CSD: Dr. Neuhaus Telekommunikationals Lösungspartner. Ihr Partner für drahtlose und drahtgebundene M2M-Kommunikation

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1 CSD: Dr. Neuhaus Telekommunikationals Lösungspartner Ihr Partner für drahtlose und drahtgebundene M2M-Kommunikation

2 2 Einleitung In der Vergangenheit wurden für die direkte Telefonverbindung meist Wählverbindungen oder Standleitungen über das öffentliche Festnetz der Telefonanbieter genutzt. Im Zuge der Netzmodernisierung wird die Deutsche Telekom und andere Mobilfunkbetreiber damit beginnen, ihr GSM-Mobilfunknetz flächendeckend umzustellen. Hiervon ist der Kommunikationsdienst CSD (Circuit Switched Data) betroffen. Dieser Kommunikationsdienst funktioniert über die Wählverbindung von Teilnehmer (Maschine oder der Sensor etc.), über eine serielle Schnittstelle (auch als COM-Port bezeichnet) mit einem analogen Modem. Dieser Ansatz hat jedoch in der Praxis drei entscheidende Nachteile: Erhöhung Laufzeiten: Bei der Datenübertragen des Datendienstes CSD wir eine Datenverbindung über die Sprachkanäle des Mobilfunks mit der Hilfe eines GSM Modems aufgebaut. Durch die Einführung der neuen IP-basierten Netztechnik wird sich die Round Trip Time (RTT) des Mobilfunknetzes erhöhen. Der schmalbandige Modemdatenstrom ist für diese Verzögerung verantwortlich. Beide Richtungen, sprich vom Sprachkanal auf das IP-Protokoll und zurück sind von dieser Umstellung betroffen. Mangelnde Flexibilität: An jedem Standort muss ein Anschluss an das öffentliche Telefonnetz vorhanden sein, was in vielen Fällen nicht gegeben ist. Außerdem ist der Anschluss an das Festnetz wie der Name schon sagt ortsfest und eignet sich daher nicht für mobile oder spontane Anwendungen. Hohe Kosten: Auch wenn die Kosten für die Telefonie über das Festnetz in den letzten Jahren deutlich zurückgegangen sind, so betrifft der Kostenvorteil in der Regel nur die Wählverbindungen. Standleitungen sind nach wie vor kostspielig. Zudem wird hier stets die Zeit der Verbindung und nicht die effektiv übertragene Menge der Daten in Rechnung gestellt.

3 3 Weiterentwicklung der Datenübertragungstechnologien Diese hat in den letzten Jahren auch für die M2M-Kommunikation neue Möglichkeiten eröffnet, mit denen die Nachteile der mangelnden Flexibilität und der hohen Kosten überwunden werden können und zusätzliche Anwendungsgebiete zu attraktiven Kosten realisierbar sind. Der zentrale technische Aspekt ist die Ablösung der direkten Wähl- oder Standleitungen über das feste oder mobile Telefonnetz durch ein TCP/IP-basiertes Netzwerk via GPRS / EDGE / UMTS. Die Datenübertragung zwischen den Kommunikationsendpunkten findet dabei nicht mehr verbindungsorientiert über eine echte physikalische Punkt-zu-Punkt-Verbindung statt, sondern paketorientiert über eine virtuelle Verbindung. Auf TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) beruhende Netzwerke, sind weit verbreitet. Diese lokalen Netzwerke (Local Area Network, kurz LAN) finden sich in Firmen, aber auch das Internet basiert auf diesem Protokoll. Mobilfunkstandards wie GPRS (General Packet Radio Service) oder UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) bieten auch an Standorten ohne Anschluss an ein lokales TCP/IP-Netzwerk einen Zugang zum Internet und damit zu den Applikationen.

4 4 Wechsel der Basistechnologie und seine Vorteile Flexible Anschlussmöglichkeiten an TCP/IP-Netzwerke Um dieses Ziel zu erreichen, wird für die Kommunikation aller M2M Teilnehmer eine zentrale Vermittlungsstelle eingerichtet: das TAINY SwitchingCenter (kurz TSC). Das TSC übernimmt die Vermittlungsaufgaben der bisherigen öffentlichen Vermittlungsstellen. Alle M2M-Teilnehmer bauen über den jeweils verfügbaren Weg (z.b. LAN, UMTS oder GPRS) eine dauerhafte TCP/IP-Verbindungen zu dieser Vermittlungsstelle auf (diese Verbindungen sind always-on ). Die Daten werden transparent zwischen Applikation und Zentrale übertragen. Die Vermittlung der benötigten Verbindungen übernimmt jetzt das TSC. Ersatz Wahlverbindungen (CSD) Da die Gegenstelle hier nicht fest definiert ist, werden wir gewohnt Rufnummern zur Adressierung verwendet. Im TAINY SwitchingCenter wird dazu für jeden M2M-Teilnehmer eine eindeutige virtuelle Rufnummer definiert, welche die zuvor verwendeten physikalischen Rufnummern ersetzen. So sind alle M2M-Endpunkte über die Rufnummern adressierbar. Ersatz Standleitung Sobald ein M2M-Teilnehmer eine Standleitung (Leased Line) zu einem entfernten Teilnehmer aufbauen will, schaltet das TAINY SwitchingCenter innerhalb des Netzwerks eine entsprechende permanente Verbindung zwischen Applikationen und Zentrale.

5 5 Reduktion der Verbindungskosten Da die schnelle Datenkommunikation inzwischen in nahezu allen Geschäfts und Anwendungsprozessen unverzichtbar ist, steht der Zugang zum Internet weltweit fast flächendeckend zu attraktiven Konditionen bereit. Bei kabelbasierten Zugängen wie DSL (Digital Subscriber Line) dominieren Flatrates die Tarifangebote, so dass die entstehenden Kosten im Voraus genau kalkulierbar, also vorhersehbar eher gering sind. Aktuelle Standards für die Internetanbindung über das Mobilfunknetz wie GPRS oder UMTS unterscheiden sich vom bisher verwendeten GSM vor allem durch die Basis der Abrechnung: Bei GPRS wird nicht mehr nach Zeit, sondern nach übertragenem Datenvolumen abgerechnet, was vor allem für Anwendungen mit häufiger Übertragung kleiner Daten-volumen von Vorteil ist. Für Anwendungen mit größeren Datenvolumen bieten schon zahlreiche Anbieter Flatrates auch über UMTS an. Allen Verfahren (DSL, UMTS, GPRS) gemeinsam ist die Möglichkeit, ohne zusätzliche Kosten eine dauerhafte Verbindung zwischen den Kommunikations-Endpunkten zu gewährleisten. Auch GPRS- oder UMTS-Verbindungen können always-on sein, ohne zusätzliche Kosten zu verursachen. Dieser ständige Online-Modus ermöglicht Anwendungen, bei denen eine Kommunikation startet, ohne dass zuvor explizit ein Weg für die Datenübertragung aufgebaut werden muss.

6 6 Reduktion der Investitionskosten und Investitionssicherheit Reduktion der Investitionskosten Durch die flexiblen Auswahlmöglichkeiten für die Datenübertragung über TCP/IP entfällt der Bedarf für Investitionen in die Leitungsstruktur. Es ist also nicht erforderlich, einen Telefonanschluss bis an den Standort des Prozesses zu verlegen, der Zugang zum Internet kann je nach vorhandener Infrastruktur passend gewählt werden. Investitionssicherheit Mit der Verbreitung des Internets hat sich TCP/IP als Standard der Datenübertragung weltweit durchgesetzt. Auch zukünftige Entwicklungen werden diesen Aspekt berücksichtigen und gewährleisten so eine hohe Investitionssicherheit für die Zukunft.

7 7 Informationen und Ansprechpartner Dr. Neuhaus Telekommunikation GmbH Papenreye 65 D Hamburg Tel.: +49 (40) Fax: +49 (40) Vertrieb: Support: vertrieb@neuhaus.de +49 (40) support@neuhaus.de +49 (40)