Weltweite Telekommunikation einer Grossbank...internationale Standard von allen involvierten...

KRIEG IM AETHER

Vorlesungen an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürichim Wintersemester 1989/1990

Leitung:Bundesamt für Übermittlungstruppen

Divisionär J. Biedermann, Waffenchef der Übermittlungstruppen

Weltweite Telekommunikationeiner Grossbank

Referent: Ulrich Rimensberger

Diese Vorlesung wurde durch die Stiftung HAMFU digitalisiert und alsPDF Dokument für www.hamfu.ch aufbereitet.

Weltweite Telekommunikation einer Grossbank - Vorlesung Krieg im Aether 1989/1990 (ETH Zürich) HAMFU History

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WELTWEITE TELEKOMMUNIKATIONEINER GROSSBANK

U. Rimensberger, Dipl. El. Ing. ETH

INHALTSVERZEICHNIS

1. Die Bank - eine Informationsfabrlk

Die Strategie

3. Entwicklung der Netze

4. Technologische Entwicklung

4.1 Interkontinentale Leitungen

4.2 Digitalisierte Sprache

5. UBINET III

6. UBINET III: Technische Lösung

6.1. Digitaler Backbone

6.2. Digitale Sprache

6.3. Paketvermittlung

7. UBINET III: Organisation

7.1. Network Control

8. Ausblick

9. Quellenangaben

Adresse des Autors:

U. RimensbergerSchweizerische BankgesellschaftPostfach

8021 Zürich

"Krieg im Aether", Folge XXIX, 1990

52162



1. DIE BANK - EINE INFORMATIONSFABRIK

Das moderne, weltweite Bankgeschäft bewirkt zunehmend eine Verschiebung von physischen Werten wieGeld, Gold oder auch Wertpapieren hin zu Informationen, Informationen über diese Werte. Sogar dieBelege und Dokumente werden elektronisch übermittelt, z.B. beim Telebanking, Videotex, EDI (Elec-tronic Data Interchange). Die elektronischen Informationen werden in grossen Datenbanken gespei-chert (sozusagen dem Geldtresor von heute) und weltweit über Telekommunikationsnetze übermittelt(sozusagen den Werttransporten von heute).

Wir leben in einer Informationsgesellschaft! Die Informatik wird bereits als vierter Grundfaktorder Wirtschaft - nebst Arbeit, Boden, Kapital - bezeichnet. In der Schweiz lag der Anteil der Be-schäftigten in diesem Sektor bereits 1980 über 50 % (Dr. F. Mühlemann, Generalsekretär EVED ander OECD Tagung Nov. 1985). In den USA zeigt sich ein ähnlicher Verlauf, wie die folgende Figurzeigt (Quelle: IBM Exhibit).

Bild 1 Distribution of Human Resources

Was hier allgemein ausgesagt wurde, trifft ganz speziell für das Bankgeschäft zu. Real Time Sy-steme, weltumspannender Handel und elektronische Dienstleistungen produzieren immer grössere Kom-munikationsströme: die Bank ist bithungrig und bandbreitenfressend. Für die Geschäftsabwicklungwerden immer mehr Informationen in immer kürzerer Zeit benötigt. Im internationalen Devisenhandelzum Beispiel wird über ein Geschäft in wenigen Sekunden entschieden. Dazu müssen alle erhältli-chen Informationen aus den verschiedensten Quellen rund um die Welt rechtzeitig an den Arbeits-platz des Händlers - den Entscheidungsort - gebracht werden. "Competing in Time" (1) ist es, washeute das Bankgeschäft charakterisiert. Hochleistungs-Telekommunikationsnetze sind die Waffe indiesem Kampf um Informationsvorsprung.

Bild 2 Information - der Wettbewerbsfaktor im globalen Geschäft



2. DIE STRATEGIE

Im Rahmen einer Task Force wurde 1985 die Telematik-Strategie der SBG erarbeitet und seither inverschiedenen Schritten neuen Anforderungen angepasst. Sie besteht aus den drei Pfeilern:

- operationelle Datenverarbeitung in der Schweiz auf Basis UNISYS und Nixdorf

- Systeme für das internationale und globale Geschäft, den weltweiten Effekten- und Devisenhandelsowie Führungs- und Informationssysteme, auf Basis IBM und DEC

- UBINET als gemeinsames Transportnetz für alle EDV-Systeme sowie Sprache, Telex, Bild etc.

IBM UNISYS DEC WANG BASIC VALUE ADDEDSERVICES SERVICES

Bild 3 Das gemeinsame Transportnetz UBINET

Zur Erarbeitung einer entsprechenden Telekommunikationsstrategie wurden intensive Studien durch-geführt. Die führenden Hersteller der Welt, u.a. AT+T, Ericsson, IBM, NEC, Northern Telecom undSiemens trugen mit ihren Systemvorschlägen dazu bei. Aufgrund der Evaluation legten wir unsschliesslich fest auf eine offene Architektur mit öffentlichen Standards:

- OSI Standards soweit möglich- X.25 als gemeinsamer Standard für die Datenkommunikation- ISDN als Schnittstelle zum öffentlichen Telefonnetz

Für die Realisierung wurde grosses Gewicht gelegt auf die vier Faktoren Zuverlässigkeit, Sicher-heit, Leistungsfähigkeit und Kosteneinsparungen. Wegen der fast totalen Abhängigkeit der Bankwerden von ihren Informationssystemen ausserordentliche Anforderungen an die Verfügbarkeit ge-richtet. Von Uebermittlungsnetzen erwartet man sogar eine Verfügbarkeit in einer Grössenordnungbesser als von Computersystemen, z.B. 99.99 % für die Rechenzentrenverbindungeni

Das weltweite Wachstum der Bank fordert laufend leistungsfähigere Netze. In der Folge stiegen na-türlich auch die Fernmeldekosten; trotz stetigen Bemühungen um Kosteneffizienz. Der Betrieb desUBINET in Form eines "Profit Centers" und konsequente Weiterbelastung der Dienstleistungen an dieBenützer sind ein grosser Schritt in Richtung Kostenkontrolle und Kostenbewusstsein.

Kosten

Sicherheit

Bild 4 Herausforderung in vier Dimensionen

Der Schutz der übermittelten Informationen vor unbefugtem Zugriff - reine Abhorch oder aktiveVeränderung - ist für eine Bank von grosser Wichtigkeit. Grundsätzlich werden deshalb alle Lei-tungen chiffriert.



3. ENTWICKLUNG DER NETZE

Die SBG hat bereits früh die strategische Bedeutung eines eigenen, weltweiten Telekommunikations-netzes erkannt. Deshalb wurde das "Corporate Network" unter dem Projektnamen UBINET aufgebaut.Heute befindet es sich bereits in der dritten Generation.

UBINET I wurde, startend im Jahr 1978, als weltweites, privates Sprachnetz aufgebaut, primär für"Hot Lines" für den Devisenhandel, aber auch für den Telefonverkehr innerhalb der SBG. Das Haupt-ziel war Kosteneinsparungen, was auch in grossem Mass gelang dank Multiplex- und Sprachkompres-sionstechniken, d.h. Techniken, die über eine einzige Mietleitung mehrere Gespräche gleichzeitigermöglichen.

UBINET II ist im Gegensatz zum ersten SBG-Netz rein für den Datentransport bestimmt, basierendauf digitaler Uebertragungstechnik. Zuerst zeigte sich der Bedarf im Inland, als das online-Sy-stem "ABACUS" immer mehr Leitungen benötigte. Unter Verwendung gemieteter Leitungen der PTT wurdeeines der grössten, privaten, rein digitalen Netze aufgebaut.

Bild 5 Das nationale, digitale Netzwerk

Als dann, verursacht durch das rapide Wachstum der Bank im Ausland, auch dort kurzfristig grosseDaten-Kommunikationsbedürfnisse entstanden, wurde innert Rekordfrist ein internationales, priva-tes Datennetz aufgebaut. Als Architektur wurde ein X.25-Paketvermittlungsnetz gewählt, da dieserinternationale Standard von allen involvierten Herstellern unterstützt wird. Als Lieferant wurdedie Firma Telenet/USA, in der Schweiz vertreten durch Radio Schweiz AG, gewählt. Nach dem Grund-satzentschluss wurde das Netz in nur gerade 18 Monaten aufgebaut. Es ist in Produktion seit De-zember 1987 und umfasst heute 40 Knotenrechner.

4. TECHNOLOGISCHE ENTWICKLUNG

4.1 INTERKONTINENTALE LEITUNGEN

Die konventionellen Kupfer-Transatlantikkabel stellen analoge Telefonstromkreise zur Verfügung,allerdings mit stark reduzierter Bandbreite und zu hohen Kosten. Das war der Grund, in UBINET ISprachkompressions- und Multiplextechniken einzusetzen.



Ende der Siebzigerjahre begannen Satelliten die stark wachsende Nachfrage zu erfüllen. Ihr Vor-teil lag in der kurzen Bereitstellungsfrist, doch der Nachteil der starken Zeitverzögerung (mind.0.3 sec.) wog stark. Gespräche Uber Satelliten sind fast wie Uber Funk. Eine Konversation überzwei Satelliten-Strecken ist praktisch unmöglich. Zudem ist die Kapazität der Satelliten limi-tiert. Deshalb können Satelliten eigentlich nur als temporäre oder Uebergangslösung gesehen wer-den.

Bild 7 Glasfasern eröffnen neue Perspektiven

Der Bau des ersten transatlantischen Glasfaserkabels brachte dann den Durchbruch: Anfang 1989nahm das TAT-8 den Betrieb zwischen England und USA auf. Glasfaserkabel bringen fast unbeschränk-te Bandbreite, eliminieren das Laufzeitproblem der Satelliten und sind zudem noch äusserst wirt-schaftlich. Zukünftige weitere Kabel, wie das private PTAT1, werden den Preis pro Verbindung nochweiter reduzieren.

Die SBG nutzt konsequent die Vorteile der Glasfaserkabel - Kostenreduktion, Qualität, Wegfall derVerzögerungen - und verwendet sie, wo immer erhältlich.

1983 1989 1990

Cost Erosion Providing Transatlantic Voice Circuits

Bild 8 Bereitstellungskosten für Transatlantik-Sprachkanäle

4.2 DIGITALISIERTE SPRACHE

Die analoge Sprachübertragung auf den interkontinentalen Strecken war qualitativ instabil undnicht zufriedenstellend. Eine echte Verbesserung konnte nur erreicht werden durch Digitalisierungder Sprache. Verwendet werden kann PCM (Puls Code Modulation) mit 64 kbps oder Verfahren mit tie-feren Bitraten. Ausführliche Akzeptanztests mit Hunderten von Händlern zeigten, dass 32 kbpsADPCM (adaptive differential pulse code modulation) als gleichwertig betrachtet wird, weiter-gehende Kompression aber unakzeptabel ist. Die Händler brauchen für ihr Geschäft, wo Sekundenzählen, High Fi-Verbindungen.



Benützer- -1

Akzeptanz

64 kbps 32 kbps 24 kbps 9.6kbps BitratePCM ADPCM VocoderVocoder

Bild 9 Benützerakzeptanz verschiedener Digitalisierungsverfahren

5. UBINET III

Unter Verwendung der neuesten Technologien - Glasfaserstrecken, digitalisierte Sprache - ermög-licht UBINET III zum ersten Mal die volle Integration von Daten, Sprache und Bild auf einem ein-zigen, digitalen, breitbandigen "Backbone". UBINET III löst schrittweise die analogen Leitungenvon UBINET I ab und integriert die digitalen Datennetze des UBINET II. Der erste Release vonUBINET III, ein Mehrmi1lionenprojekt mit den beteiligten Carriern Mercury (GB), Worldcom (USA),KDD (Japan) und PTT (Schweiz), wurde im Herbst 1989 in Betrieb genommen. Er umfasst die StandorteNew York, London, Tokyo, Zürich und Genf.

UBINET III offeriert:

- Link-Services für permanente Datenverbindungen- paketvermittelte Dienste, basierend auf dem Standard X.25- Sprachdienste: Händler-Punkt-Punkt-Leitungen und Telefonie- weitere Dienste wie Videoconferencing, Faksimile oder andere Mehrwertdienste (VANS)

Während die Zielsetzung des ersten UBINET rein Kosteneinsparung war und UBINET II ausschliesslichfür Daten konzipiert war, ist das integrierte UBINET III dazu da, der Bank bedarfsgerecht, kurz-fristig und mit höchster Qualität weltweite, multimediale Kommunikation zu ermöglichen und so dieGeschäftstätigkeit nachhaltig zu unterstützen.

6. UBINET III: TECHNISCHE LOESUNG

Das integrierte Netz UBINET III resultiert aus einer Kombination digitaler Hochgeschwindigkeits-leitungen, digitalisierter Sprache und Paketvermittlungsrechnern.

Multiplexer

Encryption

typ 2 Mbps Circuits

Bild 10 Grundelemente des UBINET III



6.1 DIGITALER BACKBONE

Der Grundbaustein des Netzes ist die gemietete, digitale Leitung mit einer Bandbreite entspre-chend dem ausgewiesenen Bedarf. Die Leitungen sind typischerweise:

innerhalb der Schweiz: • 2 Hbps Mietleitungen der PTT• 64 kbps Mietleitungen der PTT

international: • Mietleitungen der internationalen Carrier• wo immer möglich auf Glasfaserstrecken• Bitraten von 512 kbps bis 2 Mbps

Multiplexer der US-Firma Timeplex (synchrone TDM Multiplexer) teilen die Bandbreite auf in "vir-tuelle" einzelne Mietleitungen mit Bitraten von 50 Baud bis 512 kbps. Da die zahlreichen Telefon-kanäle ausserhalb der kurzen überlappenden Zeitperiode brachliegen würden, wird diese Bandbreitemittels Bandbreitenmanagement an andere Applikationen vergeben, z.B. für grosse Batch-Uebermitt-lungen.

Bild 11 Genutzte Bandbreite für Voice

Zum Schutz der Informationen vor unbefugtem Zugriff werden alle Leitungen, dort wo sie die SBG-Sicherheitszone verlassen, mit Bündelchiffriergeräten von militärischer Sicherheit chiffriert.Dadurch sind automatisch alle UBINET-Services inkl. der Sprache geschützt.

6.2 DIGITALE SPRACHE

Die bestehenden analogen Telefonanschlüsse werden digitalisiert und multiplexiert auf PCM 2 Mbps,durchlaufen einen digitalen Echo-Canceller und werden dann im Timeplex-Multiplexer auf ADPCM kon-vertiert. Dort wo möglich können direkt digitale Trunks auf die Telefonzentrale gebracht werden.

Bild 12 Analoge Telefonleitungen werden digitalisiert undüber den digitalen Backbone übermittelt



PAKETVERMITTLUNG

Die bestehenden Paketvermittlungsrechner von Telenet werden mit den Multiplexern des digitalenBackbone kombi niert, um so die "teuren internâtionslen Leitungen gerneinsäin zu nützen. Ds der Bäck-

bone allerdings über keine Redundanz verfügt, werden zwischen den Paketvermittlungsrechnern dieseparaten Back up Leitungen belassen.

Höchste Verfügbarkeit kann somit erreicht werden. Zudem ermöglicht das Prinzip der Paketvermitt-lung bei einer Unterbrechung automatisch die Pakete, welche unterwegs sind, neu zu übermittelnüber einen anderen Pfad. Aus weitergehenden Sicherheitsüberlegungen verfügt jeder Standort überzwei unabhängige Nodes sowie grundsätzlich über mindestens zwei, völlig getrennte Uebertragungs-weg e .

Bild 13 Basiskonfiguration bestehend aus digitalemBackbone und X.25-Vermittlungsrechner

UBINET III: ORGANISATION

UBINET III als "Corporate Network" der SBG-Gruppen dient allen Geschäftseinheiten weltweit fürderen Kommunikation untereinander und mit dem Hauptsitz. Es wird zentral erstellt, betrieben undunterhalten durch die Abteilung "Telekommunikation", welche zu diesem Zweck als Profit Centerausgestaltet wurde. Das bedingt, dass alle üblichen Funktionen wie Marketing, Tarifgestaltung,Engineering, Produktion, Rechnungswesen etc. wahrgenommen werden müssen.

Bild 14 Organisatorische Elemente der Einheit UBINET

NETWORK CONTROL

Kommando-Zentrale und Einsatzleitstelle ist das Network Control Center, welches zentral in derHochsicherheitszone des RZ's untergebracht ist. Von dort wird das weltweite Netz betrieben, über-wacht, Verbindungen aktiviert und deaktiviert, Störungen festgestellt und die Störungsbehebungveranlasst und geleitet. Dabei kann auf die beteiligten Carrier sowie dezentrale Unterhaltsteamszurückgegriffen werden. Optimale Betriebsabläufe und Eskalationsschemata sind entscheidend füreine rasche Störungsbehebung und damit für eine hohe Verfügbarkeit.

Warum eine zentrale Lösung? Das internationale Netz muss aufgrund der Zeitzonen 24 h verfügbarsein. Eine Weitergabe an das NCC von z.B. Tokyo via Zürich nach New York wäre denkbar. Doch auchdas innerschweizerische Netz muss wegen der automatischen Banken und des Telebanking während 24 hbetrieben werden, d.h. das schweizerische NCC muss während 24 h erreichbar sein. Dazu kommenenorme Kosten für ein NCC sowohl für die technische Infrastruktur als auch für das Fachpersonal.Aus diesen Gründen wurde eine zentrale Lösung gewählt. Allerdings besteht, aus Sicherheitsgrün-den, ein Back up NCC.



Der 24 h-Service kann übrigens aufrecht erhalten werden ohne permanente physische Präsenz desPersonals im NCC, dank modernen Telekommunikationsmitteln diesmal in eigener Sache.

8. AUSBLICK

Zwei Gebiete werden uns in nächster Zeit schwergewichtig beschäftigen: Network Management und Er-halt der internationalen Konkurrenzfähigkeit im Bereich Telekommunikation.

Die hohe Abhängigkeit der Bank von der Informatik sowie die Zunahme der Komplexität der Netze,rufen nach besseren Hilfsmitteln für die Netzüberwachung. Verbesserte Tools, standardisierte Net-work Management Prozeduren und Schnittstellen für heterogene Netze, Expertensysteme und Dokumen-tationssysteme werden benötigt. Bei Beschaffungen zeigt sich bereits heute, dass zwar die Hard-ware- und Leitungskosten rückläufig sind, aber der Kostenteil für die Ueberwachung drastisch zu-nimmt. Evaluationskriterium Nr. 1 ist bereits heute die Ueberwachungsmöglichkeit.

Die Bank, und nicht nur sie, sondern die ganze Wirtschaft, sind angewiesen auf erstklassige Kom-munikationsnetze. Innerhalb der Schweiz stellt uns die PTT derartige erstklassige Netze zur Ver-fügung. Angesichts der Globalisierung der Märkte und im Hinblick auf EG 92 müssen wir uns abermit den besten Fernmeldeinfrastrukturen der Welt messen, um nicht hoffnungslos isoliert zu wer-den. So hoffen wir immer noch, dass das neue Fernmeldegesetz diesem Aspekt hinreichend Rechnungträgt und wenigstens für internationale Netze auf das Monopol verzichtet, was England und Japanmit Erfolg demonstriert haben.

Was wir brauchen, sind die weltweit besten Telekommunikationsmittel zu international konkurrenz-fähigen Preisen.

9. QUELLENANGABEN

1. Competing in TimeUsing Telecommunicationsfor Competitive Advantage

2. Die Zukunft hat gesternbegonnenDie moderne Kommunikations-gesellschaft

3. Implementing Networks inBanking and FinancialServices

4. KommunikationssicherheitBedürfnisse und Lösungs-beispiele eines Anwenders

Peter G. W. Keen Bollinger Publishing Comp., Cambridge MY 1988

Fernsehen DRS Verlag Friedrich Reinhard, Basel 1989

D.N. Chorafas/H. Steinmann Mac Millan Press, London 1988

U. Rimensberger SEV Bulletin 1/1986

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