Hans Breidler- 1 - d_dfntagung.ppt06/98 Johann Breidler Systemstrategie Siemens Nixdorf 12....

Hans Breidler - 1 -d_dfntagung.ppt 06/98

Johann BreidlerJohann BreidlerSystemstrategieSystemstrategieSiemens NixdorfSiemens Nixdorf

12. DFN-Arbeitstagung über 12. DFN-Arbeitstagung über KommunikationsnetzeKommunikationsnetze

Netze nach der JahrtausendwendeNetze nach der Jahrtausendwende- Visionen für die Zukunft -- Visionen für die Zukunft -


Netze nach der JahrtausendwendeNetze nach der Jahrtausendwende- Visionen für die Zukunft -- Visionen für die Zukunft -

Globale Trends

Netzinfrastruktur

Konvergenz von I- & K-Technologie

Nutzerszenarien 2005


Globale TrendsGlobale TrendsGlobale Informations-Infrastruktur: Ein Netz von NetzenGlobale Informations-Infrastruktur: Ein Netz von Netzen

PBXPBX

ISDNISDN

Host-NetzeHost-Netze

ServicesServicesIntranet

LMDSLMDSxDSLxDSL

PLCPLCMobil

TelefonTelefon

GSM/ UMTS

GSM/ UMTSDECTDECT

LANLAN

Internet Core Network(Backbone)

ServicesServices

ServicesServicesServicesServices

Netz-Mgmt.Netz-Mgmt.

ServicesServices

ServicesServices

Zuhause

Büro

ZuhauseZuhause

Mobil BüroBüro

ATM, SDH, etc.

TV-KabelTV-Kabel


Globale TrendsGlobale TrendsHeterogenität der Netze ist kein Hindernis mehrHeterogenität der Netze ist kein Hindernis mehr

TCP/IP überall: Vereinheitlichung des Transportprotokolls Alle Netztypen können Internet-Protokolle transportieren

(ISDN, Modem, ATM, SDH, Satelliten, TV-Kabel, Stromleitungen, Funk, GSM, xDSL, DECT, UMTS, ...).

Ethernet hat sich in der Büroumgebung durchgesetzt (100 und 1000 Mbps).

Drahtlose und leitungsgebundene Netze stehen im Wettbewerb. Gatewaytechnologien gestatten den Zusammenschluß

unterschiedlicher Teilnetze zu einer Globalen Informations- Infrastruktur.

Starke Zunahme der Übertragungsbandbreiten und der Durchsatz-leistung der Switches und Router.

TCP/IP überall: Vereinheitlichung des Transportprotokolls Alle Netztypen können Internet-Protokolle transportieren

(ISDN, Modem, ATM, SDH, Satelliten, TV-Kabel, Stromleitungen, Funk, GSM, xDSL, DECT, UMTS, ...).

Ethernet hat sich in der Büroumgebung durchgesetzt (100 und 1000 Mbps).

Drahtlose und leitungsgebundene Netze stehen im Wettbewerb. Gatewaytechnologien gestatten den Zusammenschluß

unterschiedlicher Teilnetze zu einer Globalen Informations- Infrastruktur.

Starke Zunahme der Übertragungsbandbreiten und der Durchsatz-leistung der Switches und Router.

FolgeFolge Neue Dienste können sich auf eine weltweite Verfügbarkeit von leistungsfähigen TCP/IP-Netzen verlassen.


ServernetzServernetz

Globale TrendsGlobale TrendsSkalierbare Intelligenz am ArbeitsplatzSkalierbare Intelligenz am Arbeitsplatz

Core Network(Backbone)

PBXPBX

ISDNISDN


Intranet

LMDSLMDSxDSLxDSL

PLCPLC

Zugangsnetz

TelefonTelefon

GSM/ UMTS

GSM/ UMTSDECTDECT

LANLAN

Internet



Service-NetzService-Netz

Globale TrendsGlobale TrendsIntegration von Informations-, Kommunikations- und Integration von Informations-, Kommunikations- und InfrastrukturdienstenInfrastrukturdiensten

Core Network(Backbone)

PBXPBX

ISDNISDN


ServicesServices Intranet

LMDSLMDSxDSLxDSL

PLCPLC

Zugangsnetz

TelefonTelefon

GSM/ UMTS

GSM/ UMTS DECTDECT

LANLAN

Internet


ServicesServices


ServicesServices

ServicesServices

MobilMobil Büro

Büro

ZuhauseZuhause

IT-ServicesKommunikations-

Services

Gebäude

technischeAnlagen


Quelle: ÖN MD

Globale PCS Versorgung durch Satelliten

Der größte Teil derWAN’s (WorldwideArea Networks) be-steht aus breitban-diger Glasfasertech-nologie

ATM Netzwerke ermög-lichen eine weltweiteGeschäftskommunikation

Zellulare und drahtloseDienste in speziellen Regionen

Netze auf “Kupfer-doppelader” Basis mit xDSL-Technologie versorgen private Haushalte mit hoher Bandbreite

Daten-, Kabel TV- undStromnetze werden ein Teil vom weltweiten Netzwerk

Globale Trends: Jahr 2005: Das Internet Globale Trends: Jahr 2005: Das Internet ein Netzwerk von Netzwerkenein Netzwerk von Netzwerken


Globale TrendsGlobale TrendsNutzungstrendsNutzungstrends

Electronic Commerce gewinnt an Fahrt Geschäftsprozesse verlagern sich in das Internet (Business to Business).

Durch neue Endgeräte und maßgeschneiderte Dienste wird die private Nutzung stark wachsen (Consumer to Business).

Werben um das Informations- und Kommunikationsbudget durch unterschiedliche Diensteanbieter über unterschiedliche

Zugangswege (Kabel, Satellit, ...)

Multimedia Kommunikation wird zur normalen Gewohnheit Nutzerschnittstellen passen sich immer mehr den menschlichen

Gewohnheiten an. Beispiele: Spracheingabe, Gestik, Biometrie


Globale TrendsGlobale TrendsE-CommerceE-Commerce

+ 2000% p.a.

107

105

1995 2000

Datenvolumen im Internet(Transferred Tbytes/month)

Q: ÖN BN

Geschäfte über E-Commerce im Jahr 2001: 220 Mrd. $ Business to Consumer 20%, Business to Business 80%

Cisco verkauft 1997 für $7 Millionen pro Tag Waren über das Internet

US-Behörden erwarten sich durch E-Commerce-Einsatz in der Beschaffung eine Verkürzung der Prozessdurchlaufzeiten um 60%

Datenvolumen im Internet nimmt dramatisch zu

Q: IDC 97

E-Commerce-Volumen in Mrd$

103

101


Globale TrendsGlobale TrendsDer Markt für Dienste und Anwendungen explodiertDer Markt für Dienste und Anwendungen explodiert

Source: ÖN MDZeit

Ko

mm

un

ikat

ion

sdie

nst

e

TELEX

D atex

CATV

Fax

Pager

Flug-Nr.xxxxx xxxxxxxxxx xxxxx

InteraktivesFernsehen

E-Mail

Virtual Reality-Dienste

Globaler Mobilfunk

Electron.

BreitbandInternet

Video-on-demand

Neue Info-Services

Btx

E-Cash

Kaufhaus


Biometrische Nutzer-AuthentifizierungBiometrische Nutzer-AuthentifizierungBiometrische Merkmale sind kaum veränderlich und Biometrische Merkmale sind kaum veränderlich und unverlierbarunverlierbar

Technik Kompetenz Verfügbarkeit

SignCard Strichbasierte dyn.Schriftmerkmale mitAdaption

AlgorithmenSoftwareUnterschriftsdaten

Software lizenzierbarAnwenderberatung

VoiceKeyTextabhängige Sprecher-identifikation

AlgorithmenSoftwareSprachdaten

FeldversuchAnwenderberatung

FingerTipKapazitive AbtastungBildaufbereitungMinutien-Vergleich

EvaluierungAnwendung

ersteTechnologiemuster

FaceCheck

Video-BildverarbeitungElastic MatchingGabor-Filter / Wavelets

EvaluierungAnwendung

Testgeräte


Infrastruktur: BackbonesInfrastruktur: BackbonesGigabits im ÜberflußGigabits im Überfluß

Gbit/s

1995 2000 20051

10

100

1000

10 000

100 000

TDM

25 Tbit/s limit of single mode cable

Erhöhung der verfügbaren Bandbreite durch WDM (Wave- length Division Multiplexing) Techniken.

Große Bandbreitenreserven

Preise pro Mbit fallen stark.

Time Division Multiplexing

Q: ÖN

WDM

Bandbreite

Wave-length Division Multiplexing


Infrastruktur: Backbones Infrastruktur: Backbones Zugang zu den BandbreitenZugang zu den Bandbreiten

CarriernGbit/s

local ISPn Mbit/s 0,1 - n Mbit/s

Das Nadelöhr ist heute das letzte Stück zum Konsumenten (“Last Mile”).

Neue Zugangstechniken bringen auch Bandbreiten von mehreren Mbit/s innerhalb der nächsten 5 Jahre zum Konsumenten (Kupferdoppelader, TV-Kabel, Funk).

Internationale Backbones nTbits/s

FirmenKonsument


InfrastrukturInfrastrukturLast Mile Szenario: TechnologienLast Mile Szenario: Technologien

Downstream Connection (Kbps)

Up

str

ea

m C

on

ne

cti

on

(K

bp

s)

10

100

1000

10000

10000010000100 1000

GSM

Telephonie

ADSL

LMDS

Fiber

Cable ModemEntertainment

Multimedia Market

VDSL

Business MultimediaMarkt

Der Geschäftssektor

ImUnterhaltungsbereich (incl. Onlinedienste): asymmetrische Techniken

100000

Coax Cable

ModemRückkanal Telefon

ISDNDECT

zukünftige Techniken

Im Geschäftssektor: symmetrischeTechniken

jetzt üblich

UMTS/DECT

HDSL

Satellit

SatellitPLC


Telefoninfrastruktur- im Besitz der EVUs -

6.6 - 20 kVStromkabel

Communicationsaccess unit

Haushalte

230 VNiederspannungs PLC

PLC Zugangssystem:shared medium für 250 HaushalteÜbertragungsrate < 1Mbps

PLC zur Überbrückung der “letzten Meile”:

Internet-Zugang, Zähler-Verwaltung

Gebäudemanagement, Mehrwertdienst

PLC zur Überbrückung der “letzten Meile”:

Internet-Zugang, Zähler-Verwaltung

Gebäudemanagement, Mehrwertdienst

power line modem

Strom-zähler

Haus-Verkabelung:

PLC als inhouse network:

home automation, inhouse LAN,

Gebäudemanagement

PLC als inhouse network:

home automation, inhouse LAN,

Gebäudemanagement

Verteilstationen

Hauptanwendung: Homeautomation und Datendienste mit mittlerer Bitrate

Infrastruktur:Infrastruktur:Last Mile: Powerline Communication (PLC)Last Mile: Powerline Communication (PLC)


Infrastruktur: Infrastruktur: Last Mile: drahtlosLast Mile: drahtlos

DECT: Innerhalb kleinster Zellen bis zu 2 Mbit/s

LMDS: (Local Multipoint Distribution System): Mikrowellentechnik auf kurzer Entfernung, Zelle 2- 5 Km , 1Gbit/s per Zelle.

UMTS: (Universal Mobile Telecommunications System)2 GHz Band, bis zu 2 Mbit/s innerhalb kleiner Zellen

Core NetzwerkWireless Zugriff

Neue bzw. erweiterte Funktechniken schaffen neue Zugangswege zumprivaten Nutzer und neue offene Anwendungen. Beispiele:

Durchm. 2-5 km


Infrastruktur: Infrastruktur: Satelliten: Infrastruktur sofortSatelliten: Infrastruktur sofort

Orbit: 600-1500 KmDelay: 0,05 sSpeed: 2,4 bis 300kbit/s bis 155 Mbit/s

(broadband LEO) Appl: Sprache, Daten

Orbit: 12500 KmDelay: 0,1 sSpeed: bis 40 Kbit/sAppl: Sprache, Daten

Orbit: 33000 KmDelay 0,25 bis 0,5 sSpeed: bis 155 Mbit/sAppl: Broadcast, VSAT

Punkt zu Punkt

Gesamtdurchsatz für Satelliten pro “Raumsegment” beschränkt (~ 1000 Mbit/S)

Low Earth Orbit (LEO)

Middle Earth Orbit (MEO)

Geosynchronous EarthOrbit (GEO)

Mehrere Großprojekte mit über 350 Satelliten bis 2002 in Planung:

Iridium: 66 LEOs, 1998

Globalstar: 48 LEOs, 1999

Skybridge: 64 LEOs, 2001

Teledesic: 288 LEOs, 2002

etc.

Mehrere Großprojekte mit über 350 Satelliten bis 2002 in Planung:

Iridium: 66 LEOs, 1998

Globalstar: 48 LEOs, 1999

Skybridge: 64 LEOs, 2001

Teledesic: 288 LEOs, 2002

etc.


Q: ÖN MN, UMTS Forum

300'

250'

200'

150'

100'

50'

0'1995 2000 2005 2010

Mobile subscriberSprache und Daten

Multimedia Nutzer, die von Sprache bis Multimedia alles nutzen. Multimedia Nutzer, die von Sprache bis Multimedia alles nutzen.

In Europa werden in 2010 mehr als 90 Millionen Anwender Multimedia-anwendungen mobil nutzen und erzeugen 50% der Netzbelastung.

In Europa werden in 2010 mehr als 90 Millionen Anwender Multimedia-anwendungen mobil nutzen und erzeugen 50% der Netzbelastung.

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) wird der Nachfolger der GSM-Technik werden

Ab 2002 werden die ersten Provider Dienste für UMTS anbieten.

Symmetrische Dienste bis 380 Kbit/s, asymmetrische Dienste bis zu 2 Mbit/s.

Bis 2005 werden in Europa 200 Millionen mobile Nutzer erwartet

Mobile User in Europa (Mio)

Infrastruktur: Infrastruktur: Mobile Netzwerke: von GSM zu UMTSMobile Netzwerke: von GSM zu UMTS


Infrastruktur: Infrastruktur: Weiterentwicklung der InternettechnologieWeiterentwicklung der Internettechnologie

Neue Protokolle: IPv6, RTP, RSVPNeue Protokolle: IPv6, RTP, RSVP

Real Time Traffic

Mobile Hosts Security Unlimited Address Space

Real Time Traffic

Mobile Hosts Security Unlimited Address Space

IPv6

RTP

RSVP

Die

Lö

sun

g

größerer AdressvorratSkalierbarkeit einer Router-basierten InfrastrukturTransport von Daten in Echtzeit (Sprache, Video)Unterstützung beliebiger Zugangsnetze (mobil)

größerer AdressvorratSkalierbarkeit einer Router-basierten InfrastrukturTransport von Daten in Echtzeit (Sprache, Video)Unterstützung beliebiger Zugangsnetze (mobil)

Was fehltheute ?

IPv4

Ab 2000 sanfter Umstieg in die IP v6 Welt.

RTP Reale Time ProtocolRSVP ReSerVation Protocol


Konvergenz von I&K TechnologieKonvergenz von I&K Technologie

Konvergenz beiEndgeräten

Konvergenz beiLösungen

Konvergenz beiNetzen

PC Telefon

TV

weltweitesTelefon

Netz

Internet:Netz lokaler

Netze

BroadcastNetze

Geschäfts-anwen-dungen

Kommuni-kationsanwen-dungen


Konvergenz bei EndgerätenKonvergenz bei EndgerätenDie Endgerätewelt wird vielfältig Unterschiedliche Nutzerbedürfnisse

- im Unternehmen - zuhause - unterwegs

Bedürfnis nach natürlichen - multimedialen - Kommunikationsformen

spezifisches Diensteangebot und wachsendes Nutzungsbedürfnis

Die “PC-Technologie” hält Einzug in alle Endgeräte Telefon - Fernsehen - PC wachsen (technologisch) zusammen

Alle Endgeräte können Informations- und Kommunikationsdienste erreichen ein multimedialer PC kann die Leistungsmerkmale eines PBX-Server

nutzen

ein Telefon schafft Zugang zu Informationsdiensten (Transaktionsdiensten, E-Commerce)

Informations- und Kommunikationsdienste können integriert zusammenarbeiten


Telefone multimedialer Netz-PC

Mobile Systeme

Display Telefon komfortabel telefonieren Bankdienste Reservierungen

Video Telefon Videophone Einkaufsdienste

PC-Funktionalität Komforttelefon Videophone Telefonmanagement Software-Verteilung/

-Administration

Mobile Communicator Mobil Telefonieren Personal Information

Management E-Mail, Fax Web-Dienste

TV-Centric Systeme Fernsehen / TV-

Manager Spiele Katalog/ Bestelldienste Einkaufsdienste Videophone Filme nach Wunsch Videorecorder

Die Arbeitsplatzwelt wird vielfältigDie Arbeitsplatzwelt wird vielfältig

Satellit

Kabel


Anwendungen: Komforttelefon, Fax, Anrufbeantworter, Adressbuch, WWW-Browser, E-Mail, Home-Banking

DECT Mobilteil (drahtlos)

Großer LCD Touch Screen (9” - 10 “)

Smart Card Reader: E-cash, Authentifikation

Tastatur/ Stifteingabe

Erweiterbarkeit PCMCIA (Speicher, Applikations-SW) , Drucker-Interface, Serial I/O

Online-TerminalOnline-TerminalLeistungsmerkmaleLeistungsmerkmale


Personal Intelligent Communicator (PIC)Personal Intelligent Communicator (PIC)LeistungsmerkmaleLeistungsmerkmale

Mobiles Endgerät für- Daten- und Sprach-

kommunikation- Informationsmanagement

Eigenschaften- Hochauflösendes Display- Eingabe via Stift/Tastatur - Datenaustausch und Anwen-

dungssynchronisation mit PC - Persönliches Informations-

management: Kalender, Adressen, Notizen- Kommunikation über GSM : E-Mail, Fax, Internet

- Zugriff auf Mehrwert-Dienste

Offene Plattform- Standard-Betriebssystem: WindowsCE- Third party Anwendungen (Vertikalisierung)


Konvergenz von Informations- und Konvergenz von Informations- und KommunikationsanwendungenKommunikationsanwendungen Getrieben durch die zunehmend digitale Darstellung aller

Arten von Information: Sprache, Daten, Bild, Video

Gleiche Transportkanäle für alle Arten von Information:asynchrone Information (Daten, Bild), synchrone Information (Sprache, Video)

Unterschied: QoS: Übertragungsleistung, Güte, ...

Informations- und Kommunikationsdienste können integriert zusammenarbeiten

Web Call Center Verbund von Mail-Systemen (IT) und Voice/ Fax-Servern (IK) Business TV

Vereinheitlichung bei Servertechnologien für Informations- und Kommunikationsanwendungen


Gleiche Transportkanäle für isochrone Gleiche Transportkanäle für isochrone und asynchrone Informationund asynchrone Information

Voice Data

Ethernet, ... DECT, GSM, ...

PBX LAN

Switched Ethernet

vor19 95

20 00nach

Multimedia Information

DECT UMTSISDN

ADSL

..., ISDN


Web Call CenterWeb Call CenterIntranet/Internet

IT-ServerIT-ServerIT-ServerIT-ServerPBXPBXPBXPBX

TK-TK-NetzNetz

Need a Call

CTI

1 Nutzer-arbeitsplatz

I & K-ServerI & K-ServerI & K-ServerI & K-Server

Intranet/Internetoder

später

Internet Telefonie Call Center

Call Center


Business TVBusiness TV

Sendezentrum

Media-Server- Video/Audio- Datenübertragung- Video on Demand

Studio

Arbeitsplatz mitMPEG Karte- Video/Audio- Datenübertragung- Video on Demand

Live

WANWAN LANLAN

Wiederholung

Rückkanal

ISDN, TelefonNachproduktion

Live

Call Center

Aussenstation

@@Internet


Konvergenz bei NetzenKonvergenz bei Netzen

leistungsfähige Gateways verbinden unterschiedliche Teilnetze ein weltweites logisches Netz auf IP-Basis

neue Anwendungen und Dienste können sich auf ein weltweites leistungsfähiges IP-Netz

abstützen

Die zukünftige Informations- und Kommunkations-Infrastruktur ist ein Netz von Netzen

InternetNetz von lokalen Netzen

weltumspannendesTelefonnetz

BroadcastNetze


Zentrale

Set-Top Box

DigitaleÜbertragung

RückkanalTelefon

Rückkanal über Satellit

Konvergenz bei NetzenKonvergenz bei Netzen

Internet

Intranet

MulticastRouter

MulticastRouter

Sendenetz

Sender

Subscriber

Satellitennetze werden Teil des Internet

Internet/ Intranet wird durch Multicasting sendefähig

Außen-stellen


Szenario 2005: Multimodaler ArbeitsplatzSzenario 2005: Multimodaler ArbeitsplatzIntegrationaller benötigten Kommunikations- undIT-Einrichtungen: Telefon, Fax, PC,Internet, ...

Einstellungauf den Benutzer durch biometrischePersonenerkennung

Bedienungmultimodal über Sprache für Kommandosund Diktieren sowie Gesten

Ausgabemultimedial mit Projektion und Text-generierung / Sprachsynthese

Im Büro volle Funktionalität, aber nur temporärer Platzbedarf

Im Leitstand flexible und reichhaltige Interaktion, dabei robust und platzsparend

Am Gerät skalierbar, steril, unverwüstlich

Im Büro volle Funktionalität, aber nur temporärer Platzbedarf

Im Leitstand flexible und reichhaltige Interaktion, dabei robust und platzsparend

Am Gerät skalierbar, steril, unverwüstlich


Szenario 2005:Szenario 2005:Intelligentes HausIntelligentes Haus

Q: Siemens AG ZT , Coates & Jarratt)

Arbeiten zuhause

Sicherheits-mangement

interaktiverFlachbild-schirm:Unterhaltung,Video

LagermanagementGeräte-Fernsteuerung

Gesundheits-überwachung

Energie-managementUmweltdatenSensor


Szenario 2005: Szenario 2005: Vernetztes FahrzeugVernetztes Fahrzeug

Informationskonsole als elektrische Landkarte, Bildtelefon und Display für Kundendaten

Fahrzeuginternes Netz kommuni-ziert mit dem Firmennetz und dem Autobahnbetreiber

Intelligente Verkehrszeichen, Ampeln und Sensoren tauschen Daten mit den Fahrzeugen aus

Verkehrsmanagementsysteme haben Zugriff auf relevante Fahr-zeugdaten

Informationskonsole als elektrische Landkarte, Bildtelefon und Display für Kundendaten

Fahrzeuginternes Netz kommuni-ziert mit dem Firmennetz und dem Autobahnbetreiber

Intelligente Verkehrszeichen, Ampeln und Sensoren tauschen Daten mit den Fahrzeugen aus

Verkehrsmanagementsysteme haben Zugriff auf relevante Fahr-zeugdaten

Q: Siemens AG ZT , Coates & Jarratt)


Szenario 2005: Das tägliche Leben wird Szenario 2005: Das tägliche Leben wird sich stark verändernsich stark verändern

Tele-Magazine

Flight-Nr.xxxxx xxxxxxxxxx xxxxx

Zugang zu nahezuallen Informationen

IntelligentAgentsInformations-

überflutung

500 TV-Kanäle

Video-Spiele

Video-on-demandpay-per-view

Tele-Shopping

Persönliche KommunikationInformationsverfügbarkeit

Unterhaltung

Videospiele

IntelligentEntertainment

Neue Chancen Unterhaltung

Neue Benutzer-oberfläche

Personaldigital

assistant

GlobaleErreichbarkeit

3-D-Video-communication

UniversityUniversity

Tele-Learning

Teleworking:Zusammenführenvon Leben undArbeiten

Notfall-dienste

i iTele-Visit

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