Mbps)LINX 2 x 2000 MbpsDTAG 4 x STM16 (9952 Mbps)NYIIX 3000 MbpsLevel3 2 x 10000 MbpsGlobal Crossing 2 x STM4 (1244 Mbps)Concert 4 x GE (4000 Mbps)Teleglobe 2xGE (2000 Mbps)Schlund STM16 (2488 Mbps)

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5. Voice over IP und "Dual Play"

Fazit

Wie aus den Beispielen ersichtlich ist, sind die meisten Carrier-Netze in Deutschland vorwiegend mit der SDH-Übermittlungstechnik ausgestattet.Diese bietet eine schnelle und Layer3 unabhängige Übertragung von Datenpaketen oder Frames. Auch wenn hier kein geeignetes Beispiel für ATM-Netze angegeben wurde, so sind eine Vielzahl von Backbones in Deutschland mit ATM-Technik ausgestattet. Weiterhin wird bei denZugangsnetzen mit DSL-Anbindung ATM eingesetzt.

Letztendlich lassen sich für Deutschland keine einheitlichen Netzstrukturen und Hierarchien angeben. Gründe dafür liegen vor allem in der Öffnungdes Telekommunikationsmarktes. Jeder internationale Carrier besitzt heutzutage ein eigenes Backbone und dazugehörige, angeschlossene Metro-Netze. Nur im Zugangsnetz zum Backbone, lässt sich eine einheitliche Struktur ausmachen. Der Kunde eines Carriers benutzt zur Einwahl insBackbone des Anbieters den Anschluss der Deutschen Telekom AG, sodass die Deutsche Telekom AG -trotz fremden Carriers- an der Nutzungverdient. Größere Carrier wie Arcor bauen aus diesem Grund eigene Zugangsnetze auf und aus.

In den letzten Jahren hat sich auch die Ethernet-Technik im Bereich der Backbones etabliert. Besonders durch die Einführung von 10 GigabitEthernet sind Carrier nun in der Lage, ihre Netze auf schnelle Ethernetsysteme umzustellen. Gründe für Ethernet sind die preiswerten Netzelemente.Mit der Implementierung von MPLS über Ethernet kann auch QoS-Anforderungen entsprochen werden.

Der Trend für Deutschland wird weiter in dem Ausbau der Backbones liegen. Besonders mit der Einführung von "Triple Play" ist der Ruf nach mehrBandbreite lauter geworden, sodass Carrier ihre Netze erweitern und "up to date" halten müssen.

Inhalt:

Was ist VoIP?IP "Dual Play"Vorteile von "Dual Play"Aufbau von "Dual Play"Integration von "Dual Play""Dual Play" und die CarrierFazit

Was ist VoIP?

Das Internet hat in den letzten Jahren einen immer höheren Stellenwert in unserer Gesellschaft eingenommen. Nicht nur im industriellen Bereicherweist sich das neue Medium als äußerst facettenreich. Neben dem eigentlichen Datenaustausch mit dem Internet und dem Surfen im WWW, hatsich in den letzten Jahren die Internet-Telefonie etabliert. Mit dem Ausbau der Netze und guten Angeboten seitens der Carrier, ist heutzutage VoIPeine lohnende Anschaffung. Mit der CeBIT 2005 war spätestens klar, dass sich Telefonieren über das Internet durchsetzen und in den nächsten Jahren zunehmen wird. Bisherwurden der Großteil der VoIP-Gespräche über so genannte Softphonelösungen wie Skype auf dem PC geführt. Dies hat sich in den letzten Jahrenerheblich verändert.

IP "Dual Play"

Da VoIP die Internetverbindung nutzt, jedoch in Zeiten schneller Breibandanschlüsse die Ressourcen kaum ausnutzen wird, ist es sinnlos nurInternet-Telefonie über einen bestehenden DSL-Anschluss zu verrichten. Das Zauberwort in diesem Fall heißt "Dual Play". Dabei könnenDatentransfers mit dem Internet, wie Surfen im WWW, und VoIP-Anwendungen parallel über einen Netzanschluss bestehen.

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Vorteile von "Dual Play"

Der große Vorteil bei "Dual Play" und VoIP ist die Nutzung eines Netzanschlusses. Eine DSL-Verbindung zum Internet reicht in den meisten Fällenaus, sodass ein extra Telefonanschluss überflüssig wird. Dies spart natürlich die Grundgebühr, welche noch relativ hoch ist.Besetzte Telefon- oder Internetleitungen sind mit "Dual Play" Schnee von Gestern. Weitere Vorteile sind in der Vergabe der Rufnummern und derErreichbarkeit. Man erhält mit der Installation eines VoIP-Telefons eine persönliche Rufnummer, unter der man unabhängig vom Telefonanschlussjederzeit weltweit erreichbar ist. Das heißt man ist mit dieser Nummer zu Hause, bei Freunden oder im Urlaub über einen Internetanschlusserreichbar und kann Telefongespräche tätigen. Auch die aktuellen Angebote großer Carrier, wie 6,5 Stunden kostenlos telefonieren, sind sehrverlockend. Besonders der Wettbewerb der Netzbetreiber kommt den Endkunden zu Gute. Features wie eine Persönliche Sprachbox,Anrufweiterleitung und ein zentrales Adressbuch werden dafür sorgen, dass das herkömmliche Sprachnetz immer mehr an Bedeutung verliert.

Aufbau von "Dual Play"

Leider ist der Aufbau einer VoIP-Apparatur nicht so simple wie bei einem herkömmlichen Telefon. Abbildung 5.1 zeigt den allgemeinen Aufbau von"Dual Play" mit VoIP-Utensilien, die zum Internet-Telefonieren benötigt werden.

Abbildung 5.1: Aufbau einer "Dual Play"-Apparatur auf Anwenderseite

Wie zu erkennen ist, wird zu dem eigentlichen Modem ein Router benötigt. Dieser trennt den Datenverkehr nach IP-Adressen und weist dieentsprechenden Pakete den eigentlichen Adressaten zu. Die Komplexe Struktur seitens des Benutzers macht das System natürlich anfällig. JedesTerminal und IP-Telefon besitzt eine getrennte Stromzufuhr, sodass bei Stromausfällen das gesamte System lahm gelegt wird. HerkömmlicheTelefone werden über die Telefonleitungen mit Energie versorgt und benötigen keine weiteren Apparaturen seitens des Anwenders. Abbildung 5.2 zeigt den gesamten Aufbau des "Dual Play"-Systems. Es ist anzumerken, dass das Core-Network ein QoS-handling besitzen muss,damit Internet-Telefonie effizient genutzt werden kann. In diesem Fall besteht das Backbone aus einem MPLS-Netzwerk. Dieses bietetDienstgüteparameter wie Prioritäten, damit ein reibungsloses IP-Telefonat möglich ist.

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Abbildung 5.2: Aufbau eines "Dual Play"-Netzwerks

Integration von "Dual Play"

Damit "Dual Play" mit dem gewöhnlichen Sprachnetz funktionieren kann, sind Gateways der Carrier nötig. Diese Gateways kommen dann zumEinsatz, wenn die übertragenen Daten in irgendeiner Form verändert werden müssen. Dies ist zum Beispiel der Fall bei einem Telefongespräch indas Standardfestnetz. Die Umwandlung erfolgt heutzutage vollduplex und mit Hilfe extrem leistungsstarker Rechner, um eine möglichst kurzeVerzögerungszeit zu erhalten.Abbildung 5.3 zeigt den Aufbau eines Verbindungsnetzwerks zwischen dem öffentlichen Telefonnetz und dem "Dual Play"-Netzwerks.

Abbildung 5.3: Integration des "Dual Play"-Netzwerks

"Dual Play" und die Carrier

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6. "Triple Play"

So gut wie jeder aktuelle Carrier bietet neben den aktuellen DSL-Produkten auch VoIP an. Bei der Deutschen Telekom heißt diese Option schlicht„DSL Telefonie“. Wie beim Aufbau von "Dual Play" zu erkennen ist, ist VoIP in jedem Backbone transparent möglich. Jeder Provider für Internet-Zugänge ist so in der Lage sein Netzwerk mit Hilfe von Gateways und einem VoIP-Servicecenter auf "Dual Play" anzupassen, ohne dass dienetzinterne Struktur verändert werden muss.So kann jeder Carrier ohne Sprachnetz, einen Sprachdienst anbieten. Auch die Mietkosten für den Anschluss der "letzten Meile", die meist derDeutschen Telekom AG gehören, können durch eine Anbindung für Sprach- und Datennetz reduziert werden.

Fazit

Der Schritt vom Standard-Sprachnetz zu einem Datennetz, was auch die Telefonie beherrscht, ist der nächste Meilenstein in Richtung "All in one"-Netz. Es ist abzusehen, dass das herkömmliche Festnetz bald durch VoIP abgelöst wird. Besonders die Einsparungen durch Angebote und die vielenFeatures machen "Dual Play" für den Endkunden interessant. Weiterhin spart man sich den Stress mit mehreren Providern, da nur noch ein Carriernötig ist.

Inhalt:

Was ist "Triple Play"?Ziele und Vorteile von "Triple Play"Voraussetzungen für "Triple Play"Angebotene DiensteHürdenFazit

Was ist "Triple Play"?

Die Zukunft im Bereich Netze stellt das "Triple Play" dar. Dabei genügt eine Leitung um Haushalte mit TV, Internet und Telefon zu versorgen. Bisherkonnten zwar Telefon und Internet parallel über einen Provider bzw. eine Netzverbindung bestehen, aber der Fernsehanschluss musste externangeschlossen werden. Mit "Triple Play" kann alles über einen Provider gebucht werden und erspart somit viel Ärger und Zeit.

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Abbildung 6.1: Aufbau eines "Triple Play" Netzwerks

Ziele und Vorteile von "Triple Play"

Der Trend 2006 geht zu High-Speed-Internet, Fernsehen und Telefon aus einer Leitung. Dabei sollen Surfen, Mailen, Telefonieren, Fernsehen undRadiohören gebündelt möglich sein. Der große Vorteil von "Triple Play" ist, dass Kunden nur noch mit einem Anbieter zu tun haben. Somit gibt es auch nur eine Rechnung, einenKundenservice und einen Ansprechpartner. Der Markt um "Triple Play" ist noch nicht alt, sodass ganz neue und preiswerte Angebote der Providergeschaffen werden. In Zukunft werden immer mehr Unternehmen diesen Service anbieten, sodass die Preise langfristig sinken werden und derKunde von immer mehr Features profitieren wird. Vorteile für den Benutzer von "Triple Play" sind unter anderem, dass Telefonbücher einfach via Software und Internet verwaltet werden können,dass digitales Fernsehen nicht mehr an Sendezeiten gebunden ist (IPTV) und dass "Video on demand" den Weg zur Videothek spart. Alle Servicesund Einstellung lassen sich bequem vom Wohnzimmer erledigen.

Voraussetzungen für "Triple Play"

Voraussetzung ist ein Kabel- oder ein schneller DSL-Anschluss. In Regionen, in denen DSL nicht verfügbar ist, können Kunden den Kabelanschlussfür einen schnellen Internetzugang nutzen. Es ist zu beachten, dass bei "Triple Play" über Kabel eine neue Verteilerdose installiert werden muss.Dieser Service wird im allgemeinen vom Provider übernommen. Weiterhin ist ein Kabelmodem und ein "Voice over IP"-Router nötig, damit alleDienste parallel genutzt werden können. Das Problem der bisherigen DSL-Verbindungen ist die Übertragungsgeschwindigkeit. Es ist nur verständlich, dass "Triple Play" viel Ressourcenbenötigt, sodass die meisten aktuell verwendeten DSL-Anschlüsse an ihre Grenzen geraten. In Zukunft soll auch dieser Nachteil behoben werden.Die Deutsche Telekom und Arcor wollen noch in diesem Jahr in ausgewählten Großstädten auf VDSL umsteigen und Raten bis zu 50 Megabit proSekunde ermöglichen. Diese Geschwindigkeiten sind nötig, wenn Fernsehübertragungen via Internet, Surfen im World Wide Web und Telefonparallel genutzt werden. Dagegen ist ein gewöhnlicher Kabelanschluss mit etwa sechs Megabit pro Sekunde durchaus in der Lage alle Dienste zutransferieren.

Angebotene Dienste

Mit "Triple Play" beginnt eine neue Generation im Bereich des Fernsehens. Unternehmen mit Angeboten wie "Alice homeTV" bieten derzeit mit 100TV-Kanälen und 600 aktuellen Filmen den ersten Vorgeschmack, was in den nächsten Jahren kommen wird. Im Bereich des Free-TVs sind derzeit 60nationale, internationale und Spezial-Kanäle vertreten. Das Pay-TV ist derzeit mit 40 Kanälen vertreten.

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7. "Triple Play" und HDTV

Hürden

Wie bereits erwähnt worden ist, setzt "Triple Play" eine schnelle Internetverbindung voraus. Glaubt man einer Vielzahl von Netzbetreibern, so ist esmöglich, dass Probleme -wie beim Ausbau von DSL- entstehen werden. Dabei hatte die Deutsche Telekom das Monopol und ein freier Wettbewerbwurde verhindert. Die Unternehmen seien zwar in Sachen Ausbau für "Triple Play" schon sehr weit, jedoch legen die großen Anbieter (noch)unüberwindliche politische Hürden in den Weg.Auch die Geschwindigkeit, mit der große Anbieter ihre Netze ausbauen, muss von kleinen Unternehmen mit weniger Mitteln mitgehalten werden.Dies hat zur Folge, dass der freie Wettbewerb erst in ein Paar Monaten oder Jahren dem Kunden zu Gute kommen wird. Es sei jedoch gesagt, dass aktuelle Tarife schon jetzt für den Benutzer sehr attraktiv sind.

Fazit

Die Innovation vom "Dual Play" (Telefon und Internet) zum "Triple Play" stellt eine neue Herausforderung und einen neuen Markt für dieTelekommunikationsunternehmen in Deutschland dar. Die Vereinigung von Telefon, Internet und Fernsehen ist ein neuer Schritt in RichtungRundum-Service für den Kunden. Leider wird derzeit der Markt von den altbekannten Telekommunikations-Riesen bestimmt, sodass der freie Wettbewerb noch auf sich warten lässt.Weiterhin ist "Triple Play" momentan nur beschränkt installierbar. Abgelegene Kleinstädte und Dörfer ohne High-Speed-DSL sind noch nicht in derLage diesen Service zu nutzen. "Triple Play" bleibt somit vorerst den Großstädten vorbehalten. Es ist jedoch anzumerken, dass der TK-Markt durchdie neue Technik profitieren wird. Besonders der Ausbau der aktuellen Netze wird zu einem Schlaraffenland der Breitbandkommunikation.

Inhalt:

Was ist HDTV?Anforderungen an NetzeBandbreite bei HDTVTechnische Neuerungen für HDTVProbleme der aktuellen NetztechnikenHürdenFazit

Was ist HDTV?

HDTV (High Definition Television) bedeutet hochauflösendes Fernsehen und beschreibt einen digitalen TV-Standard. Im Vergleich zumherkömmlichen Fernsehen, zeichnet sich HDTV vor allem durch die erhöhte vertikale und horizontale Auflösung aus. Babei werden Dimensionenvon bis zu 1.920 x 1.080 Punkten erreicht. Auch die superscharfen Konturen , die satten Farben und die enorme Tiefenschärfe machen HDTV zueinem Erlebnis. Neben den visuellen Unterschieden, existieren auch Differenzen im Bereich der Audioqualität. HDTV-Fernsehprogramme werdenmit Surround-Sound im 5.1.-Dolby-Digital-Format ausgestrahlt.

Anforderungen an Netze

Damit HDTV über "Triple Play" genutzt werden kann, müssen die bestehenden Netze folgende Anforderungen erfüllen:

extrem geringer Jitter / Wander (Laufzeitschwankungen)geringe Laufzeitenkeine Unterbrechungen/Ausfälle, bzw. Redundanz gefordertextrem geringe Fehlerratenes müssen sowohl Punkt-zu-Punkt, als auch Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen unterstützt werdenes wird eine extrem hohe Verfügbarkeit gefordertes müssen Hochgeschwindigkeits-Datentransfer zwischen Servern (bidirektional) bestehenUnterstützung variabler BitratenTransparente Übertragung der unterschiedlichen Signalformate

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Diese Bedingungen sind Voraussetzungen, damit sich HDTV beim Benutzer durchsetzen kann. Vor allem das erhöhte Datenaufkommen durch diehohe Auflösung, macht es notwendig, dass die verwendeten Netze hohe Übertragungsraten besitzen. Nur so kann HDTV über "Triple Play"einwandfrei funktionieren.

Bandbreite bei HDTV

Wie erwähnt, muss die Bandbreite für HDTV erhöht werden, um die hohe Auflösung zu gewährleisten. Die SMPTE (Society of Motion Picture andTelevision Engineers) standardisierte das HD-Interface mit einer Bandbreite von 1,5 Gbit/s. Dies ist eine Steigerung um den Faktor 5,5 zuherkömmlichen Interfaces. Es ist abzusehen, dass, durch den schnellen Fortschritt im HDTV-Bereich und der stetigen Zunahme von Features,Bandbreiten von 3 bis 10 Gbit/s benötigt werden. Dies stellt für herkömmliche Netze eine große Herausforderung dar. Trotz weit entwickelterKompessionsverfahren, sind heute immer noch Bandbreiten von 400 bis 800 Mbit/s für HDTV-Fernsehsendungen nötig. Als Beispiel sei ein Film vonca. 90 Minuten genannt. Dieser besitzt unkomprimiert eine Größe von 1TB. Bei einer Übertragungsrate von 4,7 Mbit/s dauert der Transfer etwa 20Tage. Bei 300 Mbit/s dauert es immerhin noch 7,5 Stunden. Bei einer Streaming-Übertragung mit einer Geschwindigkeit von 1,5 Gbit/s dauert dieEchtzeitübertragung etwa 1,5 Stunden, was durchaus denkbar ist. Dabei treten keine quittungsbedingten Verzögerungen durch das Streaming auf,die man bei einer normalen Übertragung addieren müsste.

Technische Neuerungen für HDTV

Mit dem HDTV-Standard müssen vor allem im Bereich der Netze neue technische Anpassungen geschehen. Dazu sind neue Netzadapter notwendig,die das Nutzsignal (komprimiert oder unkomprimiert) auf die Netzschicht adaptieren. Dieser übernimmt auch Funktionen wie:

Timing (Clock recovery, Synchronisierung des Nutzsignals)Fehlerkorrektur (Forward Error Correction, Sequenznummern etc.)Signalisierung

Bisher existieren Adapter für SDH / Next Generation SDH, IP, DTM(Dynamic Synchronous Transfer Mode), RPR(Resilient Packet Ring) und DWDM(Wellenlängenmultiplex).

Probleme der aktuellen Netztechniken

LAN

Der aktuelle LAN (Local Area Network)- Standard ist bis 10 Gbit verfügbar. Somit ist er für HDTV und "Triple Play" gut geeignet. Leider gibt es IP-Probleme bei größeren Netzen, sodass die Echtzeitfähigkeit nicht gewährleistet ist. Über die Integration von Prioritäten könnte dieser Nachteilkompensiert werden.

WAN

Im WAN müssen die einzelnen Netztechniken betrachtet werden.Herkömmliche ATM / Next Generation SDH-Netze haben sich mit bis zu 2,5 Gbit/s etabliert, was für HDTV durchaus tauglich ist, jedoch im Bereich"Triple Play" zu Problemen führen kann. Bei gleichzeitiger Nutzung von Internet, HDTV, VoIP und Mehrnutzerbetrieb sind Probleme zu erwarten. DerSchritt in Richtung 10 Gbit/s ist somit unumgänglich und Schwerpunkt der heutigen Weiterentwicklung und des Netzeausbaus. Bei DWDM-(Wellenlängenmultiplex-)Systemen werden zwar fast alle Bandbreitenwünsche erfüllt, jedoch stellt sich die Kostenfrage im Netzausbau.Aktuelle DWDM-Systeme unterstützen bis zu 240 Kanäle zu je 10 Gbit / s auf Strecken von bis zu 3000 km, ohne dass ein Regenerator das Signalverstärken muss.Im Bereich "MPLS over IP" sind bereits Bandbreiten von 2,5 Gbit/s verbreitet. Der Schritt zu 10 Gbit/s ist auch hier unumgänglich, damit HDTV und"Triple Play" einwandfrei funktionieren können. Auch neue Techniken wie DTM (Dynamic Synchronous Transfer Mode) und RPR (Resilient Packet Ring) stellen inzwischen ausreichend Bandbreitefür die HDTV-Übertragung zur Verfügung.

Hürden

Das Problem bei der Integration von HDTV im "Triple Play"- Konzept werden voraussichtlich nicht die Netze sein, sondern die Anbindung der"Letzten Meile"-also das letzte Stück zwischen dem Knotenpunkt des Carriers und dem Endkunden. Die Anbindung an ein HDTV-fähiges Netz,übersteigt oft die Kosten der gesamten, restlichen Weitverkehrsverbindung. Dies stellt für den einzelnen Anbieter die höchste Hürde dar. DieProbleme bzgl. der Übertragungsgeschwindigkeit sind meist nur temporär.

Fazit

HDTV in das "Triple Play"-Konzept zu integrieren ist die nächste Aufgabe der Carrier. Jedoch ist noch nicht abzusehen, welche Veränderungen undNeuerungen getroffen werden müssen. Aus netzwerktechnischer Sicht, sind nicht unbedingt neue Netze nötig, jedoch müssen die bestehendenerweitert und optimiert werden. Es ist wahrscheinlich, dass die Netzauslastung und damit auch die Anforderungen an das Netzmanagement stark

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8. Der deutsche Telekommunikationsmarkt

ansteigen werden. Aus diesem Grund werden sich Investitionen in die Übertragungstechnik nicht vermeiden lassen.Auch im Bereich der Komprimierungsverfahren müssen neue Ansätze gefunden werden, damit HDTV-Fernsehprogramme effizient kodiert werdenkönnen und so Bandbreite sparen.Trotz aller Weiterentwicklungen wird sich HDTV und "Triple Play" durchsetzen und dem Anwender eine neue Dimension in Sachen Fernsehen,Internet und Telefonieren bieten. Leider sind die Preise für ein solches Paket noch nicht abschätzbar, sodass HDTV über "Triple Play" vorerst derOberschicht überlassen bleiben wird. Auch im Bereich der Carrier werden sich die großen Unternehmen vorerst durchsetzen.

Inhalt:

Übersicht Gesamtmarkt für Telekommuniktaionsdienste in Deutschland 2006Resümee und Trend über den Gesamtmarkt der Telekommuniktaionsdienste in DeutschlandGesamtmarkt mit Unterteilung in Festnetz und MobilfunkGesamtinvestitionen in DeutschlandFestnetzminuten in DeutschlandBreitband-Verkehrsvolumen in Deutschland

Übersicht Gesamtmarkt für Telekommuniktaionsdienste in Deutschland 2006

Trotz aller Mobilität in der Telekommunikation, stellt der Festnetzmarkt eine große bzw. die größte Einnahmequelle der Carrier dar. Abbildung 8.1stellt die Umsätze mit Telekommunikationsdiensten in Deutschland für 2006 auf. Dabei werden Unterteilungen in Festnetz und Mobilfunkgetroffen. Ebenfalls wird die Deutsche Telekom gesondert betrachtet.Wie gut zu erkennen ist, bleibt die Deutsche Telekom im Festnetzbereich weiter der marktbeherrschende Spieler.

Abbildung 8.1: Umsätze mit Telekommunikationsdiensten in Deutschland (2006)

Resümee und Trend über den Gesamtmarkt der Telekommuniktaionsdienste in Deutschland

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Wie man in Abbildung 8.2 gut erkennen kann, verzeichnet die Telekommunikationsbranche seit 1998 ein stetiges Wachstum. Dieser Anstieg imGesamtumsatz ist relativ konstant und beträgt für 2006 etwa 2,2 Prozent. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Deutsche Telekom AG relativ konstantim Umsatz geblieben ist, und das Umsatzwachstum vornehmlich von den Wettbewerbern getragen wird.Es ist abzusehen, dass sich durch die zahlreichen Weiterentwicklungen, vor allem im Bereich "Triple Play", dieser Trend fortsetzen wird. Nach einerPrognose des Bankhauses A.G. Edwards wird die Deutsche Telekom AG bis zum Jahre 2008 rund 11,4 Millionen DSL-Kunden haben (Quelle:http://www.dslweb.de). Heutzutage ist ein DSL-Anschluss zum Surfen im Internet fast Standard. Auch die Ansprüche in SachenÜbertragungsgeschwindigkeit und Bandbreite der Anschlüsse wird durch hochentwickelte und speicherlastige Multimediaanwendungen enormzunehmen. Der Trend, dass der Wettbewerb zunimmt, wird sich fortsetzen. Immer mehr Unternehmen bauen ihre Infrastruktur und Netze aus, sodass sie inZukunft eine größere Rolle spielen werden. Neue Innovationen beleben und erweitern den Markt.Im Bereich der Internet-Telefonie ist abzusehen, dass VoIP in den nächsten Jahren stetig zunehmen wird. Vor allem die niedrigen Preise und derSchritt zu "Triple Play" macht das Thema Telefonieren über den DSL-Anschluss für den Anwender interessant. CISCO hat angegeben, dass dasUnternehmen knapp 50 Prozent Kosten durch VoIP eingespart hat. Somit wird auf langfristige Sicht die Internet-Telefonie zu einem Standardinnerhalb der Sprach-Kommunikation und bringt den Carriern einen neuen Absatzmarkt.

Abbildung 8.2: Gesamtmarkt für Telekommunikationsdienste in Deutschland

Gesamtmarkt mit Unterteilung in Festnetz und Mobilfunk

Wie in Abbildung 8.3 dargestellt ist, besitzt der Festnetzmarkt immer noch den größten Anteil am Gesamtumsatz. Der Anteil am Mobilfunk hat ab1998 bis etwa 2001 stark zugenommen, stagniert aber in den letzten Jahren. Gründe dafür liegen unter anderem in der Sättigung des Marktes. Wasaber extrem auffällt, sind die steigenden Umsätze mit Festnetzdiensten 2005 und 2006. Besonders die neuen Innovationen im Bereich DSL und VoIPsind dafür verantwortlich, dass die Umsätze schnell steigen und sich in Zukunft weiter erhöhen werden. Es sei erwähnt, dass Abbildung 8.3 ohne TV-Signaltransport kalkuliert ist, was aber durch Einführung von "Triple Play" einen wesentlichen Anteil am Festnetzumsatz haben wird.

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Abbildung 8.3: Gesamtmarkt für Telekommunikationsdienste in Deutschland (Festnetz/Mobilfunk)

Gesamtinvestitionen in Deutschland

Bisher wurden die Umsätze in den einzelnen Bereichen der Telekommunikationsunternehmen betrachtet. Damit sich der aktuelle Trend fortsetzenkann, müssen Investitionen getätigt werden. Dabei werden in der Festnetzsparte vor allem die aktuellen Netze erweitert und ausgebaut. Abbildung8.4 zeigt die Gesamtinvestitionen der Deutschen Telekom AG und deren Wettbewerber. Dabei ist zu erkennen, dass seit 1998 etwa 67,9 Mrd Euro indie neuen Techniken investiert wurde, wobei der Anteil der Telekom bei etwa 52 Prozent der Gesamtinvestitionen liegt. Vor allem der Einsatz von„Triple Play“ macht es nötig, dass neue Lösungen gefunden werden bzw. die alten Netze ausgebaut werden müssen. Um nicht ins Abseits gedrängtzu werden, ist es notwendig, dass alle Wettbewerber Investitionen tätigen und mit dem Trend "Schritt halten".

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Abbildung 8.4: Übersicht Gesamtinvestitionen in Deutschland

Festnetzminuten in Deutschland

Wie schon kurz erwähnt, geht der Trend zu VoIP. Dies spiegelt sich in der Gesamtübersicht der Festnetzminuten wider. Abbildung 8.5 zeigt eineKalkulation der Verbindungsminuten von 1998 bis heute. Dabei ist gut zu erkennen, dass bis 2001 ein starker Anstieg zu verzeichnen ist und ab2002 der Graph stagniert. Dies ist besonders auf die Verbreitung von DSL-Produkten zurückzuführen und wird sich mit dem Ausbau der aktuellenNetze fortsetzen. Betrachtet man die Deutsche Telekom AG, so fällt auf, dass die Anzahl der Verbindungsminuten durch Öffnen des Marktes imBereich Festnetz stark zurückgegangen ist. 2006 fällt ein Anteil von ca. 50 Prozent auf Wettbewerber. Somit ist es verständlich, dass die DeutscheTelekom auf VoIP baut. Besonders in Verbindung mit den eigenen DSL-Produkten wird das Internet-Telefonieren für Carrier interessant undlukrativ.

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Abbildung 8.5: Festnetzdienste in Deutschland nach Verbindungsminuten pro Tag (Gesamtmarkt)

Breitband-Verkehrsvolumen in Deutschland

Wie bereits erwähnt wurde, ist das Sinken der Festnetzminuten vor allem dem DSL-Anschlusswachstum zu verdanken. Abbildung 8.6 gibt eineÜbersicht über das Breitband-Verkehrsvolumen in Deutschland von 1998 bis 2006. Es ist zu erkennen, dass ein stetiger Anstieg zu verzeichnen ist.Besonders die Entwicklung des Internets und die angebotenen Dienste der Carrier lassen den Graph schnell wachsen. Es ist abzusehen, dass sich der Trend fortsetzen wird. Vor allem die Einführung von "Triple Play" wird das Verkehrsvolumen im Breitband in dennächsten Jahren noch stärker ansteigen lassen. Aus diesem Grund liegt der Schwerpunkt bei Investitionen der Carrier im Bereich der Festnetze.

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9. Zusammenfassung und Aussicht

10. Abkürzungsverzeichnis und Quellen

Abbildung 8.6: Volumenentwicklung Breitband-Internet-Verkehr in Deutschland (in GB pro Jahr)

Zusammenfassend lässt sich sagen,dass mit der Öffnung des Telekommunikationsmarktes eine Vielzahl von neuen Carriern-Netzen entstandensind. Vor allem der Drang nach breitbandigen Multimedia-Anwendungen macht es zwingend nötig, dass neue schnelle Netze entstehen bzw. diealten ausgebaut werden.

Leider wird die Struktur durch die Vielzahl von Netzen immer undurchsichtiger für den Anwender, sodass die Verbindung zum Internet nurtransparent genutzt werden kann. Besonders in Sachen Netz- und Übermittlungstechnik gehen die Carrier-Netze auseinander.

Die heutige Kommunikationslandschaft ist sowohl durch eine zunehmende Heterogenität, insbesondere von Zugangsnetzen, als auch durch einZusammenwachsen von Fest- und Mobilnetzen gekennzeichnet. Dabei müssen die Carriernetze ein effizientes, integriertes, flexibles und sicheresGesamtsystem ermöglichen.

Was verbessert werden muss, ist die Bandbreite-Ausnutzung der redundanten Leitungen. Bisher werden diese Leitungen kaum beansprucht, sodassdem Carrier Bandbreite verloren geht. Somit verliert der Carrier Einnahmen durch unbenutzte Leitungen, wobei Kosten der Netze getragen werdenmüssen. Ein Lösungsansatz dafür ist intelligentes Routing. So wird im Normalbetrieb ein Maximum der Bandbreite verwendet und bei AusfallFlaschenhälse vermieden werden.

Der Trend für die nächsten Jahre wird weiter im Ausbau der Festnetze liegen, sodass dem Endkunden immer schönere, funktionellere und größereMultimedia-Anwendungen zu Gute kommen. Hierbei wird das Netz der Zukunft zu einem "all round"-Netzwerk, das Video, Audio, Telefonie usw.implementiert.

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Titel Autor Erscheinungsjahr Verlag

"Digitale Sprach undDatenkommunikation"

Jochen Seitz, Maik Debed, Michael Heubach, RalfTosse

2007Carl Hanser Verlag MünchenWien

"Handbuch der Kommunikationsnetze" Wolf-Dieter Haaß 1997 Springer Verlag

Abkürzungsverzeichnis

HDTV ........................ High Definition Television (hochauflösendes Fernsehen)

IP ........................ Internet Protocol

ATM ........................ asynchronous transfer mode

NG-SDH ........................ next generation SDH

SDH ........................ synchronous digital hierarchy

PDH ........................ plesiochronous digital hierarchy

OTH ........................ optical transport hierarchy

VC ........................ virtueller Container

STM ........................ synchronous transport modul

DVB ........................ digital video broadcasting

LCAS ........................ Link Capacity Adjustment Scheme

GFP ........................ Generic Framing Procedure

TDM ........................ time division multiplexing

LAN ........................ local area network

QoS ........................ Quality of Service

AAL ........................ ATM adaptation layer

CSMA/CD ........................ Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection

TCP ........................ transmission control protocol

MPLS ........................ multi protocol label switching

VPN ........................ virtual private network

LSP ........................ label switched path

IGP ........................ interior gateway protocol

FEC ........................ Forwarding Equivalents Classes

MAN ........................ metropolitan area network

WAN ........................ wide area network

DQDB ........................ distributed queue double bus

VoIP ........................ voice over IP

WWW ........................ world wide web

DSL ........................ digital subscriber line

TV ........................ Television

Literatur

World Wide Web (Letzter Besuch : 28.01.2007)

http://www.cisco.comhttp://www.belwue.dehttp://www.elektronik-kompendium.dehttp://www.usedatm.dehttp://www.informatik.uni-hamburg.dehttp://www.tecchannel.dehttp://www.qsc.dehttp://www.pironet-ndh.comhttp://www.hlkomm.dehttp://www.deutsche-telekom-laboratories.de

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http://www.eantc.dehttp://www.freenet-business.dehttp://www.heise.dehttp://www.itseccity.dehttp://www.netbuild.nethttp://www.rackbase.dehttp://www.telefonica.dehttp://www.teltarif.dehttp://www.medialounge.nethttp://www.itm-group.comhttp://einstein.informatik.uni-oldenburg.dehttp://www.computerwoche.dehttp://www.jdsu.comhttp://www.experteach.dehttp://www.btglobalservices.comhttp://www.eco.dehttp://www.macrois.dehttp://www.vpn.dehttp://www.keymile.comhttp://www.siemens.comhttp://www.ard.dehttp://www.computerbase.dehttp://www.silicon.dehttp://www.focus.dehttp://www.dsltarife.nethttp://www.inf-wiss.uni-konstanz.dehttp://www.itwissen.info

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HDTV und Triple Play

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Was ist HDTV?Anforderungen an NetzeBandbreite bei HDTVTechnische Neuerungen für HDTVProbleme der aktuellen NetztechnikenHürdenFazit

Was ist HDTV?

HDTV (High Definition Television) bedeutet hochauflösendes Fernsehen und beschreibt einen digitalen TV-Standard. Im Vergleich zum herkömmlichen Fernsehen, zeichnet sich HDTV vor allem durch die erhöhtevertikale und horizontale Auflösung aus. Babei werden Dimensionen von bis zu 1.920 x 1.080 Punkten erreicht.Auch die superscharfen Konturen , die satten Farben und die enorme Tiefenschärfe machen HDTV zu einemErlebnis. Neben den visuellen Unterschieden, existieren auch Differenzen im Bereich der Audioqualität. HDTV-Fernsehprogramme werden mit Surround-Sound im 5.1.-Dolby-Digital-Format ausgestrahlt.

Anforderungen an Netze

Damit HDTV über "Triple Play" genutzt werden kann, müssen die bestehenden Netze folgende Anforderungenerfüllen:

extrem geringer Jitter / Wander (Laufzeitschwankungen)geringe Laufzeitenkeine Unterbrechungen/Ausfälle, bzw. Redundanz gefordertextrem geringe Fehlerratenes müssen sowohl Punkt-zu-Punkt, als auch Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen unterstützt werdenes wird eine extrem hohe Verfügbarkeit gefordertes müssen Hochgeschwindigkeits-Datentransfer zwischen Servern (bidirektional) bestehenUnterstützung variabler BitratenTransparente Übertragung der unterschiedlichen Signalformate

Diese Bedingungen sind Voraussetzungen, damit sich HDTV beim Benutzer durchsetzen kann. Vor allem daserhöhte Datenaufkommen durch die hohe Auflösung, macht es notwendig, dass die verwendeten Netze hoheÜbertragungsraten besitzen. Nur so kann HDTV über "Triple Play" einwandfrei funktionieren.

Bandbreite bei HDTV

Wie erwähnt, muss die Bandbreite für HDTV erhöht werden, um die hohe Auflösung zu gewährleisten. Die

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HDTV und Triple Play

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SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) standardisierte das HD-Interface mit einerBandbreite von 1,5 Gbit/s. Dies ist eine Steigerung um den Faktor 5,5 zu herkömmlichen Interfaces. Es istabzusehen, dass, durch den schnellen Fortschritt im HDTV-Bereich und der stetigen Zunahme von Features,Bandbreiten von 3 bis 10 Gbit/s benötigt werden. Dies stellt für herkömmliche Netze eine großeHerausforderung dar. Trotz weit entwickelter Kompessionsverfahren, sind heute immer noch Bandbreiten von400 bis 800 Mbit/s für HDTV-Fernsehsendungen nötig. Als Beispiel sei ein Film von ca. 90 Minuten genannt.Dieser besitzt unkomprimiert eine Größe von 1TB. Bei einer Übertragungsrate von 4,7 Mbit/s dauert der Transferetwa 20 Tage. Bei 300 Mbit/s dauert es immerhin noch 7,5 Stunden. Bei einer Streaming-Übertragung mit einerGeschwindigkeit von 1,5 Gbit/s dauert die Echtzeitübertragung etwa 1,5 Stunden, was durchaus denkbar ist.Dabei treten keine quittungsbedingten Verzögerungen durch das Streaming auf, die man bei einer normalenÜbertragung addieren müsste.

Technische Neuerungen für HDTV

Mit dem HDTV-Standard müssen vor allem im Bereich der Netze neue technische Anpassungen geschehen.Dazu sind neue Netzadapter notwendig, die das Nutzsignal (komprimiert oder unkomprimiert) auf dieNetzschicht adaptieren. Dieser übernimmt auch Funktionen wie:

Timing (Clock recovery, Synchronisierung des Nutzsignals)Fehlerkorrektur (Forward Error Correction, Sequenznummern etc.)Signalisierung

Bisher existieren Adapter für SDH / Next Generation SDH, IP, DTM(Dynamic Synchronous Transfer Mode),RPR(Resilient Packet Ring) und DWDM (Wellenlängenmultiplex).

Probleme der aktuellen Netztechniken

LAN

Der aktuelle LAN (Local Area Network)- Standard ist bis 10 Gbit verfügbar. Somit ist er für HDTV und "Triple Play"gut geeignet. Leider gibt es IP-Probleme bei größeren Netzen, sodass die Echtzeitfähigkeit nicht gewährleistetist. Über die Integration von Prioritäten könnte dieser Nachteil kompensiert werden.

WAN

Im WAN müssen die einzelnen Netztechniken betrachtet werden.Herkömmliche ATM / Next Generation SDH-Netze haben sich mit bis zu 2,5 Gbit/s etabliert, was für HDTVdurchaus tauglich ist, jedoch im Bereich "Triple Play" zu Problemen führen kann. Bei gleichzeitiger Nutzung vonInternet, HDTV, VoIP und Mehrnutzerbetrieb sind Probleme zu erwarten. Der Schritt in Richtung 10 Gbit/s istsomit unumgänglich und Schwerpunkt der heutigen Weiterentwicklung und des Netzeausbaus. Bei DWDM-(Wellenlängenmultiplex-)Systemen werden zwar fast alle Bandbreitenwünsche erfüllt, jedoch stelltsich die Kostenfrage im Netzausbau. Aktuelle DWDM-Systeme unterstützen bis zu 240 Kanäle zu je 10 Gbit / s aufStrecken von bis zu 3000 km, ohne dass ein Regenerator das Signal verstärken muss.Im Bereich "MPLS over IP" sind bereits Bandbreiten von 2,5 Gbit/s verbreitet. Der Schritt zu 10 Gbit/s ist auch hierunumgänglich, damit HDTV und "Triple Play" einwandfrei funktionieren können. Auch neue Techniken wie DTM (Dynamic Synchronous Transfer Mode) und RPR (Resilient Packet Ring) stelleninzwischen ausreichend Bandbreite für die HDTV-Übertragung zur Verfügung.

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HDTV und Triple Play

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Hürden

Das Problem bei der Integration von HDTV im "Triple Play"- Konzept werden voraussichtlich nicht die Netze sein,sondern die Anbindung der "Letzten Meile"-also das letzte Stück zwischen dem Knotenpunkt des Carriers unddem Endkunden. Die Anbindung an ein HDTV-fähiges Netz, übersteigt oft die Kosten der gesamten, restlichenWeitverkehrsverbindung. Dies stellt für den einzelnen Anbieter die höchste Hürde dar. Die Probleme bzgl. derÜbertragungsgeschwindigkeit sind meist nur temporär.

Fazit

HDTV in das "Triple Play"-Konzept zu integrieren ist die nächste Aufgabe der Carrier. Jedoch ist noch nichtabzusehen, welche Veränderungen und Neuerungen getroffen werden müssen. Aus netzwerktechnischer Sicht,sind nicht unbedingt neue Netze nötig, jedoch müssen die bestehenden erweitert und optimiert werden. Es istwahrscheinlich, dass die Netzauslastung und damit auch die Anforderungen an das Netzmanagement starkansteigen werden. Aus diesem Grund werden sich Investitionen in die Übertragungstechnik nicht vermeidenlassen.Auch im Bereich der Komprimierungsverfahren müssen neue Ansätze gefunden werden, damit HDTV-Fernsehprogramme effizient kodiert werden können und so Bandbreite sparen.Trotz aller Weiterentwicklungen wird sich HDTV und "Triple Play" durchsetzen und dem Anwender eine neueDimension in Sachen Fernsehen, Internet und Telefonieren bieten. Leider sind die Preise für ein solches Paketnoch nicht abschätzbar, sodass HDTV über "Triple Play" vorerst der Oberschicht überlassen bleiben wird. Auchim Bereich der Carrier werden sich die großen Unternehmen vorerst durchsetzen.

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Hierarchie

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3. Netzhierarchien zurück Inhalt weiter

Inhalt:

AllgemeinesMAN (metropolitan area network) – StadtnetzeWAN (wide area network) - Weitverkehrsnetze

Allgemeines

Allgemein unterscheidet man in der Telekommunikations-Hierarchie vier Netze. Die geringste Reichweite bildendie LANs (Lokal area network). Diese erstrecken sich über einer Distanz von 10m bis etwa 1000m und werden vorallem im privaten Bereich eingesetzt. Die zweite Klasse in der TK-Hierarchie sind die Zugangsnetze (AN), die daslokale Netzwerk mit dem Carrier-Netz verbinden. Das Carrier-Netz ersteckt sich vom Stadtnetz (MAN) bis zumWeitverkehrsnetz (WAN) – je nach Carrier. Zur besseren Verdeutlichung, zeigt Abbildung 3.1 die flächenmäßigeAusdehnung dieser Netze in einem Diagramm. Abbildung 3.2 soll dann die verwendeten Netztechniken undÜbermittlungstechniken zuordnen. Wie schon erwähnt wurde, sind Stadt- und Weitverkehrsnetze Carrier-seitig,aus diesem Grund sollen diese näher erläutert werden.

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Hierarchie

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Abbildung 3.1: Ausdehnung von Netzen

Abbildung 3.2: Netztechniken nach Hierarchie

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Hierarchie

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MAN (metropolitan area network) – Stadtnetze

Als ein Metro-Netz wird ein Stadt- oder Regionalnetz bezeichnet. Diese sind zwischen den lokalen Netzwerken(lokal Area Network) und den Weitverkehrsnetzen zu positionieren. Die Basis für Stadtnetze bildet die SDH-Übermittlungstechnik, wobei die Netztechnik verschieden sein kann. Ein Beispielaufbau eines Metropolitan-Netzwerks ist in Abbildung 3.3 dargestellt. Dieses beruht auf SDH. Als übermittelnde Netztechniken kommenATM oder Ethernet in Frage, wobei Ethernet ohne MPLS-Implementierung -aus QoS Sicht- keine eleganteLösung ist. Die Ausdehnung eines Metro-Netzes beträgt über 100 km und gewährleistet Übertragungsgeschwindigkeitenvon 100 MBit/s bis hoch in den Gigabit Bereich. Als Übertragungsmedium werden Lichtwellenleiter verwendet.Diese erlauben sehr geringe Fehlerraten und hohe Übertragungsgeschwindigkeiten.

Abbildung 3.3: MAN-SDH allgemein

In IEEE 802.6 sind die Stadtnetze allgemein standardisiert. Der Aufbau entspricht dabei nicht exakt einerRingstruktur, wie MANs für gewöhnlich aufgebaut sind, sondern um einen Doppelbus. Dieser Bus besteht auszwei unidirektionalen, gegenläufigen Einzelbussen. Somit kann der Verkehr Duplex weitergeleitet werden. Es istdabei anzumerken, dass dieser Doppelbusaufbau die Grundlage für eine Ringstruktur bildet. Abbildung 3.4 zeigtden standardisieren Aufbau eines MANs.

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Hierarchie

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Abbildung 3.4: MAN-Standard

Als Zugangsverfahren benutzen MANs nach 802.6 einen DQDB (Distributed Queue Double Bus), der sichgleichermaßen für paketorientierten asynchronen Datenverkehr und für Isochron-Übertragungen eignet.

WAN (wide area network) - Weitverkehrsnetze

Die Gruppe der Weitverkehrsnetze erstreckt sich in einem Bereich von 1000km bis mehreren 10000 km undbildet somit das längenmäßig größte Netz. Gerade aus diesem Grund sind nur wenige große Carrier in der Lage,dieses Netz aufzubauen bzw. zu verwalten und zu bedienen.

Aus technischer Sicht werden unter anderem 10 Gigabit Ethernet, SDH und ATM eingesetzt. Damit nicht jederCarrier ein eigenes Netz aufbauen muss, existieren in den paketvermittelten Weitverkehrsnetzen Knotenpunkte,die von kleinen Anbietern genutzt werden können. So ist jeder Carrier über einen Vertrag mit demWeitverkehrsnetzbetreiber in der Lage, eine weltweite Erreichbarkeit des eigenen Netzes zu garantieren.

Beispiel für WANs

EBONE (European backbone )

Wie der Name schon sagt, ist EBONE das europäische Backbone, dass über 100 regionale Netze in über 40Ländern verbindet. Das seit 1992 bestehende Netzwerk wird von einer Vielzahl von nationalen Carriern undInternetanbietern betrieben und verwaltet. Zentralknoten befinden sich unter anderem in Paris, Wien, München,Frankfurt/M, Stockholm, Genf und Amsterdam.

In Deutschland sind unter anderem folgende Unternehmen im RIPE, dem Betreiber des Internet-Hauptverkehrswegs für Datenkommunikation in Europa (EBONE):

Arcor AG & Co. KGVodafone Group ServicesFreenet CityLine GmbHDeutsche Telekom AGCable and Wireless Telecommunication Services GmbH1&1 Internet AGAboveNetDBD Deutsche Breitband Dienste GmbHDFN Vereineasynet DV GmbHMCI DeutschlandEWE TEL GmbHQSC AGHanseNet Telekommunikation GmbHhtp GmbH

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Hierarchie

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ISP-Service AGKabel Deutschland Breitband Service GmbHVersatel Nord-Deutschland GmbHBroadnet AGTelefonica Deutschland GmbHM-net Telekommunikations GmbHTiscali Business GmbHNetCologne GmbHProbe NetworksSchlund+Partner AGStrato Rechenzentrum AGAT&T Global Network Services Europe

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Hauptseminar: Carrier-Netze in Deutschland von: Roberto Leinhos

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Carrier-Netze in Deutschland

Inhalt

1. Aufgabenstellung2. Aktuell verwendete Übermittlungs- und Netztechniken3. Netzhierarchien4. Aktuelle Carrier-Netze5. Voice over IP und "Dual Play"6. "Triple Play"7. "Triple Play" und HDTV8. Der deutsche Telekommunikationsmarkt9. Zusammenfassung und Aussicht

10. Abkürzungsverzeichnis und Quellen

Hauptseminar

von: Roberto Leinhos Datum: 29.01.2007

Fachgebiet KommunikationsnetzeInstitut für InformationstechnikFakultät für Elektrotechnik und InformationstechnikTechnische Universität Ilmenau

Druckversion

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Quellen

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10. Abkürzungsverzeichnis und Quellen zurück Inhalt

Abkürzungsverzeichnis

HDTV ........................ High Definition Television (hochauflösendes Fernsehen)

IP ........................ Internet Protocol

ATM ........................ asynchronous transfer mode

NG-SDH ........................ next generation SDH

SDH ........................ synchronous digital hierarchy

PDH ........................ plesiochronous digital hierarchy

OTH ........................ optical transport hierarchy

VC ........................ virtueller Container

STM ........................ synchronous transport modul

DVB ........................ digital video broadcasting

LCAS ........................ Link Capacity Adjustment Scheme

GFP ........................ Generic Framing Procedure

TDM ........................ time division multiplexing

LAN ........................ local area network

QoS ........................ Quality of Service

AAL ........................ ATM adaptation layer

CSMA/CD ........................ Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection

TCP ........................ transmission control protocol

MPLS ........................ multi protocol label switching

VPN ........................ virtual private network

LSP ........................ label switched path

IGP ........................ interior gateway protocol

FEC ........................ Forwarding Equivalents Classes

MAN ........................ metropolitan area network

WAN ........................ wide area network

DQDB ........................ distributed queue double bus

VoIP ........................ voice over IP

WWW ........................ world wide web

DSL ........................ digital subscriber line

TV ........................ Television

Literatur

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Quellen

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Titel Autor Erscheinungsjahr Verlag

"Digitale Sprach undDatenkommunikation"

Jochen Seitz, Maik Debed, MichaelHeubach, Ralf Tosse

2007Carl Hanser VerlagMünchen Wien

"Handbuch derKommunikationsnetze"

Wolf-Dieter Haaß 1997 Springer Verlag

World Wide Web (Letzter Besuch : 28.01.2007)

http://www.cisco.comhttp://www.belwue.dehttp://www.elektronik-kompendium.dehttp://www.usedatm.dehttp://www.informatik.uni-hamburg.dehttp://www.tecchannel.dehttp://www.qsc.dehttp://www.pironet-ndh.comhttp://www.hlkomm.dehttp://www.deutsche-telekom-laboratories.dehttp://www.eantc.dehttp://www.freenet-business.dehttp://www.heise.dehttp://www.itseccity.dehttp://www.netbuild.nethttp://www.rackbase.dehttp://www.telefonica.dehttp://www.teltarif.dehttp://www.medialounge.nethttp://www.itm-group.comhttp://einstein.informatik.uni-oldenburg.dehttp://www.computerwoche.dehttp://www.jdsu.comhttp://www.experteach.dehttp://www.btglobalservices.comhttp://www.eco.dehttp://www.macrois.dehttp://www.vpn.dehttp://www.keymile.comhttp://www.siemens.comhttp://www.ard.dehttp://www.computerbase.dehttp://www.silicon.dehttp://www.focus.dehttp://www.dsltarife.nethttp://www.inf-wiss.uni-konstanz.dehttp://www.itwissen.info

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Quellen

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Der deutsche Telekommunikationsmarkt

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8. Der deutsche Telekommunikationsmarkt zurück Inhalt weiter

Inhalt:

Übersicht Gesamtmarkt für Telekommuniktaionsdienste in Deutschland 2006Resümee und Trend über den Gesamtmarkt der Telekommuniktaionsdienste in DeutschlandGesamtmarkt mit Unterteilung in Festnetz und MobilfunkGesamtinvestitionen in DeutschlandFestnetzminuten in DeutschlandBreitband-Verkehrsvolumen in Deutschland

Übersicht Gesamtmarkt für Telekommuniktaionsdienste in Deutschland 2006

Trotz aller Mobilität in der Telekommunikation, stellt der Festnetzmarkt eine große bzw. die größte Einnahmequelle der Carrier dar. Abbildung 8.1stellt die Umsätze mit Telekommunikationsdiensten in Deutschland für 2006 auf. Dabei werden Unterteilungen in Festnetz und Mobilfunkgetroffen. Ebenfalls wird die Deutsche Telekom gesondert betrachtet.Wie gut zu erkennen ist, bleibt die Deutsche Telekom im Festnetzbereich weiter der marktbeherrschende Spieler.

Abbildung 8.1: Umsätze mit Telekommunikationsdiensten in Deutschland (2006)

Resümee und Trend über den Gesamtmarkt der Telekommuniktaionsdienste in Deutschland

Wie man in Abbildung 8.2 gut erkennen kann, verzeichnet die Telekommunikationsbranche seit 1998 ein stetiges Wachstum. Dieser Anstieg imGesamtumsatz ist relativ konstant und beträgt für 2006 etwa 2,2 Prozent. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Deutsche Telekom AG relativ konstantim Umsatz geblieben ist, und das Umsatzwachstum vornehmlich von den Wettbewerbern getragen wird.Es ist abzusehen, dass sich durch die zahlreichen Weiterentwicklungen, vor allem im Bereich "Triple Play", dieser Trend fortsetzen wird. Nach einerPrognose des Bankhauses A.G. Edwards wird die Deutsche Telekom AG bis zum Jahre 2008 rund 11,4 Millionen DSL-Kunden haben (Quelle:http://www.dslweb.de). Heutzutage ist ein DSL-Anschluss zum Surfen im Internet fast Standard. Auch die Ansprüche in SachenÜbertragungsgeschwindigkeit und Bandbreite der Anschlüsse wird durch hochentwickelte und speicherlastige Multimediaanwendungen enormzunehmen.

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Der deutsche Telekommunikationsmarkt

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Der Trend, dass der Wettbewerb zunimmt, wird sich fortsetzen. Immer mehr Unternehmen bauen ihre Infrastruktur und Netze aus, sodass sie inZukunft eine größere Rolle spielen werden. Neue Innovationen beleben und erweitern den Markt.Im Bereich der Internet-Telefonie ist abzusehen, dass VoIP in den nächsten Jahren stetig zunehmen wird. Vor allem die niedrigen Preise und derSchritt zu "Triple Play" macht das Thema Telefonieren über den DSL-Anschluss für den Anwender interessant. CISCO hat angegeben, dass dasUnternehmen knapp 50 Prozent Kosten durch VoIP eingespart hat. Somit wird auf langfristige Sicht die Internet-Telefonie zu einem Standardinnerhalb der Sprach-Kommunikation und bringt den Carriern einen neuen Absatzmarkt.

Abbildung 8.2: Gesamtmarkt für Telekommunikationsdienste in Deutschland

Gesamtmarkt mit Unterteilung in Festnetz und Mobilfunk

Wie in Abbildung 8.3 dargestellt ist, besitzt der Festnetzmarkt immer noch den größten Anteil am Gesamtumsatz. Der Anteil am Mobilfunk hat ab1998 bis etwa 2001 stark zugenommen, stagniert aber in den letzten Jahren. Gründe dafür liegen unter anderem in der Sättigung des Marktes. Wasaber extrem auffällt, sind die steigenden Umsätze mit Festnetzdiensten 2005 und 2006. Besonders die neuen Innovationen im Bereich DSL und VoIPsind dafür verantwortlich, dass die Umsätze schnell steigen und sich in Zukunft weiter erhöhen werden. Es sei erwähnt, dass Abbildung 8.3 ohne TV-Signaltransport kalkuliert ist, was aber durch Einführung von "Triple Play" einen wesentlichen Anteil am Festnetzumsatz haben wird.

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Der deutsche Telekommunikationsmarkt

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Abbildung 8.3: Gesamtmarkt für Telekommunikationsdienste in Deutschland (Festnetz/Mobilfunk)

Gesamtinvestitionen in Deutschland

Bisher wurden die Umsätze in den einzelnen Bereichen der Telekommunikationsunternehmen betrachtet. Damit sich der aktuelle Trend fortsetzenkann, müssen Investitionen getätigt werden. Dabei werden in der Festnetzsparte vor allem die aktuellen Netze erweitert und ausgebaut. Abbildung8.4 zeigt die Gesamtinvestitionen der Deutschen Telekom AG und deren Wettbewerber. Dabei ist zu erkennen, dass seit 1998 etwa 67,9 Mrd Euro indie neuen Techniken investiert wurde, wobei der Anteil der Telekom bei etwa 52 Prozent der Gesamtinvestitionen liegt. Vor allem der Einsatz von„Triple Play“ macht es nötig, dass neue Lösungen gefunden werden bzw. die alten Netze ausgebaut werden müssen. Um nicht ins Abseits gedrängtzu werden, ist es notwendig, dass alle Wettbewerber Investitionen tätigen und mit dem Trend "Schritt halten".

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Der deutsche Telekommunikationsmarkt

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Abbildung 8.4: Übersicht Gesamtinvestitionen in Deutschland

Festnetzminuten in Deutschland

Wie schon kurz erwähnt, geht der Trend zu VoIP. Dies spiegelt sich in der Gesamtübersicht der Festnetzminuten wider. Abbildung 8.5 zeigt eineKalkulation der Verbindungsminuten von 1998 bis heute. Dabei ist gut zu erkennen, dass bis 2001 ein starker Anstieg zu verzeichnen ist und ab2002 der Graph stagniert. Dies ist besonders auf die Verbreitung von DSL-Produkten zurückzuführen und wird sich mit dem Ausbau der aktuellenNetze fortsetzen. Betrachtet man die Deutsche Telekom AG, so fällt auf, dass die Anzahl der Verbindungsminuten durch Öffnen des Marktes imBereich Festnetz stark zurückgegangen ist. 2006 fällt ein Anteil von ca. 50 Prozent auf Wettbewerber. Somit ist es verständlich, dass die DeutscheTelekom auf VoIP baut. Besonders in Verbindung mit den eigenen DSL-Produkten wird das Internet-Telefonieren für Carrier interessant undlukrativ.

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Der deutsche Telekommunikationsmarkt

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Abbildung 8.5: Festnetzdienste in Deutschland nach Verbindungsminuten pro Tag (Gesamtmarkt)

Breitband-Verkehrsvolumen in Deutschland

Wie bereits erwähnt wurde, ist das Sinken der Festnetzminuten vor allem dem DSL-Anschlusswachstum zu verdanken. Abbildung 8.6 gibt eineÜbersicht über das Breitband-Verkehrsvolumen in Deutschland von 1998 bis 2006. Es ist zu erkennen, dass ein stetiger Anstieg zu verzeichnen ist.Besonders die Entwicklung des Internets und die angebotenen Dienste der Carrier lassen den Graph schnell wachsen. Es ist abzusehen, dass sich der Trend fortsetzen wird. Vor allem die Einführung von "Triple Play" wird das Verkehrsvolumen im Breitband in dennächsten Jahren noch stärker ansteigen lassen. Aus diesem Grund liegt der Schwerpunkt bei Investitionen der Carrier im Bereich der Festnetze.

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Der deutsche Telekommunikationsmarkt

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Abbildung 8.6: Volumenentwicklung Breitband-Internet-Verkehr in Deutschland (in GB pro Jahr)

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Triple Play

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6. "Triple Play" zurück Inhalt weiter

Inhalt:

Was ist "Triple Play"?Ziele und Vorteile von "Triple Play"Voraussetzungen für "Triple Play"Angebotene DiensteHürdenFazit

Was ist "Triple Play"?

Die Zukunft im Bereich Netze stellt das "Triple Play" dar. Dabei genügt eine Leitung um Haushalte mit TV,Internet und Telefon zu versorgen. Bisher konnten zwar Telefon und Internet parallel über einen Provider bzw.eine Netzverbindung bestehen, aber der Fernsehanschluss musste extern angeschlossen werden. Mit "TriplePlay" kann alles über einen Provider gebucht werden und erspart somit viel Ärger und Zeit.

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Triple Play

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Abbildung 6.1: Aufbau eines "Triple Play" Netzwerks

Ziele und Vorteile von "Triple Play"

Der Trend 2006 geht zu High-Speed-Internet, Fernsehen und Telefon aus einer Leitung. Dabei sollen Surfen,Mailen, Telefonieren, Fernsehen und Radiohören gebündelt möglich sein. Der große Vorteil von "Triple Play" ist, dass Kunden nur noch mit einem Anbieter zu tun haben. Somit gibt esauch nur eine Rechnung, einen Kundenservice und einen Ansprechpartner. Der Markt um "Triple Play" ist nochnicht alt, sodass ganz neue und preiswerte Angebote der Provider geschaffen werden. In Zukunft werden immermehr Unternehmen diesen Service anbieten, sodass die Preise langfristig sinken werden und der Kunde vonimmer mehr Features profitieren wird. Vorteile für den Benutzer von "Triple Play" sind unter anderem, dass Telefonbücher einfach via Software undInternet verwaltet werden können, dass digitales Fernsehen nicht mehr an Sendezeiten gebunden ist (IPTV) unddass "Video on demand" den Weg zur Videothek spart. Alle Services und Einstellung lassen sich bequem vomWohnzimmer erledigen.

Voraussetzungen für "Triple Play"

Voraussetzung ist ein Kabel- oder ein schneller DSL-Anschluss. In Regionen, in denen DSL nicht verfügbar ist,

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Triple Play

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können Kunden den Kabelanschluss für einen schnellen Internetzugang nutzen. Es ist zu beachten, dass bei"Triple Play" über Kabel eine neue Verteilerdose installiert werden muss. Dieser Service wird im allgemeinen vomProvider übernommen. Weiterhin ist ein Kabelmodem und ein "Voice over IP"-Router nötig, damit alle Diensteparallel genutzt werden können. Das Problem der bisherigen DSL-Verbindungen ist die Übertragungsgeschwindigkeit. Es ist nur verständlich,dass "Triple Play" viel Ressourcen benötigt, sodass die meisten aktuell verwendeten DSL-Anschlüsse an ihreGrenzen geraten. In Zukunft soll auch dieser Nachteil behoben werden. Die Deutsche Telekom und Arcor wollennoch in diesem Jahr in ausgewählten Großstädten auf VDSL umsteigen und Raten bis zu 50 Megabit proSekunde ermöglichen. Diese Geschwindigkeiten sind nötig, wenn Fernsehübertragungen via Internet, Surfen imWorld Wide Web und Telefon parallel genutzt werden. Dagegen ist ein gewöhnlicher Kabelanschluss mit etwasechs Megabit pro Sekunde durchaus in der Lage alle Dienste zu transferieren.

Angebotene Dienste

Mit "Triple Play" beginnt eine neue Generation im Bereich des Fernsehens. Unternehmen mit Angeboten wie"Alice homeTV" bieten derzeit mit 100 TV-Kanälen und 600 aktuellen Filmen den ersten Vorgeschmack, was inden nächsten Jahren kommen wird. Im Bereich des Free-TVs sind derzeit 60 nationale, internationale undSpezial-Kanäle vertreten. Das Pay-TV ist derzeit mit 40 Kanälen vertreten.

Hürden

Wie bereits erwähnt worden ist, setzt "Triple Play" eine schnelle Internetverbindung voraus. Glaubt man einerVielzahl von Netzbetreibern, so ist es möglich, dass Probleme -wie beim Ausbau von DSL- entstehen werden.Dabei hatte die Deutsche Telekom das Monopol und ein freier Wettbewerb wurde verhindert. Die Unternehmenseien zwar in Sachen Ausbau für "Triple Play" schon sehr weit, jedoch legen die großen Anbieter (noch)unüberwindliche politische Hürden in den Weg.Auch die Geschwindigkeit, mit der große Anbieter ihre Netze ausbauen, muss von kleinen Unternehmen mitweniger Mitteln mitgehalten werden. Dies hat zur Folge, dass der freie Wettbewerb erst in ein Paar Monatenoder Jahren dem Kunden zu Gute kommen wird. Es sei jedoch gesagt, dass aktuelle Tarife schon jetzt für den Benutzer sehr attraktiv sind.

Fazit

Die Innovation vom "Dual Play" (Telefon und Internet) zum "Triple Play" stellt eine neue Herausforderung undeinen neuen Markt für die Telekommunikationsunternehmen in Deutschland dar. Die Vereinigung von Telefon,Internet und Fernsehen ist ein neuer Schritt in Richtung Rundum-Service für den Kunden. Leider wird derzeit der Markt von den altbekannten Telekommunikations-Riesen bestimmt, sodass der freieWettbewerb noch auf sich warten lässt. Weiterhin ist "Triple Play" momentan nur beschränkt installierbar.Abgelegene Kleinstädte und Dörfer ohne High-Speed-DSL sind noch nicht in der Lage diesen Service zu nutzen."Triple Play" bleibt somit vorerst den Großstädten vorbehalten. Es ist jedoch anzumerken, dass der TK-Marktdurch die neue Technik profitieren wird. Besonders der Ausbau der aktuellen Netze wird zu einemSchlaraffenland der Breitbandkommunikation.

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Netztechniken und Übermittlungstechniken

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2. Aktuell verwendete Übermittlungs- undNetztechniken zurück Inhalt weiter

Inhalt:

PDH (plesiochronous digital hierarchy)SDH (Synchronous Digital Hierarchy) / Sonet

Vorteile von SDHNG-SDHNachteile von SDH

ATM (asynchronous transfer mode)AllgemeinesATM heuteWas ist ATM?ATM TechnikVerbindungsaufbau bei ATMVorteile von ATMNachteile von ATMAnwendungen von ATMBeispielanwendungen von ATM

Ethernet (IEEE 802.3)Was ist Ethernet?Ethernet TechnikDie NetzstrukturEthernet-StandardsAnwendungsbereich von EthernetVorteile von Gigabit EthernetNachteile von Ethernet

MPLS (multi protocol label switching )Was ist MPLS?MPLS TechnikMPLS-FunktionsweiseVorteile von MPLSNachteile von MPLS

PDH (plesiochronous digital hierarchy)

Die erste und älteste Übertragungstechnik für digitale Signale, ist die PDH-Technik (plesiochrone digitalhierarchy). Sie beschreibt die Übertragung von Daten zwischen zwei Netzknoten. Diese zwei Systeme dergleichen Hierarchiestufe arbeiten synchron miteinander. Der Unterschied zur SDH-Technik ist, dass es keineneinheitlichen Taktgeber gibt und somit Systeme unterschiedlicher Hierarchiestufen asynchron zueinander sind. Kennzeichnend für das PDH-Verfahren sind diverse Nachteile beim Multiplexen bzw. beim Demultiplexen,sodass PDH bei Neuinstallationen nicht mehr verwendet wird. Aus diesem Grund soll nicht weiter auf PDHeingegangen werden.

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Netztechniken und Übermittlungstechniken

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SDH (Synchronous Digital Hierarchy) / Sonet

Die SDH-Technik wurde vom ITU (International Telecommunication Union) definiert und ist ein weltweiterStandard eines Übertragungssystems. SDH hat die veraltete PD (plesiochronous digital) Hierarchie abgelöst undwird heute vor allem in Weitverkehrsnetzen eingesetzt. Die amerikanische Variante von SDH ist Sonet, wobeiSonet der Ursprung der SDH-Technik ist. Entwickelt wurde Sonet von den Bell-Laboratories und basiert aufEinstufen-Multiplexing. Dabei ist es ein synchron arbeitendes Übertragungsverfahren, was denÜbertragungsrahmen der OSI-Schicht 1 beschreibt und als Transportmedium für ATM genutzt wird. DerUnterschied zwischen der Sonet- und SDH-Spezifikationen sind kleinere Abweichungen im Header eines Frames.Die Übertragungsgeschwindigkeiten sind in beiden Technologien identisch und betragen zwischen 155 Mbit/s(STM-1) und 40 Gbits/s (STM-256). Damit die rechnergestützte Synchronität gewährleitet werden kann, existiertein zentrales Taktsignal. Für die Übertragung der eigentlichen Informationen werden im SDH die so genanntenSTM-Signale (Synchronous Transport Modul) verwendet. Diese werden zwischen den einzelnen Netzknotentransportiert und enthalten die virtuellen Container (VC). Abbildung 2.1 zeigt eine Übersichtstabelle mit denSTM-Klassen von SDH bzw. den STS-Klassen von SONET und deren Übertragungsgeschwindigleiten.

Abbildung 2.1: Überblick STM- und STS-Klassen

Vorteile SDH

hohe Übertragungsratenhohe Verfügbarkeithohe Sicherheitermöglicht Übertragung von PDH-Signalenvereinfacht Internetworking der Carrier, also den Zusammenschluss von Carrier-Netzenvereinfacht das Aus- und Einkoppeln von Signalen zum Netzwerkist OTH (optical transport hierarchy)-Richtlinien konform (in den OTH-Richtlinien werden Regeln wieSignalstrukturen, Überwachungs- und Alarmfunktionen für optische Netze definiert)Bündelung von Bitrahmen mit niedrigeren Übertragungsgeschwindigkeiten (z.B. 2 Mbit/s) in einem

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Netztechniken und Übermittlungstechniken

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Übertragungsrahmen höherer Hierarchie (von PDH nicht unterstützt), somit Flexibilität der Carrier inSachen Kundenanforderungenkürzere Bereitstellungszeiten und eine höhere Übertragungsqualität als PDH durch SDH-Netzwerkmanagement (speziell durch Kontroll- und Wegefunktionen)Konzept der virtuellen Container (VC-n), das verschiedenste Verkehrsarten, so auch ATM-Zellen, in einemÜbertragungsrahmen übertragen kann

NG-SDH (next generation SDH)

"Next generation"-SDH ist eine Weiterentwicklung vom Standard-SDH und bietet eine effizientere Nutzung dervorhandenen Netze für Carrier. Dabei werden moderne Dienste über vorhandene Transporttechnikenübertragen. Das Ziel ist mit geringen Investitionen eine Vielzahl von Diensten zu unterstützen bzw. zuoptimieren. Beispiele dafür sind unter anderem Ethernet, Fibre Channel und DVB (Digital Video Broadcasting).Besonders die Ethernet-Technik mit seinen Hochgeschwindigkeitsvarianten wie Gigabit-Ethernet und 10-Gigabit-Ethernet, soll von SDH unterstützt werden. Die Schwierigkeit für NG-SDH-Architekturen besteht in derAnpassung verschiedener asynchroner Datenströme an das synchrone SDH-Netz. Diese Adaption wird durchTechniken wie Virtual Concatenation (VC), Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS) und Generic FramingProcedure (GFP) durchgeführt. Abbildung 2.2 soll den Unterschied zwischen SDH und NG-SDH zeigen undEigenschaften verdeutlichen.

Abbildung 2.2: NG-SDH-Aufbau Überblick

Nachteile SDH

Der größte Nachteil beim SDH-System, besteht in der ineffizienten Nutzung der Netze mit Ausfallsicherheit.Dabei werden mindestens zwei Backbone-Ringe parallel geschalten, sodass beim Ausfall eines Knotens einanderer Ring einspringt. Durch diese Backup-Leitung wird nur die Hälfte der gesamten Kapazitäten genutzt.

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Netztechniken und Übermittlungstechniken

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Wird der Backup-Ring neben dem Haupt-Ring als Übertragungsmedium genutzt, so wird, bei einem Ausfall imNetz, die doppelte Datenanzahl über einen Ring versendet, sodass dieser dem Verkehr nicht gewachsen ist undPakete verloren gehen und neu gesendet werden müssen. Da die meisten SDH-Netze heutzutage häufig in Verbindung mit ATM und der "Time Division Multiplexing"-Technik (TDM) existieren (siehe Abbildung 2.3), ergeben sich weiterhin folgende Nachteile:

schlechte Anpassung der Bandbreitenhohe Komplexität bei vielen Knoten durch Punkt-zu-Punkt-Verbindungenkeine Unterstützung von Multicast-Verkehrkeine flexible Konfiguration von Datenraten

Abbildung 2.3: DDkom Backbone Aufbau (Quelle:www.eantc.de)

Allgemein bei TDM Systemen lassen sich für "IP over TDM" folgende weitere Nachteile feststellen:

große Teile der Kapazität im TDM-System werden nicht genutztschlechte Reaktion auf Bursts

Wird "IP over ATM" und SDH/SONET verwendet, so entsteht der Nachteil, dass die Schnittstelle von ATM zu LANsund das Management der Ressourcen hohen Aufwand verlangt.

ATM (asynchronous transfer mode)

Allgemeines

Im Februar 1988 wurde ATM (Asynchroner Transfer Mode) vom damaligen CCITT als Basis-Technologie für daskommende Breitband-ISDN erstmals eingeführt. Auf der Basis kleiner, Adressen tragender Datenpakete festerLänge sollte es möglich sein, über eine große Distanz zu telefonieren, bewegte Bilder zu übertragen, LANsmiteinander zu verbinden und schließlich auch Fernsehprogramme zu verteilen.Besonders die Forderung nach Flexibilität war dafür verantwortlich, dass man sich vomLeitungsvermittlungsprinzip wie beim normalen Telefon oder ISDN abkehrte und ATM zuwand. Somit wurdendie festen durch virtuelle Kanäle ersetzt. Trotz vieler Kritiken, vor allem durch Videobroadcaster, konnte sichATM bis heute durchsetzen.

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Netztechniken und Übermittlungstechniken

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ATM heute

Heutzutage hat sich das Anwendungsgiet von ATM stark verändert. Besonders im Bereich Backbones und beiden Rundfunkanstalten findet diese Art der Übertragung Anwendung. Sender wie N24, RTL oder WDRverwenden für die Echtzeitübertragung des Bildmaterials an die Sendeanstalten die ATM-Technik. Auch dasLive-Schalten von Studio zu Studio wird über ATM realisiert.

Was ist ATM?

ATM ist keine reine Übertragungstechnik, sondern eine Netztechnik, die ursprünglich als Basis für ein Breitband-ISDN (B-ISDN) entwickelt wurde. ATM ist eine vermittelnde, verbindungsorientierte Basistechnologie fürWeitverkehrsnetze und LANs, mit der zeitkritische Applikationen übertragen werden können. Dabei unterstütztATM die Übertragung von Sprache, Daten, Multimedia, Audio, Video, interaktives Fernsehen, Videokonferenzenu.v.m. ATM wurde zunächst als Switching-Technologie für Weitverkehrsnetze (WAN) u. a. B-ISDN entwickelt undhat seinen Anwendungsbereich seit 1991 auch auf die Lokalen Netze (LAN) ausgedehnt.

ATM Technik

Die ATM-Technik basiert auf der Übertragung von Datenpaketen fester Länge , den Zellen. Sie gehört also zuden zellenvermittelnden Systemen (CellRelay). Aufgrund der Architektur von ATM ermöglicht es sehr hoheDatenraten. Als Beispiel sei die Übertragung über einen Lichtwellenleiter erwähnt, wo Übertragungsbandbreitenvon etwa 30 THz zur Verfügung stehen. Realisiert wurden bereits ATM-Schalteinheiten mit einerVerarbeitungsgeschwindigkeit von 1Tbit/s. Für ATM sind keine neuen Übertragungsmethoden vorgesehen,sodass auf etablierte Methoden wie SDH (oder auch PDH) zurückgegriffen wird. Um die Pakete effizient auf dasÜbertragungsmedium zu platzieren, wird ein Statistisches (asynchrones, anforderungsgesteuertes) Zeitmultiplexverwendet. Dabei ist ein Mischen unterschiedlicher Zellraten bzw. Übertragungsgeschwindigkeiten möglich.Abbildung 2.4 soll dies verdeutlichen.

Abbildung 2.4: ATM - Mischen von Übertragungsgeschwindigkeiten

Verbindungsaufbau bei ATM

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Netztechniken und Übermittlungstechniken

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Bevor eine Verbindung im Netzwerk aufgebaut werden kann, wird vom Sender eine Signalisierungszelle mitZielinformationen und der gewünschten Netzkapazität an den Empfänger gesendet. Über den Weg, den dieZelle zum Empfänger nimmt, wird die Route für alle nachfolgenden Pakete definiert. Damit wird zwischen demEndsystem und dem Switch des Dienstanbieters ein "Verkehrsvertrag" geschlossen, in welchem die Dienstklasseund die Bandbreite geregelt wird. Daraus folgt, dass während der Signalisierung die QoS-Parameter (Quality ofService) festgelegt werden. Die Einhaltung der Parameter wird vom Engerät mit Hilfe des Verkehrsvertragesüberwacht. Damit diese Parameter keinen Overhead in den Zellen erzeugen, werden die Informationen desVerkehrsvertrages ebenfalls in den Netzknoten gespeichert. So lassen sich beliebig lange und viele Wege durchdas Netzwerk definieren. Abbildung 2.5 zeigt eine Übersicht, über die ATM-Service-Klassen.

Abbildung 2.5: ATM - Dienstklassen

Vorteile von ATM

hohe Übertragungsgeschwindigkeitunterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeiten können realisiert werdenunterschiedliche Netzausdehnungen können realisiert werdenDienste mit unterschiedlichen Dienstgüten können realisiert werdenZeittransparenz für höhere Dienstegute Skalierbarkeiteffizientere und schnellere Verarbeitung in Vermittlungseinheiten als Datenpakete mit variablen Längenflexibles Übertragen und Vermitteln von Datenströmen unterschiedlicher BitratenATM bestitzt Service-Klassen (Quality of Service, QoS)Taktunabhängigkeit der NutzdatenATM bietet eine Unabhängigkeit vom ÜbertragungssystemNachbildung fast aller Übertragungsarten durch Entkoppelung der Übertragungsrate von Nutzdaten undder Übertragungsrate im ATM-Netz (Nachbildungen: synchron, asynchron, verbindungsorientiert,verbindungslos mit konstanter oder variabler Übertragungsrate)Echtzeitfähigkeitausgereifter Standard mit ausgereifter Hard- und Software seit 1992internationaler Carrier- und Provider StandardATM ermöglicht reine Punkt zu Punkt Verbindungen, wobei innerhalb der Verbindung ein beliebigesProtokoll "gefahren" werden kann. (z.B. bei A-DSL / S-DSL)

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Nachteile von ATM

Verbindungsaufbauzeitennicht ganz einfache AdministrationNetto Bandbreite nur ca 90% der tatsächlichen Leitungs-Bandbreiteehemals sehr teure Hardware (heute nicht mehr)volle Service-Qualität für verschiedene Datentypen stellt hohe Ansprüche an den Prozessor (heute könnenProzessoren das gut bewältigen)

Anwendungen von ATM

Classical IP over ATM (CLIP)Multiprotocol Label Switching (MPLS)Next Hop Resolution Server (NHRS)Multicast Adress Resolution Server (MARS)LAN Emulation (LAN-E)Multiprotocol over ATM (MPOA)Private Network to Network Interface (PNNI)

Beispielanwendungen von ATM

Um den Aufbau eines ATM-Netzes zu verdeutlichen, zeigt Abbildung 2.6 ein Beispiel-ATM-Netz, mit dendazugehörigen Vermittlungseinheiten und Schnittstellen zum Benutzer bzw. zu einer anderenVermittlungsstelle.

Abbildung 2.6: ATM - Beispielnetz

Innerhalb des Breitband-Angebots T-DSL der Deutschen Telekom AG dient ATM/AAL dazu, die Daten über ADSLzu übertragen. Die in Abbildung 2.7 dargestellten Protokoll-Ebenen werden im OSI-Schichtenmodell in Schicht 3

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und darunter abgebildet.

Abbildung 2.7: ATM - Schichtenaufbau

Ethernet (IEEE 802.3)

Was ist Ethernet?

Ethernet ist eine Bezeichnung für einen Standard für lokale Netzwerke (LAN). Seit den Achtzigerjahren hat sichdie Übertragungsgeschwindigkeit von anfänglich 10MBit/s über 100 Mbit/s bis auf 10 GBit/s gesteigert, sodasses auch im Metro-Bereich von Carrier-Netzen eine Rolle spielt. Dabei basieren alle Ethernet-Varianten aufidentischen Prinzipien.

Ethernet-Technik

Die Ethernet-Netztechnik beruht hauptsächlich auf dem CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with CollisionDetection)-Verfahren. Als Mehrfachzugriffsnetz (Multiple Access) können mehrere Ethernet-Stationenunabhängig voneinander auf das Übertragungsmedium zugreifen. Alle Stationen hören permanent dasÜbertragungsmedium ab (Carrier Sense) und können zwischen einer freien und besetzten Leitungunterscheiden. Bei einer freien Leitung kann gesendet werden. Während der Datenübertragung wird dabeigeprüft, ob ein anderer Teilnehmer gleichzeitig gesendet hat und ob Kollisionen aufgetreten sind, sodass dieDaten erneut gesendet werden müssen (Collision Detection). Erst mit der Entwicklung von Gigabit-Ethernet(GbE) machte man bezüglich CSMA/CD gewisse Einschränkungen und bei 10-Gigabit-Ethernet (10GbE) hat mansich ganz von diesem Verfahren verabschiedet.

Die Netzstruktur

Die klassische Struktur des Ethernet-Netzes entspricht einer Bus-Struktur. Wegen den Nachteilen vonNetzwerken mit der Bus-Topologie und dem Koaxialkabel, wurde Ethernet um den Einsatz von Twisted-Pair-Kabel erweitert. Auch die Leitungsführung wurde daraufhin verändert. Aktuell sind Stern-Topologien mitSwitches oder Hubs als Verteilstationen. Mit Switches kommt man ohne Kollisionserkennung aus und kann eineVollduplex-Übertragung nutzen.

Ethernet-Standards

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Abbildung 2.8: Ethernet-Standards

Anwendungsbereich von Ethernet

Anfänglich wurde Ethernet nur im lokalen Bereich eingesetzt. Dies hat sich im Laufe der Zeit verändert, sodass esheute auch "Ethernet in the First Mile" (EFM) gibt und vor allem in der Produktion und Automation (industriellesEthernet) Anwendung findet. So wird im industriellen Bereich wieder die Feldbuss-Technik für Ethernetverwendet. Ein Beispiel dafür ist die Kommunikations-Infrastruktur für die Integration der verteilten Feldgeräte,Anlagenmodule und Steuergeräte, wie Profinet, EtherCAT, Ethernet-Powerlink und Sercos-Interface.Auch im Bereich der Carrier-Netze wird Ethernet verwendet und bietet Features wie "Triple Play".

Vorteile von Gigabit Ethernet

geringer Konfigurationsaufwand für Betrieb von TCP/IP-Anwendungenkostengünstiger als ATMeinfache Migration in bestehende Fast-Ethernet-Strukturgeringe Einführungs- und Wartungskosten

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in VLAN-Switching-Technologie gliederbar, dadurch geringe Verzögerungszeiten (Latency) und guteNetzwerkperformance sowie kurze Responsezeiten

Nachteile von Ethernet

nicht echtzeitfähigbegrenzte Reichweite bei Kupferleiterkein Quality of Serviceschlechte Datensicherheit und Securityunzureichende Netzwerküberwachung

MPLS (multi protocol label switching )

Was ist MPLS?

MPLS ist eine Netztechnologie, deren Prinzip auf der Übermittlung von IP-Daten über ATM basiert. MPLSermöglicht die Umgehung von komplexvermaschten virtuellen Verbindungen für VPNs (Virtual PrivateNetwork). Somit ist es möglich, eine Vielzahl von VPNs in ein bestehendes Netzwerk zu integrieren. MPLS erhöhtdemzufolge die Leistungsfähigkeit eines Netzes, wobei es vor allem in Weitverkehrsnetzen eingesetzt wird.Besonders durch den steigenden IP-Verkehr ist es notwendig, dass eine neue Technologie implementiert wird,die diesen Verkehr bewältigen kann. Auch die fehlende Integration von "Quality of Service" (QoS) in IP-Netzenmacht es notwendig, dass eine neue Netztechnik gefunden wird, die diese Eigenschaften besitzt. Genau solcheBesonderheiten besitzt MPLS, wobei die Dienstgüte über bestehende IP-Netze und der Transport vonEchtzeitdaten über paketbasierte Netze hervorgehoben werden sollen. Heutzutage wird MPLS vor allem inBackbones und bei VPNs (Virtual Private Network) eingesetzt. Besonders bei Mulit-Gigabit-Glasfaserleitungenmit hohen Bandbreiten haben Router Geschwindigkeitsprobleme, wo MPLS eine echte Erleichterung darstellt.

MPLS Technik

Die Basis von MPLS bildet ein labelbasierter Weiterleitungsmechanismus. Dabei werden IP-Pakete nach ihrerPriorität mit Etiketten, den Labels, versehen und über einen Label Switched Path (LSP) übertragen. Weiterhinwird den Datenpaketen die entsprechende Bandbreite in einer Verbindung zugewiesen, bzw. das Paket nachPrioritäten in die Verbindung integriert. Dieses Label ist ein sehr einfacher Header, sodass die IP-Pakete leichtweitergeleitet werden können. Abbildung 2.9 zeigt den Aufbau eines MPLS-Pakets.

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Netztechniken und Übermittlungstechniken

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Abbildung 2.9: MPLS-Paket

MPLS-Funktionsweise

Nachdem das entsprechende Paket mit dem Label "verziert" wurde, wird zunächst ein MPLS-Tunnel (LSP)zwischen zwei Routern aufgebaut. Dabei kommen unter anderem Topologie-basierte Internet-RoutingProtokolle wie Interior Gateway Protocol (IGP) oder Border Gateway Protocol (BGP) zum Einsatz. Bei bestimmtenTraffic Engineering Aspekten oder sonstigen Einschränkungen werden die so genannten dynamischenSignalisierungsprotokolle wie RSVP-TE, LDP oder CR-LDP zum Aufbau des Tunnels benutzt. Es sei daraufhingewiesen, dass LSPs unidirektional sind, wobei beim Tunnelaufbau auch ein Tunnel in entgegengesetzterRichtung erzeugt wird.Die zentrale Komponente eines MPLS-Netzwerks ist der Label Switching Router (LSR). Dieser teilt die zutransportierenden IP-Datagramme in Forwarding Equivalents Classes (FEC) ein, wobei er sich an den Layer-3-Zieladressen und anderen Merkmalen (Labels) orientiert. Die Pakete werden dann mit Hilfe der Labels vonRouter zu Router weitergeleitet (Label Switching). Der erste LSR-Router in einem MPLS-Netz ist der Ingress LabelSwitch Router, der letzte der Egress Label Switch Router. Abbildung 2.10 zeigt ein MPLS-Beispielnetz, mit allenKomponenten.

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Netztechniken und Übermittlungstechniken

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Abbildung 2.10: MPLS-Netzwerk

Vorteile von MPLS

entlastet RouterEnde zu Ende Verbindungen möglichgeringerer Verwaltungsaufwand als ATMbesitzt QoS und Traffic EngineeringLayer3 protokollunabhängig (daher Multiprotokoll)kann über bestehende ATM-Technik genutzt werdenvereinfachtes ManagementMPLS bietet ein Feature namens Label Stack, dass das Anhängen von mehreren Labels ermöglicht, somitRoutenfestlegung von Anfang an

Nachteile von MPLS

zusätzliche Schicht im ISO-OSI -Modell (MPLS: zwischen Schicht zwei und drei)Router müssen MPLS verstehen

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VoIP

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5. Voice over IP und "Dual Play" zurück Inhalt weiter

Inhalt:

Was ist VoIP?IP "Dual Play"Vorteile von "Dual Play"Aufbau von "Dual Play"Integration von "Dual Play""Dual Play" und die CarrierFazit

Was ist VoIP?

Das Internet hat in den letzten Jahren einen immer höheren Stellenwert in unserer Gesellschaft eingenommen. Nicht nur im industriellenBereich erweist sich das neue Medium als äußerst facettenreich. Neben dem eigentlichen Datenaustausch mit dem Internet und demSurfen im WWW, hat sich in den letzten Jahren die Internet-Telefonie etabliert. Mit dem Ausbau der Netze und guten Angeboten seitens derCarrier, ist heutzutage VoIP eine lohnende Anschaffung. Mit der CeBIT 2005 war spätestens klar, dass sich Telefonieren über das Internet durchsetzen und in den nächsten Jahren zunehmen wird.Bisher wurden der Großteil der VoIP-Gespräche über so genannte Softphonelösungen wie Skype auf dem PC geführt. Dies hat sich in denletzten Jahren erheblich verändert.

IP "Dual Play"

Da VoIP die Internetverbindung nutzt, jedoch in Zeiten schneller Breibandanschlüsse die Ressourcen kaum ausnutzen wird, ist es sinnlosnur Internet-Telefonie über einen bestehenden DSL-Anschluss zu verrichten. Das Zauberwort in diesem Fall heißt "Dual Play". Dabei könnenDatentransfers mit dem Internet, wie Surfen im WWW, und VoIP-Anwendungen parallel über einen Netzanschluss bestehen.

Vorteile von "Dual Play"

Der große Vorteil bei "Dual Play" und VoIP ist die Nutzung eines Netzanschlusses. Eine DSL-Verbindung zum Internet reicht in den meistenFällen aus, sodass ein extra Telefonanschluss überflüssig wird. Dies spart natürlich die Grundgebühr, welche noch relativ hoch ist.Besetzte Telefon- oder Internetleitungen sind mit "Dual Play" Schnee von Gestern. Weitere Vorteile sind in der Vergabe der Rufnummernund der Erreichbarkeit. Man erhält mit der Installation eines VoIP-Telefons eine persönliche Rufnummer, unter der man unabhängig vomTelefonanschluss jederzeit weltweit erreichbar ist. Das heißt man ist mit dieser Nummer zu Hause, bei Freunden oder im Urlaub über einenInternetanschluss erreichbar und kann Telefongespräche tätigen. Auch die aktuellen Angebote großer Carrier, wie 6,5 Stunden kostenlostelefonieren, sind sehr verlockend. Besonders der Wettbewerb der Netzbetreiber kommt den Endkunden zu Gute. Features wie einePersönliche Sprachbox, Anrufweiterleitung und ein zentrales Adressbuch werden dafür sorgen, dass das herkömmliche Sprachnetz immermehr an Bedeutung verliert.

Aufbau von "Dual Play"

Leider ist der Aufbau einer VoIP-Apparatur nicht so simple wie bei einem herkömmlichen Telefon. Abbildung 5.1 zeigt den allgemeinenAufbau von "Dual Play" mit VoIP-Utensilien, die zum Internet-Telefonieren benötigt werden.

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VoIP

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Abbildung 5.1: Aufbau einer "Dual Play"-Apparatur auf Anwenderseite

Wie zu erkennen ist, wird zu dem eigentlichen Modem ein Router benötigt. Dieser trennt den Datenverkehr nach IP-Adressen und weist dieentsprechenden Pakete den eigentlichen Adressaten zu. Die Komplexe Struktur seitens des Benutzers macht das System natürlich anfällig.Jedes Terminal und IP-Telefon besitzt eine getrennte Stromzufuhr, sodass bei Stromausfällen das gesamte System lahm gelegt wird.Herkömmliche Telefone werden über die Telefonleitungen mit Energie versorgt und benötigen keine weiteren Apparaturen seitens desAnwenders. Abbildung 5.2 zeigt den gesamten Aufbau des "Dual Play"-Systems. Es ist anzumerken, dass das Core-Network ein QoS-handling besitzenmuss, damit Internet-Telefonie effizient genutzt werden kann. In diesem Fall besteht das Backbone aus einem MPLS-Netzwerk. Dieses bietetDienstgüteparameter wie Prioritäten, damit ein reibungsloses IP-Telefonat möglich ist.

Abbildung 5.2: Aufbau eines "Dual Play"-Netzwerks

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Integration von "Dual Play"

Damit "Dual Play" mit dem gewöhnlichen Sprachnetz funktionieren kann, sind Gateways der Carrier nötig. Diese Gateways kommen dannzum Einsatz, wenn die übertragenen Daten in irgendeiner Form verändert werden müssen. Dies ist zum Beispiel der Fall bei einemTelefongespräch in das Standardfestnetz. Die Umwandlung erfolgt heutzutage vollduplex und mit Hilfe extrem leistungsstarker Rechner,um eine möglichst kurze Verzögerungszeit zu erhalten.Abbildung 5.3 zeigt den Aufbau eines Verbindungsnetzwerks zwischen dem öffentlichen Telefonnetz und dem "Dual Play"-Netzwerks.

Abbildung 5.3: Integration des "Dual Play"-Netzwerks

"Dual Play" und die Carrier

So gut wie jeder aktuelle Carrier bietet neben den aktuellen DSL-Produkten auch VoIP an. Bei der Deutschen Telekom heißt diese Optionschlicht "DSL Telefonie". Wie beim Aufbau von "Dual Play" zu erkennen ist, ist VoIP in jedem Backbone transparent möglich. Jeder Providerfür Internet-Zugänge ist so in der Lage sein Netzwerk mit Hilfe von Gateways und einem VoIP-Servicecenter auf "Dual Play" anzupassen,ohne dass die netzinterne Struktur verändert werden muss.So kann jeder Carrier ohne Sprachnetz, einen Sprachdienst anbieten. Auch die Mietkosten für den Anschluss der "letzten Meile", die meistder Deutschen Telekom AG gehören, können durch eine Anbindung für Sprach- und Datennetz reduziert werden.

Fazit

Der Schritt vom Standard-Sprachnetz zu einem Datennetz, was auch die Telefonie beherrscht, ist der nächste Meilenstein in Richtung "All inone"-Netz. Es ist abzusehen, dass das herkömmliche Festnetz bald durch VoIP abgelöst wird. Besonders die Einsparungen durch Angeboteund die vielen Features machen "Dual Play" für den Endkunden interessant. Weiterhin spart man sich den Stress mit mehreren Providern, danur noch ein Carrier nötig ist.

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9. Zusammenfassung und Aussicht zurück Inhalt weiter

Zusammenfassend lässt sich sagen,dass mit der Öffnung des Telekommunikationsmarktes eine Vielzahl vonneuen Carriern-Netzen entstanden sind. Vor allem der Drang nach breitbandigen Multimedia-Anwendungenmacht es zwingend nötig, dass neue schnelle Netze entstehen bzw. die alten ausgebaut werden.

Leider wird die Struktur durch die Vielzahl von Netzen immer undurchsichtiger für den Anwender, sodass dieVerbindung zum Internet nur transparent genutzt werden kann. Besonders in Sachen Netz- undÜbermittlungstechnik gehen die Carrier-Netze auseinander.

Die heutige Kommunikationslandschaft ist sowohl durch eine zunehmende Heterogenität, insbesondere vonZugangsnetzen, als auch durch ein Zusammenwachsen von Fest- und Mobilnetzen gekennzeichnet. Dabeimüssen die Carriernetze ein effizientes, integriertes, flexibles und sicheres Gesamtsystem ermöglichen.

Was verbessert werden muss, ist die Bandbreite-Ausnutzung der redundanten Leitungen. Bisher werden dieseLeitungen kaum beansprucht, sodass dem Carrier Bandbreite verloren geht. Somit verliert der CarrierEinnahmen durch unbenutzte Leitungen, wobei Kosten der Netze getragen werden müssen. Ein Lösungsansatzdafür ist intelligentes Routing. So wird im Normalbetrieb ein Maximum der Bandbreite verwendet und beiAusfall Flaschenhälse vermieden werden.

Der Trend für die nächsten Jahre wird weiter im Ausbau der Festnetze liegen, sodass dem Endkunden immerschönere, funktionellere und größere Multimedia-Anwendungen zu Gute kommen. Hierbei wird das Netz derZukunft zu einem "all-round"-Netzwerk, das Video, Audio, Telefonie usw. implementiert.

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