Netze

Jede Art der Kommunikation hat sich im Laufe der technischen Entwicklung ihr eigenes Netzwerk geschaffen. Die Anforderungen der Anwender machte es erforderlich immer neue Kommunikationsnetze zu entwickeln. Die Nutzung der bestehenden Netze für artfremde Anwendungen zeigte schnell die Grenzen auf. Insbesondere synchrone Übertragungssysteme zeigen dabei ihre Schwächen.

Netz der Zukunft

Durch die Konvergenz und Reduzierung der Anwendungen auf die Übertragung als Datenpakete mit dem Internet Protocol (IP), kann man auf alle anderen Übertragungssysteme verzichten. Der beste Weg um Sprache, Daten, Audio und Video zu übertragen wird dem IP-Protokoll zugesagt. Der konsequente Einsatz von IP bietet allen Netzteilnehmern und dem Netzbetreiber selber mehr Flexibilität, Skalierbarkeit Effizienz und niedrige Kosten.
IP hat nur den Nachteil, dass sich belastungsabhängige Verzögerungen und unvorhersagbare Laufzeitschwankungen ergeben können. Die Netzbetreiber sind deshalb nicht in der Lage eine Garantie für die Qualität der Verbindung (Quality of Service) zu geben. Schon gar nicht über Netzgrenzen hinweg. Deshalb antwortet man bei diesem Problem meistens mit Bandbreitensteigerung oder bedient sich Hilfstechniken, wie ATM oder MPLS.

Netzarchitektur

Netzarchitektur

  • Core Network (Kernnetz)
  • Access Network (Zugangsnetz)
  • Customer Network (Lokales Netz beim Konsument)
  • Personal Network (Personen-bezogenes Netzwerk)

Aus Sicht eines Netzbetreibers besteht eine Netzarchitektur aus 4 Stufen. Hier wäre zum einen das Kernnetz des Netzbetreibers (Core Network). Hier werden verschiedene Daten übertragen und Verbindungen geschaltet. An den Rändern des Kernnetzes befinden sich auch Übergänge in andere Netze. Das Zugangsnetz (Access Network) wird ebenfalls vom Netzbetreiber betreut. An dessen Ende befindet sich die Schnittstelle zu den Kunden oder Konsumenten. Die Betreiben ihr eigenes Netz (Customer Network). Im einfachsten Fall mit nur einem Endgerät. Im umgekehrten Fall mit einem eigenen Netzwerk, dass sehr große Ausmaße haben kann. Innerhalb des Customer Network baut sich der Konsument ein Personen-bezogenes Netzwerk (Personal Network) auf. Hier verbindet er seine einzelnen persönlichen Endgeräte miteinander. Zum Beispiel synchronisiert er sein Handy mit den Daten auf seinem Computer.

Core Network

Das Core Network ist ...

Access Network

Die technische Entwicklung hat dazu geführt, dass immer mehr Netzintelligenz zum Anwender hin wandert. Bei ISDN gibt es den NTBA, der Teil des Netzes und Eigentum des Netzbetreibers und aber beim Kunden installiert ist. Erst hinter dem NTBA beginnt das Kommunikationsnetz des Kunden.
Bei DSL kommen noch weitere Komponenten, wie das DSL-Modem dazu. Das DSL-Modem ist meist in einem IP-Router eingebaut. Da liegt es nahe, das Netz des Netzbetreibers in ein IP-Netz umzubauen.
Da nicht überall Glasfaser- und Kupferkabel verlegt werden können, ist ein wichtiger Teil der Vernetzung die Funktechnik.

Customer Network

Das Customer Network ist ein lokales Netzwerk, das auch als LAN (Local Area Network) bezeichnet wird. Es verbindet mehrere Computer und Peripheriegeräte innerhalb eines Gebäudes miteinander. Die Verkabelung basiert auf Kupfer- oder Glasfaserkabel. Die Vernetzung erfolgt mit Ethernet und TCP/IP. Besonders im Privatbereich ist die Vernetzung mit WLAN (Funk-Ethernet) sehr beliebt. Alternativ wird auch per Powerline (Stromleitungen) vernetzt.

Personal Network

Das Personal Network ist ein Personen- oder Geräte-bezogenes Netzwerk mit geringer Reichweite. Die meisten Personal Networks sind drahtlos. Sie werden verwendet um mehrere Geräte miteinander zu verbinden oder Daten zu synchronisieren.

Multi-Switch / Multi-Access-Node - Die Schaltzentrale im Access Network

Multi-Switch und Softswitch
Der Multi-Switch oder Multi-Access-Node steht räumlich gesehen in der Vermittlungsstelle. Er ist der Übergang vom Kernnetz ins Zugangsnetz des Netzbetreibers. Der Kunde erhält einen Router, an dem er seine Telefone, seine Computer oder gleich sein ganzes Netz anschließen kann. Als Übertragungstechnik wird DSL, zum Beispiel ADSL2+ oder VDSL2 verwendet.
In einem NGN (Next Generation Network) ist es auch in Zukunft wichtig Analog- und ISDN-Anschlüsse anbieten zu können. Analog- und ISDN-Anschlüsse haben eine extrem hohe Ausfallsicherheit. Notrufsäulen, Notärzte, Polizei, Feuermelder und Alarmgeber sind darauf angewiesen. Sie sind günstiger als DSL in Kombination mit VoIP. Und auf langen Leitungen zum Endgerät ist weiterhin nur Analog oder ISDN möglich. Deshalb hat der Multi-Switch auch Analog- und ISDN-Anschlüsse.
Eine wesentliche Funktion innerhalb des Multi-Switch ist das VoIP-Gateway. Es wandelt die Daten der Analog- und ISDN-Schnittstelle in IP-Pakete um. Im Idealfall bemerkt der Kunde die netzseitige Umstellung von TDM auf IP nichts und kann seine Endgeräte und TK-Systeme weiterhin benutzen.

Softswitch - Die Schaltzentrale im Core Network

Ein Softswitch ist ein softwarebasiertes Kommunikationssystem. Der Begriff bezieht sich auf die Software zur zentralen Steuerung des Switches. Darunter sind Funktionen wie Routing, Protokollumsetzung, Ressourcen- und Bandbreiten-Management und Media-Gateway-Steuerung.

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