Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006 Kommunikationssysteme 2 Kommunikation...

Kommunikationssysteme 2 © Jürgen Schüler, Ingelheim 2006

Kommunikationssysteme 2

Kommunikation und NetzeJürgen Schüler


Drahtgebundene interne und externe Kommunikations-Systeme


Material-wirtschaft

Material-wirtschaft

Materialab-rechnung

Materialab-rechnung

KostenrechnungKostenrechnung

KonstruktionKonstruktion

VertriebVertrieb

Arbeits-planung

Arbeits-planung

Fertigungs-lenkung

Fertigungs-lenkung

Maschinen-steuerung

Maschinen-steuerung

LagersteuerungLagersteuerung Transportsteuerung

Transportsteuerung

Betriebsdaten-erfassung


Qualitäts-sicherung


Kapazitäts-wirtschaft


Lohnab-rechnung

Lohnab-rechnung

Grunddaten-verwaltung


EinkaufEinkauf

Vernetzte Informationsflüsse zwischen den betrieblichen Abteilungen


Zentrales-

Kommunikations-

netz

CAL

(Computer Aided

Logistics)

CASE(Computer Aided

SoftwareEngineering)

CAO(Computer Aided

Office)

CAC(Computer Aided

Calculation)

CAM(Computer Aided

Manufactoring andMaterial Flow)

CAP

(Computer AidedPlanning)

CAQ

(Computer AidedQuality)

CAE

(Computer Aided

Enegineering)

CAD

(Computer Aided

Design)

CIL(ComputerIntegratedLogistics)

Rechnergestützte Funktionen in einem EDV-System


In einer Client/Server-Architektur sind die Rechenleistungen auf mehrere Computer verteilt.Quelle Abb.: Marcam

DatenserverAdministration

DatenserverFertigung

PC

LAN (LocalArea Network)

LokalePCs

INTRANET = LAN + Internet-Technologie: - Internet-Anschluß - Internet-Browser - Internet-Protokoll (TCP/IP)

Client bzw. „Frontend“

Client

Client-Server Architektur


Emulationssoftware IBM 3270

Emu-lations-

software3270

syn-chroneSchnitt-stelle

PC

EmulationsbereichRemote-Steuereinheit

HOST

30xx43xx

DFV

3270 VT3705 3274

Koax-Kabel

PU (Typ 2)

M M

30xx43xx

DFV

3705M M

V24

Rechnerkopplung per Terminal-Emulation

DFV= Datenfernverarbeitung


LAN

Browser

LAN als Intranet-Konzeption


Extranet im Internet

Firewall


Begriffszuordnungen Internet, Extranet, Intranet

INTRANET

INTERNET

Unternehmen

EXTRANET

Ein Intranet ist ein Rechnernetzwerk, das auf den gleichen Techniken wie das Internet (TCP/IP, HTTP) basiert, jedoch nur von einer festgelegten Gruppe von Mitgliedern einer Organisation genutzt werden kann.

Das Extranet ist eine Erweiterung des Intranets um eine Komponente, die zwei oder mehrere Intranets über eine allgemeine Internetanbindung verbindet.


ISO, OSI Referenzmodelle für die Architektur offener Systeme

Teilnehmer x Teilnehmer y

Bitübertragungsschicht Physical Layer

SicherungsschichtSicherungsschichtSicherungsschichtSicherungsschicht Link Layer

Vermittlungsschicht Network Layer

Transportschicht Transport Layer

Kommunikations-/Steuerungsschicht Session Layer

Darstellungsschicht Presentation Layer

Anwendungsschicht Application Layer

Transport-orientiert

Anwendungs-orientiert

Physisches Medium zur Übertragung

7

6

5

4

3

2

1


Peer-To-Peer Netzwerk (z. B. Laplink-Software)

z. B. Com 2 von A mit Com 2 von B verbinden

Oder: z. B. LPT 2 von A mit LPT 2 von B verbinden

Oder: USB 2 von A mit USB 2 von B verbinden

Oder: per LAN-Karte über HUB zu LAN-Karte

Rechner A Rechner B

Alternative Netzwerkstrukturen (i)


Alternative Netzwerkstrukturen (II)Auch komplexere Peer-To-Peer Netzwerke sind möglich


Alternative Netzwerkstrukturen (III)

- ein PC als Server am gemein- samen Ring-Kabel angeschlossen- jeder PC über das Ring- Kabel mit dem Server verbunden- niedrige Verfügbarkeit der einzelnen PC-Arbeitsplätze- niedriger Verkabelungsaufwand

- ein PC als Server am gemein- samen Zentral-Kabel angeschlossen- jeder PC über das Zentral- Kabel mit dem Server verbunden- niedrige Verfügbarkeit der einzelnen PC-Arbeitsplätze- niedriger Verkabelungsaufwand

(z. B. Ethernet) Ring-Struktur


Kombination von Token-Ring und Ethernet


Bridge

• BegriffEine Bridge (Brücke) verbindet im Computernetz zwei Segmente auf der Ebene der Schicht 2 (Sicherungsschicht) des OSI-Modells. Eine Bridge kann auf der Unterschicht MAC oder der Unterschicht LLC arbeiten. Sie wird dann MAC-Bridge oder LLC-Bridge genannt.

• Einsatzgebiet:Eine Bridge wird hauptsächlich eingesetzt, um die Last in großen Netzen zu vermindert werden, da jeder Netzstrang nur die Pakete empfängt, deren Empfänger sich auch in diesem Netz befindet.

• MAC-BridgeEine MAC-Bridge verbindet Netze mit gleichen Zugriffsverfahren.

• LLC-BridgeDie LLC-Bridge (auch Remote-Bridge oder Translation Bridge) wird verwendet, um zwei Teilnetze mit verschiedenen Zugriffsverfahren (z.B. CSMA/CD und Token-Passing) zu koppeln wobei das Medium zwischen beiden Teilen hierbei egal ist.

• Transparent Bridge Eine Transparent Bridge lernt, welche MAC-Adressen sich in welchem Teilnetz befinden. Die Bridge lernt mögliche Empfänger, indem die Absender von Paketen in den einzelnen Teilnetzen in eine interne Weiterleitungstabelle eingetragen werden. Anhand dieser Informationen kann die Bridge den Weg zum Empfänger bestimmen. Die Absenderadressen werden laufend aktualisiert, um Änderungen sofort zu erkennen.

• Source Routing BridgeEine Source Routing Bridge besitzt keine Weiterleitungstabelle. Hier muss der Sender die Informationen zur Weiterleitung zum Ziel bereitstellen.


Alternative Netzwerkstrukturen (IV)

- ein PC als Server im vermaschten Netzwerk angeschlossen- jeder PC über mehrere Kabel mit dem Server verbunden- sehr hohe Verfügbarkeit der einzelnen PC-Arbeitsplätze- sehr hoher Verkabelungsaufwand

- gemeinsamer Server im Mittel- punkt- jeder PC mit einem eigenen Kabel mit Server verbunden- hohe Verfügbarkeit der einzelnen PC-Arbeitsplätze- hoher Verkabelungsaufwand

(z. B.Großrechner oderUNIX-Anlagen)


Alternative Netzwerkstrukturen (V)

Sonderformen von Netzwerken (z. B. ArcNet)


Aufgaben eines Servers

1) Zentrale Lizenzverwaltung für Anwendungs-Programme

2) zentrale Datensicherung - Spiegelplatten - RAID-Systeme - Streamer/Bandlaufwerk - CD-WORM - CD-RW

3) zentrale Datenbank-Funktion

4) zentrale Programmhaltung- und -pflege


RAID-Systeme (1)

Redundant Array of Independent Disks (Redundante Anordnung unabhängiger Festplatten).

RAID 0: Striping - Beschleunigung ohne RedundanzStreng genommen ist dies gar kein RAID, da es keine Redundanz gibt.RAID 0 bietet gesteigerte Transferraten, indem mehrere Festplatten zusammengeschlossen und Schreiboperationen auf allen parallel durchgeführt werdenDer Defekt einer einzigen Festplatte führt schon zum Totalausfall


RAID-Systeme (2)

RAID-1-Array

• besteht aus zwei oder mehr Festplatten, die dieselben Daten enthalten

• bietet die volle Redundanz der gespeicherten Daten, während die Kapazität des Arrays höchstens so groß ist, wie die kleinste beteiligte Festplatte. Fällt eine der gespiegelten Platten aus, können die anderen weiterhin die Daten liefern.

• greift beim Lesen immer auf beide Festplatten zu. Wenn die Antworten vorliegen, werden die beidenDatenströme verglichen und bei Unstimmigkeiten wird ein Fehler ausgegeben (da das Array dann nicht mehr Synchron läuft).


RAID-Systeme (3)

• RAID 5: Die Nutzdaten werden wie bei RAID 0 auf alle Festplatten verteilt. Die Paritätsinformationen werden jedoch nicht wie bei RAID 4 auf einer Platte konzentriert, sondern ebenfalls verteilt.

Andere RAIDS-Systeme sind weniger gebräuchlich oder bedeutungslosQuelle:http://de.wikipedia.org/wiki/RAID


Netzwerk-Kabel

Kabeltyp > Merkmale V

Twisted Pair, unge-schirmt

Twisted Pair, geschirmt

Koaxial Glasfaser

Distanzen 0,5 km 1,0 km 1,5 km 1,5 km

Übertra-gungsrate

1/10 Mbit/sec

10/100/1000Mbit/sec

50 – 300 Mbit/sec

2000 Mbit/sec

Kabel- und Anschluß-kosten

gering preiswert hoch Sehr hoch

Stecker RJ-45 BNC, RJ-45 IBM ST-Glasfaser

Störanfäl-ligkeit

hoch gering gering Unem-pfindlich


Technische Varianten von LAN-Kabelverbindungen I


Technische Varianten von LAN-Kabelverbindungen II


Vergleich von Netzwerk-Topologien

LAN-Typ > Kriterium V

Masche Stern Ring Bus

Realisierung - + + +

Ausbau - + 0 +

Leitungs-aufwand

- 0 + +

Leistung des Netzes

+ + 0 0

Netzausfall-sicherheit

++ + - 0

Übertragungs-rate

++ + 0 0

+ = vorteilhaft0 = mittelmäßig- = ungünstig


Differenzierung von Bus-Systemen und LANs

1) LANs für den Einsatz in Büros bzw. Verwaltungsbereich und Wohnhäusern

2) Feld-BUS-Systeme für den Einsatz in Produktion und Lager


Typen von BUS-Systemen

TYP: Anwendung/Eigenschaften:

integrierter Bus: wird in integrierten Bausteinen (IC`s), wie beispielsweise Mikroprozessoroder Speicher für den internen Datentransport eingesetzt

Leiterkarten-Bus: wird zum Datentransport zwischen mehreren Bauteilen auf einerLogik-Karte benutzt

System-Bus: verbindet mehrere Logikkarten einer Systemfamilie, z. B. Prozessorplatinen,Speicherkarten oder Steuerkarten für Anzeigen und Tastaturen, miteinander

Peripherie-Bus: dient zum Anschluß der lokalen Peripherie des Rechners, wie z. B.Plattenspeicher, Drucker, Terminals etc.

Instrumentierungs-Bus: ermöglicht Meßgeräte, Anzeigen, Schalter, etc. einer Leitwarte,eines Labors etc., miteinander zu verbinden

Büro-Bus: erschließt Büro-Bereiche für die kommunikationstechnische Verknüpfungzwischen Rechnern in Form von LAN´S (Local Area Network)

Prozeß-Bus: erschließt größere Anlagen, wie z. B. eine Fabrik oder sonstige Groß-anlagen zwecks Datenaustausch zwischen verschiedenen Maschinen,Steuerungsgeräten, Rechnern etc. unter rauhen Einsatzbedingungen,wie z. B. die Feldbussysteme


Definition und Funktionsprinzip eines Feldbusses

Ein Feldbus ist ein bidirektionales, busfähiges Kommunikationssystem, um Informationen zwischen Feldgeräten und Leitsystemen in der Warte auszutauschen.

Funktions-Prinzip:

Ein Feldbus-System besteht aus einer Zentraleinheit und einer größeren Anzahl von sogenannten BUS-Adaptern. Es dient dazu, Sensoren und Aktoren wie Temperaturfühler und elektrische Antriebe mit speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) bis hin zu Prozeß- bzw. Leitstandrechnern zu verbinden. Der Feldbus stellt somit Verbindungen von den Meß- und Regelgeräten der untersten Feldebene zu den übergeordneten Kommunikations-Systemen her.

Im Feldbuskanal werden die Informationen der einfach abtastenden Sensoren/Aktoren zyklisch in das Automatisierungsgerät in Echtzeit übertragen und von dort wird das Steuerungsgerät in gleicher weise angesprochen wie bisher.

In Deutschland haben sich 2 Standards für Feldbus-Systeme etabliert, und zwar der PROFIBUS und der INTERBUS S (mehr als 130 Hersteller in Deutschland). In Frankreich, Italien und Großbritannien setzt sich dagegen der FIP(Flux Information Processus)-BUS und in Japan der Zellbus FAIS durch.

Der PROFIBUS wird vom SIEMENS-Konzern unterstützt, welcher seinen Partnern das DP-Protokoll(dezentrale Peripherie geöffnet hat)


Grundsätzliches bei BUS-Systemen

Die Leistungsfähigkeit eines Bus-Systems wird ausgedrückt in:

maximale Übertragungsrate

maximal überbrückbare Entfernung

maximale Teilnehmerzahl

wird bestimmt von: der Qualität der Busleitung

elektrische Eigenschaften der Busankopplung

Umgebungsrandbedingungen (Störfelder) und

Datensicherungsprotokolle

Teilnehmerverfahren

Bus-Systeme weisen grundsätzlich immer die gleiche Verbindungsstruktur auf, und zwar in folgender Form:Es existiert nur ein einziger Übertragungsweg; dieser kann aus elektrischen Leitungen, Lichtleitern oder einem Funk- bzw. Infrarot-Kanal gebildet sein. Alle Teilnehmer sind an diesem einen Übertragungsweg angekoppelt

Für die Organisation der Benutzung des Busses durch die verschiedenen Teilnehmer gibt es alternative Verfahren wie:Die Übertragungen der Teilnehmer werden "nacheinander" abgewickelt. Dies geschieht, indem das gemeinsame Übertragungsmedium Bus zeitlich gestaffelt den Teilnehmern zur Verfügung gestellt wird (Zeitmultiplexverfahren). Jeder Teilnehmer erhält einen eigenen Frequenzbereich für seine Übertragungen zugeordnet (Frequenz-Multiplex).

Es gibt eine ganze Reihe unterschiedlicher Zeitmultiplex-Verfahren, wovon die wichtigsten sind:Zuteilung mit festem Zeitraster: Der Bus wird sequentiell allen Teilnehmern für eine bestimmte Zeitspanne zugeteilt. Die Zuteilung erfolgt unabhängig davon, ob der Teilnehmer den Bus in diesem Augenblick benötigt oder nicht. Die Länge einer Übertragung ist durch die feste Zuteilungsdauer gegeben. Bei längeren Nachrichten müssen dem Teilnehmer mehrere Zeitabschnitte zugeordnet werden. Es gibt typischerweise einen schlechteren Datendurchsatz aber ein gut kalkulierbares Antwortzeitverhalten.Bedarfsabhängige Zuteilung: mittels einer zusätzlichen Instanz bzw. Technik wird der Bus jeweils gemäß den vorliegenden Übertragungswünschen zugeordnet(FIFO + Eilbedarf)


Feld-BUS

Schema einer Steuerungskonfiguration mit einem Feldbus

Visualisierung

VisualisierungMaterialfluß-

RechnerLagerverwaltungs-

Rechner

HOSTDispositiveEbene

Leitebene

Prozeß-Ebene

OperativeEbene

SPS-FTS

Feldbus-konzentrator

Rollenbahn

Tragkettenförderer

Scanner

SPS-Regalvorzone

SA-BUS

SPS-Regal-bediengerät


Neuer Standard: IDA


Entwicklungstrends in Netzwerken


Computer-Netzwerke im Wohnhaus


Struktur für eine Büro-Vernetzung


Strukturierte Verkabelung im Industriebereich


Vernetzte Informationsflüsse zwischen den betrieblichen Abteilungen

KostenrechnungKostenrechnung

KonstruktionKonstruktion

VertriebVertrieb

Arbeits-planung

Arbeits-planung

Material-wirtschaft

Material-wirtschaft

Materialab-rechnung

Materialab-rechnung

Fertigungs-lenkung

Fertigungs-lenkung

Maschinen-steuerung

Maschinen-steuerung

LagersteuerungLagersteuerung Transport-steuerung

Transport-steuerung







Lohnab-rechnung

Lohnab-rechnung



EinkaufEinkauf


Kennzeichnend für die aktuelle Entwicklung von IuK-Systemen

• Weltweite Vernetzung der EDV-Systeme

• Gestaltung von offenen Strukturen

• EDV-Systeme mit hierarchischem Aufbau

• zunehmende Automatisierung von Produktion, Logistik und Verwaltung

• Normierung/Standardisierung von Schnittstellen, Datensätze und Dateninhalte

• Verwendung standardisierter Software für die Verwaltung und für die Kommunikation

• Verwendung von Individual-Software für optimierende Steuerungen (Produktion, Logistik)


Kommunikations-Netzwerke

1. LAN = Local Area Network: im Büro, Verwaltung

2. Feldbus = LAN für rauhe Umgebungsbedingungen, z. B.: in der Produktion und in automatisierten Logistik- systemen

3. MAN = Metropolitan Area Network: z. B. City-Netze

4. WAN = Wide Area Network: z. B. das Internet


Techniken für die digitale Datenübertragung

Technik/Übertragungsverfahren Datentransfer:

1) Standard-Digital-Telefon-Leitung(Analog) 56 kbps

2) ISDN = Integriertes Service Dienstleistungs-Netzwerk 64 kbps

3) ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line 768 kbps / 8 Mbps

4) Datex M = Metropolitan-Daten-Netzwerk bis 150 Mbps

5) ATM = Asynchronous Transfer Mode bis 1.000 Mbps


Einsatzprinzip eines Modems

Quelle: connect 3/93

digital

digital

analog

analog

Modem

V24-Schnittstelle

Modem

V24-Schnittstelle

Modem=Modulator + Demodulator


Telekommunikations-Netze der Telekom

Bezeich- nung

Beschreibung Kommunikations-Medium

Endgeräte Übertragungs-Geschwindigkeit

Telefon

Übertragung von Sprache und von digitalen Daten per Modem

Fernsprechnetz Fernsprechnetz

Telefon Rechner mit Modem

bis zu 56000 Baud

Telex Fernschreibverfahren Fernschreibnetz Fernschreiber 50 Baud Telefax Fernkopieren Fernsprechnetz Fax-Geräte

PC-FAX-Modem bis 14.400 Baud

Teletex Textkommunikations-Dienst Fernsprechnetz Schreibmaschine Textsystem, PC

bis zu 2400 Baud

Datex-L

Datenfernübertragung mit Leitungsvermittlung

spezielles Wählnetz mit Daten-Vermittlungs-Stellen

Rechner

bis zu 64 kBaud

Datex-P

Datenverarbeitung mit Paketvermittlung

spezielles Wählnetz über Daten-Vermittlungs-Stellen

Rechner

bis zu 64 kBaud

Direktruf

feste Direktverbindung fest geschaltete "Standleitung"

alle zugelassenen Geräte

bis 1,9 MioBaud

ISDN

Breitband-Datennetz mit digitalen Übertragungs-verfahren

neues digitales Fern-melde-Netz (nicht überall eingerichtet)

alle zugelassenen Geräte

bis zu 64 kBaud bis 2 Mbps

Datex-M Hochgeschwindigkeitsdaten-Übertragung

spezielles Datennetz Rechner 64 kbps bis 420 Mbps


Merkmale von ISDN

ISDN = Integrated Services Digital Network oder integriertes Dienstleistungs-Netzwerk

- Mehrfach-Rufnummern (Endgeräteauswahl)- schnellerer Verbindungsaufbau (ca. 1,5 sec.)- Parken, Makeln, Halten- Anklopfen- Rufnummernübermittlung- Konferenzschaltung (bis 10 Teilnehmer)- Anrufweiterschaltung- Umstecken am Bus (patchen)- geschlossene Benutzergruppen- Übertragung von Steuerinformationen- automatischer Rückruf, Anrufliste- Gebührenanzeige


ISDN fürs „Home-Office“

PC mit ISDN-Karte

Fax

Notebook

Modem

Anrufbeantworter

Telefon 2

Telefon 1

Telefonanlage (a/b-Wandler) analog

NT 2 x S0digital


Was ist ADSL?


Kosteneinsparung per ADSL


Anforderungen durch ADSL


Literaturhinweis zu ADSL


Netz-Zugänge von Datex-M


Funktionsprinzip von Datex-P und ATM

Daten-ver-mitt-

lungs-stelle

Daten-ver-mitt-

lungs-stelle

Daten desVersenders A

Daten desVersenders B

Daten desVersenders C

Asynchronous Transfer Mode (ATM) ist eine Technik, bei der der Datenverkehr in kleine Pakete, Zellen genannt, mit fester Länge (53 Byte) codiert und über asynchrones Zeitmultiplexing übertragen wird


Paketvermitteltes Netz - Datex-P (T-Online)

18.200 bits/s

= Zeichen

DVST-P DVST-P

PAD

DVST-P=Datenvermittlungsstelle mitPaketvermittlungPAD =Packet Assembly/Dissambly Facillity(Anpassungseinrichtung)

54.000 bit/s

4.800 bit/s 64.000 bits/s

= Datenpakete

9.600 bits/s

Das paketvermittelte Netz nutzt dieLeistungskapazität besser aus und ermöglichthöhere Übertragungs-raten


Volumen und Dauer von Datenübertragungen

Anwendungen Volumen Zeit (64 kbps) Zeit (10 Mbps)

Layoutseite 6 Mbyte 15 min. 6 sek.

Röntgenbild 8 MByte 20 min. 8 sek.

Computertomographie 0,5 MByte 1,3 min. 0,5 sek.

Zeitungsseite 30 MByte > 1 Stunde 30 sek.

CAD-Datei 1 - 5 MByte 3 - 13 min. 1 - 5 sek.

Chipentwicklung 10 MByte 26 min. 10 sek.

Computersimulation 1 - 2 GByte ungeeignet 33 min.

Computeranimation 1 - 6 GByte ungeeignet 20 - 60 min.


Anwendungsbereiche medizinischer Datennetze


Die ATM-Technik

Der Kern der Architektur des Asynchronous Transfer Mode (ATM) ist die “Zellenvermittlung” (Cell Switching), welche ein Multiplexen von vielen logischen Kanälen auf einen einfachen physikalischen Kanal ermöglicht.

Bei ATM werden auf jedem Übertragungsabschnitt ununterbrochen Pakete (Zellen) fester Länge übertragen. Die Zellen bestehen aus 48 Bytes für Nutzinformationen und 5 Bytes für den Zellkopf.

Zelle

Übertragungsrichtung

Nutzinformationen48 Bytes

8 1 3 16 8 4

HEC P0LT VCI VPI GFC

CLP

Zellkopf(5 Bytes)


Das ATM-Konzept

Der Asynchronous Transfer Mode (ATM) ist ein digitales paketorientiertes Transport- und Vermittlungsverfahren für Sprache, Text, Daten und Bilder. Die am Anfang einer Verbindung stehenden Digitalsignale werden in einheitliche Pakete von 48 Byte Länge (der "Nutzlast") unterteilt und jeweils mit einem Adreßkopf (5 Byte) versehen. Mittels dieser Adresse bahnen sich die Pakete ihren Weg durch die Vermittlungsstellen selbst, um beim Zielteilnehmer wieder zu einem kontinuierlichen Bitstrom zusammengefügt zu werden.

Die ATM-Zellen können mit Lastwagen einer Spedition verglichen werden, deren Fahrer (der "Adreßkopf") die Route zum Zielort flexibel entsprechend der Verkehrslage wählt. Im Idealfall spielt, wie im Container-Stückgutverkehr, die Art der Nutzlast keine Rolle mehr - welchen Charakter die Informationen haben, die von den ATM-Zellen zwischen Ortsvermittlungen, Mobilfunk-Basisstationen oder Datenbanken transportiert werden - ob Bild, Daten, Sprache oder Text, ist für die Übertragung unerheblich.

Erst mit ATM-Technik wird das universelle Netz für schmal- und breitbandige Anwendungen Wirklichkeit. Die Dienste werden von den Übertragungsverfahren entkoppelt: Neue Dienste benötigen keine neuen Netze mehr


ATM

HIGH-SPEED-NETWORKING

ATM: Hohe Übertragungs-Kapazität und einsetzbar im lokalen Netz sowie im Weitverkehrbereich

10-3 10-1 10 100 1000km1

155

100

16

10

1

MBit/Sekunde

Rechner-bus

MAN

schnelles LAN(FDDI)

LAN's

Bridges, Router, Bridge/Router

X.25 und/oder Frame Relay


Privatisierung staatlicher Telefongesellschaften

1982: In den USA beginnt die Entflechtung von AT & T. Regionale Telefongesellschaften entstehen. Der Wettbewerb bei Mehrwertdiensten führt zu besserem Angebot und niedrigeren Preisen.

1984: Großbritannien folgt dem Beipiel der USA. An der Börse werden 51 Prozent der Anteile von British Telecom verkauft, die 1980 aus dem öffentlichen Postunternehmen ausgegliedert wurde. Mercury Communications, Tochter von Cable & Wireless, mausert sich zum Konkurrenten.

1985: Die Japaner ziehen nach. NTT wird zu einer Aktiengesellschaft. Die zunehmende Konkurrenz beschert Anwendern um bis zu 50 Prozent niedrigere Tarife.

1989: Liberalisierung des Post- und Fernmeldewesens in Deutschland. Hoheitsaufgaben werden nicht mehr von der Post, sondern vom Bundesminister für Post und Telekommunikation wahrgenommen. Wettbewerb auf dem Sektor Telekommunikation wird generell zugelassen. Ausnahmen sind der Telefondienst und der Netzbereich.

1994: Postreform II: Die seit 1989 bestehenden Postbehörden Telekom, Postdienst und Postbank sollen am 1. Januar 1995 in Aktiengesellschaften umgewandelt werden. Die Leistungen sollen nach einer Übergangszeit nicht mehr ausschließlich von den Postunternehmen, sondern auch von privaten Wettbewerbern angeboten werden.


Organisationsstruktur von Post und Telekom

Bundesregierung

Bundesministeriumfür Post und

TelekommunikationRegulierungsrat

Bundesanstalt fürPost und Telekom-

munikation (Holding)

Deutsche Post AGDeutsche

Telekom AGDeutsche

Postbank AG


Stromversorger als Anbieter von „Datenautobahnen“


City-Netz

City-Netz-Betreiber

Beispiel für ein City-NetzT

ele

kom

An

de

re N

etz

e

SDH = Synchrone Digital Hierarchie, ATM = Asynchroner Transfer-ModusFR = Frame Relay, SMDS = Switched Multi-Megabit Data Service

City-NetzKnoten

Kunde A

SD

H

155Mbit/s

Nebenstellen-anlage

Vermittlungs-stelle

ATM, SMDS, FR10...34 MBit/s

2 MBit/s34 MBit/s155 MBit/s

Frame RelayEthernet10 ... 34 MBit/s

384 KBit/s128 KBit/s

City-NetzKnoten

Kunde B

SD

H155

Mbit/s

Router

Multiplexer

10..34 MBit/s

Max. 2 MBit/s


Beispiel für einen City-Netz-Betreiber


Zusammenwachsen von Sprach- und Datennetzen

Veränderung bei derInformationsübertra-gung im Laufe der Zeit

Auch in Zukunft vorhandene Medien

FaxTelexFax

TelexAllein-stehende

PCs

Allein-stehende

PCs

E-MailEDI

E-MailEDI

Local Area NetworksClient-Server-SystemeLocal Area Networks

Client-Server-Systeme

PapierPapier

Wide Area NetworksMetropolitan Area Networks(Terrestrisch/Funk/Satellit)

Wide Area NetworksMetropolitan Area Networks(Terrestrisch/Funk/Satellit)

Großrechner-

systeme

Großrechner-

systeme ATMnur imWAN-Back-bone

ATMnur imWAN-Back-bone

GlobaleSprach-Daten-Video-

Integration

(ATM)

Value- Added-Markt

VideoVideoVideo /TelefonConferencing

Video /TelefonConferencing

Digitale Sprach-übertragung

Digitale Sprach-übertragungAnaloge

Sprach-übertragung

Analoge Sprach-

übertragung

Massen- markt

Vergangenheit bis ca. 1990 Gegenwart Zukunft ab ca. 2000(X.25-Zeitalter) (TCP / IP-Zeitalter) ( ATM-Zeitalter)


Das ISO/OSI-Schicht-Modell


Technische Bausteine von OSIUnternehmen A Vertragsbeziehungen Unternehmen B

Pragmatik Pragmatik

Anwendungsbezogene FunktionAktions-/Reaktions-Muster(z.B. Rückmeldungen bei Autorisierungsanfragen)

Semantik SemantikKommunikationssprache

Bedeutung u. Inhalt einer Zeichenfolge (Nachricht): z.B. Vereinbaren v.

Produktschlüsseln

Anwendungs- system

Anwendungs- system

Rechner - Kommunikation

Quelle: Alt, Rainer, Cathomen

Telekommunikationsdienstez.B. X.400

Übermittlungs- dienste

(Schicht 5 - 7)

Übermittlungs- dienste

(Schicht 5 - 7)

Transportdienste(Schicht 1 -4)

Telekommunikationsnetzwerkez.B. DATEX-L/P

Transportdienste(Schicht 1 -4)

SyntaxOrdnung von Zeichen und

Zeichenverbindungen innerhalb einer Nachricht (formale Struktur): z.B.

Datenaustausch UN/EDIFACT

Syntax

OSI = Open System Interface


Übertragungsprotokolle nach IEEE-802-Standards im Überblick

IEEE OSI

Logical link control

OSIData linklayer

Medium access control Physical OSI layer Physical

layer

802.1

802.2

LAN-Reference Modell

802.3

CSMA/CD Ethernet

802.4

Token Bus

802.5

Token Ring

802.6

Metropolitan Area

Networks (DQDB)

IEEE = Institute for Electrical and Electronic Engineers


Multimedia-Komplettlösung für Telekommunikations-Netze

Hauptnetzwerk

Optimized NetworkManagement Network System

Satelliten-KopfstationKabelfernsehen

(Cable TV)

POTS* /ISDN-Netzwerk

intelligentes

NetzwerkATMNetzwerk

Videoserver* Plain old telephone Service

Zugangsnetzwerk

TelecommunicationsManagement Network

Multilink

- Broadcast analog/digital

- Telefon- interakt. Fernsehen- Daten

UTPKoax

FiberHub

Koax

Fiberglas/Koax

(Analoge Telefondienste)

Endgeräte

Telefon

Setop box

TV

DatenNT

UTP

KOAX

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