VoIP/NGN-Spezial Sprechstellen und Alarme

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1 Spezialanwendungen von Türsprechstellen bis Fahrstuhlnotruf TCP/IP als gewerkeübergreifende Integrationsplattform Migration vorhandener Anwendungen (Grenzen und Chancen) Dipl.-Ing. Dieter J. Fischer Bereichsleiter Entwicklung Telefonbau A. Schwabe GmbH & Co.KG

2 Ich bin ein VoIP-Telefon! Ich stelle eine Sprechverbindung zu einer hilfeleistenden Stelle her, wenn jemand auf den Notrufknopf drückt.

3 Ich auch! Ich auch! Ich brauche noch einen Lautsprecher oder eine ELA-Anlage, dann kann ich Durchsagen oder Rundsprüche over IP weiterleiten. Ich kann bedient werden wie ein Telefon mit Zielwahltasten und Telefonbuch und habe eine Sprechtaste für Durchsagen wie ein Kommandomikrofon.

4 Ich bin DSL-Router mit integriertem Alarmübertragungsgerät! GPRS General Packet Radio Service Ich übertrage Brandmelde-Alarme (oder Einbruch, Überfall) an die Feuerwehr (oder eine andere hilfeleistende Stelle) und nutze dabei einen DSL-Zugang ins NGN. Falls der nicht zur Verfügung steht, bin ich auch mit einer GPRS-Verbindung über mein eingebautes Funkmodem zufrieden (Alternativweg). NGN Next Generation Network z.b. Feuerwehr

5 Ich bin VoIP-Telefon mit integriertem Alarmübertragungsgerät! Ich stelle eine Sprechverbindung zu einer hilfeleistenden Stelle her, wenn jemand auf den Notrufknopf drückt. Ich stelle eine Sprechverbindung zu einer Servicezentrale her, wenn jemand Informationen benötigt und auf den Info- Taster drückt. Ich melde mich bei der Notrufzentrale, wenn mir jemand ans Blech will oder wenn meine Funktion nicht mehr gewährleistet ist. NGN z.b. 3Splus- Zentrale

6 Das gibt es alles schon und funktioniert auch! Öffentl. ISDN-Netz Backoffice TK-Anlage TAS-Com Gebäude- Automatisierung TARSOS- Server für den Leitstand ULE ELA Anlagen GSM / Funk ULE FreiTel Sprechstellen Öffentl. NGN ULE Intercom- Anlage TAS-Link AZN Aufzugnotruf Sprechstellen TARSOS-Leitstand Aber...

7 Das haben wir schon immer so gemacht... 2-Draht Standleitung Verfügbarkeitsprüfung und Alarmübertragung über Wechselstromschleife (Diodenmelder) Signalfrequenzen (Frequenzmelder) Feuerwehr 2-Draht Standleitung Verfügbarkeitsprüfung über Gleichstromschleife (parallele Sprachübertragung möglich) Modemsignalisierung (z.b. Telim : 10 Baud) Polizei Wählverbindung bei Alarm Verfügbarkeitsprüfung über Routineruf (z.b. alle 24 Stunden) Modemsignalisierung der Alarmquelle AWUG (z.b. Telim : 10 Baud) Wachdienst

8 Da könnte ja jeder kommen... Feuerwehr TCP/IP Polizei Wachdienst

9 Und dann kam dieses Schreiben...

10 Aber was sagen denn die Vorschriften??? DIN EN = VDE EMA DIN Zutritt VdS2463 VdS2465-S1 RS485????? ÜG NSL Übertragungs- Gerät VdS2463 EN54-21:2006 pren VdS2471 VdS2465-S2 Notruf- und Service- Leitstelle AE Alarm- Empfangseinrichtung VdS2463 / DIN14675 VdS2463??? Kontakt- Schnittstelle Einzelmelder BMA DIN DIN VDE EN54-2 EN54-1 Video Notrufsprechtechnik (Aufzug: EN 81-28)

11 DIN EN ; VDE Alarmanlagen - Alarmübertragungsanlagen und -einrichtungen - Teil 1-1: Allgemeine Anforderungen an Alarmübertragungsanlagen Anforderungen der EN (2002-9) Beschreibt unabhängig von der Anwendung (EMA/BMA) Anforderungen an Übertragungsanlagen Definiert für verschiedene Anwendungen Klassen für Übertragungsdauer, Höchstdauer, Zeitspanne für die Weitergabe, Verfügbarkeit Sowie Anforderungen an Übertragungssicherheit -> jedoch keine Aussagen über konkret zugelassene Übertragungswege

12 Nach welchem Grundsatz geht man nun vor? Ist alles verboten was nicht erlaubt ist Oder Ist alles erlaubt, was nicht verboten ist?

13 Übertragungsweg IP - Einordnung in die Richtlinien Relevante Richtlinie ist die EN Nutzung von IP-Netzen ist an keiner Stelle eingeschränkt (aber eben auch nicht ausdrücklich freigegeben) Übertragungsweg IP wurde bereits in pren aufgenommen: Aussagen: pr EN Sowohl Internet als auch private IP-Netze zur Alarmübertragung nutzbar IP-Netz darf auch für weitere Anwendungen genutzt werden Keine Notstromversorgung für Netzkomponenten erforderlich Zur Sicherstellung der Übertragungssicherheit müssen Verschlüsselungs- und Authentifikationsalgorithmen eingesetzt werden Bei Alarmübertragung via IP ist ein Ersatzweg erforderlich

14 Et kütt wie et kütt! Feuerwehr TCP/IP Polizei Langfristig verfügbar (hoffentlich) Kostengünstiger Standard Ausgereifte Technik Ständige Verfügbarkeitsüberwachung möglich Wachdienst

15 Warum denn nicht...??... einfach das vorhandene AWUG (Automatisches Wähl- und Übertragungsgerät) behalten und über einen VoIP-DSL-Router an das NGN anschließen? NGN z.b. Notrufleitstelle AWUG Standard-DSL-Router mit VoIP- Telefonfunktion Übertragungsgerät für den herkömmlichen analogen Telefonanschluss Weil es nicht zuverlässig funktioniert!!!

16 Ja, warum nicht? Kurzer Ausflug in die technischen Grundlagen: Melder signalisiert Alarm AWUG TELIM Sendet Alarmmeldung als Folge von Tönen (Modem V.21 / V.22) VoIP- DSL- Router UDP/IP Schickt alle 20 ms ein Paket mit einer Folge von 160 Spannungswerten (G.711) oder weniger (Kompression G.729), die von der Analogleitung abgegriffen wurden NGN Bei jedem verlorenen oder zu spät ankommenden Paket fehlen ursprünglich übertragene Informationen Die Sprache wird bei fehlenden Paketen nur geringfügig gestört, Modemsignale werden aber unbrauchbar! Bei Kompression (G.729 etc.) werden Modemsignale systembedingt fehlerhaft wiedergegeben!

17 Et hätt noch immer jot jejange? Bei herkömmlichen Aufzugnotrufsystemen wird zunächst per Modem/Tonfolgen Standort und sonstige Informationen übertragen, bevor die Sprachverbindung durchgeschaltet wird! Aber: Modemsignale werden über VoIP nur unzuverlässig übertragen! Das Notrufsystem muss auch noch funktionieren, wenn die Stromversorgung ausgefallen ist! Aber: Die Notstromversorgung vom Amt gibt es nicht mehr! Notrufzentrale Analog 2-Draht (a/b) Notrufeinheit + Übertragungs- Einrichtung + USV Aufzug- Steuerung Schleppkabel TCP/IP Kommunikationsnetz (Internet) DSL Anbindung über Netzwerkanschluss

18 Hilfe! - Der Aufzug steht... Auslösung eines Notrufs im TCP/IP-Netz Sprechstelle Übertragungs- Einrichtung Notrufeinheit Manuelle Notrufquittierung Trennen der Notrufverbindung über manuellen Quittungstaster an der Notrufeinheit Service-Leitstelle Filter auf Technische Alarme TCP/IP Alarmmeldung Verbindungsaufbau für Sprache TCP/IP Alarmmeldung TCP/IP Datenverbindung TCP/IP VoIP (UDP/IP) invite Kommunikationsnetz TCP/IP Alarmmeldung Verbindungsaufbau für Sprache TAS-Link AZN Automatische Sprachansage Der Alarm erzeugt einen Meldungsdatensatz Es wird eine Meldung über TCP/IP an die Service-Leitstelle gesendet. Kontrolle der Notruf-Bearbeitung ist unabhängig von einer Sprechverbindung. Technische Alarme können gegenüber echten Notrufen in der Leitstelle ausgefiltert werden. Der Alarm löst parallel einen Verbindungsaufbau über VoIP aus: Die Sprechstelle bekommt die automatische Sprachansage eingespielt bis die Verbindung zur Notrufzentrale steht. Es erfolgt ein Anruf über VoIP (SIP) direkt bei der Notrufzentrale. Datenverbindung Sprechverbindung Notruf- Auslöse- Einrichtung mit Anzeige Fahrkorb automatischer Verbindungsaufbau für Sprache Notruf- Zentrale Tasten- Auswertung TAS-FreiTel Tastenmeldung und Signalisierung Notrufsystem gem. EN 81-28

19 Überbrücken Brücken alle Untiefen? ISDN S0 ISDN S2M ISDN S0 ISDN S2M Audio 4-Draht Audio 4-Draht ISDN ist TDM-Technik (TDM = Time Division Multiplex): Mehrere Sprachkanäle (B-Kanäle) werden nacheinander übertragen Die Zeittaktung erfolgt zentral (Synchrone digitale Hierarchie) Die Zeitverzögerung zwischen Sender und Empfänger ist vorhersehbar Die Signalisierung (Klingeln, Hörer abnehmen, Wählen) erfolgt in einem speziellen Zeitschlitz (D-Kanal), jedoch wie ein Datensatz in einem Datennetz TDM-over-IP bildet dieses Verhalten in IP-Datennetzen nach: Mehrere Sprachkanäle (B-Kanäle) und mehrere Zeitschlitze werden in einem IP-Datenpaket zusammengefasst. Die Signalisierung (Klingeln, Hörer abnehmen, Wählen) wird protokoll-unabhängig als normaler Datensatz im IP-Netz übertragen Jein (TDM-over-IP ist nur eine Sonderform von VoIP): Für Sprache ja für Modemdaten vielleicht!

20 Typischer Anwendungsfall für eine Brücke: Anbindung einer Funkbasisstation Polizei Feuerwehr Taxifunk EVU Brückenkopf rechts: Macht aus Mikrofon- und Lautsprecherleitung eine VoIP-Verbindung 4-Draht- Analogleitung ULE NF audio Leitstand xdsl/lan Funk- Basisstation 4-Draht- Analogleitung NF audio ULE xdsl/lan NGN Brückenkopf links: Macht aus der VoIP- Verbindung eine Mikrofonund Lautsprechernachbildung NGN statt Standleitung ULE ermöglicht den Betrieb von Funkbasisstationen, die bisher über Standleitungen an einen Leitstand angebunden waren, über das NGN (Next-Generation-Network).

21 Wat fott es, es fott... AWUG Herkömmliche Alarmwählgeräte mit Modem- oder Tonsignalisierung funktionieren mit Consumer-DSL- Routern nicht mehr zuverlässig!... oder doch nicht? TAS-IPcov übersetzt Modemtöne so, dass sie neben VoIP übertragen werden können.

22 Et bliev nix wie et wor oder Die Zukunft hat schon begonnen! GPRS Alarm- Übertragungsgerät Datennetze NGN Alarm- Empfangszentrale Übertragungsweg IP in der Alarmübertragungs- und Sicherungstechnik: Die Nutzung von IP-Netzen in der Sicherheits- und Notruftechnik ist bereits stark verbreitet Herkömmliche Techniken sind nur bedingt migrierbar Auf neue Übertragungstechnik angepasste Systeme bieten zusätzlichen Nutzen (z.b. Mehrfachnutzung der IP-Verbindung für Zustandsüberwachung, Sprache, Video und weitere Gewerke ) Mit GPRS/UMTS sind Ersatzwege neben DSL für die hochwertige Alarmübertragung etabliert und breit verfügbar

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