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Highspeednetze und ihre Anwendungen

Seminar: Ausgewählte Kapitel der Bankinformatik

Sommersemester 1999

Fachgebiet BWL V - Betriebliche Kommunikationssysteme

Prof. Dr. H. J. Petzold

Thomas Schmitz & Michael Hurler

TU Darmstadt

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Highspeednetze und ihre Anwendungen

Gliederung

• Einleitung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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Highspeednetze und ihre Anwendungen

Gliederung

• Einleitung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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Highspeednetze und ihre Anwendungen

Einleitung

• Höherer Bandbreitenbedarf durch neue Anwendungen

• Sinkende Kosten für den Einsatz von Highspeednetzen (HSN)– Hardware

– Verbindungen

• Erschließung neuer Anwendungs-möglichkeiten

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Gliederung

• Einleitung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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Highspeednetze und ihre Anwendungen

Gliederung

• Einleitung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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Highspeednetze und ihre Anwendungen

Gliederung

• Einleitung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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Highspeednetze und ihre Anwendungen

Gliederung

• Einleitung

• Technologien im Überblick

– Leitungsgebundene Technologien– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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Highspeednetze und ihre Anwendungen

Gliederung

• Technologien im Überblick

– Leitungsgebundene Technologien• ATM

• ADSL

– Drahtlose Technologien

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Gliederung

• Technologien im Überblick

– Leitungsgebundene Technologien

• ATM• ADSL

– Drahtlose Technologien

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ATM

DataData

VideoVideo

Ethernet / Token RingEthernet / Token Ring

ATMATMDataData

VideoVideo

Pakete verschiedener Größe erschweren Übertragung in Echtzeit ...

... im Gegensatz zu Zellen fester Größe!

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ATM: Routing vs. Switching

Routing• Paketvermittlung

• Kein Verbindungsaufbau

• Für jedes Datenpaket Suche nach nächster Station auf dem Weg zum Ziel

• I.d.R. in Software implementiert

Switching• Leitungsvermittlung

• Verbindungsaufbau & Zu-weisung einer Bezeichnung

• Datenpaket direkt an die nächste, bereits festgelegte Station, übertragen

• In Hardware implementierbar

Aufwendig Effizient

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ATM: Die Zelle

Die ATM-Zelle

53 Byte48 Byte Nutzdaten (Payload)

5 Byte Header

1 Byte

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI PT

HECC

LP

VPI

VPI VCI

VCI

VCI

AdressierungGFC

CL

P

Flußkontrolle

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ATM: Service-Klassen

• VBRrt (Real Time Variable Bit Rate)

• VBRnrt (Non Real Time Variable Bit

Rate)

• UBR (Unspecified Bit Rate)

• ABR (Available Bit Rate)

• CBR (Constant Bit Rate)

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Gliederung

• Technologien im Überblick

– Leitungsgebundene Technologien

• ATM• ADSL

– Drahtlose Technologien

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Gliederung

• Technologien im Überblick

– Leitungsgebundene Technologien

• ATM

• ADSL– Drahtlose Technologien

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ADSL• Eigenschaften

– Bitrate in Empfangsrichtung: 1,5 - 9 MBit/s

– Bitrate in Senderichtung: 10 - 640 kBit/s

– Übertragung über eine Kupfer-Doppelader

– Max. Leitungslänge: 2,7 - 5,5 km

Entfernung Empfangsrichtung Senderichtung2000 m 8 MBit/s 800 kBit/s2500 m 6 MBit/s 640 kBit/s4000 m 2 MBit/s 192 kBit/s

• Verfügbar seit Sommer 1999 über die Deutsche Telekom

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Gliederung

• Technologien im Überblick

– Leitungsgebundene Technologien• ATM

• ADSL

– Drahtlose Technologien

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Gliederung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien• GSM

– HSCSD

– GRPS

– EDGE

• UMTS

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Gliederung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien

• GSM– HSCSD

– GRPS

– EDGE

• UMTS

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– 8 Teilnehmer pro Kanal

– Datenübertragung bis 9.600 (14.400) Bit/s

– leitungsvermittelt

– Frequenzbänder: 900 / 1800 / 1900 MHz

– Frequency Division Duplex (FDD) Betrieb

• Wichtigstes von 4 inkompatiblen digitalen Mobilfunksystemen

• Eigenschaften:– zellularer Aufbau mit Zellen unterschiedlicher Größe

• Global System for Mobile Communications

Mobilfunksysteme / GSM

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Frequenz-Engpässe

GSM: HSCSD

• Highspeed Circuit Switched Data

• Time-Slot-Bündelung (max. 6)

• Maximal 65 kBit/s

• Realistisch 19.200 (28.800) Bit/s

• Einführung fraglich

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Frequenz-Engpässe

GSM: GPRS• General Packet Radio Service• Neues Transportparadigma: Paketvermittlung• Internetprotokoll als Grundlage• Dynamische Reservierung von Paketdatenkanälen• GPRS-Nutzer teilen sich Bandbreite für

Datenpakete• Maximal 115,2 kBit/s• Realistisch 57,6 kBit/s• Einführung fraglich

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GSM: EDGE

• Enhanced Data Rates for GSM Evolution• Technisch ab ca. 2001 verfübar• Modifikation des Modulationsverfahrens• Parallelbetrieb mit Standard-GSM• Enhanced Circuit Switched Data (ECSD)

– 64 kBit/s bei 2 Time-Slots

• Enhanced General Packet Radio System (EGPRS)– ca. 400 kBit/s

• Mehr als ein Gespräch pro Time-Slot möglich

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Gliederung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien

• GSM– HSCSD

– GRPS

– EDGE

• UMTS

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Gliederung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien• GSM

– HSCSD

– GRPS

– EDGE

• UMTS

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UMTS - Die nächste Generation

• Universal Mobile Telecommunications System

• Zellulares Mobilfunksystem

• Als weltweiter Standard konzipiert

• Einführung: Japan 2001 / Europa 2002

• Paket- und Leitungsvermittlung

• Interoperabilität mit bestehenden Systemen

• Neues Modulationsverfahren

• Geschwindigkeiten bis 2 MBit/s

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UMTS

• Hierarchischer Aufbau

• Integriertes Dienste-Konzept

• Globale Konfiguration der Dienste

• Virtual Home Environment (VHE)

• Frequenzen ab 2002– 1900 - 1980 MHz– 2010 - 2025 MHz– 2110 - 2170 MHz

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– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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Anwendungen

• Highspeednetze als Backbones– Datenübertragung

– Videokonferenzen-on-Demand

– Application-Sharing

– Sprachkommunikation

– Call-Center-Lösungen auch für Video

• Anbindung mobiler Mitarbeiter– Zugriff auf Dienste des Unternehmensnetzwerks

– Bessere Beratungsqualität im Außendienst durch Konsultation von Experten via Video

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Realisierung von Backbones

• Multiprotocol over ATM (MPOA)

– Ermöglicht gemeinsame Übertragung verschiedener

Netzwerkprotokolle über das gleiche ATM-Netz

– Komplex, da Client / Server-Architektur

– Standard des ATM-Forum

• IP-Switching

– Ermöglicht den Aufbau von IP-Netzwerken über ATM

– Einfache Struktur

– (Noch) nicht standardisiert

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• Einleitung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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Gliederung

• Einleitung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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Deutsche Telekom

• 53 „opened Areas“ in Deutschland

• Bietet über Global One in 18 Ländern Global ATM an

• Portgeschwindigkeiten:2, 34, 155 MBit/s

• Service-Klassen: CBR, VBR, VBR Plus, UBR, ABR (geplant)

• Wähl- (max. 8 MBit/s) und Festverbindung

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Deutsche Telekom: Produkte

• T-ATM über T-DSL– bis zu 6 MBit/s downstream– bis zu 576 kBit/s upstream

• T-ATM-Area– Verbindung innerhalb eines City-Netzes zum

Pauschaltarif– Unabhängig von Anzahl der Verbindungen, der

Verkehrskategorie und der Entfernung– Verfügbar in 8 Städten, 7 in Vorbereitung

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Deutsche Telekom: Preise

• T-ATM Wählverbindungen– Tarifzone German

– 6 - 21 Uhr

– unidirektional

– 8 MBit/s

– CBR: 7,75 DM / Min.

– VBR: 5,43 DM / Min.

– UBR: 1,55 DM / Min.

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Deutsche Telekom: Preise

• T-ATM über T-DSL– Monatl. Grundpreise

• 2 MBit/s down, 192 kBit/s up: 390 DM

• 4 MBit/s down, 384 kBit/s up: 680 DM

• 6 MBit/s down, 576 kBit/s up: 960 DM

– Verbindungsentgelte• unidirektional, 6-21 Uhr, Tarifzone German, VBR

• 3 MBit/s: 2,07 DM / Min.

• 5,6 MBit/s: 3,75 DM / Min.

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MCI WorldCom

• City-Netze

– 13 europäische Städte: London, Frankfurt am

Main, Paris, Brüssel u.a.

– USA: 39 Wirtschaftszentren

– Tokyo, Sydney, Hong Kong

• Portgeschwindigkeiten:

2, 34, 45, 155 MBit/s

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MCI WorldCom

• Service-Klassen: CBR, VBRnrt, ABR

• Festverbindungen

• Preise nach Entfernungszonen

• Monatlicher Mietpreis: Port +

Verbindungen nach Geschwindigkeit

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MCI WorldCom: Produkte

• Produkte– International ATM

• Stellt ATM-Port zur Verfügung• ATM-Installation & -Know How beim

Kunden

– ATM Plus• wie International ATM• Edge Device und ATM-Port werden

installiert, konfiguriert, gewartet

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MCI WorldCom: Preise

• Frankfurt - London, ATM, 3 MBit/s– CBR ca. X TDM / Monat

– VBRnrt ca. X TDM / Monat

– ABR ca. X TDM / Monat

• Frankfurt - New York, ATM, 3 MBit/s– CBR ca. X TDM / Monat

– VBRnrt ca. X TDM / Monat

– ABR ca. X TDM / Monat

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Gliederung

• Einleitung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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Highspeednetze und ihre Anwendungen

Gliederung

• Einleitung

• Technologien im Überblick– Leitungsgebundene Technologien

– Drahtlose Technologien

• Anwendungen

• Marktübersicht ATM

• Zusammenfassung und Ausblick

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Highspeednetze und ihre Anwendungen

Zusammenfassung

• Vorstellung einiger Technologien zur breitbandigen Datenübertragung

• Grober Überblick über mögliche Anwendungen

• Marktübersicht über ATM-Produkte

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Highspeednetze und ihre Anwendungen

Ausblick

• Fallende Preise

• Weiterer Ausbau der Netze

• Verstärkter Einsatz von Anwendungen mit hohem Bandbreitenbedarf

• Neue Technologien– IP über SONET

– IP über WDM

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DISKUSSION