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Netzwerkarchitektur: Ein Grundgerüst, das verbindet

In der zukünftigen All-IP-Welt nutzen alle Anwendungen die gleichen Services auf einer einheitlichen Infrastruktur. Um diese jedoch zu realisieren, müssen vorhandene Sprach- und Datennetze abgelöst werden. Das stellt globale Telekommunikationsanbieter vor technologische Herausforderungen.

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Der Unterschied der bisherigen Produktion im Vergleich zu einer einheitlichen, auf IP basierten Produktionsumgebung. Bildquelle: © Whitepaper „All-IP“, T-Systems International, Mai 2016

Der Unterschied der bisherigen Produktion im Vergleich zu einer einheitlichen, auf IP basierten Produktionsumgebung.

In den letzten Jahrzehnten hat sich für die heutige Sprach- und Datenkommunikation eine hochkomplexe Netzwerkarchitektur entwickelt. Charakteristisch für diese Struktur sind verschiedenste Technologien, Übertragungsverfahren, Leistungsmerkmale und Standards. Das stellt die Unternehmens-IT vor große Herausforderungen; steht sie doch enormen Anforderungen an Bandbreite, Flexibilität und Mobilität gegenüber. Die aufwendige Pflege der veralteten Infrastrukturen und die Medienbrüche bei der Arbeit mit digitalen Informationen – Grundlage eines jeden Geschäftsprozesses – machen es Unternehmen zunehmend schwer bis unmöglich, den aktuellen Anforderungen gerecht zu werden.

In einer vergleichbaren Situation befinden sich auch die Netzbetreiber: Die Bereitstellung hoher und flexibler Bandbreiten sowie der schnelle und flexible Wechsel von Services sind wettbewerbsentscheidend. Die vorhandene Infrastruktur auf Basis von ISDN oder analoger Technologien lässt eine wirtschaftliche Bereitstellung von Kommunikationslösungen immer weniger zu, sie beeinflusst die Innovationsfähigkeit im Bereich der Konvergenz von Fest- und Mobilfunknetz. Der Ausbau der bestehenden Plattformen ist zu komplex, zu

unflexibel und wäre angesichts des zu erwartenden Bandbreitenwachstums zu begrenzt.
Aktuelle Studien gehen für Deutschland für die Zeit von 2014 bis 2020 von einem Zuwachs im Datenverkehr um das zehn- bis 50-fache aus. Genau hier setzt die neue IP-Architektur an. Um auch zukünftig kosteneffizient innovative Produkte wettbewerbsfähig anbieten zu können, muss die Produktion der neuen Angebote aus Sicht der Telekommunikationsanbieter stark vereinfacht werden. Erstmalig werden diese Voraussetzungen mit einer einheitlichen IP-Basis geschaffen.

Kennzeichen der neuen Architektur

Die Überführung der Sprach- und Datennetzinfrastrukturen in ein einheitliches Netzwerk ist eine immense Herausforderung für die globalen  Telekommunikationsanbieter. Viele von ihnen haben in den vergangenen Jahren bereits mit der Umsetzung erster Migrationsstrategien begonnen, die zum Beispiel auf dem Next Generation Network (NGN) und dem IP Multimedia Subsystem (IMS) basieren: Das NGN ersetzt herkömmliche, leitungsvermittelnde Netze durch eine einheitliche paketvermittelnde Netzinfrastruktur und -architektur und ist kompatibel zu den älteren Telekommunikationsnetzen. Das IMS zielt auf einen standardisierten Zugriff auf Dienste aus unterschiedlichen Netzen ab. Sämtliche Kommunikation erfolgt dabei IP-basiert.

Die Deutsche Telekom beispielsweise hat deshalb eine umfassende IP-Strategie entwickelt. Im Mittelpunkt der neuen Architektur steht das Broadband Network Gateway (BNG). Eine der wesentlichen Aufgaben des BNG ist es, den IP-Verkehr auf der Seite der Anwender (Kunden) zu aggregieren und über das Core-Backbone gezielt in die Service-generierenden Plattformen weiterzuvermitteln. Über diesen Weg interagiert das BNG mit allen relevanten Komponenten im Netz der Deutschen Telekom und steuert auf dieser Grundlage den IP-Verkehr der Unternehmen (siehe auch Abbildung 2). Für hochbitratige Kundenanschlüsse, die über dedizierte Verfügbarkeits- und Redundanzeigenschaften verfügen müssen, besteht auch die Möglichkeit einer direkten glasfaserbasierten Anschaltung an getrennte BNGs.

Damit wird beispielsweise die für solche Anschlüsse oftmals geforderte kanten- und knotendisjunkte Leitungsführung abgesichert, das heißt, es handelt sich um zwei völlig voneinander getrennte Leitungswege, die entlang der Verbindung auch nicht die gleichen aktiven Komponenten nutzen. Ergänzend zu den leitungsbasierten Anschlussvarianten werden darüber hinaus mobilfunkbasierte Lösungen weiterentwickelt.

Dynamische Provisionierung

Ein wesentlicher Vorteil dieser neuen Architektur ist die Möglichkeit der dynamischen Provisionierung: Im Gegensatz zur klassischen Infrastruktur sind in der All-IP-Welt die physikalische Transportebenen des Netzes und die darauf abgebildeten Services getrennt. Dies hat den Vorteil,  dass nicht – wie in der Vergangenheit der Fall war – jedem Produkt eine dedizierte Plattform zuzuordnen ist. Vielmehr lassen sich die neuen unterschiedlichen Produkte und Services unabhängig von dem jeweiligen Access bereitstellen. Möglich wird dies durch die bereits beschriebenen neuen Architektur-Elemente in Verbindung mit einer darauf abgestimmten Prozess- und IT-Architektur. Insgesamt sollen diese Neuerungen dazu führen, dass zukünftige Produkte und Services schneller entwickelt, bereitgestellt und wirtschaftlich gemanaged werden können. Darüber stehen Unternehmen auch deutlich verbesserte Möglichkeiten für die Nutzung von Self Services zur Verfügung.