bis zum Empfänger übertragen. Das dortige Modem wandelt das analoge Signal

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1 Kapitel 4 Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich as Modem zur Kopplung analoger und digitaler Systeme ienste der Telekom Integrated Services igital Network (ISN) igital Subscriber Line (SL) LNs und WNs bieten eine einfache Möglichkeit, aten über die ganze Welt zu verschicken. ber: was macht der Endnutzer zu Hause oder eine Firma, die keinen Netzzugang besitzt? aher: Telefonunternehmen bieten auch atenkommunikationsdienste an, die von jedem genutzt werden können (sogenannte öffentliche Netze). Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 307 ienste zur atenübertragung Jede Telefongesellschaft bietet Kommunikationsdienste an, z.b. die Telekom: atendirektverbindungen (V) auerhaft bereitgestellte digitale Übertragungswege zur aten- oder Sprachkommunikation (Standleitung zwischen zwei nschlüssen, kein vorheriger Wählvorgang) Preise abhängig von Übertragungsgeschwindigkeit und Entfernung Übertragungsraten von 1200 bit/s bis 1,92 Mbit/s, Bitfehlerrate bis zu 10-6 urch mehrere Vs komplexe Zusammenschaltung von Netzen atex-m Zur Kopplung von LNs und Großrechnern besser geeignetes Netz als Vs Man mietet keine Leitungen, sondern Zugangsgeschwindigkeiten zwischen 64 kbit/s und 34 Mbit/s. er Backbone des atex-m-netzes wird dann mit anderen geteilt. er Preis für den Endbenutzer setzt sich zusammen aus einem Grundpreis und einem Preis für das Übertragungsvolumen (vgl. Telefonrechnung). Standleitungen gemeinsamer Backbone Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 309 atenübertragung via Modem atenübertragung über das Telefonnetz: Verwendung eines Modems (Modulator - emodulator) Umwandlung digitaler atensignale in analoge Signale unterschiedlicher Frequenzen (300 bis 3400 Hz, Sprachband). iese werden über das Telefonnetz bis zum Empfänger übertragen. as dortige Modem wandelt das analoge Signal zurück in ein digitales. as Modem verhält sich also für das Telefonnetz wie ein Telefon Zur Modulation werden ähnliche Verfahren wie bei der Funkübertragung verwendet, z.b. QPSK Übertragungsraten bis 56 Kb/s Hohe Fehleranfälligkeit Telefonnetz digital analog digital/analog analog digital Modem Schaltzentrale Schaltzentrale Modem Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 308 ienste zur atenübertragung atex-p Paketvermittelndes WN, wird ausschließlich zur atenübertragung genutzt. variable Bandbreite bis zu 2 Mb/s für die Benutzer Bitfehlerrate 10-9 über 160 n mit je 100 Kanälen (64 kbit/s) in eutschland nbindung an andere Netze möglich T-Online spezieller ienst mit Zugriff auf verteilte atenbanken (z.b. Homebanking) Seiten bestanden anfangs aus Text und einfachen Grafiken (BTX) (ähnlich Videotext) heute auch komplexe Grafiken usw. möglich, sowie erweiterte Zugangs- und Kommunikationsmöglichkeiten ( , WebMail, News, Internet) jedoch immer noch Nutzung des herkömmlichen Fernsprechnetzes über Modem Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 310

2 ienste und Netze Bisher: Netze wurden für einen einzigen ienst geschaffen (Telefon: Fernsprechnetz, Fernschreiben: TX-L, atentransfer: TEX-P) Heute bieten Netze eine breite Palette von iensten an: er Kommunikationsteilnehmer möchte alle ienste aus einer Steckdose ziehen er Netzbetreiber möchte alle Ressourcen wirtschaftlich betreiben (hoher Gewinn, geringer Verwaltungsaufwand,...) ie Vielfalt an Netzen, Netzschnittstellen und Endgerätetypen soll durch ein Netz abgelöst werden, das alle rten der Kommunikation gleich behandelt Integrated Services igital Network (ISN) Integration verschiedener Kommunikationsdienste (Sprache, Fax, aten,...) digitale Kommunikation höhere Bandbreite benutzt existierende Infrastruktur: ISN ist kein neues Netz, sondern Bestandteil des digitalen Fernsprechnetzes Unterschiedliche Standards (Euro-ISN bzw. nationales ISN) Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 311 iensteintegrierendes digitales Netz Pilotversuche seit 1983 Kommerzieller Einsatz einer nationalen Variante seit 1988 Seit 1994 Euro-ISN nschluss von bis zu 8 Endgeräten an den Zwei 64 Kb/s-Kanäle (B-Kanäle) für Nutzdaten Ein 16 Kb/s-Kanal (-Kanal) für die Signalisierung twisted pair analog digital Zwei Varianten: ISN-Basisanschluss ISN-Primärmultiplexanschluss Netzwerkabschluss (Network Termination, ) Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 313 ienste bei ISN Telefon Wichtigster ienst: Sprachübermittlung llerdings mit neuen Leistungsmerkmalen, z.b. Mehrfachrufnummern für einzelne Telefone Übermittlung der Rufnummer an den ngerufenen Umleitung eingehender nrufe auf eine beliebige andere Nummer Einrichtung geschlossener Benutzergruppen reierkonferenz durch nrufen von zwei weiteren Teilnehmern nklopfen, Makeln, Parken zur gleichzeitigen Handhabung mehrerer nrufe Übermittlung von Tarifinformationen, aufgeschlüsselte Rechnungen Umstecken von Endgeräten Computer Netzzugang mit einer atenrate von bis zu 144 Kb/s Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 312 ISN-Basisanschluss Zwei unabhängig voneinander nutzbare B-Kanäle zur Übertragung von Sprache oder aten mit je 64 Kb/s Zwei gleichzeitige Verbindungen möglich Flexible Zuweisung dieser Kanäle an unterschiedliche ienste und Endgeräte Ein separater -Kanal überträgt Signalisierungsinformationen (Rufaufbau, -abbau, Rufnummerübermittlung,...) zwischen Teilnehmern mit 16 Kb/s (wird manchmal jedoch ebenfalls zur atenübertragung genutzt) Konkurrierender Zugriff unterschiedlicher Endgeräte auf den -Kanal urchschnittliche Nutzung des -Kanals durch ein Endgerät in der Regel unter 5% Insgesamt: Kapazität von 144 kbit/s Realisierbar als Mehrgeräteanschluss oder nlagenanschluss Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 314

3 Mehrgeräteanschluss Verantwortungsbereich des Netzbetreibers Leitungsabschluß (100 Ohm) Bus (<100 m) 230 V~ bis zu 8 km Passiver Kommunikationsbus, nschluss durch einen Netzabschluss () er nimmt Protokollwandlung vor, trennt Hin- und Rückrichtung und bildet eine Stromversorgung für vom Netz versorgte Endgeräte Bis zu 12 nschlussdosen, bis zu 8 (ISN-)Endgeräte an einen anschließbar Bis zu 10 Telefonnummern; der billigste nschluss hat 3 Nummern naloge Geräte können über entsprechende dapter ebenfalls angeschlossen werden Mittels Einsatz einer Kleinst-Tk-nlage (Tk = Telekommunikation) können alle angeschlossenen Geräte intern kostenlos telefonieren. Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 315 Beispiel für einen nlagenanschluss ISN- mit zwei ISN-Basisanschlüssen vier analogen Endgeräten einem internen -Bus Kostenfreie interne Kommunikation Bus ( Branch Exchange, PBX) Bus Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 317 nlagenanschluss XX Für kleinere Firmen gedacht Punkt-zu-Punkt-Verbindung für ein Endgerät, z.b. eine private (engl. Branch Exchange, PBX). Mittlerweile werden allerdings auch immer häufiger PCs eingesetzt. Vorteil gegenüber dem Mehrgeräteanschluss: Zuteilung von Rufnummernblöcken, d.h. eine größere Zahl von Endgeräten ist direkt anwählbar. Kombination mehrerer Basisanschlüsse möglich Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 316 Primärmultiplexanschluss nur Punkt-zu-Punkt-Verbindung (PBX) S 2M Schnittstelle < 250m Verantwortungsbereich des Netzbetreibers S 2M -Schnittstelle Für größere Firmen geeignet Nur als nlagenanschluss 30 Nutzdatenkanäle (B-Kanäle, 30 x 64 Kb/s) 1 -Kanal (64 Kb/s) für Signalisierung (damit sind mehr Gespräche parallel möglich) 1 Kanal für die Synchronisierung (64 Kb/s) 30 x 64 Kb/s + 64 Kb/s + 64 Kb/s = 2048 Kb/s nschluss an ein LN möglich Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 318

4 LN-Kopplung via ISN Breitband-ISN Unterschiede zwischen LN und ISN fast unüberbrückbar ISN lediglich als verlängerte Leitung zwischen den Teilnetzen ISN besitzt keine Routing-Funktionalität, Routing muss daher im LN erfolgen ISN übernimmt nur direkte, transparente Kopplung zweier Transport der TCP/IP Nachrichten im Nutzkanal (IP-Tunnel-Verfahren) ISN Verbindung der LNs durch ISN-Festverbindung oder -Wählverbindungen ISN: + Integration von unterschiedlichen iensten in ein gemeinsames Netzwerk + schrittweise Ersetzung aller Spezialnetzwerke + integraler Bestandteil des digitalen Telefonnetzes - keine Integration von Breitbanddiensten - ber: immenser Zuwachs an neuen iensten, Nachfrage von Breitbanddiensten (z.b. Videokonferenz). Breitbanddienste benötigen atenraten bis zu 100 Mb/s beim Endkunden, ISN hat max. etwa 2 Mb/s Breitband-ISN (B-ISN): Hat größere Bandbreite als das normale ISN Zielsetzung entspricht der von ISN, d.h. Integration der unterschiedlichsten ienste in einem Netz Zu Beginn sollte B-ISN eine einfache Erweiterung von ISN sein Hinzufügen zusätzlicher Kanäle mit hoher Kapazität zu existierenden ISN-Kanälen efinition einer neuen Hochgeschwindigkeits-Benutzerschnittstelle weitgehende Beibehaltung der alten 64 kb/s -Protokolle (sofern möglich) a allerdings zu viele Probleme auftraten, hat man TM als Basis verwendet. Festverbindung ist immer verfügbar, aber teuer und Kapitel hat 4: nur atenkommunikation starre Übertragungskapazität im öffentlichen Bereich Seite 319 Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 320 Bewegtbildkommunikation Bildtelefon Breitband-Videokonferenz Videoüberwachung Nachrichtenaustausch Multimedia-Mail okumentenübertragung nwendungsgebiete für B-ISN Nachrichtenabruf Video on demand Rundfunkdienste (Radio, Fernsehen) individuelle Elektronische Zeitungen Teleteaching Zugriff auf atenbanken Informationsdienste atenkommunikation LN-Verbindung C/CM-Verbindung Bildübertragung Nach ISN geht es weiter: igital Subscriber Line (SL) Eigenschaften von SL hoher urchsatz (bis zu 50 Mbit/s) Nutzung herkömmlicher nicht-abgeschirmter Kupferleitungen Kombination aus herkömmlichem Telefondienst (analog/isn) und hochratigem atendienst: nutze auch bisher brachliegende hohe Frequenzen zur Übertragung! atenrate hängt weitgehend von der Übertragungsdistanz und der Qualität der Leitung ab, da die hohen Frequenzen störanfälliger sind automatische urchsatzanpassung bei Störungen Nutzung von QPSK oder erweiterten Verfahren als Modulationsverfahren meist asymmetrische uplex-verbindung (symmetric igital Subscriber Line, SL) Hin zum Kunden Weg vom Kunden Leitungs- own- Upstream länge stream 1,4 km 12,96 Mbit/s 1,5 Mbit/s 0,9 km 25,86 Mbit/s 2,3 Mbit/s 0,3 km 51,85 Mbit/s 13 Mbit/s z.b. analoge Übertragung Breitband-Kanal Trägerfrequenz f Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 321 Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 322

5 Verschiedene Typen von SL HSL (High ata Rate igital Subscriber Line) Hohe, symmetrische atenraten Simultaner Telefonverkehr nicht möglich istanz: 3-4 km Bandbreite: 240 KHz Sendegeschw.: 1,544-2,048 Mbit/s Empf.geschw.: 1,544-2,048 Mbit/s SSL (Symmetric igital Subscriber Line) Einzelleitungsversion von HSL symmetrische atenrate istanz: 2-3 km Bandbreite: 240 KHz Sendegeschw.: 1,544-2,048 Mbit/s Empf.geschw.: 1,544-2,048 Mbit/s SL (symmetric igital Subscriber Line) uplex-verbindungen mit asynchronen atenraten atenrate hängt von der istanz und Qualität der Leitungen ab istanz: 2,7-5,5 km Bandbreite: bis 1 MHz Sendegeschw.: Kbit/s Empf.geschw.: 1,5-9 Mbit/s VSL (Very High ata Rate igital Subscriber Line) uplex-verbindungen mit asymmetrischen atenraten Höhere atenrate als SL, aber kürzere Kabellänge istanz: 0,3-1,5 km Bandbreite: bis 30 MHz Sendegeschw.: 1,5-2,3 Mbit/s Empf.geschw.: Mbit/s Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 323 Verschiedene Typen von SL ownlink-kapazität nwendungen und ienste 6 Mb/s 8 Mb/s 50 Mb/s VSL SL Integrierte Multimediadienste: Internetzugang, Teleworking Teleteaching, Telemedizin, Multimediazugang, Video on demand, kb/s 32 kb/s 2 Mb/s 2 Mb/s SSL HSL ISN Sprachband-Modem Power remote user Internetzugang, Telefonie, Terminalemulation (FTP, Telnet) Kapitel 4: atenkommunikation im öffentlichen Bereich Seite 324