Taschenbuch der Telekom Praxis 1993 3794905385

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taschenhbuch der telekom praxis /

Heinz Pooch/Bernd Seiler

1993

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Herausgeber: Dipl.-Ing. Heinz Pooch Redaktion: Dipl.-Ing. Bernd Seiler

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Herausgeber: Dipl.-Ing. Heinz Pooch, Nieder-Ramstädter Str. 186A, 6100 Darmstadt, 06151-44668 Verantwortlich für die Redaktion: Dipl.-Ing. Bernd Seiler, Eschenweg 6, 6101 Modautal , 062542958 Für die sachliche Richtigkeit der Beiträge sind die namentlich genannten Autoren verantwortlich, die auch spezielle Fragen nach Möglichkeit beantworten. Die Beiträge aus dem Bereich der DBP Telekom müssen nicht mit deren Ansichten übereinstimmen.

Mitarbeiter des "taschenbuch der telekom praxis 1992" Dipl. Ing. Thomas Berkel, Ringweg 413, 7159 Anenwald 2 Dipl.-Ing. Klaus Biedenbach, Soderstr. 107, 6100 Darmstadt Dipl.-Ing. Peter Delfs, Kölner Str. 16 a, 6100 Darmstadt Dr.-Ing. Gerhard Dreger, Westendstr. 11, 6057 Dietzenbach Dipl.-Ing. Wilfrid Förster, Heylstr. 6, 6520 Worms Dipl.-Ing. Heinrich E. Haase, Fritz-Schmelbögl-Str. 19, 8563 Schnaittach Dipl.-Ing. Bernhard Heilig, Hunekeweg 1, 6112 Groß-Zimmern Dipl.-Ing. Rainer Henke, Nieder-Ramstädter Str. 85, 6100 Darmstadt Ing. grad Konrad Hobelsberger, Am Ebeling 2, 6107 Reinheim Dipl.-Ing. Emil Höllig, Im Streibelgrund 23, 7550 Rastatt Dipl.-Ing. Josef Franz Huber, Becker-Gundeahl-Str. 21, 8000 München 70 Dr.-Ing. Lothar Katzschner, Bertolt-Brecht-Str. 39, 7000 Stuttgart 30 Dipl.-Ing. Heinrich Kaufer, Grenzweg 9c, 6104 Seeheim-Jugenheim Dipl.-Ing. Gerhard Lehmann, Im Rohner 6, 7414 Lichtenstein Dipl.-Ing. Heinz Loibner, Oberer Pospelsweg 9, A-6830 Rankweil B.Sc. David Picken, Rudolf-Zorn-Str. 34, 8000 München

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Dipl.-Ing. Dieter Reiss, Ostpreußenstr. 20, 6100 Darmstadt Erich Scheu, Hauptstr. 78, 7412 Eningen

Dipl.-Ing. Christian Tolksdorf, Händelstr. 2, 6110 Dieburg Dipl.-Ing. Kurt Wagenlehner, Riesstr. 82, 8000 München 50 Dipl.-Ing. Fritz Weber, Schulzweg Nr. 5, 6100 Darmstadt Dipl.-Ing. Werner Würtenberger, Bismarckstr. 16, 6111 Otzberg | Dipl.-Ing. Peter Zwilling, Mühlstr. 40, 6082 Mörfelden

Für die in diesem Buch enthaltenen Angaben wird keine Gewähr hinsichtlich der Freiheit von gewerblichen Schutzrechten (Patente, Gebrauchsmuster, Warenzeichen) übernommen. Auch in diesem Buch wiedergegebene Gebrauchsnamen, Handelsnamen, und Warenbezeichnungen dürfen nicht als frei zur allgemeinen Benutzung im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung betrachtet werden. Die Verleizung dieser Rechte im Rahmen der geltenden Gesetze ist strafbar und verpflichtet zu Schadenersatz.

ISBN 379490538-5 ISSN 0940-0311 © 1992 Fachverlag Schiele & Schön GmbH Markgrafenstr. I 1, 1000 Berlin 61 Tel.-Sa.-Nr. 030/252 60 29, Telex 181 470 sunds d Druck: Kutschbach Druck, 1000 Berlin 47 Printed in Germany

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30 Jahre taschenbuch der telekom praxis

Vor Ihnen liegt die 30. Ausgabe des Jahrbuches, das als taschenbuch der fernmelde praxis begann und jetzt zum ersten Mal im größeren DIN A 5-Format erscheint.

Daß dieses Jahrbuch von Anfang an so erfolgreich war und eine so weite Verbreitung fand, ist ganz wesentlich seinem bisherigen Herausgeber, Dipl.-Ing. Heinz Pooch, zu danken. Er hat es verstanden, in jeder Ausgabe Fachbeiträge zu den jeweils besonders aktuellen Themen aus dem Gebiet des Fernmeldewesens — oder wie man heute sagt: der Telekommunikation — von kompetenten Autoren bearbeiten zu lassen. Es spricht sowohl

für den redaktionellen

Inhalt des Jahrbuches als auch für

das besondere Interesse der Benutzer an ihrem beruflichen Umfeld, daß von dem taschenbuch der fernmelde praxis/taschenbuch der telekom praxis

in je-

dem Jahr mehrere tausend Exemplare von der Industrie und Mitarbeitern der DBP Telekom einzeln gekauft wurden und werden. Wie seine Leser kommen auch die Autoren des Jahrbuches aber nicht nur aus der Telekommunikationstechnik der DBP Telekom. Das Standardwerk hat eine weite Verbreitung stets auch in der nachrichtentechnischen Industrie gefunden, die für jeden Jahrgang auch ein entsprechendes Autorenpotential stellt. So war und ist das taschenbuch der telekom praxis ein praxisorientiertes Fo-

rum für den Kreis der interessierten Fachleute - bei der Telekom wie bei der Industrie. Mit Heinz Pooch, der über eine noch längere Zeit auch den Redaktionsteil der

Zeitschrift fernmelde praxis/telekom praxis prägte, hatte das Taschenbuch einen Herausgeber, der mit besonderem Einfühlungsvermögen und fachlichem Wissen

das gesamte Gebiet der Telekommunikationstechnik übersah und in

der Lage war, für jeden Jahrgang hervorragende Autoren zu gewinnen. Ich verabschiede ihn mit dieser Ausgabe in einem Gefühl tiefer Dankbarkeit und großer Anerkennung für eine jahrzehntelange ungewöhnliche Leistung.

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Vorwort

Sein Nachfolger in der Herausgeberschaft, Dipl.-Ing. Bernd Seiler, hat in den letzten Jahren bei der Herausgabe des Jahrbuches bereits eng mit Herrn Pooch zusammengearbeitet.

Er bietet Gewähr dafür, daß dieses bewährte Standard-

und Nachschlagewerk erfolgreich fortgeführt wird. Ich wünsche ihm und seinem Mitredakteur, Dipl.-Ing. Jörg Heydel, gutes Gelingen. Berlin im November

1992

Peter Schön Verleger

Vorwort des Herausgebers Im Herbst 1962 habe ich als damaliger Redakteur (späterer Chefredakteur) der Zeitschrift “fernmelde praxis” in einer Diskussion mit meinem Verleger,

Herrn Willi Schön (t), erstmals die Herausgabe des vorliegenden Jahrbuches vorgeschlagen und beim Verlag sogleich volle Zustimmung gefunden. Die erste Ausgabe (1964) erschien dann pünktlich vor Jahresende 1963. Schon der erste Jahrgang hat in der Fachwelt große Zustimmung gefunden, und die geplante Auflage mußte kurzfristig auf die doppelte Stückzahl erhöht werden, obwohl mich dieser erste Jahrgang selbst inhaltlich noch nicht sehr befriedigte. Inzwischen können wir jetzt den 30. Jahrgang vorlegen, und das Buch ist ge-

reift. Starthilfe hat mir zunächst mein inzwischen verstorbener Kollege Friedrich Wittig gegeben, und bei den folgenden Jahrgängen haben mich nacheinander die Kollegen Günter Glaeser, Alfons Kaltenbach und schließlich Bernd Seiler in der Redaktion und bei der Themenauswahl sehr intensiv unterstützt.

Nach diesen 30 Jahrgängen Herausgeberschaft und Redaktionsarbeit und nach meinem Ausscheiden aus dem Berufsleben vor einigen Jahren lege ich diese Aufgaben vertrauensvoll in die Hände meines jüngeren Kollegen Bernd Seiler, Darmstadt, der gemeinsam mit einem neuen, aber erfahrenen Redakteur, dem Kollegen Jörg Heydel, die Arbeit fortführen wird.

In den drei Jahrzehnten meiner Tätigkeit habe ich unerwartet aktive Unterstützung von Autoren verschiedener Verwaltungen und auch von vielen namhaf-

ten Firmen der deutschen Industrie erfahren. Allen Autoren, Beratern, Redakteuren und meinem jetzigen Verleger, Peter Schön, sage ich herzlichen Dank. Meinen Nachfolgern gebe ich meine besten Wünsche für eine weitere erfolgreiche Arbeit mit auf den Weg. Darmstadt im November

1992

Heinz Pooch

Inhaltsverzeichnis Das Digital-Vermittlungssystem Alcatel S12 und dessen Weiterentwicklung (Lothar Katzschner) .......uesessesesssensnsennnsnnennosesnnnnenennenenennnnnnnnennannsnennnnsaen Die Architektur von Alcatel 1000 S12 Br

15- 35 15

Kleine Vermittlungsstellen und abgesetzte periphere Einheiten (APE) ........... Die Einführung neuer Leistungsmerkmale ................ncensnnenenenne

26 29

Die technologische Entwicklung der Hardware

.............unesneeseneeeseneeeeeeeseenennnn

18

Intelligentes Netz: Die Basis für kundenindividuelle Telekommunikationsangebote (Heinrich Kaufer und Bernhard Heilig) .......................ueeeeeeeneeneennnnne 36- 71 IN: Was ist das? Wie funktioniert das? .... BR 36 Komponenten des Intelligenten Netzes .... 38 Einführungskonzept, Einführungsstrategie

..

Produktbausteine im Intelligenten Netz ....... Produktangebot im Betriebsversuch

IN

....

42

un

Weiterentwicklung der Produktangebote .............nsnnnnesenseenneennennnn DFS Breitband-Wählnetz (Rainer Henke, Konrad

Hobelsberger, Christian Tolksdorf und Fritz Weber)

RF-Teil ...............snssessssnssesnsnessnsnsansenansonsnnsnnannensnnennanennannnnennnnnenennnnansennananne TDMA-System (Time Devision Multiple Access-System) Die ANPE- (Vermittlungseinrichtung) .............. u Zentrale Betriebs- und Überwachungseinrichtungen .....uunanesenneneenenn

Nutzung und Diensteangebot ..............cuesuesssessnaneenesnanennenansnnnnnnnnsneennnnnnennnnnnn

Teilnehmergeräte für die mobile Telekommunikation — Stand und Entwicklungstendenzen (Kurt Wagenlehner) ................2220u20022nenssennssnnenssennennennsnnonannentnnnnennennsneonsnannnsennennne Analoge Mobilfunknetze ... BR Digitale Mobilfunknetze ..................... Anforderungen an die Teilnehmergeräte .. un Zukunftsperspektiven ...u.neneensneennsnenennsennnensnsnnonnennneennenronsnnnonnenannsnennseneseransnne

47 66

70

72-90

74 76 78 83 87

91-105 93 94 98 104

PCN — Personenbezogene Netze — Standards, Produkte und Implementierung (Josef Franz Huber) ..........uueesneeeseenssesssensenenennnnenenennenenensnennenennnnannnennneennnenenen Entwicklung zur personenbezogenen Kommunikation u

Normung

.......u.eenensesssessnsnennnennesnnnnenesnnnnsnenennnonenennenn

Europäische PCN-Betreiber ........u.euneeneensessnnesenennannennennennennennnennennnenneennnennnen Personenbezogene Kommunikation und drahtloser Teilnehmeranschluß im stationären Netz ......uuennseseesssnesensnsesensennnnnenennnnonnnnnesennnnennnenannsenennnsnnsesannssanen Der “Personal Communicator”... Die Netztechnik für PCN im Vergleich mit IN .. Die Produktentwicklungen für PCN ................. . El — ein neues Netz für Deutschland ...............neeneneneeennenenenenenn

8

112 114 115 119 119

SIEMENS Ob synchron oder plesiochron: Der K 4302 analysiert in beiden Übertragungssystemen Die Entwicklung ist klar: Weg von plesiochronen, hin zu synchronen, digitalen Hierarchien. Und damit zu immer höheren Bitraten.

Aber nicht nur Netzbetreiber, auch Entwickler, Inbetriebsetzer und Servicetechniker müssen sich in der Umstellungsphase auf umfassende und zuverlässige Meßtechnik verlassen können. Der K 4302 analysiert deshalb sowohl in den neuen synchronen Hierarchien wie auch im herkömmlichen 2-140 Mbit/sBereich. Die Vielseitigkeit ist sein besonderes Merkmal.

Seine technische Ausstattung: O] STMI1-Generator und Analysator

OD

Multiplexer und Demultiplexer für 140, 155 und 622 Mbit/s OD Jittergenerator und Durchgangsmodulator DO In-Service-Monitor DO) PDH-Bitfehlermesser und

Analysator von 2-140 Mbit/s

DI] Eingebauter Drucker, automatische, ereignisabhängige Protokollierung

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Kommunikation sichern: SDH-Meßtechnik von Siemens

Inhaltsverzeichnis Meßverfahren und Meßgeräte für die digitalen, zellularen Mobilfunknetze D1 und D2 (David Picken)

............uscssssesesnensennsennenssnnnnsennnennnonnnnnnnnnennnensennnnnnnnnnensnsnnensnnnn 124-144

Neue Meßverfahren für digitale Funknetze . u Meßtechnische Aufgaben und Lösungen ............unsssnssennnsensenensnenennnnnnnnne

128 136

Network Management: Begriffe, Modelle, Standards (Peter Delfs) ........uuesessensesesensennsssennsnsnensnnnnenennnnenennnnsonsesnenennnsnannnanneneseennnanen 145-167 Ohne Standards oder De-facto-Standards geht es nicht... 148 Die NM-Modelle ........neennnneseneeneennenesneensennnn 153 Die Kommunikationsgrundlagen 158 Plattformen für NM-Systeme (NMS) ...............nessnsenennnesensnennensesnennnensnnnn 161 NM-Architekturen ............222.02:404ssnesnsnsensenensensnnensennennnneessneennannansnnnsenensnnn ernten 163 Applikationen Die Zukunft von Network

163 167

Management

NSÜ - Ein Netzmanagementsystem für Telekommunikationsnetze

(Thomas Berkel) ................cuunneeeeseeeseensensennesnnnnnensennennnnnnennnnnennnnnnsnnonsnnnannnnenennennen 168-189 Merkmale des Neizmanagement-Systems .........nenensneeeensennersmnnn 172

Anwendungen unter NÜ

......uuaaennnsensenennnnnsnnnnnennennennennannannnenenaennnnnn

177

SISA — Ein Kommunikationsnetz für das Netzmanagement von

Telekommunikationseinrichtungen (Klaus Biedenbach) .................uu0u00220usseesessenseesenseensennennensnnnnnnnnnnnennennennnnenenesnenneenen

Architektur des SISA-Systems

.

u

SISA-Protokollstack ..........uusssassesseesessennnsnsserseenennnenseensnnsonnensensonnonenansanseneenne Leistungsmerkmale des SISA-Systems .................eenenennenenensenenennnnnnn Anschluß von Netzelementen ohne SISA-Schnittstelle Br

Service-PC .......nnesnsesnseneenneenenenereneeneennsnsnsnennennnennnennnnnnnnseennerrens nenn

Gütebestätigungssysteme für elektronische Bauelemente und die Überwachung durch den VDE (Gerhard Dreger und Peter Zwilling)...

Das CECC- und IECQ-System für Bauelemente der Elektronik Handels-, Wettbewerbs- und Kostenprobleme durch nationale,

........................

199 206

207

208-226

208

anwendungsorientierte und private Gütebestätigungssysteme ..........enenen: Arbeitsweise der Systeme... un Spezifikation für gütebestätigte Bauelemente .............uueneeseesnenneesseeneenenenn

210 211 212

“Anerkanntes unabhängiges Auslieferungslager”......................n..enenn Qualitätsinformationen und Auswahl der Bauelemente ............nneenee

213 215

Vorteile und Leistungen des IECQ/CECC-Systems

223

“Anerkannte Hersteller”, “Anerkanntes unabhängiges Prüflaboratorium”,

Das Prüf- und Zertifizierungsinstitut als nationale Überwachungsstelle ........... Einleitung einer Anerkennung von Herstellern und anderen Organisationen . Stand und Fortschritte der Systeme

..............usnssensensensnsansennennnenuonsenenonnonen

215 215

224

Heranführen von Programmen über Satellit und Einspeisen in die Breitbandverteilnetze der DBP Telekom

(Wilfrid Förster) .......ueeseseeeeeseseenenesnenssnnseennannnnennnensnennnnenennenenennensennsenennensanann 227-251 Struktur der BVN . 228 Beschaffung, Planung und Inbetriebnahme der SEE ...........................nnee 230

10

fuba

Communication

Die Welt ist Klein geworden, Menschen und Kulturen, die für unsere Großeltern noch unerreichbar

fern und geheimnisvoll waren, bringt uns das Fernsehen ins heimische Wohnzimmer und macht sie uns dadurch vertraut. So haben die modernen Kommunikationstechniken diese Welt nicht nur

kleiner, sondern auch I{iJebenswerter, interessanter und friedli-

cher gemacht. Dazu haben auch wir einen entscheidenden Beitrag geleistet — und darauf sind wir ein ® kleines bißchen stolz. Seit 40 Jahren liefert FUBA das

Equipment für die Nachrichtenübertragungstechnik. Von der Autoantenne bis zum Parabolspiegel für die professionelle Satelli-

ten-Bodenstation, vom Antennenverstärker bis zum V-SAT-Ter-

minal. Die Deutsche Bundespost Telekom und andere PTTs verlassen sich genauso auf die bewährte FUBA-Qualität wie der Fachhandel und sein Kunde. Hans Kolbe & Co. Nachrichtenübertragungstechnik Postfach 1160 3202 Bad Salzdetfurth

FUBA. Carrier of Communications.

Inhaltsverzeichnis Programmverteilung über Satellit ............ucesssssseeseeseensnenennnnssesnnnnnnsennennneennnnnn

Betrieb der SEE ...........unneneenesesennsnsnnnennnnenenannsnnnronnnnnsnnenennonnennsennseroneroreennenearn

233

248

Neue Srukturen für den Breitbandverteildienst durch Einsatz digitaler optischer Übertragungssysteme für die Programmzuführung (Dieter Reiss) ..............n.nnssssesnesensssntsnrennensnensnnnonnnsnnennennennansensnennennenean 252-259 Einsatz der digitalen optischen Übertragungssysteme .........nanaeeenn 253 Gestaltung des Verbindungsliniennetzes für den Breitbandverteildienst .......... 256 DIMOSAURUS - Digitale optische Signalzuführung für BK-Netze (Heinrich Haase und Heinz Loibner)

.................us0000022eenneneeeeeseeseeennesennnenenunnann

Systembeschreibung DIMOSAURUS ... Netzstrukturen mit DIMOSAURUS ...... vn Vorteile von DIMOSAURUS ............nnenensnnnnssnnenennsnsnsnensenenennnnnsean

Meßgeräte und Meßverfahren an Glasfaserkabel-Anlagen (Gerhard Lehmann) .................annssssssssnnssnsnnsunansonnennennnnnennnansenanennnnn 281-308

Aufbau von Glasfaserkabel-Anlagen ........................ un Allgemeine Anforderungen an Glasfaser-Meßgeräte . um Meßaufgaben ..........uuessssssessssnennnenessnensennnnennesnnnensannnnnnnennensnansennnneseennensnnn

281 284 285

Messungen am System .....cuensensessssensnennsnssnennsonnnnnnnonsensonnnnnnsnennnensnnannnnnenennnsensnennne

301

Messungen

an der Faserstrecke

.............eessenessensnssnenneesnsnnsnnnnersorenenannnne

287

Trans Europa Linie (TEL) — Eine Glasfaserbrücke für die Telekommunikation zwischen Ost- und Westeuropa (Emil Höllig) ..................nsesennsesesnnnsnsnnenennenoneennnennnenenennnnenenenensnnenensranesanananne 309-319 Beschreibung des TEL-Kabelsystems

...............

u

Projektstand und Zeitplan für die Realisierung .............enneenene a Anschlußmöglichkeiten zu internationalen Seekabelverbindungen ..................

312

316 316

Technik und Nutzung der”Telefax Store- and Forward”-Mehrwertleistung auf Basis X.400 (Werner Würtenberger) .......useeesessssseesesnensennsnsnensnnsnnnnnnsnnnnsnansnnsennennsonnnennsensennne 320-330 Beschreibung der X.400-Komponenten

..............eeen

un

Nutzen der “Telefax Store- and Forward”-Mehrwertleistung un Systemkonzept ....euesseeseenesnssasnnsnenennnnnnsnennennonnnnnnnnnnnenssnnensnnnnnn BR Beschreibung der Leistungsmerkmale .................ueeesesenenesenneen Beschreibung einer X.400-Kommunikationsplattform ............... een

321

321 322 325 328

Meßverfahren und Meßgeräte für das ISDN der DBP Telekom

(Erich Scheu) ...........unssnsnsnsnnsnnsenseennsnennnnnnnnensnnennannnnnennnnenennennnsnnnenanennannnne 331-342

Tests der Verkabelung .........ueesessesseensnsensnsnnnennsnnssnnnnnnnennennnnennannnnennnnnnnenanenne Welche Tests sind zur Inbetriebnahme eines ISDN-Basisanschlusses erforderlich? ..........nessssesessenesersennennennnennennnennennnenenern Voraussetzung zur Inbetriebnahme einer Telekommunikationsanlage .. Fehlersuche an ISDN-Installationen. ............. Messungen am zentralen Zeichengabekanal ............ Bezugsquellennachweis der Nachrichtentechnik ....

Firmenverzeichnis zum Anzeigenteil

12

an

.......uucesessseneseeneessanneesensnnnesnnnannensnennensennn

331

334 334 336 342 343

361

Ur]

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13

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Digitales Vermittlungssystem Alcatel

Das Digital-Vermittlungssystem Alcatel 1000 S12 und dessen Weiterentwicklung Von Lothar Katzschner, Stuttgart

Prof. Dr.-Ing. Lothar Katzschner, Jahrgang 1940, ist Leiter der Systemplanung für Digital-Vermittlungssysteme

bei Alcatel-SEL. 1 Einleitung Vermittlungssysteme haben - im Gegensatz zu Datenverarbeitungssystemen eine vergleichsweise lange Lebensdauer. Während dieser Zeit müssen neue Leistungsmerkmale nachgerüstet werden können. Neuauslieferungen sollten bezüglich der Hardware immer dem neuesten technologischen Stand entsprechen. Die zur Steuerung notwendige Software muß durch neue Funktionen entsprechend ergänzt werden; die durch den Technologiewandel bedingte Neuentwicklung von Hardwarebaugruppen lichst nicht beeinflussen, damit mit einem der Hardware bedient werden können.

sollte dagegen die Software mögSoftwarepaket alle Generationen

Diese Forderungen lassen sich nur dann hinreichend gut erfüllen, wenn bereits bei der Festlegung der Entwicklungsstrategie und der Architektur des Vermittlungssystems diesen Forderungen entsprechend Rechnung getragen wurde. Der folgende Beitrag soll deshalb zunächst die Kriterien der Entwicklungsstrategie von Alcatel 1000 S12 (früher: System 12) darlegen und danach Beispiele für die Weiterentwicklung aufzeigen. Der Einsatz der weiterentwickelten Systemteile kann jedoch bei der Telekom entsprechend den Anforderungen erst zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen. 2 Die Architektur von Alcatel 1000 S12 Zu Beginn der Entwicklung war einerseits der rasche Technologiewandel bereits abzusehen, und andererseits ließ der Stand der Technik es bereits zu, we-

15

Fachbeiträge sentliche

Systemfunktionen

in

Kundenschaltkreisen

zu

implementieren.

Außerdem waren bereits Anforderungen an ein ISDN einschließlich der Paketvermittlung bekannt. Verbunden mit ersten Erfahrungen mit rechnergesteuerten Vermittlungssystemen wurde eine Systemarchitektur mit im wesent-

lichen vier herausragenden Systemeigenschaften festgelegt [ 1, 2]: —

Zur Steuerung des Digital-Vermittlungssystems wurde eine verteilte und damit

dezentrale

Steuerung

eingeführt.

Dabei

sind alle Funktionen

in

kleinen, mit eigenen Prozessoren versehenen Anschlußmodulen realisiert. Diese sind über eine Standard-Schnittstelle mit dem Digital-Koppelnetz verbunden. Damit läßt sich der benötigte Durchsatz durch Festlegung der Anzahl der Anschlußmodule dimensionieren. Eine quantitative

Erweiterung einer Vermittlungsstelle wird so durch Vergrößern der Zahl der Anschlußmodule mit der benötigten Peripherie erreicht.

—

Das Digital-Koppelnetz besitzt eine interne Wegesuche und - durchschaltung. Damit entfällt die Abbildung des Koppelnetzes und die Implemen-

tierung entsprechender Wegesuchalgorithmen in einem zentralen Rechner. Dies ist letztendlich der Schlüssel für die Realisierung der dezentralen Steuerung. —

Die Rechnerkommunikation ist paketorientiert und wird über das Digital-Koppelnetz abgewickelt. Dadurch ist es prinzipiell möglich, das Digital-Koppelnetz auch für eine Paketvermittlung einzusetzen. Die Rechnerkommunikation benötigt weit weniger als ein Prozent der Kapazität des Digital-Koppelnetzes, und mit dem Ausbau einer Vermittlungsstelle

wächst die für die Rechnerkommunikation benötigte Übertragungskapazität im gleichen Maße wie das Koppelnetz.

—

Die Modularität der Hardware wird entsprechend durch die Modularität der Software unterstützt. Die Software ist dabei in einzelne Module aufgeteilt, welche ausschließlich über Meldungen miteinander kommunizieren (Finite-Message-Machines, FMM [3]). Dadurch können die Software-Funktionen den einzelnen Prozessoren freizügig zugeordnet werden.

Alcatel 1000 S12 besitzt eine einheitliche Architektur für alle Anwendungsbereiche, wie Teilnehmer-, Fern-, kombinierte oder Auslandsvermittlungsstellen; aber auch in Sondernetzen oder privaten Netzen wird dieses System eingesetzt. Darüber hinaus hat es sich auch als Vermittlungsstelle für den Dienst

“Service 130” und für den Netzübergang zum Mobilfunknetz (D -Netz) bewährt.

16

Typ

und

Größe

einer Vermittlungsstelle

werden

dabei jeweils durch

Digitales Vermittlungssystem Alcatel

Ze.

(9

Cl

Bild 1: Struktur einer Vermittlungsstelle Alcatel 1000 SI2 Auswahl der benötigten Anschlußmodule den Anzahl festgelegt.

in einer dem Ausbau

entsprechen-

Die Entwicklungsstrategie des Systems besteht nun darin, daß dem Technologiewandel Rechnung getragen wird, indem die einzelnen Module (HW und

SW)

weiterentwickelt werden.

Neue

Leistungsmerkmale

durch Hinzufügen neuer Module eingeführt unumgänglich sind), oder es wird — wenn Software funktional erweitert. Neue Module bestehende Module praktisch nicht geändert

werden

entweder

(wenn neue Hardwarefunktionen immer möglich — die bestehende werden dabei so hinzugefügt, daß werden müssen.

Bild 1 zeigt die Architektur von Alcatel 1000 S12 mit den wesentlichen Anschlußmodulen

[2].

Während zum Beispiel die Anschlußmodule für Analog-Teilnehmer, für Digi-

tal-Verbindungsleitungen, für Takte und Töne oder für Bedienung und Wartung bereits bei der ersten Inbetriebnahme 1982 vorhanden waren [1], sind die Anschlußmodule für Vermittlungsplätze, für Zentralkanal-Zeichengabe oder die verschiedenen ISDN-Module erst im Laufe der Jahre hinzugefügt worden. Module, wie das Anschlußmodul für Analog-Verbindungsleitungen, sind für Anwendung in öffentlichen Netzen dagegen zwischenzeitlich entfallen.

17

Fachbeiträge

F

E Baugruppe

GE a

. |

| Speicher

-

-

Baugruppe

"Zugangs :einheits

-

\u Bild 2:

Die technologische Entwicklung der Steuereinheit

3 Die technologische Entwicklung der Hardware

3.1 Überblick Die Steuereinheit ist eines der typischsten Beispiele für die technologische Weiterentwicklung im Alcatel 1000 S12 (Bild 2). Bei der ersten Inbetriebnahme war der Prozessor auf einer eigenen Baugruppe untergebracht (INTEL 8086 mit 4 MHz Taktfrequenz). Je nach Einsatzfall wurden bis zu vier Spei-

cherbaugruppen zusätzlich benötigt. Die Schnittstelle zum Digital-Koppelnetz wurde durch eine weitere Baugruppe, die Zugangseinheit, realisiert, so daß ei-

ne Steuereinheit bis zu sechs Baugruppen erforderte. Durch Zusammenfassen der Funktionen der neun VLSI-Bausteine der Zugangseinheit in nur noch drei VLSI-Bausteine, durch Einsatz des Mikroprozessors Intel 80386 und durch Verwendung von Speicherbausteinen mit 4 Mbit Speicherinhalt konnte jetzt eine Steuereinheit mit einem Speicher von bis zu 16 M-Byte auf einer einzigen

Baugruppe realisiert werden. Diese bietet zusätzlich noch einen erheblich gesteigerten Durchsatz, bedingt durch den neuen Mikroprozessor und die auf

16 MHZ gesteigerte Taktfrequenz. Eine ähnliche Reduzierung der Baugruppen hat das Anschlußmodul für Digital-Verbindungsleitungen erfahren (Bild 3). Ebenso konnten die beiden Baugruppen des Anschlußteils für ISDN-Teilnehmer jetzt zu einer zusammenge-

faßt werden. Aus Gründen der Kompatibilität ist es aber nicht immer sinnvoll, die technisch mögliche Packungsdichte voll auszunutzen. So ist bis heute die Baugrup18

Digitales Vermittlungssystem Alcatel

1982

1987

2

1

1992

Digital - Verbindungssatz

1

Rechner,

Speicher,

4

Zugangs-

512 KByte

einheit

Koppelnetz-

baustein 2

ISDN

2

( 1

)

1 MByte

J

1

1

1

16 VLSI,

e VvLSi,

1 VLSI,

Einbauplätze | 2

Einbauplätze

1

Einbauplatz

- Teil-

nehmersatz

für 8 Basisanschlüsse

2

1

Bild 3: Die Reduzierung der Zahl der Baugruppen und Einbauplätze am Beispiel für — _ _

Anschlußmodul für Digital-Verbindungsleitungen, Koppelnetzbaustein und ISDN-Teilnehmersatz.

pe Koppelnetzbaustein bezüglich ihrer Funktion unverändert geblieben; während aber zunächst für jeden der 16 Zugänge ein VLSI-Baustein notwendig war, sind zwischenzeitlich alle Funktionen in einem einzigen VLSI-Baustein zusammengefaßt (Bild 4, markiert durch Pfeil). Dadurch konnte auch die Wärmeabgabe so reduziert werden, daß jetzt innerhalb des Gestellrahmens ei-

Bild 4: Der Koppelnetzbaustein

19

Fachbeiträge ne dichtgepackte Bestückung (ohne Leerplätze) möglich ist. Weiterhin konnte erreicht werden, daß jetzt auch bei Einsatz normaler PE-isolierter Kabel eine Entfernung zweier Koppelnetzbausteine von bis zu 130 m möglich ist (bisher ca. 45 m). Wie sich diese Änderungen auf den Platzbedarf auswirken, zeigt Bild 5. Hier ist für zwei Beispiele die Anzahl der Beschaltungseinheiten dargestellt, welche die Gestellrahmen jeweils aufnehmen können. Erwähnenswert ist dabei, daß auch die Spannungswandler in ihrem Wirkungsgrad verbessert worden sind und inzwischen nahezu alle Baugruppen ausschließlich mit einer einzigen Spannung versorgt werden (+5 V). Nachstehend sollen nun die wichtigsten technologischen Entwicklungsschritte aufgezeigt werden. 3.2

Der Analog-Teilnehmersatz

In großen Ortsvermittlungsstellen mit vorwiegend Analog-Teilnehmern ist der Analog-Teilnehmersatz ein wesentlicher Faktor für den Leistungs- und Platzbedarf. Wegen der großen Stückzahlen der Teilnehmeranschlußbaugruppe ist es deshalb besonders wichtig, hier stets dem technologischen Stand zu entsprechen. 1982 Teilnehmer

1987

1992

-

Gestellrahmen

® Analog Teilnehmer

480

1024

1536

6 pro Bar.

8 pro Bar.

16 pro Bgr.

2

2

-

* Digital - Ver bindugssätze

® Systemrechner

8

DigitalverbindungssälzeGestellrahmen « Digital - Ver bindugssäize

12

* Systemrechner

4

24

(36)

6

96

-

Bild 5: Zwei Beispiele für die Zunahme der Packungsdichte von Gestellrahmen

(Werte in Klammern entsprechen der Ausführung von Gestellrahmen

20

Digitales Vermittlungssystem Alcatel

Auf der im Präsentationsbetrieb 1982 eingesetzten Baugruppe waren bereits sechs Analog-Teilnehmersätze realisiert, es wurden hier sowohl Hybridbaustei-

ne als auch bereits LSI-Schaltkreise eingesetzt. Bei dem Übergang zum Serienbetrieb 1985 konnten dann 16 Teilnehmersätze auf einer Baugruppe realisiert werden, die jedoch zwei Einbauplätze benötigt. Parallel dazu wurde eine Baugruppe entwickelt, welche weitestgehend auf LSI-Technologie aufbaut [4] und in einem Einbauplatz acht Teilnehmersätze aufnimmt. Dabei wurde der Satz

in folgende Funktionseinheiten aufgeteilt: —

Einheit mit Relaisschaltern für Zugriff auf Rufsignal- und Prüfbus (pro Satz),

—

—

Leitungs-Anschlußschaltung für die Stromeinspeisung der Leitungsschleife, einstellbare Verstärkung der Wechselstromschleife und Einspeisung der 12- bzw. 16-kHz-Gebührenimpulse (pro Satz), Digital-Signalprozessor für die Steuerung der Verstärkung, der Leitungs-

nachbildung, der Reflexionsdämpfung sowie der Filter- und Codecfunktionen (pro Satz),

—

Einheit für Codewandlung (A-law, u-law) und Erzeugung der Gebührenimpulse (einmal pro acht Sätze) sowie

—

Schnittstellenbaustein für den Zugang steuereinheit (einmal pro acht Sätze).

zum

PCM-Bus

und

zur Modul-

Die wesentliche Neuerung ist dabei der Zugriff der Modulsteuereinheit auf die Sätze, z. B. für die Schleifenüberwachung, zur Steuerung der Rufstromeinspeisung, zur Dämpfungseinstellung etc., ausschließlich über die PCM-Schnittstelle zwischen Zugangseinheit und Anschlußteil, d. h., es wird kein Prozessorbus

mehr benötigt. Damit läßt sich diese Baugruppe auch in Konzentratoren einsetzen, ohne daß dort eine Steuereinheit benötigt wird. Die Steuerung erfolgt

dabei durch eine Steuereinheit in der Muttervermittlungsstelle über den Kanal 16 der angeschlossenen PCM-Übertragungssysteme. Außerdem können die zwei Ports dieses Schnittstellenbausteins von zwei getrennten Prozessoren angesteuert werden; ein Auskreuzen wird dadurch ermöglicht, und so kann im Fehlerfall eine Steuereinheit zwei Anschlußteile steuern.

Inzwischen konnte der nächste Entwicklungsschritt abgeschlossen werden. Mit der jetzt zur Verfügung stehenden Baugruppe (Bilder 6 und 7) konnten folgende Verbesserungen eingeführt werden:

—

Ein Digital-Signalprozessor bedient jetzt vier Teilnehmersätze, 21

Fachbeiträge Reduzierung der Hybride pro Satz von zwei aufeinen, Leistungsreduzierung

sowohl

im

aktivierten

wie

im

deaktivierten

Zu-

stand und Spannungsbereich

der Speisespannung

von

-40 V bis -72 V.

Dadurch

kann die Teilnehmer-Leitungsschleife ohne DC/DC-Wandler auch bei -60 V direkt von der Batterie gespeist werden.

[

Gebührenimpulse

eu

N

S

Prüf-und Rufsignalbus

==: a

steuereinheit

Bild 6: Blockschaltbild der Analog-Teilnehmer-Baugruppe mit 16 Analog-Sätzen

Bild 7: Die Analog-Teilnehmer-Baugruppe

Die Reduzierung der Leistungsaufnahme, verbunden mit der verdoppelten Packungsdichte der Baugruppe für Analog-Teilnehmersätze, ermöglicht es, in einem Gestellrahmen 1536 Analog-Beschaltungseinheiten unterzubringen

(Bild 5). 22

Digitales Vermittlungssystem Alcatel 3.3

Der Digital-Verbindungssatz

Seit dem Jahr 1982 — der Erstinbetriebnahme von Alcatel 1000 SI2 - hat der Digital-Verbindungssatz nicht nur eine technologische Weiterentwicklung er-

fahren. Seitdem wurden die relevanten CCITT-Empfehlungen mehrfach ergänzt. Die neuen Leistungsmerkmale waren im wesentlichen AIS-Senden und HDB3-Codeüberwachung

(Rotbuch)

sowie das CRC4-Verfahren

und

die E-

Bit-Behandlung zur Rückmeldung der durch das CRC4-Verfahren erkannten Fehler (Blaubuch).

In einem ersten Schritt (Bild 8) wurden die zwei Baugruppen des Digital-Verbindungssatzes zu einer zusammengefaßt [5]. Dabei wurden nicht nur die Lei-

stungsmerkmale des Rotbuches und die wesentlichsten des Blaubuches implementiert, es wurden

zusätzlich eine mikroprogrammierbare

und ein HDLC-Baustein

untergebracht.

Dadurch

Gerätesteuerung

ist die Baugruppe

heute

nicht nur für kanalgebundene Zeichengabe geeignet, sondern sie kann auch ei-

nen zentralen Zeichenkanal mit Schicht 2 abschließen. Insbesondere wurde die letztgenannte Eigenschaft in Verbindung mit Primärmultiplex-Anschlußmodulen

und

als Anschlußmodul

für Konzentratoren

ausgenutzt. Auch

die

Durchschaltung von n® 64 kbit/s-Kanälen wurde ermöglicht. Um

den schaltungsmäßigen Aufwand weiter zu optimieren, wurden in einem

Digital-

Koppeinetz

Mikroprozessor +

Speicher Anschlußteil für Digital - Verbindungsleitungen

Steuereinheit

Bild 8: Der Digital-Verbindungssatz mit Funktionen zur Schicht-2-Behandlung von paketorientierten Protokollen

23

Fachbeiträge zweiten Schritt zwei Baugruppentypen dungssätzen entwickelt:

zur

Realisierung

von

Digitalverbin-

Eine Baugruppe, die ein komplettes Anschlußmodul (mit Steuereinheit) darstellt. Diese Baugruppe hat keine Schicht-2-Verarbeitungsfunktionen

und keine Gerätesteuerung; der Digitalsatz-Baustein wird direkt von der Steuereinheit

angesteuert

PCM-Verbindungsleitungen,

(Bild 9).

Dieses

Anwendungen

Anschlußmodul

kann

mit kanalgebundener

für

Zei-

chengabe oder für Anwendungen mit Zentralkanal-Zeichengabe eingesetzt werden. Zur Behandlung des “Nachrichtentransferteils” müssen

dann

aber die über dieses Modul

geführten, zentralen Zeichenkanäle

über das Digital-Koppelnetz einer Schicht-2-Bearbeitung zugeführt wer-

den. Dies kann in separaten Anschlußmodulen

für den zentralen Zei-

chenkanal oder in der nachfolgenden Baugruppe geschehen.

Eine Baugruppe mit vier zusätzlichen Schicht-2-Bearbeitungsfunktionen und einem leistungsfähigen Mikroprozessor (80386) für die Gerätesteue-

rung. Diese Baugruppe kann in Verbindung

mit der üblichen

Modul-

steuereinheit bis zu vier paketorientierte Kanäle (zentrale Zeichenkanäle gemäß CCITTNr. 7, D-Kanäle von Primärmultiplexanschlüssen o. ä.) in Schicht 2 abschließen. Dabei können diese Kanäle im angeschlossenen PCM-System enthalten sein oder aber über das Digital-Koppelnetz zugeführt werden. Die Pakete des Zentralkanal-Zeichengabeverfahrens werden nicht in der zugehörigen Steuereinheit des Anschlußmoduls weiterverarbeitet, sondern in den ihnen zugeordneten Anschlußmodulen für Digital-Verbindungsleitungen. Zur Weiterleitung der Pakete wird daher

das interne Paketprotokoll IPP [6] eingesetzt, welches die Steuereinheit

I. Bild 9: Das Anschlußmodul für Digital-Verbindungsleitungen (Realisierung auf einer Baugruppe)

24

Diigitale Vermittlungstechnik Alcatel des Anschlußmoduls für Zentral-Zeichengabe umgeht und so den geforderten Durchsatz eines Zentral-Zeichengabekanals sicherstellt.

3.4 Sätze für Mehrfrequenzzeichengabe und Konferenzbrücken Das Anschlußmodul

für Mehrfrequenz-(MF-)Signalisierung bedient Zeichen-

gabeverfahren, welche

im Frequenzband

der Sprachkanäle

Signale austau-

schen, z.B. CCITT R2, No. 5 oder Tastwahlverfahren. Es beherbergt aber auch Konferenzbrücken. Bisher waren die zur Mehrfrequenzzeichengabe notwendigen Funktionen, wie Ausfiltern der empfangenen Frequenzen, Validierung der erkannten Frequenzkombinationen, Generierung der zu sendenden Frequenzkombinationen, durch zwei Peripheriebaugruppentypen realisiert (Filter- und Prozessorbaugruppe): Jeweils zwei dieser Baugruppen versorgten 32 Kanäle; statt einer Filter- und einer Prozessorbaugruppe konnte auch eine Konferenzbrücke eingesetzt werden. Da die Baugruppen noch über den schnellen Prozessorbus angesteuert

wurden, waren für ein Anschlußmodul ursprünglich acht Einbauplätze vorgesehen. Durch die Entwicklung einer neuen Baugruppe, bei welcher ein leistungsfähiger Digital-Signalprozessor eingesetzt wird, konnten alle vier Peripheriebaugruppen zu einer zusammengefaßt werden. Ein Anschlußmodul

nimmt damit nur noch zwei Einbauplätze ein; es kann auf den Einbauplatz eines Anschlußmoduls für Digital-Verbindungsleitungen gesteckt werden. Dabei

bedient der Digital-Signalprozessor entweder 32 MF-Kanäle oder nur die Hälfte, stellt dafür aber noch zusätzlich sechs Konferenzbrücken

mit fünf Eingän-

gen zur Verfügung. Die Modulsteuerung greift jetzt direkt über die PCM-Schnittstelle zwischen Zugangseinheit und Anschlußteil auf den Digital-Signalprozessor zu.

3.5 Das Anschlußmodul für Verbindungsleitungsprüfung Neben der Modulsteuereinheit sind bisher elf spezielle Baugruppen für die Verbindunsgsleitungsprüfung im Einsatz. Durch Verwendung von zwei der im vorigen Abschnitt geschilderten Digital-Signalprozessor-Baugruppen kann in Verbindung mit einer Modulsteuereinheit bereits ein Anschlußmodul für Verbindungsleitungsprüfung

realisiert werden.

Durch

Einsatz von zwei weiteren

Baugruppen ist auch der Anschluß von Datenleitungen und von Analog-Prüfapparaten möglich. Zusätzlich wurden weitere Funktionen speziell für ISDN

implementiert.

25

Fachbeiträge 3.6

Das Anschlußmodul für Bedienung und Wartung

Das Anschlußmodul umfaßt heute zwei jeweils gedoppelte Steuereinheiten; eine Steuereinheit nimmt die Aufgaben der Systemwartung wahr und steuert verschiedene Alarmbaugruppen; die zweite Steuereinheit versorgt die Rechnerperipherie von Alcatel 1000 S12, d.h. Magnetspeicherplatten, Magnetbänder, Bildschirmgeräte und Drucker.

In den zurückliegenden Jahren wurde bereits die zunächst eingesetzte 8-ZollSpeicherplatte durch eine 5-Zoll-Speicherplatte mit größerer Kapazität ersetzt; gleichzeitig wurde die Steuereinheit dem technologischen Stand angepaßt

(Bild 2). Die jetzt abgeschlossene Entwicklung bietet folgende Neuerungen: —

Anschluß

aller dateiorientierten Geräte über den zwischenzeitlich

stan-

dardisierten SCSI-Bus, —

zusätzliche Möglichkeit zum Anschluß von optischen Speicherplatten als Magnetbandersatz,

—

Anschluß von zehn statt acht Endgeräten für Mensch-Maschine-Kommu-

nikation mit erhöhter Baudrate, —

—

Anschluß der Alarmbaugruppen an die Steuereinheit der Prozessorperipherie bei gleichzeitiger Reduktion der zentralen Alarmbaugruppen auf einen Typ und

Einsatz einer Steuereinheit mit dem Rechner Intel 80386; dadurch wesentliche Steigerung des beitsspeichervolumens.

Bisher

nahmen

Rechnerdurchsatzes

die gedoppelten

Anschlußmodule

und

des verfügbaren

für Bedienung

und

ArWar-

tung, zusammen mit den Anschlußmodulen für Takte und Töne, nahezu einen vollständigen Gestellrahmen ein. Nunmehr können diese Funktionen in ei-

nem halben Gestellrahmen untergebracht werden, und dieser nimmt gleichzeitig noch zwei optische Speicherplatten auf. Werden diese als Magnetbandersatz verwendet, kann der Gestellrahmen für Magnetbänder ganz entfallen. 4 Kleine Vermittlungsstellen und abgesetzte periphere Einheiten (APE) 4.1 Die kleine Ortsvermittlungsstelle (Small Stand Alone, SSA) Dieser Vermittlungsstellentyp ist im wesentlichen für den Export in Länder mit geringen Telefondichten vorgesehen. In der ersten Ausführung waren in

26

Digitales Vermittlungssystem Alcatel den Grundgestellrahmen neben den Anschlußmodulen für Bedienung und Wartung sowie für Takte und Töne bereits Anschlußmodule für 256 Analogteilnehmer mit den zugehörigen Digital-Verbindungssätzen und MF-Sätzen untergebracht. Diese SSA konnte durch Beistellen von bis zu vier weiteren Ge-

stellrahmen auf maximal 3 840 Teilnehmer erweitert werden. Dabei wurden nicht nur die gleichen Module wie in mittleren und großen Vermittlungsstellen eingesetzt, sondern auch das gleiche Softwarepaket; damit sind auch identische Leistungsmerkmale garantiert. Mit den in Abschnitt 3 beschriebenen Hardware-Neuerungen sind jetzt bereits im Grundgestell für die mittleren bis großen Vermittlungsstellen 256 Teilnehmer realisierbar; mit insgesamt vier Gestellrahmen sind ca. 4 000 Analogteilnehmer anschließbar; es würde damit die Notwendigkeit einer SSA entfallen.

Um aber den ländlichen Markt optimal abdecken zu können, wurde trotzdem ein neues Grundgestell festgelegt, welches bis zu 768 Analog-Teilnehmer anzuschließen gestattet (bzw. 384 ISDN-Teilnehmer). Dieser Grundgestellrahmen wird dann aber mit Standardgestellrahmen erweitert, und selbstredend hat diese SSA dieselbe Software wie die im gleichen Markt eingesetzten großen Ver-

mittlungsstellen. 4.2 Die abgesetzte periphere Einheit (APE) Wie bereits angeführt, werden die neuentwickelten vermittlungstechnischen Peripheriebaugruppen über die PCM-Schnittstelle zwischen Zugangseinheit und Anschlußteil angesteuert; dadurch kann ein Prozessorbus zur Ansteuerung entfallen. Man kann also einen vermittlungstechnischen Anschlußteil von der Steuereinheit abtrennen und mit einer “Verlängerungs”-Leitung, wel-

che aus zwei spiegelbildlich über PCM-Strecken verbundenen Digital-Verbindungssätzen besteht, beliebig weit absetzen (Bild 10). Eine APE besteht immer aus zwei abgesetzten Anschlußteilen, die dann beide zur Erhöhung der

Ausfallsicherheit auf zwei gemeinsame Übertragungsstrecken zugreifen. Zur guten Ausnutzung

der Übertragungstechnik

kann

eine APE

natürlich

mehr

Sätze enthalten als ein direkt in der Muttervermittlungsstelle angeschlossenes Anschlußmodul (Konzentration). Die APE kann Analog- und ISDN-Teilnehmer bedienen und stellt Durchwahlsätze für Analog-Nebenstellenanlagen zur Verfügung. Ebenso sind Anschlüsse für Notruftelefone vorhanden, und optional ist ein Notbetrieb möglich, um während des Ausfalles beider Übertragungsstrecken noch die Rufnummern 110 und 112 zu erreichen. Die APE kann mit den Baugruppentypen gemischt bestückt werden. Eine APE kann bei Einsatz des in Abschnitt 3.2 beschriebe-

27

on

Fachbeiträge

Verdunge

nn

| |

\ |

Abgesetzte

*)

I

/

u a

Vetanaunge-

|

|

e-

—_

|

Fang

l

l

Einheit

1

Vendungs

u Votandunge-

|

er

Übertragungsstrecke

| MutterI

vermittlungsstelle

Analog - Teilnehmersatz ISDN - Teilnehmersatz Analog - Durchwahlsatz Notruf - Teilnehmersatz

Bild 10: Die Abgesetzte Periphere Einheit (APE)

nen Analog-Teilnehmersatzes mit maximal 976 Analog-Teilnehmern beschaltet werden bzw. mit 464 ISDN-Teilnehmern. Zwei dieser APE können in einem Gestellrahmen

untergebracht werden.

Um

den Verkehr dieser APE

ab-

wickeln zu können, ist ein Digital-Verbindungssatz mit 60 Kanälen entwickelt worden, welcher dann übertragungstechnisch auf zwei PCM-Strecken abgebildet wird. Eine oder mehrere APE können damit kleinere Vermittlungsstellen ersetzen. Dabei teilen diese aber alle nicht in vermittlungstechnischen Anschlußteilen realisierten Funktionen mit der Muttervermittlungsstelle. So wird ein Systemladeband nur in der Muttervermittlungsstelle eingebracht; die zentralen Bedienungs- und Wartungsfunktionen befinden sich dort, und die APE können z.B.

28

Digitales Vermittlungssystem mit der Muttervermittlungsstelle einen gemeinsamen Signalisierungsendpunkt besitzen.

4.3 Über Glasfaser abgesetzte Teile des Systems Alcatel 1000 S12 Für den Einsatz in Gebieten, bei welchen flächendeckend Glasfaserübertragungsstrecken

zur Verfügung

stehen,

kann

auch

von

der

Möglichkeit

Ge-

brauch gemacht werden, Teile des Alcatel 1000 S12-Digital-Koppelnetzes über Glasfaserstrecken abzusetzen. Dabei werden zwei Zugangs-Digital-Koppelnetzbausteine mit all ihren Anschlußmodulen abgesetzt. Die acht Verbindungsleitungen

zum

Haupt-Digital-Koppelnetz,

welche jeweils 4,096

Mbit/s

übertragen, werden dabei in eine Normbitrate von 2 x 34 Mbit/s zusammengefaßt, welche

nen.

dann

über Standard-Leitungsausrüstungen

geführt werden

kön-

Da an einem abgesetzten Paar von Zugangs-Digital-Koppelnetzbausteinen im Prinzip beliebige Anschlußmodule angeschlossen werden können, z. B. auch Funktionssteuereinheiten, kann bei dieser Anwendung der Vermittlungsbe-

trieb für interne Verbindungen bei Ausfall aller Übertragungsstrecken aufrechterhalten werden.

5 Die Einführung neuer Leistungsmerkmale 5.1

Zeichengabeverfahren

Beim ersten Einsatz von ALCATEL tionelle Zeichengabeverfahren

1000 SI12 waren ausschließlich konven-

mit kanalgebundener Zeichengabe implemen-

tiert. Mittlerweile sind über 100 Varianten nationaler und internationaler Zeichengabeverfahren verfügbar. Ein richtungweisender Schritt in die Zukunft war die Einführung des Zentralkanal-Zeichengabeverfahrens CCITT Nr. 7. 1986 fand der erste Testbetrieb für den Telefon-Anwenderteil (TUP) in der BRD statt, wobei Alcatel 1000 S12 mit einem weiteren System eines anderen Herstellers zusammenarbeitete. Gleichzeitig wurde der Serienbetrieb in Belgi-

en für den Telefon-Anwenderteil begonnen. Ebenso wurde dort das Verfahren für den Gebührentransfer über den Zentralen Zeichenkanal zu Rechenzentren eingesetzt. Seit 1987 wird in Norwegen

der Telefon-Anwenderteil und der Anwenderteil

für O&M-Anwendungen serienmäßig betrieben. 29

Fachbeiträge Ende 1988 wurde in der BRD das Zeichengabeverfahren mit dem ISDN-Anwenderteil (ISUP) serienmäßig eingeführt und ermöglichte erstmals ISDNVerbindungen über ein Netz, welches die gesamte BRD überdeckt.

Bei der Einführung

des Zentralkanal-Zeichengabeverfahrens

CCITT

Nr. 7

wurde das bewährte Prinzip angewandt, neue Funktionen, die auch neue Hardware benötigen, durch neue Anschlußmodule zu realisieren. So wurde ein neu-

es Anschlußmodul für die Behandlung des Nachrichtentransferteils eingeführt, welches über das Digital-Koppelnetz mit den Zentral-Zeichengabekanälen verbunden ist. Dafür kann jede beliebige Digital-Verbindungsleitung einer PCM-Übertragungsstrecke verwendet werden. Das Anschlußmodul für

den Zentralen Zeichenkanal nutzt die Paketfähigkeit des Digital-Koppelnetzes aus, indem es die empfangenen Nr.7-Nachrichten an die betreffenden Signali-

sierungsmodule für Digital-Verbindungsleitungen zur weiteren Bearbeitung sendet bzw. von dort Nachrichten erhält. Die vorhandenen Vermittlungsfunktionen wurden für die Leistungsmerkmale des ISUP (ISDN-Anwenderteils) er-

weitert, so daß nun ein gemeinsames Paket sowohl Verbindungen konventioneller Art als auch ISDN-Verbindungen aufbaut.

Ursprünglich waren gemäß CCITT-Empfehlungen pro Vermittlungsstelle maximal 256 Zeichengabekanäle schaltbar. Diese Kapazität wird gegenwärtig erweitert, so daß zukünftig bis zu I 024 Zeichengabekanäle für Endverkehr und für den Zeichengabetransfer zur Verfügung stehen werden. Dies wirkt sich auch positiv auf den Maximalausbau von Fernvermittlungsstellen aus.

5.2 ISDN Neben dem vorher beschriebenen Zeichengabeverfahren CCITT Nr. 7 mit dem ISUP erfordert die ISDN-Einführung eine neue Anschlußtechnik [7]. Hierzu wurden gemäß der Alcatel 1000 S12-Entwicklungsstrategie folgende neue Anschlußmodule bereitgestellt:

5.2.1 Anschlußmodul für ISDN-Teilnehmer (ISM) Dieses Modul kann mit 64 Basisanschlüssen beschaltet werden, die auch zu Nebenstellenanlagen führen können. Bei der Serieneinführung wurde jeweils eine Baugruppe für acht Leitungsabschlüsse (sog. U,,-Schnittstellen) und eine Baugruppe für acht Vermittlungsstellenabschlüsse (im wesentlichen Funktionen der Schichten 1 und 2 des Basisanschlusses) benötigt. Heute sind beide Funktionen auf einer Baugruppe vereinigt, und es steht neben dem Leitungs-

code 4B3T auch der Leitungscode 2B1Q zur Verfügung. 30

Digitales Vermittlungssystem Alcatel

5.2.2 Anschlußmodul für ISDN-Nebenstellenanlagen Dieses Anschlußmodul

stellt die Primär-Multiplex-Schnittstelle

zur Verfü-

gung, d. h. 30 B-Kanäle und einen D-64-Kanal. Eine Nebenstellenanlage kann über mehrere Primär-Multiplex-Schnittstellen an das System angeschlossen werden. Die hier eingesetzte Baugruppe ist der Digital-Verbindungssatz den zusätzlichen Schicht-2-Funktionen, wie in Abschnitt 3.3 angeführt.

mit

5.2.3 Anschlußmodul für ISDN-Konzentratoren, RIM Ein oder zwei Anschlußmodule bedienen einen ISDN-Konzentrator, welcher den Anschluß von bis zu 256 Basis-Anschlüssen gestattet. Auch hier wird wieder der Digital-Verbindungssatz mit Schicht-2-Funktionen eingesetzt.

5.3 Paketvermittlung Bei der Einführung von Paketvermittlung in Alcatel 1000 S12 wird auf die bestehende Technik des leitungsvermittelten ISDN aufgebaut. Mit nur wenigen Ergänzungen läßt sich eine Maximalintegration erreichen. Die Teilnehmer werden dabei über Anpassungssätze mit einer X.25-Schnittstelle an den S-Bus des Netzabschlusses angeschlossen. Das Anschlußmodul für ISDN-Teilnehmer enthält bereits alle Hardware-Funktionen, um Paketvermittlung über den D-Kanal auszuführen. Für Paketvermittlung über B-Kanäle wurden in Pilotvorhaben spezielle Paket-Vermittlungsmodule eingesetzt, welche das interne Paketprotokoll des Alcatel 1000 S12-Digital-Koppelnetzes ausnützten. Heute

wird aber in der Regel nur der Zugang zu Paketnetzen gefordert; dabei werden die B-Kanäle transparent durch das Digital-Koppelnetz mit der Paketvermittlung durchverbunden. Bei Paketvermittlung über den D-Kanal werden die Pakete zunächst über das

interne Paketprotokoll einem speziellen Anschlußmodul zur Zusammenfassung der Pakete zugeleitet, welches dann die Summe

oder mehrere, transparent mit dem weiterleitet. 5.4

aller Pakete über einen

Paketnetz verbundene 64-kbit/s-Kanäle

Der Einsatz von Alcatel 1000 S12 in der Anwendung als Mobilfunkvermitt-

lungsstelle

Auch bei der Einführung des Mobilfunks zeigt sich die Flexibilität von Alcatel

1000 S12. Die Mobilfunkvermittlungsstelle entspricht in der Hardware einer Fernvermittlungsstelle

mit

Zentralkanal-Zeichengabe.

Zusätzliche

Soft-

3l

Fachbeiträge warefunktionen sind für die Verwaltung der Daten der momentan im Einzugsbereich befindlichen Teilnehmer sowie zur Datenbeschaffung über den momentanen Aufenthalt mobiler Teilnehmer notwendig. Das Bedienungs- und Wartungszentrum

entspricht ebenso dem

von Alcatel

1000 S12

mit einigen

zusätzlichen Softwarefunktionen. Selbst bei der Basisstation wird das Steuerungskonzept und der Anschluß Zentralkanal-Zeichengabesystem

von Digital-Verbindungsleitungen mit dem von den abgesetzten Vermittlungseinrich-

tungen des Alcatel 1000 S12 übernommen. 5.5

Bedienung und Wartung des Systems

Die ersten, 1982 installierten Vermittlungsstellen wurden entweder lokal über Bildschirm oder über abgesetzte Plätze bedient. 1987 wurden die ersten Bedienungs- und Wartungszentren eingerichtet. Diese decken etwa einen Bereich

von 100 000 Teilnehmern ab. Der Informationsaustausch zwischen Vermittlungsstellen erfolgt dabei über das Zentralkanal-Zeichengabenetz durch einen speziellen “Operations- and Maintenance Application Part”, OMAP.

Im

wesentlichen

werden

von

den

Bedienungs-

und

Wartungszentren

drei

Funktionen unterstützt: —

Fernbedienung von Verwaltungs- und Wartungsfunktionen, z. B. das Einrichten von Teilnehmeranschlüssen oder die Inbetriebnahme/Außerbetriebnahme von Geräten,

—

Übertragung von Alarmen der einzelnen Vermittlungsstellen, wenn diese nicht besetzt sind, und

— _

Übertragung von Dateien, z. B. für Gebührendaten.

Zwischenzeitlich wurde auch der herkömmliche Bildschirm durch einen Personal-Computer ersetzt. Dabei stehen Funktionen wie Menüauswahl, Fenstertechnik und farbige Grafik zur Verfügung. Viele Abläufe, welche bisher in Handbüchern beschrieben wurden, sind jetzt in den Personal-Computer integriert. Das Bedienungs- und Wartungszentrum kann voll in eine Vermittlungsstelle des Systems Alcatel 1000 S12 integriert werden und benutzt mehrere Anschlußmodule mit dieser gemeinsam, wie die Anschlußmodule für Bedienung und Wartung mit der entsprechenden Computer-Peripherie, für Takte und Töne, für Zentralkanal-Zeichengabe und für Digital-Verbindungsleitun-

gen. Die für das Bedienungs- und Wartungszentrum einem oder mehreren

32

speziellen Funktionen sind in

zusätzlichen Anschlußmodulen

untergebracht, welche

Digitales Vermittlungssystem Alcatel

die gleiche Hardwarearchitektur haben wie das Anschlußmodul für Bedienung und

Wartung.

Sie ermöglichen

bisher neben

der Anschlußmöglichkeit

von

Speicherplatten und Magnetbandstationen den Anschluß von bis zu 48 Endgeräten für die Mensch-Maschine-Kommunikation. Über systemintegrierte So Schnittstellen können Datenverarbeitungsanlagen angeschlossen werden, um Daten aus den Vermittlungsstellen abzurufen und weiter zu verarbeiten; z. B.

zur Erstellung von Gebührenrechnungen. Das Betreiben des Alcatel 1000 S12 wird weiterhin eines der wichtigsten Themen für die Weiterentwicklung sein. Viele der zukünftigen Aufgaben fallen in das Konzept der Telecommunication Management Networks (TMN). Für die

Vermittlungssysteme heißt dies, einheitliche Schnittstellen für das Betreiben

zur Verfügung zu stellen. Die Schnittstellen für die Teilnehmerverwaltung und für ein vereinfachtes

Verkehrsmanagement

Weitere im Bereich der Verwaltung der MML

werden

zur Zeit implementiert.

(Mensch-Maschine-Kommuni-

kation) und der Weiterverarbeitung der objektbezogenen Ereignisse, der Ver-

waltung der Zentralkanal-Zeichengabe und der Wegelenkung für den Verbindungsaufbau sind in Vorbereitung. Auch wird zukünftig die Verwaltung der Systemsoftware über TMN durchgeführt und damit das Fernladen von Vermitt-

lungsstellen eingeführt.

5.6

Intelligente Netze

Ein weiterer richtungweisender Schritt in die Zukunft ist die Einführung von Intelligenten Netzen (siehe auch nachfolgenden Beitrag von Heinrich Kaufer und Bernhard Heilig). Die wichtigsten Leistungsmerkmale sind: —

Funktionen mit zentraler Verkehrslenkung und Rufnummernauswertung, wie Service 130 (dabei übernimmt der gerufene Teilnehmer die Gebühr);

—

Massenanrufe zu besonderen Zielen (bei Hörfunk- oder Fernsehsendungen) oder aber Abstimmungs- und Dialoganrufe (z. B. zur Bewertung bei Fernsehsendungen);

—

personenbezogene Dienste, z. B. die Überprüfung von Kreditkarten bei Gesprächsaufbau von Kreditkartentelefonen oder für den reisenden Teilnehmer, wobei der Zugriff über Intelligente Netze auf Datenbanken erfolgt, um eine Verbindung von beliebigen Teilnehmerstationen zu Lasten eines auf die Person des rufenden Teilnehmers eingerichteten Kontos zu ermöglichen;

33

Fachbeiträge

—

integrierte Fremdnetzfunktionen, wie “Virtuelles Privates Netz”, wo private Netze die Vermittlungsstellen und Übertragungstechnik mit den öf-

fentlichen Netzen teilen, “Geschlossene Benutzergruppen” oder “Teilnehmereigener Rufnummernplan”, bei welchen private Netze eigene Numerierungspläne haben. Die wesentliche Erweiterung eines bestehenden Netzes zu einem Intelligenten Netz besteht darin, Dienstknoten (Service Control Points) an das Zentralkanal-Zeichengabenetz anzuschließen. Diese haben - je nach Anwendungsfall -

die Aufgabe eines Datenbanksystems oder übernehmen ganz die Steuerung des Aufbaues komplexer Verbindungen. Dafür stellen die Alcatel 1000 S12Vermittlungsstellen einen Satz von Grundfunktionen zur Verfügung und stel-

len damit “Service Switching Points” dar. Digitalvermittlungsstellen ohne Zentralkanal-Zeichengabe oder elektromechanische Vermittlungsstellen können einen Teil der Leistungsmerkmale Intelligenter Netze (z. B. Service 130) mitbenutzen, wenn sie mit einem Service Switching Point verbunden sind. Ein Bediensystem (Service Management System) gestattet insbesondere auch den Anbietern von Diensten, die im System vorhandenen Datenbanken zu ändern, z. B. beim Service 130.

6 Zusammenfassung Seit der Erstinbetriebnahme von Alcatel

1000 S12 wurde dieses im Hinblick

auf Technologie, implementierte Leistungsmerkmale, Ausbaugrößen, Wartungsfreundlichkeit und Bedienbarkeit wesentlich weiterentwickelt. Gleichzeitig wurde der Einsatzbereich auf ISDN und Mobilfunknetze, Paketvermittlung und Nebenstellentechnik ausgedehnt. Die Entwicklungsstrategie ermöglicht es somit, weiterhin neue Technologien einzuführen, neue Leistungsmerkmale oder Dienste in das System zu integrieren, so daß den Kunden immer ein modernes System angeboten werden kann. Ebenso wichtig ist es aber, daß ausgelieferte Anlagen mit den gleichen, neuen Diensten nachgerüstet werden Kön-

nen. Die Architektur des Alcatel 1000 S12, welche neue Leistungsmerkmale durch Hinzufügen neuer Software oder, wo nötig, durch Hinzufügen neuer Hardware realisiert, ermöglicht diese Zukunftsstrategie ohne Einschränkung. Bereits die ersten zehn Jahre Erfahrung mit Alcatel 1000 S12 haben gezeigt, daß dieses alle Vorstellungen bezüglich Zukunftssicherheit erfüllt hat.

34

Digitales Vermittlungssystem Alcatel 7 Schrifttum

11] [2] [3] [4] [5] [6] [7]

Das, S.; Strunk, K.; Verstraete, F.: SYSTEM

12 - Hardwarestruktur. Elektrisches

Nachrichtenwesen 56 (1981) 1/3, S. 135-137 Härle, P.; Katzschner, L.; Langenbach-Belz, M.: SYSTEM

12, ein Digital-Ver-

mittlungssystem mit verteilter Steuerung. Der Fernmelde-Ingenieur 38 (1984) 6, S. 1-9 und 7, S. 1-40 Katzschner, L.; Van den Brande, F.: SYSTEM 12 — Konzeption und Realisierung der Software. Elektrisches Nachrichtenwesen 56 (1981) 2/3, S. 173-183 Danneels, J. M.; Vandervelde, A.: SYSTEM 12 — Analog-Teilnehmersatz. Elektrisches Nachrichtenwesen 59 (1985) 1/2, S. 43-47 Van Rij, S. S.; Wöhr, P.: SYSTEM 12 - Analog- und Digital-Verbindungssätze.

Elektrisches Nachrichtenwesen 59 (1985) 1/2, S. 48-53

Betts, R.; Mensen, K.; Skinner, J.: Internes Paketprotokoll und zugehörige Hard-

ware für die Digital-Vermittlung System 12. Elektrisches Nachrichtenwesen 61 (1987) 1, S. 44-49 Chalet, A.; Kreutzer, H. W.; Schumacher, J.; Van den Brande, F.; Zeigler, J. F.: ISDN Module für System

5. 35-43.

12. Elektrisches Nachrichtenwesen 61 (1987)

1,

35

Entwicklungstendenzen

Intelligentes Netz: Die Basis für kundenindividuelle Telekommunikationsangebote Von Heinrich Kaufer und Bernhard Heilig, Darmstadt

Dipl.-Ing. Heinrich Kaufer, Jahrgang 1942, und Dipl.-Ing. Bernhard Heilig, Jahrgang

1953,

sind im FTZ als Referatsleiter für die Produktplattform “Intelligente Netze” zuständig.

1 IN: Was ist das? Wie funktioniert das? Das “Intelligente Netz (IN)” ist ein Mitte der achtziger Jahre in den USA geprägter Begriff für ein grundlegend neues Konzept zur Bereitstellung von Telekommunikationsangeboten. Kernelement dieses neuen Konzeptes ist das softwaredefinierte individuelle Kommunikationsprofil für die Kunden der Telekommunikationsdienste bzw. der Nutzer des öffentlichen Telekommunika-

tionsnetzes. Als “Kunde” soll hier sowohl die Einzelperson als auch ein Unternehmen mit einem oder auch mehreren Standorten mit beliebiger Zahl Kommunikationsquellen und -senken verstanden werden.

an

Diese softwaredefinierten (virtuellen) Teilnehmerverhältnisse werden in zentralen oder teilzentralen Datenbanken geführt. Das persönliche oder firmenbezogene Kommunikationsprofil ist dabei an die Rufnummer und ggf. weitere

Kriterien, wie Identifikationsnummern, gekoppelt. Das IN zeichnet sich dadurch aus, daß wichtige Funktionen und Daten zentralisiert sind, d. h. nur in einem oder in wenigen (teilzentralen) Knoten vorgehalten bzw. bereitgestellt werden (Bild I). Die zentralen “Intelligenten Knoten” unterstützen die im Netz verteilten Knoten bei ihrer Aufgabenwahrnehmung. Dazu müssen die verteilten und die intelligenten, zentralen Knoten bei Bedarf Dialoge führen bzw. Informationsaus-

tausch betreiben können. Die Dialogprozesse erfordern ein entsprechend leistungsfähiges

36

Signalisierungskonzept

und

abgestimmte

Schnittstellen

zwi-

Intelligentes Netz Prinzipielle Arbeitsweise des IN

SignalisierungsNetz

Standards

IN Komponenten

4

n

ID

II

:

_

Austausch

|” von Daten

[J

Anrufer

Direkte Steuerung

L_

nn

—-

\

Anrufziele

Dienstnutzer

Bild I: Prinzipielle Arbeitsweise des IN

schen den verteilten und den zentralen Netzknoten. In einem IN sind daher die im Netz verteilten Knoten über ein Signalisierungsnetz auf die zentralen Telekommunikationsrechner abgestützt. Als Signalisierungsnetz bietet sich das ZZK-Netz mit dem Zeichengabeverfahren Nr.7 an. Da dies ohnehin für

das ISDN bereitzustellen ist, ergeben sich bereits hieraus Synergieeffekte zwischen ISDN und IN. Für eine Verbindung im IN wählt der Anrufer eine Ziffernkombination wie bei einer gewöhnlichen Verbindung auch, nur mit dem Unterschied, daß die gewählte Nummer zum Kontingent der IN-Kennzahlen/IN-Rufnummern gehört.

Verbindungswünsche mit IN-Rufnummern

können von entsprechend ausge-

statteten Netzknoten (Service Switching Point; SSP) identifiziert und in eine “Parkposition” genommen werden, d.h., die Verbindung wird zunächst nur

ein Stück weit im Netz aufgebaut. Von diesem — die Verbindung parkenden — Netzknoten wird eine Anfrage an einen zentralen Telekommunikationsrechner (Service Switching Point; SCP) mit dem Ziel gerichtet, Anweisungen für

die weitere Behandlung des Anrufes zu erhalten. Der zentrale Telekommunikationsrechner ermittelt nun mit Hilfe der ihm zur Verfügung stehenden Programme und der ihm übermittelten Daten die für die-

sen individuellen Anruf anzuwendende

Behandlungsvorschrift und gibt das

Ergebnis an den anfragenden Netzknoten. Dieser nimmt nun den Anruf aus der “Parkposition” und sorgt für den weiteren Verbindungsaufbau.

37

Entwicklungstendenzen

2 Komponenten des Intelligenten Netzes 2.1 Basisarchitektur Die IN-Architektur gliedert sich im wesentlichen in folgende physikalische Einheiten (Bild 2): —

Service Switching Point (SSP),

— —

Semice Control Point (SCP), Service Management System (SMS). SMS

SCP

SSP

SSP

vVST Ss

VST Ss

SMS SCP SSP ZZK

Service Management System Service Control Point Service Switching Point Zentraler Zeichenkanal

Bild 2: Netzarchitektur des IN

2.1.1 Service Switching Point (SSP) Der Service Switching Point (SSP) ist im Grundaufbau eine digitale Vermittlungsstelle. Sie verfügt jedoch über die zusätzliche Möglichkeit, IN-relevanteVerbindungen zu erkennen und zu unterstützen. Bei diesen Verbindungen

38

Intelligentes Netz müssen Informationen beim zentralen Computer (SCP) für den weiteren Verbindungsaufbau abgefragt werden. Dieser Informationsaustausch zwischen SSP und SCP wird im Zentralen Zeichengabekanalnetz (ZZK-Netz) mit dem

Zeichengabesystem Nr.7 abgewickelt. Folgende SSP-Funktionalitäten sind zu unterscheiden: — —

Triggerfunktion, Senden von Anfragen zum SCP,

— —

Empfang der SCP-Antworten, Auswertung der SCP-Antworten,

—

Veranlassung

der weiteren verbindungsorientierten Aktionen

(Connec-

tion Control).

2.1.2 Service Control Point (SCP) Der SCP beinhaltet die “Intelligenz”, mit deren Hilfe Dienstleistungen des IN dargestellt werden. Hier sind die Informationen und die Steuerlogik eines Dienstes abgespeichert. Der SCP erfüllt somit eine Datenbankfunktion, die in Realzeit die Anweisungen für die Fortführung des Verbindungsaufbaus im SSP bereithält. Die Anforderungen an den SCP sind: — — — — —

sehr hohe Verfügbarkeit, Echtzeitverarbeitung, hohe Rechnerleistung, große Datenbanken, Datensicherheit und Datenintegrität,

—

großer Datendurchsatz.

Bei der Realisierung des SCP führen diese Bedingungen zu einem Rechnersystem mit hoher Modularität und fast vollständiger Dopplung. 2.1.3 Service Management System (SMS) Das SMS ist über eine Datenverbindung an den SCP angeschaltet. Als On-lineKomponente muß der SCP möglichst von zusätzlichen administrativen Aufgaben freigehalten werden. Änderungen in der Datenbank des SCP werden des-

halb zunächst im SMS aufbereitet und dann erst dem SCP übergeben. In umgekehrter Richtung werden dem SMS vom SCP auch Daten zur weiteren Verarbeitung zum Beispiel für Verkehrsstatistiken zur Verfügung gestellt. Auch

die Systembedienung aus Dienstesicht erfolgt in der Regel über Termi-

nals am SMS. Die Bedeutung dieser IN-Komponente liegt darin, daß sie alle 39

Entwicklungstendenzen

||

Isms|

|

> | SCP

Isms;

Service Management

Datennetz m | SCP

SMS

Netz

SCP

| SCP

ZGS Nr.7 = Zentrales Zeichengabesystem CCITT Nr. 7

|

STP

SCCP

IL

|

VE

| VE

SSF

| SSF!

mit

mit

Telefonnetz / |

|

VE

| mit

SSF

,

= Service Management System . \ = Service Control Point

|

ISDN

|

= Signaling

Transfer

Point

= Signaling Connection Control Point

SSF = Service Switching Function VE = Vermittlungseinrichtung

Bild 3: Service-Management-Netz Funktionen, die für die Administrierung der Dienste im IN erforderlich sind, beinhaltet. Hierzu gehört sowohl die Verwaltung der Kundendaten als auch das gesamte Service Management. Das Service Management System (SMS) bietet die Schnittstelle zum Bediener und Kunden. Hierfür wird eine komfortable Benutzeroberfläche benötigt.

Jede Dienstemodifikation und jede Änderung von Dienstparametern wird im SMS auf die Zulässigkeit geprüft und dann zeitgerecht dem SCP zur Verfügung gestellt. Die Vermaschung der SMS und SCP mit Datenverbindungen wird auch als Service Management Netz (SMN), (Bild 3 und Bild 4) bezeichnet. Im SMS werden alle Daten gesammelt und aufbereitet, die auch für eine externe Nachverarbeitung zur Verfügung gestellt werden müssen. Dies sind z. B.

Daten für die Gebührenabrechnung und für statistische Auswertungen. Statistiken, die dem Kunden im Rahmen der IN-Dienstleistung angeboten werden können, werden ebenfalls im SMS aufbereitet und dem Diensteanbieter zur

Verfügung gestellt. 2.2

Erweiterte IN-Architektur

Die erweiterte IN-Architektur (Bild 5) beinhaltet, ergänzend zu den bisher be-

trachteten IN-Komponenten, zusätzliche physikalische Einheiten im IN. 40

Intelligentes Netz SMN

Service Management

Netz

Dienstanbieter

SCP

SMS

Telefonnetz

En

/

‚ Dienstenutzer

Intformationsanbieter

Bild 4: Anbindung von Service-Management-Netzen an das Telefonnetz/ISDN

2.2.1

Intelligent Peripheral (IP)

Diese Einheit bietet die Möglichkeiten der Speicherung netzbezogener Hinweisansagen bis hin zur Protokollumsetzung im Nutzkanal für die Anpassung unterschiedlicher Endgeräte. Für die Darstellung der IN-Dienstleistungen werden u. U. unterstützende Funktionen benötigt, die das Basisnetz nicht bietet.

Dies können z. B. besondere Ansagen zur Benutzerführung, Sprachspeicher für die Aufzeichnung kundenindividueller Ansagetexte, besondere Codewandler und Datensammeleinrichtungen für statistische Auswertungen sein. Oft ist es aus Kostengründen nicht sinnvoll und von der Anwendung her auch nicht notwendig, diese zusätzlichen Funktionen in jedem SSP bereitzuhalten. In diesem Fall faßt man sie in einem sogenannten Intelligent Peripheral (IP) zusammen. Je nach Bedarf werden mehrere gleichartige oder unterschiedliche IP in einem IN eingesetzt. Die IP werden meistens direkt an bestimmte SSP angeschlossen. Wenn ein SCP bei der Steuerung einer Verbindung eine IPFunktion einfügen muß, so ist ihm bekannt, unter welcher Netzadresse der IP angeschaltet ist. Der SCP steuert daraufhin den Verbindungsaufbau so, daß die benötigte IP-Funktion einbezogen wird.

2.2.2 Service Circuit Node (SCN) Dieses

Vermittlungssystem

beinhaltet ebenfalls die logischen Abläufe

eines

Al

Entwicklungstendenzen

ADJUNCT,. ScP-- 2

‘

“

SCN

Y Dienstanbieler Informationsanbieter

> 5

Adjunct

[Raurai). EB

Kireuit

Service Administration

„| Fvst F

SSP

__.. [ovst Y ss

|

i

fee

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N

Kircuit

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\_

Informations-

anbieter

'

[Dienstenutzer

Bild 5: Erweiterte IN-Architektur

Dienstes und die zentralisierten IN-Kapazitäten, wie Ansagen usw., und ist meist über ein Teilnehmerinterface am ISDN angebunden.

2.2.3 Switch Adjuncts Diese IN-Komponente ist vergleichbar mit einem SCP und unterscheidet sich im wesentlichen durch die Form der Anbindung an den SSP. Obwohl die gleichen SSP-Funktionen verwendet werden, z. B. die Triggerfunktionen, erfolgt für besondere Anwendungen die Abfrage bei einem Adjunct über einen schnellen Datenkanal und nicht über das Zeichengabesystem Nr.7. Besonders Dienste und Anwendungen mit vielen Transaktionen vorzugen diese Realisierung.

zwischen

SSP und SCP

be-

3 Einführungskonzept, Einführungsstrategie Das IN ist ein neuartiges Produktionskonzept für Telekommunikationsange-

bote. Diesem neuartigen Produktionskonzept muß die Produktionsfabrik “Telekomnetz” angepaßt werden. Da sich die Anpassungen auf das gesamte Netz auswirken bzw. im gesamten Netz vorzunehmen sind, kann diese Umstellung

nur schrittweise und somit zeitlich gestaffelt vollzogen werden. Für die Produkte hat dies zur Konsequenz, daß sie von parallel bestehenden technischen 42

Intelligentes Netz

Lösungen mit unterschiedlicher Leistungsfähigkeit produziert werden. An die Produkigestaltung

und

das

Produktmanagement

sowie

Marketing

und Ver-

trieb stellt dies besondere Anforderungen. Die durch ein IN gegebenen Vorteile stellen sich bei der Einführung nicht von

Beginn an ein, sondern je nach Art des beschriebenen Vorteils abhängig von der “Durchdringung” des vorhandenen Netzes mit dem IN, d. h. insbesondere

der Migration der SSPs in das Basisnetz. Das derzeitige IN-Rahmenkonzept umfaßt für den mittelfristigen Zeitraum drei zeitlich gestaffelte IN-Realisierungsschritte, und zwar die Realisierungstufen (RS) 0.1, 0.2 und 1.0. Diese

zunächst geplanten drei Realisierungsstufen unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich

— — — —

—

derkundenbezogenen Produktmerkmale und Produkte, der betriebsbezogenen Leistungsmerkmale, der verfügbaren Verkehrsleistung sowie der Anzahl der möglichen Kunden, des Grades der Durchdringung des Basisnetzes mit IN, d. h. insbesondere der Migration der SSPs in das Basisnetz,

der Art dertechnischen Lösung (stand alone oder integrierte SSPs).

3.1 IN-Betriebsversuch 3.1.1

Ziele, Randbedingungen

Der IN-Betriebsversuch — er umfaßt die RS 0. | und 0.2 - ist die Startplattform für das IN. Das grundlegend neue Produktionskonzept von Diensten mit zentralen Telekommunikationsrechnern und Datenbanken wird damit erstmals im Netz der Telekom bereitgestellt. Wesentliche Randbedingungen und Ziele für den IN-Betriebsversuch sind dabei: —

Überprüfen des neuen Produktionskonzeptes im Netz der Telekom unter realen Randbedingungen.

—

Bereitstellen von drei voneinander unabhängigen Lösungen durch drei unterschiedliche Anbieter, um insbesondere eine hinreichend breite Basis für die Erprobung und das Sammeln von Erkenntnissen für die Gestaltung der weiteren Realisierungsschritte zu haben.

—

Erproben der die technischen Lösungen ergänzenden betrieblichen und administrativen Organisation, insbesondere auch im Bereich des Marke-

tings und des Vertriebs, denn “ein Intelligentes Netz braucht auch eine Intelligente Organisation”.

43

Entwicklungstendenzen —

Nutzung des neuen Produktionskonzeptes zum Bereitstellen zusätzlicher Funktionen (Mehrwertfunktionen) für die Weiterentwicklung vorhandener und für die Realisierung neuer Produkte.

—-

Entwickeln von IN-Anwendungsmodellen und deren Überprüfung in Pilotanwendungen in enger Zusammenarbeit mit den Kunden.

—

Realisieren des für IN kurzfristig Möglichen, und zwar durch reduzierte Anforderungen an das Leistungsspektrum und die Verkehrskapazität sowie durch Verzicht auf die Vorgabe von einheitlichen Schnittstellen und

einer einheitlichen Benutzeroberfläche.

3.1.2 Realisierungsstufe 0.1 Mitte 1992 wurden — nach einer europaweiten Ausschreibung — drei Firmengruppen beauftragt, die technischen Komponenten SMS, SCP und SSP für die IN-Lösungen zu liefern. Es erhielten den Auftrag: — — —

Northern Telecom zusammen mit CEBIS, Alcatel/SEL zusammen mit Digital Equipment, Siemens zusammen mit Siemens-Nixdorf.

Der Bereitstellungstermin (BZA) für die IN-Systeme war der 30.9. 1992. Nach der funktionalen Abnahme im Oktober 1992 wird im Zeitraum November bis März —

—

1993

austechnisch/betrieblicher Sicht ein Stabilitätsbetrieb und

aus Produktsicht ein Pilotbetrieb mit IN-Anwendungen

durchgeführt.

Spätestens ab April 1993 sollen externen Kunden IN-Telekommunikationslösungen mit dem

Leistungsumfang

der Realisierungsstufe 0.1 angeboten wer-

den. Die RS 0.1 ist noch eine Testplattform. Die Verkehrsführung ist noch nicht — entsprechend den Möglichkeiten des IN — optimiert. Erst mit den weiteren Ausbaustufen werden die Vorteile des IN zum Tragen kommen.

Um mit geringen Auswirkungen auf das Gesamtnetz und mit nicht zu hohen Kosten

den

Erstaufbau

eines

IN vornehmen

zu können,

ist das in den

Bil-

dern 6 und 7 gezeigte Netzkonzept gewählt worden: Der IN-Verkehr wird über das für den Service 130 und einige andere Dienste aufgebaute “Service-Sondernetz-Netz” zu den “Service 130-SonderVStn” und von dort zu den IN-Kompo-

44

Intelligentes Netz

nenten “SSP” geführt. Der SSP ist nicht in die Service SonderVSt integriert, sondern

als separate (stand alone)

der Service-SonderVStn

Funktionseinheit realisiert. Die Aufgabe

ist es, die “IN-Anrufe” zu erkennen und zum

SSP

durchzuschalten; die Aufgabe des SSP ist es, im Dialog mit dem SCP von diesen die notwendigen Entscheidungen und Informationen für den weiteren Verbindungsaufbau abzufordern. Für die Verbindung SSP — SCP wird das ISDN-Zeichengabenetz benutzt (FTZ-Spezifikation I TR 7). Die Anwendungsprotokoll-Ebenen sind firmenindividuell. Sie müssen die geforderten funktionalen Abläufe für die Produktmerkmale sicherstellen. Für die Anbindung des SMS wurden keine spezifischen Vorgaben gemacht.

3.1.3 Realisierungsstufe 0.2 Die Realisierungsstufe 0.2 entspricht im wesentlichen der Realisierungsstufe 0.1. Sie ist ebenfalls Bestandteil des IN-Betriebsversuches und wird voraussichtlich von denselben

Firmengruppen

bereitgestellt. Sie unterscheidet sich

von der RS 0.1 durch die Erweiterung des Produktspektrums um das Produktangebot “Virtuelle private Netze (VPN)”. Zur Bereitstellung dieses Produktes sind folgende zusätzlichen Leistungsmerkmale (Produktbausteine) erforderlich: — —

Private siebenstellige Numerierungspläne, Verwendung der Adresse des rufenden Anschlusses « als Kriterium für die Zugehörigkeit zum VPN und « alsein Kriterium für die Anrufsteuerung.

Mit der RS 0.1 und auch mit der RS 0.2 - d. h. mit dem Einstiegskonzept in die IN-Architektur und IN-Funktionalität — wird aus dem Spektrum an notwendigen

und auch technologisch

möglichen

Mehrwertfunktionen

zunächst

nur ein Teil realisiert. Als wesentliche Kriterien für deren Auswahl dienten die zunächst geplanten fünf Produkte (Service 130, Service 180, Televotum, TeleInfo-Service und VPN), die begrenzten Leistungsmerkmale im Basisnetz sowie die Zielsetzung, nicht zu hohe Anforderungen an die Erstimplementation eines IN zu stellen; dies insbesondere auch in Kenntnis des Leistungsstandes der möglichen IN-Anbieter und des Standes der internationalen Standardisierung.

Die Netzkapazität in der RS 0.1/0.2 entspricht nicht dem Gesamtbedarf der Produkte. Sie wurde unter Berücksichtigung der Risiken eines Einstiegskonzeptes und der parallel vorhandenen konventionellen Lösungen für die Produkte Service 130, Televotum und Tele-Info-Service auf der Basis der kurzfristig verfügbaren Netzressourcen festgelegt.

45

Entwicklungstendenzen Systemfirma:

|

Northern Telecom GmbH

SMF

Os

|

SCF

Systemfirma:

|

Systemfirma:

Siemens AG Hmbi

Hmb

Standard Elektrik Lorenz AG

SMF

_——

sc

Han

|

|

Bin

Fim

Hmb

|ves] [ves]

Han

Bin

Ives] [ve] | ver!

|

SCF

Stgt

| SSF | | SSF | | SSF | (Her |Le+HPR) | |(HIPe) Dssd

SMF

Sg |

Nbg

SSF «rn |

ssF| Lern]

Schw.Hall

Mchn

[ ssF| [ern Mchn

|ves! hrs |Ives]

Basis-Netz

(ISDN/PSTN) Bild 6: Netzanbindung des IN-Betriebsversuches Telekom

aa

——

SMS

| ZVSt

Hust 3

=

|

ovst| [>> |

*

| |

Jovst =

Danzer

46

|

Bild 7: Bereitstellung IN-System: . Konzept für die Implantation einer IN-

Architektur im Netz der DBP Telekom für einen such

_Betriebsver-

Intelligentes Netz 3.2 Realisierungsstufe 1.0 Zielsetzung der stufenweisen IN-Entwicklung, des IN-Phasenkonzeptes ist es, mit der RS 1.0 ein möglichst breites Spektrum an Mehrwertfunktionen zu erreichen, um den Kunden eine hinreichende Vielfalt an Lösungen anbieten zu können. Darüber hinaus soll mit der RS 1.0 quantitativ derart erweitert werden, daß die Kunden von den Vorläuferlösungen auf die IN-Lösungen über-

nommen werden können und der Gesamtbedarf nach einer Übergangsphase von etwa drei Jahren ausschließlich durch die IN-Lösungen abgedeckt werden kann.

4 Produktbausteine im Intelligenten Netz

Durch die Entwicklungen im gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und politischen Bereich erhält die Telekommunikationsinfrastruktur einen zunehmend größeren Stellenwert, und zwar sowohl für die persönliche, private, individuelle Lebensführung als auch für die Gestaltung von Arbeitsprozessen in Unternehmen und nicht zuletzt auch für die Leistungsfähigkeit einer Volkswirt-

schaft. Wie wichtig die Telekommunikationsinfrastruktur für Wohlstand und wirtschaftliche Entwicklung ist, zeigt sich besonders deutlich bei der wirtschaftlichen Integration der neuen Bundesländer. Die skizzierte Bedeutung der Telekommunikation macht sie voraussichtlich zum innovativsten und auch wachstumsstärksten Wirtschaftsbereich im mittelfristigen Zeitraum — national und international. Für die Telekom ist dies Chance und Herausforderung zugleich. Wesentliche Ziele für die Entwicklung und Realisierung neuer Telekommunikationsprodukte sind: —

die vorhandenen Basisangebote durch Zusatzmerkmale zu ergänzen, d. h. Mehrwertdienste bereitzustellen, die den Erfordernissen der Kunden bestmöglich entsprechen und somit kundenindividuelle Lösungen

gestatten; —

die Entwicklungs- und Realisierungszeiten wesentlich zu verkürzen, um

« die für ein Produkt zunehmend kleiner werdenden Marktfenster auch «

—

voll ausschöpfen zu können und kurzfristig auf Kundenwünsche reagieren zu können;

fürdie Entwicklung, die Einführung und die Serienproduktion des Mehrwertes der Telekommunikationsprodukte kostengünstige Verfahren wählen, um «

im Wettbewerb erfolgreich bestehen zu können,

47

Entwicklungstendenzen « das Einführungsrisiko für neue Produkte und Produktmerkmale zu re —

duzieren. Jeder Kommunikationswunsch,

jeder

Anrufversuch

soll grundsätzlich

“erfolgreich” abgeschlossen werden können. Wenn das originäre Ziel nicht erreichbar ist, so muß die technische Konzeption Ersatzzielangebo-

te ermöglichen. “Besetzt”, “nicht erreichbar” und “keine Möglichkeit, eine Nachricht zu hinterlassen” muß die Ausnahme, “der erfolgreiche An-

ruf” und damit auch eine Einnahme muß zukünftig die Regel werden. Auch Massenverkehrsaufkommen sollen und können “erfolgreich” abge—

wickelt werden. Es sind technische Konzepte anzustreben, die nur eine geringe Anforde-

rung an die Prognosequalität für die Bereitstellung der Telekommunikationsinfrastruktur stellen. Lösungskonzepte, die auf Abweichungen von der prognostizierten Nachfragestruktur möglichst ausgleichend reagieren können, und zwar sowohl kundenbezogen als auch netzbezogen, sind zu —

implementieren. Last but not least ist die Zielsetzung, Mehreinnahmen

zu erzielen, und

zwar « durch neue, zusätzliche Kunden(-verträge) für die neuen und/oder im

Leistungsvolumen erweiterten Produktangebote, « durch neuen, zusätzlichen Verkehr, « durch zusätzliche (administrative) Mehrwertleistungen (z. B: Inkasso, Kommunikationsmanagement, Consulting). Die vorstehend genannten Ziele werden in besonderer Weise unterstützt durch die Realisierung der Produkte auf der Basis eines Intelligenten Netzes in Kombination mit einem modularen, bausteinartigen Produktentwicklungskonzept. Die wichtigsten Produktbausteine (ProBs) dieses Konzeptes sind in den nachfolgenden Abschnitten näher beschrieben.

4.1 Kundenindividuelle Anrufsteuerungsprogramme für netzweites Anrufmanagement

Eine Grundforderung an neue Telekommunikationslösungen ist die Entkopplung der Teilnehmerrufnummer und der Leistungsmerkmale von den physika-

lichen Anschlüssen und die Einführung von personenbezogenen (logischen) Rufnummern,

denen

die kundenbezogenen

Leistungsmerkmale

zugeordnet

und die vor der Herstellung einer Verbindung auf die "physikalischen" Adressen der Ziele abgebildet werden. In diesem softwaredefinierten Zuordnungsund

48

Übersetzungsprozeß

liegt der Schlüssel

für die Gestaltung/Einführung

Intelligents Netz grundlegend neuer, zwar dadurch, daß

kundenindividueller Telekommunikationsangebote, und der Zuordnungs- und Übersetzungsprozeß durch kun-

denspezifische Parameter gesteuert werden kann. Die Beziehungen zwischen der persönlichen Teilnehmerrufnummer, d. h. der virtuellen Adresse, den An-

rufsteuerungsparametern

und den Zielrufnummern, d.h. den physikalische

Netzadressen, sind im kundenindividuellen Anrufmanagementprogramm abgebildet. Als Kernelement zukünftiger Telekommunikationsangebote/-produk-

te

wird

das

“Anrufmanagementprogramm”

als

ein

Produktbaustein

für

netzweite, letztlich auch globale Anrufsteuerung zur Verfügung stehen. Insbesondere Telekommunikationsanwendern —

mit häufig wechselnden Standorten,

—

mit Verkehr gleichzeitig auf mehrere Ziele und

—

mit Verkehren, die hinsichtlich ihrer räumlichen lung nur schwer prognostizierbar sind, sowie

—

mit Anwendungen

und zeitlichen Vertei-

nur zu bestimmten Tageszeiten oder an bestimmten

Wochentagen konnte bisher kein hinreichend zufriedenstellendes Angebot unterbreitet werden. Mit dem kundenindividuellen Anrufmanagementprogramm können diese Probleme gelöst werden. Das Anrufmanagementprogramm gestattet, diverse Parameter in die Anrufsteuerung einzubeziehen, und es bietet Alternativen für die Anrufbehandlung an. Als Parameter können im Anrufmanagementpro-

gramm

— und zwar zusätzlich zu dem

Basisparameter “Zielrufnummer” —

berücksichtigt werden: —

Tageszeit, Wochentag und Datum, Herkunft, Ursprung der Anrufe (Anrufquelle),

Status des Zieles bzw. der Ziele, Menge der Anrufe, Nummer der Anrufes. Als Alternativen für die Anrufbehandlung stehen zur Verfügung: Ansteuerung des Primärzieles,

Überlauf/Ansteuerung von Ersatzzielen (Zweit-, Drittziel), Verteilung der Anrufe auf mehrere Ziele, selektives Herausgreifen bestimmter Anrufe. Ein Teilnehmer kann pro Teilnehmerkennung bzw. pro Teilnehmerrufnummer (siehe weiter unten) mehrere Verkehrsführungsprogramme einrichten, von denen ein Programm aktiv ist, während die restlichen als passive Ersatz- bzw. Alternativprogramme im IN-System vorgehalten werden können (Bild 8).

49

Entwicklungstendenzen |

Inaktive Verkehrsführungsprogramme

ln

Auswahl] Einzugs-T Zettcode __.|bereich | tanster

Quote

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ezB2|zr2

Code2 | EZB1 | zr3

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zu. |

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Aktives Verkehrsführungsprogramm

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EZB1 | zF3

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Zeia

zer

0...

4

Eingaben ins Verkehrs-

führungsprogramm

Verbindungssteuerung

| Daten im Systemzugriff

Daten im Teilnehmerzugriff

Bild 8: Verkehrsführungsprogramme im IN

Die im Betriebsversuch verfügbaren Parameter der Verkehrsführungsprogramme werden nachfolgend erläutert.

4.1.1 Zeitabhängige Anrufsteuerung/Verkehrsführung Mit dem Leistungsmerkmal

“Zeitabhängige Anrufsteuerung” können die An-

rufe abhängig vom Zeitpunkt des Anrufes, d. h. abhängig von —

Tageszeit,

—

Wochentag und

—

Datum

verschiedenen Zielen/Anschlüssen eines Kunden zugeordnet werden. Zwei Arten von Zeitprogrammen sind zu unterscheiden (Bild 9): — —

Periodische Zeitprogramme und Temporäre Zeitprogramme.

Bei einem Periodischen Zeitprogramm wird die vom Kunden festgelegte zeitli-

che Abfolge der Zielansteuerung periodisch wiederholt. Die Periodenlänge kann im 24-Stunden-Raster frei definiert werden. Der Periodenbeginn wird durch Datum und Uhrzeit festgelegt. Für jedes 24-Stunden-Intervall einer Peri-

ode sind bis zu zehn Ziele bzw. Umschaltezeitpunkte zugelassen. Letztere kön50

Intelligentes Netz Ziel 1, in den Pausenzeiten ===> Ziel 2, außerhalb der normalen Öffnungszeiten ===> Ziel 3, ===> Ziel 4.

Temporäres

Zeitprogramm

ist eine periodische

Ansteuerung

von

Zielen für einen definierten Zeitraum außer Kraft zu setzen bzw. zu überschreiben. Beginn und Ende des Temporären Zeitprogramms sind durch Datum und Uhrzeit festzulegen. Das Temporäre Zeitprogramm kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt beginnen und enden. Die Einstellung ist im 1-MinutenRaster möglich (Bild 9). Typische Anwendungsfälle für die Temporäre Zielansteuerung sind Feiertage sowie Schul- und Betriebsferien. Zur Unterstützung des Kunden kann dieser bei der Erstellung Temporärer Zeitprogramme aus einem Menü vordefinierte Zeitfenster abrufen, z. B. — — —

die bundeseinheitlichen Feiertage, die regionalen Feiertage, die Ferientermine der einzelnen Bundesländer.

5l

Entwicklungstendenzen 4.1.2

Ursprungsabhängige Anrufsteuerung

Dieses Leistungsmerkmal erlaubt, die Anrufe für einen Kunden bzw. für eine

Rufnummer — abhängig vom “Ursprung bzw. der Quelle des Verkehrs” — unterschiedlichen Zielen on bietet Kunden, die Standorten — netzweit arbeiten und dennoch

(Verkehrssenken) zuzuordnen. Diese Mehrwertfunktidezentral organisiert sind — also Kunden mit mehreren die Möglichkeit, nur mit einer einzigen Rufnummer zu die Anrufe den verschiedenen Standorten (Zielen) zu-

zuordnen. Daß dies für weite Bereiche des Handels, der Industrie und der Verwaltung ein attraktives Angebot darstellt, zeigt bereits die Nutzung stungsmerkmals beim heutigen Service 130-Angebot. Als “Ursprungskriterien” werden: a) b) c) d)

der die der das

eines Anrufes

können grundsätzlich

des Lei-

herangezogen

Netzbereich (Ursprungsbereich), aus dem der Anruf kommt; Adresse/die Nummer des (rufenden) Anschlusses; Anrufer selbst (persönliche Identifikation des Anrufers); benutzte Endgerät (z. B. das Telefaxgerät).

Netz-/Ursprungsbereich als Anruf Steuerungskriterium Unter Berücksichtigung der Netzstruktur und der jeweiligen Technik in den Netzknoten werden von der Telekom die für die Anrufsteuerung verwendbaren “Netz- bzw.

Ursprungsbereiche”

festgelegt.

Diese

bilden die (kleinsten)

Bausteine für die Kunden, die damit ihre *Geschäftsbereiche” nachbilden und den Zielen zuordnen können, auf die die Anrufe “ursprungsbereichsabhängig” zu führen sind. Zu Beginn des Betriebsversuches IN sind die Ursprungsbereiche in der Regel identisch mit den HVSt-Bereichen. Das Netz der Telekom setzt sich aus ca. 75 HVSt-Bereichen zusammen. Zu einem HVSt-Bereich gehören alle Ortsnetze (ON), deren ON-Kennzahl — zählt man die “0” nicht mit — in den ersten zwei Stellen die gleichen Ziffern haben (z. B. die Ortsnetze mit den Ortsnetzkenn-

zahlen “062 xy” bilden einen HVSt-Bereich). Die Größe und die Zahl der von Telekom angebotenen Ursprungsbereiche ist an den Ausbaustand des Netzes gekoppelt. Mit fortschreitender Digitalisierung und Aufbau des ISDN können zunehmend kleinere Ursprungsbereiche gebildet bzw. kann die Zahl der Ursprungsbereiche ausgeweitet werden. Die Kunden erhalten damit die Möglichkeit, ihre Organisationstrukturen besser nachzubilden. Zur Unterstützung des Kunden beim Aufbau seiner Anrufsteuerungsprogramme werden auch vordefinierte Kombinationen von Ursprungsbereichen angeboten. Diese

52

Intelligentes Netz sind nach Kriterien wie Bundesländer, Postleitzahlenbereiche u. a. aufgebaut.

Zusätzlich

zu den Ursprungsbereichen

im nationalen Telefonnetz und im

ISDN können auch andere Netze (Mobilfunknetze, Netze im Ausland) als Ursprungsbereiche definiert und der Verkehr herkunftsorientiert Zielen zugeordnet werden. Die Rufnummer des rufenden Anschlusses, der Anrufer und das Endgerät als An-

ruf-Steuerungskriterien Bereiche mit mehreren tausend oder zehntausend Anschlüssen sind für eine differenzierte Anrufsteuerung noch zu grob. Ziel für die weitere Entwicklung muß es daher sein, den Kunden für das Anrufmanagement — — —

die Adresse des rufenden Anschlusses, die Persönliche Identifikationsnummer des Anrufers (PIN) und die Art, die Eigenschaften des Endgerätes (= die vom Endgerät

unter-

stützte Dienstart) als Parameter für die Anrufbehandlung zur Verfügung zu stellen. Die vorgenannten Kriterien können als die differenzierteste Form einer “Anrufquelle, ei-

nes Ursprungsbereiches” erachtet werden. Für die Steuerung (Behandlung)

der Anrufe, abhängig vom rufenden Anschluß, vom Anrufer oder auch von der Art des Endgerätes, gibt es vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Einige wenige Beispiele sollen dies verdeutlichen: — —

anrufer- und anschlußindividuelle Zuordnung der Anrufe auf bestimmte Bearbeiter (Herr Mayer wird von Frau Müller betreut); Begrenzung

der generellen

Anrufmöglichkeit

auf bestimmte

Personen

und Anschlüsse, d. h. die Zuordnung von Anrufberechtigungen sowohl für gehende als auch für kommende Verbindungen (Definition von persönlichen Kommunikationslisten, von geschlossenen Benutzergruppen); —

gebührenfreie Anrufe (S-130-Anrufe) nur von bestimmten Anschlüssen, nur von den Mitarbeitern und/oder nur von den Kunden des Unternehmens (Vermeidung des Mißbrauchs gebührenfreier Anrufe);

—

Prioritätsstaffelung von Anrufen im Rahmen eines VIP-Serviceangebotes.

Die zuvor beschriebene Anrufsteuerung und Anrufbehandlung, abhängig vom Anschluß und/oder vom Anrufer und/oder vom Endgerät, steht auf IN-Basis zunächst noch nicht zur Verfügung. Ihre Einführung ist jedoch schrittweise geplant, und zwar werden

53

Entwicklungstendenzen —

— —

die Anschlußadresse als Steuer- und Zugangskriterium mit der für das IV. Quartal 1993 vorgesehenen qualitativen Erweiterung des IN-Betriebsversuches eingeführt (RS 0.2, Produktmerkmal des Virtuellen Privaten Netzes), der Anrufer bzw. die PIN als Steuerungskriterium sowie das “Endgerät/Dienstart” als Steuerkriterium voraussichtlich Ende

1994/ Anfang 1995 bereitgestellt (RS 1.0). 4.1.3 Anrufsteuerung mit mathematischen Verteilungsgesetzen Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Anrufmanagementkriterien, wie die Zeit und die Anrufquelle, haben die Kunden

men

nach

mathematischen

Verteilungsregeln

die Möglichkeit, das Anrufvolu-

zu steuern. Beispielhaft sind

nachfolgend einige dargestellt.

Prozentuale Anrufverteilung Zusätzlich zu der ursprungs- und zeitabhängigen Verkehrsführung besteht sicherlich auch Bedarf, Anrufe mengenmäßig zu teilen und nach einem prozentualen Schlüssel unterschiedlichen Zielen zuzuordnen. Ein typischer Anwendungsfall für dieses Leistungsmerkmal sind Unternehmen mit mehreren

Zweigstellen oder Filialen: Das Anrufvolumen kann entsprechend der Anschlußkapazität bzw. der personellen Besetzung an den verschiedenen Standorten aufgeteilt werden.

Beispiel: 20 % der Anrufe ===> Ziel A, 30 % der Anrufe ===> Ziel B, 50 % der Anrufe ===> Ziel C.

Zirkulare Verteilung Die zirkulare Verteilung kann als ein Sonderfall der prozentualen Verteilung angesehen werden. Die Ziele sind gleichberechtigt, und sie werden nacheinander belegt. Jedes Ziel wird mit der gleichen Anrufmenge belegt. Selektive Anrufauswahl

Die Selektive Anrufauswahl soll Kunden die Möglichkeit geben, aus einer Anzahl von Anrufen

54

einen

n-ten oder jeden

n-ten Anruf herauszugreifen.

Der

Intelligentes Netz Kunde kann die Werte für n selbst definieren oder auch vom IN-System als Zufallszahlen innerhalb vorgegebener Grenzen ermitteln lassen.

Dieses Leistungsmerkmal gestattet u.a. Glückspiele per Telefon, die *Auswahl” von Gesprächspartnern im Rahmen einer Live-Sendung oder für eine individuelle oder differenziertere Befragung bei einer Televotumsaktion.

4.1.4

Anrufsteuerung, Anrufbehandlung abhängig von zielbezogenen Parame-

tern (Zielstatus)

Das mit IN realisierte Anrufmanagement muß insbesondere auch eine vom Status der Ziele abhängige Anrufsteuerung gestatten, d. h., —

es müssen unterschiedliche Zielstati/Zielmerkmale (möglichst kundenindividuell) definiert werden können,

—

der Status der Ziele muß mit geeigneten Verfahren identifiziert werden können und

—

es müssen alternative Anrufbehandlungsverfahren — abhängig vom Zielstatus und den ggf. sonstigen Parametern — aufgerufen werden können.

Wichtige, im IN-Betriebsversuch (RS 0.1/0.2) bereits unterscheidbare Zielstati sind:

— —

Ziel ist frei und (uneingeschränkt) belegbar; Ziel ist besetzt;

—

Ziel wird nicht abgefragt (nach X Sekunden oder X Rufen);

—

die für das Ziel festgelegte Anrufmenge pro Zeiteinheit ist noch nicht überschritten/ist überschritten.

Abhängig von den vorstehenden Merkmalen der Ziele stehen im Betriebversuch — grob betrachtet — für die Anrufbehandlung drei Alternativen zur Auswahl: — —

—

Anruf dem freien, belegbaren Ziel zuordnen; Anrufaufein Ersatzziel führen « Ersatzziel des Kunden, « Ersatzziel im Netz der Telekom (Ansagen); Anrufer Besetztinformation anlegen.

Bei der weiteren Entwicklung der Mehrwertfunktionen für das IN-Anrufmana-

gement ist sowohl die Liste der unterscheidbaren Zielmerkmale als auch die Liste der für die Anrufbehandlung zur Auswahl stehenden Alternativen zu erweitern. Hinsichtlich der Alternativen für die Anrufbehandlung sind u. a. folgende Erweiterungen möglich:

55

Entwicklungstendenzen —

Anrufe in eine Warteschlange einordnen; « Warteschlange für ein singuläres Ziel,

—

einzelne Anrufe (parameterabhängig) in eine Warteposition nehmen mit Anklopfen; ein freies Ziel aus der Gruppe der Kundenziele auswählen (line hunting).

« Warteschlange für eine Gruppe von Zielen;

—

4.2 Fernsteuerung/Online-Zugriff durch den Kunden auf die Netzgestaltungsund Kommunikationssteuerungsparameter Das IN-Konzept gestattet den Kunden, das Verkehrsmanagement selbst in die Hand zu nehmen. Mit dem IN-Konzept wird nicht nur das kundenindividuelle netzweite Anrufmanagement erstmals realisiert, sondern darüber hinaus den Kunden auch noch die Möglichkeit gegeben, im On-line-Dialog mit dem zentralen Service- Management-System (SMS) auf die Netzgestaltungs- und Kommunikationssteuerungsparameter selbst zuzugreifen. Änderungen können von

den Kunden ohne administrative Prozesse und damit ohne Zeitverzug on line vorgenommen werden (Bild 10). Für die Telekom reduziert sich der administrative und betriebliche Aufwand. Weitere Dienste lassen sich auf der Basis der Fernsteuerung einführen. Für die Fernsteuerung hat der Kunde im IN-Betriebsversuch (RS 0.1 und RS 0.2) die Wahl zwischen den folgenden Zugangsarten: — —

Zugang über Bix. Zugang über Wählverbindungen und MFV-Signalisierung.

—

Darüber hinaus steht auch eine Bedienkraft zur Verfügung , die — quasi on line im Auftrag des Kunden — die gewünschten Änderungen im Anruf führungsprogramm durchführen kann.

Service Creation Die

vorstehenden

waredefinierten

Möglichkeiten

Kundenlösungen”

stellen

das

Einstiegskonzept

dar. Im Rahmen

in die

“soft-

der Weiterentwicklung

des IN wird ein Service-Creation-Konzept verfolgt. Dieses soll einem ServiceDesigner gestatten, mit Hilfe von —

standardisierten “Service Independent Building Blocks (SIBs)” und

—

einer leicht bedienbaren graphischen Benutzeroberfläche

konfektionierte logische Abläufe (Services) zu gestalten.

56

3 Einzeln anzeigen 4 Liste anzeigen 5

Löschen

Einzugsbereiche 1 Einrichten

Perlodische Zeitfenster 1 Einrichten

Dienste verwalten 1 2 3 4 5 6 7

Auswahlcodegruppen Einzugsbereiche Periodische Zeitfenster Temporäre Zeitfenster Quoten für Anrufverteilung Ziele Verkehrstührungsprogramme

2 Ändem

3 Einzeln anzeigen 4 Liste anzeigen 5 Löschen

3 Einzeln anzeigen 4 Liste anzeigen 5

Löschen

6 Ursprungsbereiche anzeigen

Temporäre Zeitienster Quoten für Anrufverteilung 1 Einrichten

2 Ändem

3 Einzeln anzeigen 4 Liste anzeigen 5 Löschen

1

Einrichten

3 4 5 6 7

Liste anzeigen Löschen Standard-ZF Gruppe anzeigen Liste der Standardzeitfenster Liste der Standard-ZF. Gruppen

2 Ändern

Ziele 1 Einrichten

ver

gsprogramme

1 Einrichten

2 Ändem

LS

2 Ändern

3 4 5 6 7

Einzeln anzeigen Liste anzeigen Löschen Prüfen und aktivieren Aktivierung zurücknehmen

2 Ändem

3 4 5 6

Einzeln anzeigen Liste anzeigen Löschen Ansagen anzeigen

ZJaN saJuadnayjuJ

Joj9wesedsduniansIssuoneylunwwoy pun -sdunyjelssdzjan :0| Pl!q

1 Einrichten

2 Ändem

Entwicklungstendenzen Diese konfektionierten Serviceangebote stehen den Kunden zur Auswahl. Die

Kunden können im Fernzugriff die kundenindividuellen Parameter ergänzen und — bei Bedarf — in begrenztem

Umfang

auch Modifikationen und Ergän-

zungen im logischen Ablauf der Serviceprogramme vornehmen. Für Bedarfsfälle, die nicht durch die konfektionierten Angebote zu lösen sind, können vom Service-Designer im Rahmen der verfügbaren SIBs spezifische, kundenindividuelle Servicelogiken erstellt und vom Kunden parametriert werden. Können Bedarfsfälle nicht abgedeckt werden, weil die notwendigen SIBs fehlen, ist dies Anlaß für die Entwicklung weiterer SIBs.

Faßt man zusammen, so bietet der vorstehende Funktionsblock den Kunden die Möglichkeit, im On-line-Dialog mit dem Service-Management-System, und

zwar im Rahmen vorgegebener Grenzen, abhängig von der Realisierungsstufe, —

daseigene Kommunikationsnetz selbst zu gestalten bzw. bei Bedarf anzu-

passen, —

die anschluß- und personenbezogenen Berechtigungen und Beschränkun-

gen festzulegen, —

die Kommunikationssteuerungsparameter

—

zesse, insbesondere für die Verkehrsführung, vorzugeben sowie den Status des Kundennetzes und die Kommunikationsdaten

für die Kommunikationspro-

in Form

von Rohdaten oder in aufbereiteter Form (Statistik-Reports) abzurufen. 4.3 Alternative Tarifierung

Preis-

und

Abrechnungsmodelle;

Mehrwertfunktionsblock:

Dieser Produktbaustein bietet den Kunden für die Abwicklung ihrer Kommu-

nikation bzw. für die Nutzung des öffentlichen Netzes eine Auswahl an Preisund Abrechnungsmodellen sowie an alternativen Tarifierungsformen. Die zunehmend differenziertere Nutzung und die stärkere Instrumentalisierung des Telekommunikationsnetzes — z.B. die Nutzung als Zähleinrichtung für Abstimmungen, als Lostrommel für Glücksspiele, als Inkasso- und Spendensammeleinrichtung — erfordern ein angepaßtes Leistungsspektrum des Telekommunikationsnetzes im Tarifierungsbereich. Für die Abrechnung der Nutzung von Telekommunikationsprodukten sind: — _ —

dieerbrachten Leistungen zu erfassen, mit Preisfaktoren zu verknüpfen/zu bewerten und

—

in Rechnung zu stellen, d. h. in der Regel einem Konto zuzuordnen,

sofern nicht — wie bei der Nutzung von Münztelefonen und bei der Nutzung der einfachen Telefonkarten in Kartentelefonen — sofort abgerechnet wird.

58

Intelligentes Netz

4.3.1 Alternative Preiszuordnungsmodelle In

der

Vergangenheit

galt

ein

einfaches

Prinzip:

Die

Gebühren

wurden

grundsätzlich dem Konto des Anschlusses (Anschlußinhabers) zugeordnet, vom dem aus angerufen wurde, unabhängig davon, wer diesen Anschluß benutzte. Dies kann als Standard-Abrechnungsmodell im Telekom-Bereich betrachtet werden.

Mit dem Service 130 wurde dieser Grundsatz — “der anrufende Anschluß zahlt” — aufgehoben und eine Abrechnungsalternative eingeführt, bei der der Preis für die Kommunikationsverbindung dem Konto des Angerufenen, d.h. dem B-Kunden, zugeordnet wird. Je nach Betrachtungsstandort wird dieses Angebot als Gebührenübernahme-

oder Freephone-Modell bezeichnet. Diese beiden “Entweder-/Oder-Modelle” werden zukünftig durch ein Abrech-

nungsmodell ergänzt, das eine Kostenteilung zwischen den beteiligten Kommunikationspartnern gestattet (Kostenteilungsmodell). Mehrere Aufteilungsmodelle zwischen A- und B-Kunden können bei Bedarf angeboten werden. Im IN-Betriebsversuch sind es zunächst zwei alternative Aufteilungsmodelle. Ergänzend zu diesen Angeboten kann das Bereitstellen einer Telekommunika-

tionsverbindung von A nach B zukünftig auch mit einem Preisaufschlag verknüpft werden. Ein solcher Zusatzpreis gestattet dem Angerufenen, —

für den Anrufer eine zusätzliche Leistung zu erbringen (z. B. eine Informations- oder Beratungsleistung) oder

—

vom Anrufer eine zusätzliche Leistung entgegenzunehmen Spende oder den Beitrag für ein Telefonlotto).

(z.B. eine

Zusammengefaßt heißt dies, daß dem Telekommunikationskunden zukünftig mindestens vier Abrechnungsmodelle zur Auswahl stehen sollen (Bild 11):

— — —

Standard-Abrechnungsmodell

(kurz

A-Modell

genannt,

d.h.

Abrech-

nung auf das A-Anschluß-Konto),; Freephone-Modell (kurz B-Modell genannt, d. h. Abrechnung auf B-Anschluß-Konto); Kostenteilungs-/Preisteilungs-Modelle (kurz AB-Modelle genannt, d. h.,

daß Kostenanteile auf das Konto des A- und des B-Kunden gebucht wer—

den);

Zusatzleistungs-/Zusatzpreis-Modell

(kurz

AZ-Modell

genannt,

d.h.,

dem A wird ein Zusatzpreis in Rechnung gestellt).

59

Entwicklungstendenzen

Tarifierungsmodelle

|

.

nu

|

=

Gebührenteilung Zusatzgebühr für : Leistungen \

Bild 11:

|

|

|

_

|

|

Fo

7 _

B-Tin | |

|

4

.

-

|

|

| |

Standard Freephone

Anrufer

. i

|

L.b

|

|

l j

Fr

(Einnahmen)

—

Abrechnungsmodelle

4.3.2 Wahlmöglichkeit zwischen anschluß- und personenbezogenem Konto Bei den oben erwähnten Alternativen, bei denen teilweise oder vollständig zu Lasten des “A-Kunden” abgerechnet wird, soll zukünftig eine generelle zusätzliche Wahlmöglichkeit angeboten werden, und zwar in der Gestalt, daß für den

Anrufer die Wahl besteht, a) b)

zu Lasten des benutzten Anschlusses oder zu Lasten eines persönlichen, anschlußunabhängigen

Kontos abzurech-

nen. Bereits heute ist auf der Basis eines persönlichen Kontos Telekommunikation möglich, und zwar mit Hilfe von Telefon-(Kredit-)Karten in Kombination mit kartenlesefähigen Endgeräten. Die Zahl dieser Einrichtungen ist derzeit je-

doch noch sehr begrenzt. Bezogen auf die Gesamtzahl der Netzanschlüsse liegt ihr Anteil unter einem Promille. Er wird auch mittelfristig — wegen des technischen Aufwandes — nicht wesentlich steigen können. Von jedem beliebigen Anschluß zu Lasten eines vom Anschluß unabhängigen Kontos — sei es das eigene persönliche oder ein Firmenkonto — zu sprechen ist zweifellos ein attraktives Angebot, und zwar wegen des Komforts, der einfachen Rechnungslegung und der möglichen Kostenersparnisse. (Man denke nur an die Preisaufschläge bei Telefonaten von Hotelanschlüssen.) Um dieses Angebot zukünftig flächendeckend unterbreiten zu können, muß sich der Anrufer von jedem Anschluß aus identifizieren können. Zwei Lösungskonzepte bieten sich zusätzlich zum Kartentelefon an:

60

Intelligentes Netz

a)

Bei der operatorgestützten Lösung wird die Verbindung von einem Ope-

rator vermittelt. Dieser hat die Möglichkeit, die Berechtigung des Anrufers mit

Hilfe einer Persönlichen Identifikationsnummer (PIN) und ggf. eines — vorher festgelegten — Codewortes zu überprüfen. b) Die Identifikation des Anrufers bzw. das zu belastende Konto ist durch die manuelle Eingabe einer persönlichen Identifikationsnummer über die Tele-

fontastatatur oder mit Hilfe eines kleinen Zusatzgerätes (Tonfrequenzsenders) zu erkennen. Die operatorgestützte Lösung wird bereits von Telekom unter dem Marktnamen “Germany Direkt” aus vielen Ländern angeboten. Sie gestattet aus dem Ausland Verbindungen zu einem Operator in “Germany” herzustellen, sich gegenüber diesem zu identifizieren, die Verbindung zum gewünschten Anschluß

herzustellen und — dies ist das Wichtigste — den Preis für die Verbindung dem persönlichen Konto bzw. dem Firmenkonto zuordnen zu lassen. Dieses — bisher nur internationale — Angebot soll zukünftig auch für Verbindungen im Netz der Telekom zur Verfügung stehen. Lösungen im Intelligenten Netz werden

zukünftig gestatten,

mit einem

an-

schlußunabhängigen persönlichen Konto von jedem beliebigen Anschluß — mit einer einfachen Eingabe-/Identifikationsprozedur — Telekommunikation zu betreiben (voraussichtliche Einführung mit der RS

1.0).

4.3.3 Sonstige Tarifierungsfunktionen Mit den zuvor beschriebenen Merkmalen sind die Anforderungen an die Tarifierung noch nicht hinreichend dargestellt. Zusätzlich zu den Wahlmöglichkeiten hinsichtlich der Kostenanteile an einer Kommunikationsverbindung und

der Wahlmöglichkeit zwischen dem persönlichen und dem anschlußbezogenen Konto ergeben sich noch weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten bzw. An-

forderungen an die zukünftige Tarifierung von Telekommunikationsangeboten. Stichwortartig sind nachfolgend einige genannt, eine vollständige Darstellung mit detaillierter Erläuterung würde den Rahmen

dieses Beitrages spren-

gen: — — — —

Einstellbare Karenzzeiten bis zum Beginn der Tarifpflicht; Pauschalpreis (Einmaltarif) pro Verbindung; Tarifierung mit den Maßeinheiten “Gebühreneinheit” und/oder “Sekunden” (Sekundentarif); Tarifierung mit Mehrfach-Gebühreneinheiten (Blocktarif)

61

Entwicklungstendenzen b)

vom physikalischen Netz (weitgehend) unabhängige produkt- und anwendungsbezogene Rufnummernpläne, d. h. Rufnummernpläne mit Pro-

duktkennzahl

und

Teilnehmerrufnummer.

Entsprechend

der Bedarfs-

struktur erscheint hierfür folgende Unterteilung zweckmäßig: —

Kennzahl-/Rufnummernpläne für standortunabhängige und standortübergreifende Telekommunikationsangebote für Unternehmen, und zwar für die Verkehrsabwicklung « vonden Kunden zum Unternehmen (Public to Company),

« —

zwischen den Standorten des Unternehmens bzw. zwischen den Mitarbeitern; Rufnummernpläne für Telekommunikationsangebote

mit “Persönlichen

Rufnummern”. 4.6

Identifikations-, Authentifikations-, Autorisierungsfunktion

Die nachfolgende Auflistung zeigt, daß für diverse Zugriffsfälle die Funktionalität der Identifikation, der Authentifikation und der Autorisierung benötigt wird. Wegen dieser verschiedenen Einsatzfälle und der zusätzlichen besonderen (Sicherheits-JAnforderungen ist diese Funktionalität zweckmäßigerweise als eigenständige Mehrwertfunktion/Produktbaustein zu betrachten. Für die verschiedenen Zugriffsfälle und unterschiedlichen Sicherheitsanforderungen sind zukünftig alternative — aufwands- und sicherheitsmäßig abgestufte — Lösungen bereitzustellen. Identifikation, Authentifikation und Autorisie-

rung werden mittelfristig u. a. benötigt: — — — —

— 4.7

fürden Zugriff auf Gestaltungsparameter des Kundennetzes, fürden Zugriff auf Kommunikationssteuerungsparameter, für den Zugriff auf Kommunikationsdaten der Kunden; für die Herstellung von Kommunikationsverbindungen, « bei Abrechnung zu Lasten eines persönlichen Kontos, « bei personenbezogener Sonderbehandlung des Anrufes; für die Entgegennahme/Abfrage von kommenden Anrufen. Flexible, softwaregestützte Netzgestaltung

Dieser Produktbaustein gestattet die softwaregestützte Realisierung von “Kundennetzen” im öffentlichen Netz, d. h., er bietet eine Abbildungsmöglichkeit des räumlichen, zeitlichen und personenbezogenen Kommunikationsbedarfs des Kunden auf die physikalischen Ressourcen des öffentlichen Netzes. Die softwaremäßige Abbildung bietet eine außerordentliche Flexibilität: Sie gestat-

64

Intelligentes Netz tet es, Ressourcen ausschließlich einem Kunden, mehreren Kunden oder aber auch allen Kunden zur Verfügung zu stellen.

In der RS 0.1 hat der Kunde noch beschränkte Möglichkeiten, sein individuelles Kundennetz aufzubauen: Es stehen ihm — streng genommen -— für softwaremäßigen Verfügung: — — —

Zugriff/Netzgestaltung

nur die folgenden

“Netzelemente”

zur

Ursprungsbereiche (als grobes Raster für die Verkehrsquellen), Zielrufnummern (für die Verkehrssenken) und von Netzen, Diensten und Anschlüssen unabhängige

Rufnummern

für

die Vergabe von « persönlichen Rufnummern,

«

standortübergreifenden, firmenindividuellen Rufnummernplänen für den aus dem öffentlichen Netz kommenden Verkehr mit Rufnummernkontingenten von bis zu 1 000 Rufnummern pro Anwendung.

Mit der RS 0.2 werden die Elemente für die Netzgestaltung bereits erweitert, und zwar um die individuelle Anschlußadresse (CLI), die anstelle des Ursprungsbereichs als Verkehrsquelle definiert werden kann. Darüber hinaus stehen wesentlich größere, vom Öffentlichen Netz entkoppelte Rufnummernkontingente (bis zu 7stellige Rufnummernpläne pro Kunde) für die firmeninterne, standortübergreifende Verkehrsführung zur Verfügung. Mit der RS 1.0 und weiteren Realisierungsstufen müssen noch folgende zusätzlichen “Netzelemente” für den Aufbau von Kundennetzen — und ggf. auch Netzen von Wettbewerbern — definiert und identifiziert bzw. adressiert werden können: —

Leitungen und Leitungsbündel, um sie ggf. einzelnen Kunden oder einer

Gruppe von Kunden auf bestimmten Netzabschnitten widmen zu können; — — —

Speichereinheiten für Aufzeichnung und Wiedergabe/Abruf von kundenindividuellen Sprach-, Text- (und Bild-)Nachrichten; Rechner-/Speichereinheiten für Programme und Datensätze von Kunden; Funktionseinheiten für spezifische kundenbezogene Aufgaben: « Zähl-/Registriereinrichtungen, « Wähl-/Verteil-/Rundsendeinrichtungen (z. B. für Fax), « Konferenzbrücken,

—

« Protokollanpassungs- und Übersetzungseinrichtungen (Text in Sprache, Sprache in Text, Sprache A in Sprache B); Festlegung von (zusätzlichen) kommunikationsberechtigten Personen (Zuordnung von PIN);

65

Entwicklungstendenzen

—

Festlegung von anschluß- und personenbezogenen Berechtigungen (Privilegien oder Beschränkungen).

5 Produktangebot im Betriebsversuch IN Die zuvor beschriebenen Dienstbausteine stehen im IN-Betriebsversuch für eine zielgruppen- und anwendungsorientierte Gestaltung von IN-Diensten zur Verfügung. Vier Dienste

sind derzeit geplant, und zwar unter folgenden Ar-

beitsbegriffen (die Vermarktungsnamen können davon abweichen): —

Freephone/Service

130 Plus,

— Service 180, — _ Televotum Plus,

—

Tele-Info-Service.

5.1 Freephone/Service 130 Plus Freephone/Service 130 Plus ist ein Anrufmanagement-Service, bei dem das Verbindungsentgelt nicht dem Anrufer, sondern dem Angerufenen in Rechnung gestellt wird. Mit Hilfe von IN wird das Spektrum der kundenbezogenen Leistungsmerkmale — im Vergleich zum heutigen Service 130 — wesentlich erweitert, und zwar insbesondere durch die kundenindividuell gestaltbaren Verkehrsführungsprogramme und deren Fernsteuermöglichkeit. Kernzielgruppe dieses Angebotes sind alle Unternehmen, a)

die ihren Kunden, ihren Anrufern signalisieren wollen, daß sind, die Kosten für die Kommunikation zu übernehmen und

sie bereit

b)

die, ggf. zusätzlich zu a), Verkehrsmanagementprobleme haben und diese mit den Leistungsmerkmalen des Service 130 lösen können,

c)

die ihren Mitarbeitern (z. B. im Außendienst) den gebührenfreien Anruf

ermöglichen wollen und die damit ggf. auch den Abrechnungsaufwand und die Abrechnungsprobleme für die sonst “kostenpflichtigen internen Telefonate” beseitigen wollen.

5.2 Service 180

Der Service 180 ist ein Anrufmanagement-Service, jedoch im Vergleich zu dem Service 130 Plus mit dem Unterschied, daß dem Anrufer (A-TIn) ein Teil oder auch das volle Verbindungsentgelt — abhängig von der Dienstvariante — zugeordnet wird. Die wichtigsten Dienstbausteine sind neben der Tarifierung 66

Intelligentes Netz

das Verkehrsführungsprogramm und dessen Fernsteuermöglichkeit durch den Dienstteilnehmer. Als wesentliche Anwendungen sind zu erwarten: —

vom

öffentlichen Netz entkoppelte, standortübergreifende firmenindivi-

duelle Rufnummernpläne; —

die persönliche Rufnummer;

—

Anrufe auf wechselnde Ziele führen;

—

Verkehrsaufteilung auf mehrere Ziele, « um die verfügbare Kapazität bzw. Erreichbarkeit zu erhöhen, e um eine bessere Auslastung der Ziele zu erreichen;

—

Anonyme Zielansteuerung.

Kernzielgruppen für diese Angebote sind — —

mobile (Einzel-)Personen; mobile (standortwechselnde) Unternehmen;

— Unternehmen mit mehreren Standorten (Zweigstellen); — _ Personen/Unternehmen, die hinsichtlich ihres Aufenthaltsortes/Standortes anonym bleiben wollen.

5.3 Tele-Info-Service Der Tele-Info-Service ist eine Tarifierungs-, Inkasso- und Statistikdienstleistung. Im internationalen Bereich gängige Bezeichnungen für dieses Serviceangebot sind: Additional Charge Service, Revenue Sharing Service, Premium Rate Service oder auch Kiosk Service. Der Anrufer zahlt —

—

das Verbindungsentgelt und

ein Zusatzentgelt für Leistungen.

Das Inkasso der Zusatzgebühr übernimmt die Telekom (analog zu Btx). Als wesentliche Anwendungen sind zu erwarten: — _ Angebot/Verkauf von Informations- und Beratungsdienstleistungen über das Telefon, und zwar « Angebot/Verkauf von gespeicherten Informationen,

—

« Angebot/Verkauf von Realtime-/Live-Informationen, Beratungen, Berichterstattung; Erfassung von Leistungen des Anrufers (Spende, Telefonlotto).

67

Entwicklungstendenzen Kernzielgruppen für den Tele-Info-Service sind: — — —

Anbieter von Informationsdiensten, _Know-how-Träger/Beratungsberufe von der PC-Beratung bis zur Rechtsberatung, Einrichtungen, Organisationen, Unternehmen, die Spenden sammeln oder Glückspiele (Telelotto) durchführen.

5.4 Televotum Plus Televotum Plus ist ein Anrufregistrier- sowie ein Anrufauswerte- und Informationsdarstellungsservice. Der wichtigste Baustein ist somit die “Statistik”, wo-

bei das Angebot differenziert ist nach — —

Sofort-(Echtzeit-)Statistiken mit einer Aktualität von max. 15 Sekunden und Auswertestatistiken mit einer Aktualität von max. 15 Minuten.

Ein weiteres wichtiges Dienstmerkmal ist das kundenindividuelle führungsprogramm mit den beiden Parametern — —

Verkehrs-

zeitabhängige Zielansteuerung/zeitabhängige Registrierung und selektive Anrufauswahl mit Durchschaltung der ausgewählten Anrufe.

Wesentliche Anwendungen sind: — _ Umfragen/Meinungsforschung, — Gilückstrommel/Telefonlotto, — Beteiligung von Zuhörern/Zuschauern an Live-Sendungen: « Auswahl einzelner Anrufer, « Frage- und Antwort-Wettspiele — z. B. zwischen Städten oder Regionen —, wobei die Antworten durch “Mehrheitsentscheidung” über Telefon gegeben werden, «

Beurteilung von Programmangeboten und der mitwirkenden Perso-

nen. Kernzielgruppen für Televotum Plus sind Rundfunk- und Fernsehanstalten, Meinungsforschungs- und Telefonmarketingunternehmen sowie darüber hin-

aus alle an der öffentlichen Meinung Interessierten im Bereich des Handels, der Industrie, der Verwaltung, der Wissenschaft und der Politik.

68

Intelligentes Netz

5.5 Virtuelles privates Netz (VPN) In der Realisierungsstufe 0.1 des IN-Betriebsversuches sollen die vorstehend beschriebenen vier Standardprodukte angeboten werden.

In der Realisierungsstufe 0.2 des IN-Betriebsversuches — geplanter BZA-Termin 9/1993 — kommt das “Virtuelle Private Netz (VPN)” als weiteres Produkt hinzu. Das Produktangebot VPN ist ein auf Unternehmen mit mehreren Standorten ausgerichteter Anrufmanagement-Service, und zwar insbesondere für die Verkehrsabwicklung zwischen den Standorten des Unternehmens.

Folgende wesentliche Merkmale kennzeichnen dabei das Produkt “VPN”: —

Jedem VPN-Kunden steht ein vom Öffentlichen Netz entkoppelter, standortübergreifender und damit unternehmensindividuell gestaltbarer Rufnummernplan zur Verfügung. Fr gestattet, ausschließlich nach unternehmensinternen, organisatorischen Gesichtspunkten die Rufnummern den Telefonanschlüssen bzw. den Mitarbeitern zuzuordnen. Die Rufnummern können dabei unterschiedlich lang, maximal jedoch sieben Stellen, sein, und zwar auch bei internationalen Zielen.

—

Der Verkehr zwischen den Standorten des Unternehmens wird beim VPN nicht über die Leitungen des Privaten Netzes (PN), sondern im Öffentlichen Netz abgewickelt. Das Öffentliche Netz bietet eine wesentlich höhere Verfügbarkeit und reagiert weitaus elastischer auf Bedarfsspitzen als ein Privatnetz (PN) dies kann.

—

Die Verkehrsabwicklung in einem VPN hat in der Regel Kostenvorteile gegenüber einer Abwicklung in einem PN, besonders bei kleineren Standorten (wenige Anschlüsse, geringes Verkehrsaufkommen).

—

Das Kommunikationsmanagement

ist mit einem VPN

einfacher als mit

einem PN, insbesondere ist eine schnellere Anpassung an Änderungen in der Unternehmens- und Verkehrsstruktur möglich. Weiterhin können kleine Standorte problemlos in den Numerierungsplan integriert werden. Die Kernzielgruppe des VPN sind die mittleren und großen Unternehmen mit mehreren Standorten, nationale und auch multinationale.

69

Entwicklungstendenzen 6 Weiterentwicklung der Produktangebote

In der RS 0.1 sind vier “konfektionierte Produkte” geplant: Service 130, Service 180 (in zwei Tarifvarianten), Televotum und Tele-Info-Service. In der RS 0.2 kommt VPN als weiteres Produkt hinzu. Mit der Realisierungstufe 1.0 sollen die Leistungsmerkmale der vorstehenden Produkte erweitert und ggf. Produktvarianten sowie zusätzliche Produkte aus dem Spektrum der Mehrwertfunktionen gebildet werden. Als wesentliche

zusätzliche

Produkte

auf der IN-Plattform

sind derzeit ge-

plant:

—

die generelle Anrufmöglichkeit auf der Basis eines persönlichen — vom benutzten Anschluß unabhängigen — Kontos (==> Tele-Konto-Service);

—

die Bereitstellung der Funktionalität von Nebenstellenanlagen Vermittlungsstellen

des öffentlichen

Netzes

(==>

Centrex,

Wide

in den Area

Centrex) als alternatives Angebot zu Nebenstellenanlagen; —

die Bereitstellung eines ausschließlich softwaredefinierten persönlichen Kommunikationsprofils, das netz- und dienstunabhängig bzw. netz- und dienstübergreifend ist, und auf das von beliebigen Anschlüssen — im Rahmen der am Anschluß verfügbaren Leistungsmerkmale — zugegriffen werden kann (==> Universelle persönliche Kommunikation, UPT).

Weiterhin soll mit der RS 1.0 Reaktionsfähigkeit ins Netz eingebracht werden, insbesondere auch bei Anforderungen der Kunden an Nutzkanalkapazität. Diese Reaktionsfähigkeit wird durch das IN-Konzept in besonderer Weise unterstützt, da es keine dienstspezifischen Netze mehr erfordert, sondern die Nutzkänäle fast ausschließlich integraler Bestandteil des Basisnetzes sind.

Die wichtigste Voraussetzung für die kurzfristige Reaktionsfähigkeit ist das Einbringen der SSF-Funktionalität in eine hinreichende Anzahl an Netzkno-

ten, d. h., sie muß mindestens in Netzknoten an den Standorten der HVStn und zusätzlich in Netzknoten an Standorten großer KVSt (z. B. Darmstadt, Heidelberg usw.) eingebracht werden.

7 Schlußbetrachtung Das Produktkonzept auf der Basis des Intelligenten Netzes ist ein modulares Konzept. Die Produkte werden aus unabhängigen funktionalen Elementen — kurz Mehrwertfunktionen (MWF) oder Produktbausteine (ProBs) genannt —

gebildet. Mit der IN-Architektur und der IN-Funktionalität wird eine Plattform 70

Intelligentes Netz

im Netz errichtet, die es gestattet, die von Kunden benötigten Kommunikationslösungen bereitzustellen, und zwar kurzfristig mit hinreichender Kapazität, Qualität und Leistungsspektrum und dies sicherlich zunehmend auch im Wettbewerb mit anderen Anbietern.

Mit dem Einstieg in das IN-Konzept beginnt die Entwicklung hin zu “softwaredefinierten Kundennetzen” auf der Basis des öffentlichen Netzes, d. h., die Kunden werden zunehmend die Möglichkeit erhalten, Teile des Öffentlichen Netzes auf einer logischen Ebene zu adressieren und mit diesen Teilen des Öffentlichen Netzes das eigene individuelle Netz aufzubauen bzw. zu vervollständigen, wobei Elemente des Öffentlichen Netzes ausschließlich von einem Kunden in Anspruch genommen werden können oder im Ressourcensha-

ring mehreren oder allen Kunden(-netzen) zugeordnet sein können. Die Entwicklung wird zu einem ausschließlich softwaredefinierten, (virtuellen) Verhältnis zu den Teilnehmern führen, die in zentralen oder teilzentralen Datenbanken geführt werden. Das persönliche Kommunikationsprofil ist da-

bei an die persönliche Rufnummer gekoppelt. Durch On-line-Zugriff können die Kunden ihre virtuellen persönlichen Netze — quasi in real time — den jeweils aktuellen Bedürfnissen anpassen. Sie können z. B. festlegen, welche Leistungsmerkmale die Kommunikation unterstützen sollen, von welchen Anschlüssen/Personen gehende Anrufe möglich sind und kommende Anrufe erwartet werden können, welche Informationen in welchen Zeitintervallen aufbereitet und in welcher Form sie geliefert werden und nach welchen Preismo-

dellen kommende und gehende Anrufe mit und für die persönliche Rufnummer geführt werden.

7

Fachbeiträge

DFS Breitband-Wählnetz Von Rainer Henke, Konrad Hobelsberger, Christian Tolksdorf und Fritz Weber, Darmstadt

Dipl.-Ing. (FH) Rainer Henke, Jahrgang 1965, Ing. (grad.) Konrad Hobelsberger, Jahrgang 1942, Dipl.-Ing. Christian Tolksdorf, Jahrgang Dipl.-Ing. Fritz Weber, Jahrgang

1965,

1933.

Die Autoren sind als Sachbearbeiter im Referat S32 des FTZ beschäftigt (DFS Bodensegment).

1 Grundsätzliches

Am

1.4.1990 wurde im Rahmen eines Betriebsversuches das satellitengestütz-

te Breitband-Wählnetz

zur Übertragung

von

Datenkanälen

im

Bereich

von

64 kbit/s bis 1,92 Mbit/s in Betrieb genommen. Zu diesem Zeitpunkt war es bekannter unter dem Begriff “DFS Neue Dienste”. Das Netz benutzt z. Zt. die beiden 44 MHz breiten Satellitentransponder Kl und K3 des Deutschen Fernmelde-Satelliten 2 (DFS 2) im 12-/14-GHz-Bereich. Die verwendete Modulationsart ist QPSK mit kohärenter Demodulation bei 60 Mbit/s je Träger. Das Breitband-Wählnetz besteht aus zwei Referenzstationen (RS), die in Aa-

chen und Passau errichtet sind, und 29 Anschlußstationen (AS), verteilt über das gesamte Bundesgebiet. Sechs AS wurden von ehemaligen Standorten des alten Bundesgebietes in die neuen Bundesländer umgesetzt (Bild 1). Von Aa-

chen aus, wo die Betriebs-Steuer-Einrichtung (BSE) installiert ist, wird das Gesamtnetz über Satellit überwacht, gesteuert bzw. verwaltet. Alle Stationen (RS

und AS) sind mit Meß- und Bedieneinheiten (MBE) ausgestattet, die über das Datex-L-Netz mit der Zentralen Meß- und Bedieneinheit (MBE-Z) in Frankfurt bei der DSt SatFu angeschlossen sind. Von dort können die wichtigsten Funktionen der RF-Einrichtungen fernüberwacht und fernbedient werden.

Anmerkung: ausführliches Abkürzungsverzeichnis am Ende des Beitrags.

72

Satelliten-Breitband-Wählnetze

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Bild 1: Gesamtübersicht

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73

Fachbeiträge

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I

| Bild 2: Prinzipdarstellung einer Anschlußstation

Um ggf. bei Ausfall des Satelliten auch über den Zustand des Netzzugriffssystems (TDMA und ANPE) informiert zu sein, werden bestimmte dringende

Alarme des Netzzugriffssystems ebenfalls über die örtliche MBE zur MBE-Z übertragen.

Eine

AS

mit

den

Komponenten RF-Teil, TDMA,

Echokompensator und

ANPE, deren Wirkungsweise nachfolgend beschrieben wird, zeigt Bild 2.

2 RF-Teil 2.1 Allgemeines Der RF-Teil besteht aus der Antenneneinheit und der RF-Kabine, in der die Geräte für das Empfangs- und Sendesystem sowie die Stromversorgung und die Meß- und Bedieneinrichtung (MBE) untergebracht sind. 2.2 Antenneneinheit Es werden sowohl nach dem Cassegrain-Prinzip aufgebaute Antennen (3,5 m Durchmesser) als auch nach dem Gregory-Prinzip konzipierte Antennen (4,5 m Durchmesser) eingesetzt. Bei der 3,5-m-Antenne sind der Rillenhornerreger, die Polarisationsweiche und die rauscharme Vorverstärkereinrichtung in ein konisches Halterohr integriert, das am Zentralstück des Hauptreflektors drehbar befestigt ist. Mit geringen Abweichungen wird dieses Konzept auch

bei der 4,5-m-Antenne angewandt. Die Anschlußstationen sind so konzipiert, daß auf ein automatisches Nachführsystem

der Antennen

verzichtet werden

kann. Außer den festen Antennengestellstreben sind zwei Streben mit Handverstellspindeln ausgestattet, mit denen sich Azimut und Elevation um + 15° verstellen lassen.

74

Satelliten-Breitband-Wählnetze Antenne und RF-Kabine sollen möglichst nahe beieinander stehen. Die sendeseitige Verbindung geschieht durch einen SIRAL-Hohlleiter, empfangsseitig

wird ein dämpfungsarmes Koaxialkabel verwendet. 2.3 Empfangssystem Das vom

rauscharmen

FET-Verstärker (am

Speisesystem

der Antenne

ange-

bracht) abgegebene 250 MHz breite Empfangsband (12,5 bis 12,75 GHz) wird über ein Koaxkabel dem RF-Empfangsumsetzer (RF-Kabine) zugeführt und in den ersten Zwischenfrequenzbereich (682 bis 932 MHz) umgesetzt. Aus diesem breitbandigen Signal selektieren die nachgeschalteten Kanalumsetzer den gewünschten Frequenzbereich (44-MHz-Kanal) heraus und setzen ihn in die 70-MHz-Zwischenfrequenz um. Im nachfolgenden Systementzerrer werden sowohl der Amplitudenverlauf als auch die Laufzeit (Abwärtsstrecke) entzerrt. Anschließend erfolgt im ZF-Verstärker die Anhebung des Signals auf den nominalen Ausgangspegel. Ein Teil des 70-MHz-Signals wird nach dem

ZF-Verstärker ausgekoppelt und dient der Meß- und Bedieneinheit (MBE) zur

Überwachung. 2.4

Sendesystem

Das vom TDMA-Gerät ankommende 70-MHz-Signal wird einem Kabelentzerrer zugeführt, der die Verzerrungen der Signalzuführung (zwischen TDMAGestell und Kabelentzerrer sind max. 200 m Koaxialkabelführung möglich) ausgleicht. Eine solche Entzerrung ist auch auf der Empfangsseite vorgesehen. Nach dem Kabelentzerrer folgt der Systementzerrer, der die Verzerrungen des Erdfunkstellensendezuges und die Empfangsseite des Satelliten kompensiert.

Das pegelangepaßte Signal wird im nachfolgenden Aufwärtsumsetzer in einem Mischvorgang in die 14-GHz-Ebene umgesetzt. Dies erfolgt mit einem Gunn-Oszillator, der durch einen 5-MHz-Referenzoszillator synchronisiert

wird. Ein Bandfilter unterdrückt das Oszillatorsignal und das Spiegelband. Über einen FET-Verstärker wird dann das Signal dem Leistungsverstärker zugeführt, der redundant ausgelegt ist. Der 250-W-Leistungsverstärker besteht aus einer FET-Treiberstufe und einem Wanderfeldröhrenverstärker. Über die am Ausgang des Leistungsverstärkers vorgesehene EIRP-Meßeinrichtung wird

die RF-Leistung gemessen und als Kriterium für die Ersatzschaltung auf den redundant

betriebenen

Leistungsverstärker

genutzt.

Hinter

dem

Hohlleiter-

schalter befindet sich noch ein Bandpaßfilter zur Unterdrückung außerhalb

des Nutzsignalbandes

liegender Signale.

Die Sendeleistung wird über einen

max. 8 m langen SIRAL-Hohlleiter der Antenne zugeführt. 75

Fachbeiträge

2.5 Meß- und Bedieneinheit (MBE) Das Empfangs- und Sendesystem sowie die übrigen in der RF-Kabine vorhan-

denen technischen Einrichtungen (z. B. Lüftungs- und Klimaanlage, Stromversorgung usw.) werden von der MBE fernüberwacht und fernbedient. Ersatzschaltungen werden von der MBE automatisch ausgelöst. 2.6

Referenzstation

Aufgrund

der Wichtigkeit

der Referenzstationen

weichen

deren

technische

Ausstattungen für den RF-Teil z. T. von den Anschlußstationen ab (z. B. 4,5-mAntenne, 600-W-Leistungsverstärker, zwei Sendezüge). Da diese Einrichtungen größere Abmessungen und vor allem eine höhere Wärmeabgabe haben, sind diese nicht (wie bei den Anschlußstationen) in Kabinen, sondern in fest-

en Gebäuden installiert.

3 TDMA-System (Time Division Multiple Access-System) 3.1

Aufgabe und Funktion des TDMA-Systems

Das TDMA-System

ermöglicht im Zeitmultiplex einen bedarfsgerechten

Zu-

griff auf alle Anschlußstationen über den DFS 2. Es stellt die Übertragungswege zwischen den einzelnen Anschlußstationen bereit, ist aber auch gleichzeitig ein auf alle Anschlußstationen verteilter Vermittlungsknoten für das gesamte Netz. Eine besonders hohe Flexibilität wird durch die automatische Anpassung (innerhalb von 15 Minuten) der Aufteilung der Übertragungskapazität in

den lokal verwalteten MTB (Main-Traffic-Burst) und den zentral verwalteten SCPB-Pool (Single Channel Per Burst-Pool) erreicht. Während auf den jeweiligen MTB nur jede einzelne AS Zugriff hat, steht der SCPB-Pool für zusätzlich benötigte Kapazitäten allen Anschlußstationen bedarfsweise zur Verfügung.

Neben der Kapazität für MTB und SCPB-Pool wird außerdem noch ein Kapazitätsanteil für reservierte Verbindungen bereitgestellt. Für die Aufteilung der gesamten Übertragungskapazität auf die Bereiche MTB, SCPB-Pool und Reservierungsbereich werden vom Betreiber Ranmenbedingungen per Bedienerkommandos festgelegt, innerhalb derer das System selbständig die Kapazitäten verwaltet. 3.2 TDMA-Referenzstation Für die zentralen Steuer- und Bedienaufgaben stehen im gesamten DFS-Netz zwei TDMA-Referenzstationen zur Verfügung. Die beiden Referenzstationen

76

Satelliten-Breitband-Wählnetze sind redundant und stehen in Aachen bzw. Passau. Die Steuerung der Referenzstationen ist durch die weiter unten beschriebenen zentralen Steuer- und

Bedien-Einrichtungen

realisiert, deren “Herz”

der NCP

(Network

Control

Prozessor) darstellt. Die Hauptaufgabe der Referenzstationen besteht in der Synchronisierung des gesamten Netzes und der Bereitstellung einer zentralen Zugriffsmöglichkeit für die BSE zum gesamten Netz.

3.3 TDMA-Anschlußstation Die TDMA-Anschlußstationen sind jeweils einer ANPE zugeordnet und stellen die Verbindung zwischen den einzelnen ANPE über den Satelliten her.

Zwischen der TDMA-Anschlußstation und der ihr zugeordneten ANPE bestehen in der Regel drei 2-Mbit/s-PCM-Strecken. Die Kanäle auf diesen PCMStrecken werden vom TDMA entsprechend der im Zeichengabeverfahren

Nr.7 von der Ursprungs-ANPE erhaltenen Information direkt zum TDMA der jeweils gewählten Ziel-ANPE bzw. bei einer Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindung gleichzeitig zu maximal 16 Zielen geroutet. Die von der ANPE ankommenden

Daten werden gepuffert und dann zeitgerecht im TDMA-Rahmen übertragen. Außer

den

Schnittstellen

zur ANPE

kann

das TDMA

auch

“transparent”

2 Mbit/s direkt zwischen zwei Anschlußstationen routen, was quasi einer Fest-

verbindung gleichkommt und vor allem für Übertragungsstrecken in die neuen Bundesländer genutzt wird.

3.4 TDMA-Rahmen

Im folgenden wird der TDMA-Rahmen nur stark vereinfacht und somit ohne Anspruch auf Vollständigkeit dargestellt, da eine ausführliche Darstellung hier nicht möglich ist. Der TDMA

Rahmen läßt sich vereinfacht in folgende fünf Bereiche gliedern:

—

Referenzburst-Bereich,

— — — —

Reservierungs-Burst-Bereich, Main-Traffic-Burst-Bereich (MTB), _SCPB-Burst-Bereich (Overflow Pool), Standby-Test-Burst-Bereich.

Die Aufgaben dieser einzelnen Bereiche lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: —

Referenzburst-Bereich:

77

Fachbeiträge Hier sind z. B. die Rahmenkennung sowie Steuerungs- und Rahmenverwaltungs-Nachrichten untergebracht.

—

Reservierungs-Burst-Bereich: Hier wird der im DFS-Netz mögliche Reservierungsverkehr abgewickelt.

—

Main-Traffic-Burst-Bereich (MTB): In diesem Burst-Bereich ist jeder Anschlußstation ein fester Anteil an der Gesamtkapazität zugeordnet, welchen die Anschlußstationen selbst ver-

walten können. Vorteil: schneller Verbindungsaufbau. Nachteil:

Die einer Anschlußstation

zugeordnete

Kapazität kann

nicht

von anderen Anschlußstationen genutzt werden. —

__SCPB-Burst-Bereich (Overflow Pool):

Die Einzelkanalbursts (SCPB = Single Channel Per Burst) bilden eine Übertragungskapazität, wird.

die

zentral

von

der

Referenzstation

verwaltet

Vorteil: flexible Zuordnung an beliebige Anschlußstation. Nachteil: längere Verbindungsaufbauzeiten.

—

Standby-Test-Burst-Bereich: Dieser Burst dient der Kontrolle der Standby-Seite der TDMA-Anschlußstation und wird innerhalb von 120 Rahmen von allen Stationen abge-

fragt. 4 Die ANPE (Vermittlungseinrichtung) 4.1 Aufgaben und Funktionen der ANPE In der DFS-Anschlußstation übernimmt die ANPE

(Vermittlungseinrichtung)

die Herstellung der vom Kunden gewünschten Verbindungen. Es besteht auch die Möglichkeit, die Teilnehmerleitung direkt an das TDMA-

System anzuschließen (Festleitung). In diesem Fall kann der Kunde jedoch die vielfältigen Leistungsmerkmale z. B. die Verbindungswahl.

des DFS-Systems

(ANPE)

nicht nutzen,

Die Teilnehmeranschlüsse und Verbindungsleitungen an die ANPE ausschließlich über 2,048-Mbit/s-Schnittstellen herangeführt.

78

werden

Satelliten-Breitband-Wählnetze

analog

nst | IK

Inn

.

|_2 wis

A

2 Mbit/s .

K.21

mod

=

DFGT

. 72 Kbit/s

T

N

KeE

2 Mit/s

on

D P

FE

2 Wit/s

M K.21

mod

|

—_

E

2 Mbit/s NFGT

—

a

L__— 2

Mbit/s

BR

quasi-unstrukturiert

Bild 3: Anschlußarten der Teilnehmereinrichtungen an die ANPE

Man

unterscheidet

gen an die ANPE

zwischen

drei Anschlußarten

der Teilnehmereinrichtun-

(Bild 3):

Datenanschluß mit einer Nutzbitrate von n ® 64 kbit/s (mitn = 2,4, 8, 12, 24, 30, zukünftig 6 statt 8), der direkt über ein Nachrichtenfernschaltgerät NFGT 2048 UE an die ANPE angeschlossen wird (X.21mod-Signalisierung). Die n-Werte werden an der BSE eingestellt. Datenanschluß mit einer Nutzbitrate von 64 kbit/s, der über ein Daten-

fernschaltgerät DFGT 64 und die Kanalanschlußeinheit an die ANPE angeschlossen wird (X.21mod-Signalisierung). Nebenstellenanlagen, die über die KE an die ANPE angeschlossen werden (IKZ-3-Signalisierung). Die ANPE

nimmt folgende wesentliche Hauptaufgaben wahr:

Nach Auswertung der Wählinformationen durch die ANPE werden die Verbindungen zu den gewünschten Zielen aufgebaut und wieder gelöst. Um Satellitenübertragungskapazität einzusparen, werden Verbindungen zwischen Teilnehmern der gleichen ANPE intern aufgebaut. Man spricht in diesem Fall von Internverkehr.

Die ANPE teilt dem Kunden die Reservierung der von ihm gewünschten Übertragungskapazität zum Zeitpunkt der Bereitstellung mit.

79

Fachbeiträge —

Dieterrestrischen Anschlüsse der ANPE werden auf Rahmenverlust und Synchronausfall überwacht, und die dabei entstehenden Alarme werden an die BSE weitergeleitet.

—

—

Nach Aktivierung der Statistikprogramme in der ANPE können die entsprechenden Statistikdaten von der BSE den.

durch die BSE abgerufen wer-

Die Signalisierung auf der Teilnehmeranschlußleitung (X2 Imod, IKZ 3) wird auf die netzinterne Signalisierung nach CCITT-Zeichengabesystem

Nr.7 angepaßt. —

Rufdatensätze werden

in der ANPE

chert und innerhalb von 24 Stunden spielt.

auf einer Harddisk zwischengespeian die BSE über das TDMA

über-

4.2 Aufbau der Hardware Die ANPE ist ein im Hard- und Softwarebereich modular aufgebautes digitales Vermittlungssystem. Man kann die ANPE in vier Funktionsblöcke einteilen

(Bild 4): —

—

DFS-Anschlußmodul (DAM),

Zentralsteuermodul (ZSM),

—

Takt-und Tonmodul (TIM),

—

Zugriffseinheit für Bedienung und Wartung (ZBW).

Die einzelnen Funktionsblöcke werden durch ein digitales Koppelfeld verbunden. Alle wesentlichen

Module

(ZSM,

TIM,

ZBW)

sind aus Sicherheitsgründen

zweifach vorhanden. Diese gedoppelten Module arbeiten jeweils nach dem “Hot stand by”-Prinzip (bei der ZBW) oder im “Load sharing”-Modus (beim ZSM). Aufgrund des modularen Aufbaus der ANPE kann durch Hinzufügen von DAMs und entsprechenden Koppelfeldern die ANPE den jeweiligen Konfigurationen angepaßt werden. 4.2.1

Das DFS-Anschlußmodul (DAM)

Das DAM beinhaltet die Schnittstelle zwischen den Verbindungsleitungen zum TDMA.

80

den Anschlußleitungen

und

Satelliten-Breitband-Wählnetze

2-Miit/sAnschlußleitungen

2-Mit/sAnschlußleikungen

VDU, Modem, Drucker Magnetplattenspeicher externe Alarme zum

Signalfeld

interne

Alarme

Bild 4: Funktionsblöcke der ANPE

81

Fachbeiträge

An einem DAM

können bis zu vier 2,048-Mbit/s-Leitungen angeschlossen

werden, wobei diese Leitungen zum Teilnehmer (mit X.2 1mod- oder IKZ-3Signalisierung) oder zum TDMA

(ZG-Nr.7-Signalisierung) führen können.

Im DAM werden die anschlußbezogenen Signalisierungen ausgewertet und gesteuert. Dies sind u. a:

—

X.21-Signalisierung,

—

IKZ-3-Signalisierung,

—

ZG-Nr.7-Signalisierung,

— —

4.2.2

Rufsteuerung, Teilaufgaben der Rufdatenerfassung für die Gebührenerfasssung.

Das Zentralsteuermodul (ZSM)

Die Aufgaben, welche dem systembezogenen Funktionen eines DAMs übergeordnet sind, werden im ZSM bearbeitet. Hierbei handelt es sich u. a. um folgende Funktionen:

—

Ressourcenverwaltung für die Verbindungsleitungen,

— —

Ziffernanalyse, Reservierungsverwaltung und Aktivierung,

— —

Unterscheidung von ANPE-internen und externen Verbindungen, Statistikfunktionen,

— —

Protokollanpassung ANPE/BSE, ZG-Nr.7-Signalisierungssteuerung.

4.2.3

Das Takt- und Tonmodul (TITM)

Das Takt- und Tonmodul (TTM) ist u. a. für folgende Funktionen zuständig: — — —

Takterzeugung und Synchronisierung, Erzeugung des Tageszeitsignals und der Hörtöne und Verteilung des Tageszeitsignals und der Hörtöne an die entsprechenden Module.

4.2.4 Die Zugriffseinheit für Bedienung und Wartung (ZBW) Die ZBW (Zugriffseinheit für Bedienung und Wartung) dient zum Betreiben der ANPE. Über die ZBW kann das Bedienungspersonal die ANPE steuern.

82

Satelliten- Breitband-Wählnetze 4.3

Aufbau der ANPE-Software

Die Software der ANPE besteht aus einzelnen Modulen, denen eine genau definierte Aufgabe zugeordnet ist. Dadurch kann die Software flexibel geändert werden, da immer nur in einem begrenzten Bereich Änderungen vorgenommen werden müssen. Die Software-Module kommunizieren untereinander mit Hilfe von Meldungen, welche von der Meldungssteuerung des Betriebssystems

zunächst zwischengespeichert und dann entsprechend der vom Betriebssystem zugeordneten Priorität an die Ziel-Module weitergeleitet werden. Die Software-Module werden in der Programmiersprache CHILL (CCITT High Level Language) geschrieben, mit Ausnahme des Betriebssystermkerns, welcher in Assembler geschrieben ist, um auch zeitkritische Probleme lösen zu können. Die wesentlichen Teile der ANPE-Software lassen sich wie folgt darstellen: — —

Betriebssystemkern, Datenbanksystem,

— _ Gerätesteuerung, — — — — — — — —

Takt- und Tonsteuerung, Eingabe und Ausgabe, Mensch-Maschine-Kommunikation, Laden und Initialisieren, Wartung und Unterhaltung, Signalisierung, Rufsteuerung, Ziffernanalyse und Teilnehmeridentifikation,

—

_ Ressourcenverwaltung,

— —

Rufdatenverwaltung, Reservierung,

—

Statistik.

5 Zentrale Betriebs- und Überwachungseinrichtungen

5.1 Betriebskonzept Die einzelnen Komponenten des DFS-Bodensegments werden ohne ständigen Personaleinsatz betrieben.

Eine zentrale Betriebssteuereinrichtung (BSE) ermöglicht den Betrieb der digitalen Vermittlungseinrichtungen ANPE und TDMA

von einer Stelle aus.

Alle für den störungsfreien Betrieb wichtigen Komponenten sind doppelt vor83

Fachbeiträge handen. Bei Ausfall einer Einheit wird automatisch auf die ständig betriebsbereite zweite Einheit umgeschaltet. \ Der BSE sind folgende Aufgaben für das Betreiben des Netzes zugeordnet: — — —

Führen der Betriebsdatei, Betriebssteuerung, Reservierungsdienste,

— — —

Betriebsbeobachtung, Rufdatenvorverarbeitung, Statistikdatenverarbeitung,

—

Datenpflege.

Die BSE ist im FA Aachen installiert. Von hier aus werden alle Aufgaben für die Wartung und Pflege des Netzes gesteuert. Für die notwendigen Instandsetzungsarbeiten an den Vermittlungseinrichtungen (ANPE und TDMA) wird sachkundiges Personal der örtlichen Dienststellen eingesetzt. 5.2 Hardwarestruktur der zentralen Betriebseinrichtungen

Die HW-Struktur des BSE-Rechnersystems ist in Bild 5 dargestellt. Für die zentralen Systeme BSE I und BSE 2 wird je ein VAX 11/780 der Firma Digital Equipment eingesetzt.

Prozeßrechner

Die Kommunikation zwischen den zentralen Steuereinrichtungen und den Vermittlungseinrichtungen wird nur über den Satelliten abgewickelt (Bild 6). 5.3 Software-Architektur [

nr

DFS-Betrieb

|

B

enutzer

Zentrales

|

Operating

ANPE/NCS Remote

nn

| Lokales Operating

MMC-Software Anwendungs-

Software

ZOV

I Basis-Software

|

| Basis Beviebsiten

(VAX/VMS)

Hardware

84

Satelliten-Breitband-Wählnetze [Rsı

——-

| |

m iı

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|

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|

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RS2

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|

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17-722.

|

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an

-

Subsystem-NCS

Subsystem-BSE

se

D

077

I © D

|

BSE= D = FEP = NCS = R = RS = RT = Ss =

-

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ETHERNET

Bse

BsE

|

|

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|

Fr

|

Fer

Bu

| |

|

|

O&M Center DECnet Link Front-End-Processor Network Control System DECnet Router Reference Station Reference Terminal Subsystem

Bild 5: Hardwarestruktur des BSE-NCS-Rechnernetzes

5.4

Benutzerschnittstelle

Die Betriebskräfte (Benutzer) haben an den Terminals (Sichtgeräte) der BSE Zugang zu allen Teilen des DFS-Netzes, um die unterschiedlichen Aufgaben an den einzelnen Komponenten des Systems durchführen zu können. Folgende aufgabenspezifische Arbeitsverfahren sind realisiert: — _ maskengesteuerte

Mensch-Maschine-Kommunikation

(MMC)

für

die

Benutzung der Anwendungs- und Basissoftware der BSE, — _

direkter Zugriff zur Kommandoebene des Betriebssystems VMS der BSE-

Rechner, insbesondere für Wartungs- und Pflegearbeiten, 85

Fachbeiträge

IT | Tor

I |

Korcccit

nee

“

N

ANPE

Teilnehmer

NCS

=

Network

Control

RT

Reference

Tr

Traffic

ANPE

Teilnehmer

System

Terminal

Terminal

Bild 6: Netzübersicht

—

direkter Zugriff zur MMC wicklungsaufgaben.

der ANPE, insbesondere für Test- und Ent-

Mit den Ein-/Ausgabegeräten können folgende Betreiberfunktionen durchgeführt werden: — —

Teilnehmerverwaltung:

Einrichten, Ändern, Löschen, Anzeigen eines Anschlusses. Verbindungsleitungsverwaltung:

Verwalten von Verbindungsleitungen, Bündeln, Richtungen, Leitwegen und Kennzahlen. —

86

Reservierung/Terminverwaltung:

Satelliten-Breitband-Wählnetze

Verbindungen, die für einen festen Zeitpunkt und eine feste Dauer reserviert wurden, werden zu dem bestellten Zeitpunkt automatisch bereitge-

stellt. —

—

Rufdatenvorverarbeitung:

Alle im Netz erzeugten Rufdaten werden durch die BSE automatisch erfaßt. Die Rufdatensätze werden auf Datenbändern für die Nachverarbeitung und Gebührenberechnung erfaßt. Statistik:

Verkehrsmessungen in ANPE und TDMA durchführen und statistisch aufbereiten. Alarme und Meldungen statistisch aufbereiten. —

Fehlerbehandlung:

Alle Fehlermeldungen werden erfaßt und können sowohl auf Sichtgeräte als auch auf Drucker ausgegeben werden.

—

ANPE-Verwaltung: Alle Betriebszustände der ANPE

— —

Datenpflege. Testdurchführung (ANPE).

—

Rechnernetzverwaltung.

im Netz können angezeigt werden.

6 Nutzung und Diensteangebot 6.1 Allgemeine Nutzung Das 2-Mbit/s-Wählnetz des DFS-Kopernikus ist innerhalb der Bundesrepublik Deutschland

ein

flächendeckendes

öffentliches

digitales

Kommunikations-

netz.

Es können Daten, Text, Bild und Sprache von Teilnehmer zu Teilnehmer übertragen werden.

Alle an die Vermittlungseinrichtung (ANPE) angeschlossenen Teilnehmer können ihre Verbindungen durch Direktwahl unmittelbar selbst aufbauen. Es sind Punkt-zu-Mehrpunktverbindungen mit max. 16 Gegenstellen möglich. Sie haben darüber hinaus die Möglichkeit, Verbindungen für einen gewünschten

Zeitpunkt zu reservieren. Die reservierte Verbindung wird vom System automatisch bereitgestellt.

Bei Direktwahl- und Reservierungsverbindungen stehen dem Teilnehmer auf Wunsch zusätzliche Leistungsmerkmale zur Verfügung.

87

Fachbeiträge

Leistungsmerkmale

Verbindungsart

Wahl L.-

|

Reservierung

I

Teilnehmerbetriebsklasse — ohne Zugang zur und von der Generalklasse

x

x

x

x

x

-

x

-

x x

x x

ankommender Ruf gesperrt

x

-

Annahme der Gebührenübernahme

x

-

Direktruf

X

-

| Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindung

x

x

Gebührenübernahme

x

-

Bitfehlerkorrektur auf der Satellitenstrecke (FEC)

x

x

I

mit Zugang zur Generalklasse

—

mit Zugang von der Generalklasse

ankommender

Ruf innerhalb

x

x

der Teilnehmerbe-

triebsklasse gesperrt abgehender Ruf innerhalb der Teilnehmerbetriebs-

klasse gesperrt

Identifizierung — desRufenden ides Gerufenen

Je nach Bedarf (des Kunden) werden Anschlüsse mit folgenden Übertragungsgeschwindigkeiten angeboten:

64 kbit/s, 128 kbit/s, 256 kbit/s, 512 kbit/s, 768 kbit/s, 1536 kbit/s, 1 920 kbit/s. Künftig wird die Bitrate 384 kbit/s statt 512 kbit/s angeboten. Die Einbindung des DFS-Wählnetzes in ein europäisches 2-Mbit/s-Wählnetz wird z. Zt. realisiert. Netzübergänge in die Schweiz und nach Dänemark bestehen bereits.

Über das DFS-Netz werden derzeit folgende Telekommunikationsanwendungen angeboten: — «

88

DASAT (Datenübertragung über Satellit), typische Anwendungen: Druckdatenübertragung, z. B. im Zeitungswesen,

Satelliten-Breitband-Wählnetze «e CAD-Anwendungen, « Rechner-zu-Rechner-Kommunikation;

—

NASAT (Nebenstellen Analogverbindungen über Satellit), nur innerhalb des geschlossenen DFS-Netzes;

—

DIVA (Direktverbindungen für Telefonanschlüsse);

—

DAVID

(Direktanschluß zur Verteilung von Nachrichten im Datensek-

tor).

Die beiden letzten Anwendungen sind mit dem Ziel einer schnellen Telekommunikationsanbindung in den neuen Bundesländern bereitgestellt worden. 6.2

Videokonferenz

Das DFS-Netz wird z. Zt. für die Übernahme des Videokonferenzdienstes vorbereitet. Es werden Übertragungsgeschwindigkeiten bis 2 Mbit/s im Selbstwahlmodus angeboten. Für die TInam DFS-Videokonferenzdienst wird es möglich sein, weltweit VkVerbindungen (mit Operatorunterstützung) herzustellen. Ende 1992/Anfang

1993 wird dieser Dienst für Kunden verfügbar sein. 7 Schrifttum [1] [2] [3]

_Satellitenkommunikation. Der Fernmelde-Ingenieur Juni/Juli 1990, S. 14-23 Spezifikationen und technisches Angebot zum deutschen Fernmeldesatellitensy-

stem. Bonn, Darmstadt: Deutsche Bundespost

Münzel, F.; Scherner, U.: Erdfunkstellen für das deutsche

Fernmeldesatelliten-

system. Sonderdruck aus NTZ Bd. 39 (1986), Heft 3, S. 148-157.

8 Verwendete Abkürzungen ANPE

Anpassungseinheit, Vermittlungsstelle mit SI2-Technik

AS BSE CHILL DAM

Anschlußstation Betriebssteuereinrichtung (CCITT High Level Language) DFS-Anschluß-Modul

DASAT DAVID

Datenübertragung über Satellit Direktanschluß zur Verteilung von Nachrichten im Datensektor

DIVA EE EIRP

Direktverbindungen für Telefonanschlüsse Endeinrichtung Effective Isotropically Radiated Power

DFGt DFS

Datenfernschaltgerät Deutscher Fernmeldesatellit

89

Fachbeiträge IKZ KE MBE MBEZ MMC MTB NASAT NCP NFGt NSt QPSK RF RS SCPB-Pool TDMA TTM VDU VK ZBW ZOV ZSM

90

Impulskennzeichen Kanalanschlußeinheit Meß- und Bedieneinheit Zentrale Meß- und Bedieneinheit Mensch-Maschine-Kommunikation Main Traffic Burst, Zeitschlitz für die Hauptverkehrslast Nebenstellen-Analogverbindung über Satellit Network Control Prozessor

Nachrichtenfernschaltgerät Nebenstellenanlage

Quaternary Phase Shift Keying (Vier-Phasen-Modulation)

Radio Frequenz, Sende- und Empfangseinrichtung Referenzstation Single

Channel

Per

Burst-Pool,

Kapazitätsbereich,

innerhalb

dessen jeder 64-kbit/s-Kanal flexibel zugewiesen werden kann Time Division Multiple Access Takt- und Tonmodul Sichtgerät (Video Display Unit)

Videokonferenz Zugriffseinheit für Bedienung und Wartung Zentrales Operating und Verwaltung Zentral-Steuer-Modul

Mobilfunk/Endgeräte

Teilnehmergeräte für die mobile Telekommunikation — Stand und Entwicklungstendenzen Von Kurt Wagenlehner, München

Dipl.-Ing. Kurt Wagenlehner, Jahrgang

1941, ist seit 1984

Vertriebsleiter für Mobiltelefone bei der Siemens AG in München und Mitglied im ZVEI, Fachabteilung Mobilfunk.

1 Einleitung In Europa fallen die Schranken. Nicht nur die Paßkontrollen an den Grenzen werden aufgehoben, auch im Fernmeldebereich, speziell im Mobilfunk, ist man

einen entscheidenden

Schritt weitergekommen.

Während

die analogen

Mobiltelefon-Netze jeweils nur ein Land versorgten, ist das neue digitale GSMSystem

paneuropäisch:

Ein

mobiler Teilnehmer

kann

mit seinem

Gerät

in

rund zwölf Ländern Europas (in Zukunft werden es sogar zwanzig sein) telefonieren. Das hat seine Konsequenzen für die Herstellung und den Vertrieb der Endgeräte. Da sich der Kundenkreis wesentlich vergrößert —, bis zum Jahr 2000 rechnen die Betreiber mit rund 20 Mio. Kunden in Europa — können sie billiger produziert und angeboten werden. Den gemeinsamen Startschuß für das erste digitale Mobilfunknetz in Deutschland gaben die Telekom (D1) und die Mannesmann Mobilfunk GmbH (D2) am 1. Juli 1992. Die Möglichkeiten, die der Mobilfunk den einzelnen Teilneh-

mern bietet, beschränken sich nicht auf das Telefonieren. An das Mobiltelefon lassen sich Faksimilegeräte sowie andere Datendienste anschließen. Ein wichtiger Faktor, der den Markt entscheidend beeinflussen wird, sind ferner die

Mehrwertdienste, die von den verschiedenen Betreibern angeboten werden,

wie etwa Mailbox und “short message service”, ein Pagingdienst sowie Rufumleitung, Rufsperre und Gebührenanzeige. Das Leistungsspektrum der Geräte

selbst umfaßt beispielsweise auch ein elektronisches Telefonbuch

und das

Freisprechen.

91

Entwicklungstendenzen

Bild’1: Das Mobiltelefon C2 von Siemens war 1987 das erste tragbare Gerät für das CNetz (Autotelefonnetz) der Telekom

Bild 2: Schon wesentlich kompakter und leichter präsentierte sich drei Jahre später das Mobiltelefon C3 portable von Siemens, das sich praktisch überallhin mitnehmen läßt

92

Mobilfunk/Endgeräte

2 Analoge Mobilfunknetze Seit 1985 betreibt die Telekom in Deutschland das analoge Mobilfunksystem

C450. Wie alle Mobilfunknetze ist es zellular aufgebaut: Jeder Funkzelle wird ein schmales Frequenzband aus dem Gesamtband zugeordnet. Da die Sendeleistung und damit die Reichweite einer Sendestation klein sind, können die Frequenzen in einer berechenbaren Entfernung wiederverwendet werden. Das

erhöht die effektive Anzahl der Funkkanäle im Gesamtgebiet. Im C-Netz war das im Frequenzbereich von 450 MHz zur Verfügung stehende Band zunächst

in 222 Kanäle unterteilt. Durch die Frequenzerweiterung im Jahre 1989 stehen heute im C-Netz sogar 287 Kanäle zu Verfügung. Das

C-Netz

trägt bereits einige Züge des zukünftigen

digitalen Netzes:

Das

Sprachsignal wird zwar noch analog übertragen. Die Signalisierung hingegen, also die Art, wie die verbindungsrelevanten Daten (wie etwa Gebühren, Qualität der Verbindung und Umschaltkriterien) transportiert werden, wird schon digital auf dem Funkweg übermittelt. Somit wird ein wesentliches Merkmal des digitalen Mobilfunks, nämlich die sichere und direkte Übertragung von Daten in zellularen Netzen, bereits seit mehreren Jahren im C-Netz erfolgreich

praktiziert. Auch bei den Teilnehmergeräten für das C-Netz setzt Siemens auf digitale Komponenten und kompakte Bauweise. So wurde erstmals beim Mobiltelefon C2 (Bild 1) das niederfrequente Sprachsignal, das vom Bedienhörer kommt, digitalisiert, in einem Signalprozessor digital weiterverarbeitet und erst vor dem Sendemodulator über einen Digital-Analog-Umsetzer in analoge Signale zurückgewandelt. Entsprechendes geschieht mit dem über die Antenne kommenden Empfangssignal.

Bild 3: Das Siemens-Mobiltelefon “C5 office” ermöglicht das Telefonieren und Faxen — selbst unter manchmal erschwerten Betriebsbedingungen

93

Entwicklungstendenzen Während beim Mobiltelefon C2 dafür noch eine separate Baugruppe benötigt wurde, ist die digitale Signalverarbeitung bei den neueren Mobiltelefonen C3 und C4 auf der Steuerungsbaugruppe untergebracht. Dadurch sind die C3-

und C4-Modelle bereits wesentlich kompakter und leichter (Bild 2). Die dafür erforderliche hohe Integrationsdichte konnte nur durch den Einsatz von ASIC (Application Specific IC)-Bauelementen sowie eines wesentlich leistungsfähigeren Signalprozessors erreicht werden. Als neuestes Produkt für den C-Netz-

Markt bietet Siemens eine Gerätereihe in drei Varianten an, und zwar das *C5 economy” mit eingebauter Freisprecheinrichtung, das “C5 office” (Bild 3) mit integriertem Anschluß (TAE-Steckdose) für Faksimilegeräte sowie — als TopModell — das “C5 voice master” mit Spracheingabe für noch mehr Sicherheit

beim Telefonieren im Auto. Das C-Netz hat mittlerweile mehr als 700 000 Teilnehmer (Stand Aug.

'92)

und stößt damit schon fast an die Grenzen seiner Kapazität. Jeden Monat werden mehr als 25 000 neue Teilnehmer dazugeschaltet. Dies ist die größte Zuwachsrate in europäischen Mobilfunknetzen.

3 Digitale Mobilfunknetze Ein entscheidender Nachteil der analogen Mobilfunknetze ist — neben der schwankenden Übertragungsqualität — der Umstand, daß ihre Verbreitung jeweils aufein Land beschränkt ist. Wegen der unterschiedlichen Standards analoger Mobilfunksysteme in den europäischen Ländern kann etwa ein deutscher C-Netz-Teilnehmer im Ausland nicht erreicht werden und sein Gerät

dort auch nicht einsetzen.

3.1

GSM

auf dem Vormarsch

Bereits seit einigen Jahren planten die europäischen Postverwaltungen die Einführung eines einheitlichen europäischen Mobilfunknetzes entsprechend dem dafür entwickelten Standard “Groupe Speciale Mobile” (GSM), was inzwischen auch für “Global System for Mobile Communication” steht. Und in diesem Jahr wurde das GSM-System bereits Wirklichkeit. Dieses volldigitale Sy-

stem arbeitet im Frequenzbereich von 900 MHz. Es ist so ausgelegt, daß es wesentlich höhere Teilnehmerkapazitäten als das C-Netz erlaubt: 124 Funkkanäle mit jeweils 200 kHz Bandbreite stehen zur Verfügung, wobei jeder dieser Datenkanäle wiederum in acht Sprachkanäle aufgeteilt ist, die im “Zeitschlitzverfahren” hintereinandergeschaltet sind (Bild 4).

94

Mobilfunk/Endgeräte „

v- —FDMA

—

*—FDMA

—A

Frequenz

.

——

Bild 4: Beim paneuropäischen digitalen Mobilfunksystem (GSM) sind im Zeitschlitzverfahren in jedem Datenkanal jeweils acht Fernsprechkanäle zeitlich hintereinander gestaffelt

Wie das C-Netz, so ist auch das D-Netz aus Zellen mit Basisstationen aufgebaut, die über ein Basisstationen-Subsystem zusammengefaßt und mit der Funkvermittlungsstelle verbunden sind. Da die Frequenzen im 900-MHz-Bereich in einem kürzeren Abstand wiederholt werden, sind die Zellen kleiner, und die Teilnehmerkapazitäten werden folglich größer. Aufgrund der jahrelangen Erfahrungen bei der Entwicklung und dem Aufbau von analogen Mobilfunknetzen ist Siemens auch im paneuropäischen digitalen Mobilfunksystem führend. Siemens stattet sowohl das digitale Mobilfunksystem der Societe Francaise du Radiotelephone (SFR) in Frankreich als auch

das von Cellnet in Großbritannien mit der Vermittlungstechnik D900 aus. Diese Mobilvermittlung basiert auf dem von Siemens entwickelten digitalen Vermittlungssystem EWSD. Insgesamt 13 Netzbetreiber in zwölf Ländern haben sich bis heute für D900 entschieden. Zur Unterstützung der Betreiber bei der Funknetzplanung hat Siemens ferner

das Netzplanungs-Tool (Werkzeug) TORNADO-D sich die Feldstärkenbedeckungen

entwickelt. Damit lassen

der Basisstationen berechnen, die Funkzel-

lenstruktur und die Anzahl der erforderlichen Kanäle bestimmen; außerdem lassen sich damit optimale Frequenzverteilungen und Störwahrscheinlichkeiten im Funknetz automatisch ermitteln. Die Anzahl der Länder, die ein GSM-Mobilfunknetz aufbauen wollen, ist mittlerweile auf über 20 angewachsen. Und in fast allen wird es mehr als nur einen Netzbetreiber geben. In Deutschland wird das DI-Netz von der Telekom be-

95

Entwiclungstendenzen Teilnehmer in Mio. 5,0

45 40 35 0... 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

Bild 5: Im D-Netz wird ein starker Anstieg der Teilnehmer erwartet. (Die Zahlen gelten für beide Netzbetreiber zusammen.)

Teilnehmer in Mio. 25

L_] Digitale GSM-Systeme Anologe Systeme

1990

191

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

Bild 6: In ganz Europa werden bis zum Jahr 2000 mindestens 20 Mio. Teilnehmer für das GSM prognostiziert

96

Mobilfunk/Endgeräte trieben; für ein zweites Netz (D2) hat die Mannesmann Mobilfunk GmbH

die

Lizenz erworben. Nach den Marktprognosen wird GSM bis zum Jahr 2000 in Deutschland mehr als fünf Mio., in Europa gar an die 20 Mio. Teilnehmer aufweisen (Bilder 5 und 6). Als eine Ergänzung, aber auch als Wettbewerber zum GSM-Netz, wird das neue digitale Mobilfunknetz PCN (Personal Communication Network), in

Deutschland E-Netz, gesehen, das im Frequenzband von 1,8 GHz arbeiten wird. Dieses DCS 1800 (Digital Cellular System) basiert — abgesehen von dem Frequenzbereich — auf den gleichen Standards wie das GSM-System. PCN soll bereits Anfang 1993 in England eingeführt werden. In Deutschland läuft derzeit ein Lizenzantragsverfahren, das das Bundesministerium für Post und Telekommunikation im Juni 1992 ausgeschrieben hat. Am Jahresende 1992 soll ein privates Konsortium die Lizenz für die Errichtung eines solchen Mobil-

funknetzes erhalten. 3.2 GSM-Spezifikation Das neue digitale Netz ist durch eine außerordentlich hohe

Komplexität ge-

kennzeichnet, die sich in einem Spezifikationsumfang von etwa 8 000 Seiten widerspiegelt. Allein im Jahre 1990 verabschiedete die GSM noch 500 Änderungsvorschläge (Change requests). Der offizielle Start des GSM-Systems, der für den 1. Juli 1991 geplant war, hat sich deswegen um ein Jahr verschoben. Die Spezifikationen sollen absichern, daß die Gesprächsvermittlung über Ländergrenzen hinweg reibungslos funktioniert. So setzt die europaweite Verbreitung des Netzes voraus, daß die Funkvermittlungsstellen auf die Heimat- und Besucherregister aller europäischen Netze zugreifen können, um die Teilnehmer bei Bedarf jederzeit automatisch zu finden. Nur auf diese Weise läßt sich sicherstellen, daß zum Beispiel ein Anrufer aus Deutschland Kontakt zu einem englischen Geschäftsfreund aufnehmen kann, der sich gerade auf Urlaub in Spanien befindet. In den Spezifikationen festgelegt ist ferner die Art der Ge-

sprächsweiterleitung (Handover). Sie muß es ermöglichen, die Qualität der Teilnehmerverbindung von einer Funkfeststation (Base Transceiver Station, BTS) zur anderen aufrecht zu halten, Störungen zu minimieren und die Verkehrsverteilung zu lenken. Im digitalen Mobilfunknetz kann die Sendeleistung in 2-dB-Schritten reguliert

werden, und zwar sowohl durch die Basisstation als auch durch das Teilnehmergerät. Diese Leistungregelung dient der Minimierung von Störungen, im Falle von batteriebetriebenen Handgeräten auch der Verlängerung der Betriebszeit. Das GSM-Funksystem überträgt die Sprache diskontinuierlich. Da-

97

Entwicklungstendenzen bei verwendet

es einen

Sprachaktivitätsdetektor,

der für alle Teilnehmerein-

richtungen obligatorisch ist. Die Vorteile liegen auf der Hand: In den portablen Geräten wird während eines Gespräches die volle Sende-/Batterieleistung nur dann in Anspruch genommen, wenn Sprache oder Daten übertragen werden. Auch die Sender werden nur bei Bedarf aktiviert; dadurch verringert sich die Anfälligkeit für Störungen. Ein Merkmal des GSM-Systems ist die Synchronisierung: Die Frequenzen aller Mobilfunkstationen sind mit einer hochstabilen Referenzfrequenz synchronisiert, die ihrerseits mit einem systemweiten Frequenznormal gekoppelt ist. Die Teilnehmergeräte erhalten die Referenzfrequenz von der jeweiligen Basisstation. 4 Anforderungen an die Teilnehmergeräte Zusätzliche Anforderungen an die Geräte stellen die vielen Zusatzdienste, die

die Benutzer in Anspruch nehmen können. Das sind zum Beispiel “Short Message Service”, Konferenzschaltung, Datenübertragung und Faksimile. Und schließlich ist die technische Komplexität

von Software und

Hardware

sehr

hoch, da die für die Codierung und Sicherung der Übertragung notwendigen Algorithmen äußerst aufwendig sind. Ferner ist ein Schutz gegen Mithören erforderlich. Die Übertragung selbst wird durch “frequency hopping” verbessert. Ferner erfordern die 200 kHz breiten Funkkanäle aufwendige Equalizer zum Ausgleich frequenzabhängiger Laufzeitunterschiede. Bisher mußte für jedes Mobilfunksystem in Europa ein spezielles Teilnehmergerät entwickelt werden. Da die Teilnehmerzahlen der analogen Mobilfunksysteme in den einzelnen Ländern meist unter 500 000 liegen, ließ sich noch keine Massenfertigung realisieren. Mit dem D-Netz und seinen europaweiten Ab-

satzmarkt sind die Weichen

für einen konsumorientierten

Mobilfunkmarkt

mit kostengünstiger Massenproduktion gestellt. Dabei ist es wichtig, daß die Bedienung der Geräte leicht und verständlich ist. 4.1

Gerätearchitektur

Wie bei den analogen Netzen besteht die Mobilstation (das Teilnehmergerät)

im D-Netz aus dem Funkteil und dem Bedienteil. Beide können getrennt als eigene Geräte ausgeführt werden, die über eine Verbindungsleitung miteinander gekoppelt sind. Bei den immer populärer werdenden Handfunktelefonen sind sie zusammen in einem handlichen Gehäuse untergebracht. Faksimilegeräte und andere zukünftige Datendienste können über das Dateninterface am

98

Mobilfunk Endgeräte Funkgerät angeschlossen werden. Ein wesentlicher Bestandteil des Mobiltelefons ist der Kartenleser zum Einlesen der Teilnehmerdaten. Das Funkgerät selbst besteht aus dem Funkteil und der Steuerung. Grundlegend neu gegenü-

ber den Analogsystemen sind im GSM-System die digitale Signalverarbeitung und die Funkübertragung im Zeit-Mehrfach-Zugriffsverfahren (Zeitschlitzverfahren, Time Division Multiple Access, TDMA). Digitale Funkübertragung bedeutet, daß alle Informationen zwischen Festund Mobilstation in digitaler Form ausgetauscht werden. Die Konsequenz: Die Basisbandverarbeitung wird aufwendiger. Nach der Digitalisierung des Sprachsignals müssen die Daten reduziert werden (Sprachcodierung), um für die Funkübertragung akzeptable Datenraten zu erhalten. (Die Sprache wird mit 13 kbit/s codiert; angestrebt ist sogar die halbe Rate.) Zusätzlich sind weitere Maßnahmen zur Fehlerkorrektur (Kanalcodierung) erforderlich. Die Steuerung des Mobiltelefons enthält daher zusätzliche Blöcke, die für die digitale Signalverarbeitung benötigt werden, wie Voice- und Channel-Codec, Equalizer und Baseband-Codec. 4.2 Technische Realisierung Die GSM-Spezifikationen lassen eine Vielfalt von Betriebsarten zu. Der einzelne Kunde muß nicht für alle angemeldet sein, im Gerät jedoch müssen die Funktionen vollständig implementiert sein. Im gleichem Umfang wie die Seitenzahl der Spezifikationen ist die für die Funktionalitäten notwendige Software angewachsen (Bild 7). Um sie in Hardware zu realisieren, bieten sich drei technische Lösungsvarianten an: Software im Endgerät

2 MByte

NMT450

512

C450

KByte

GSM

64

UMTS

KByte

Nordic Mobile

Telephone C - Netz

Paneuropäisches

Digitalnetz

Universal Mobile

Telecommunication Service

16

KByte

1981 NMT450

1985 C450

1991 GSM

2000 UMTS

Bild 7: GSM-Software-Anteil für die Gerätesteuerung 99

Entwicklungstendenzen

+ Vorteile — Nachteile

Entwicklungsaufwand

Chipfläche

-..-

++

--

-

Leistungs-

--

++

-

+

Zeitaufwand

++

>200k

4

Transport

Aufgaben des Drahtnetzes

4

N

3

Netzwerk

2 | Datenverbindung

Aufteilen/Verketten

der Nachrichten

>

Aufgaben

es

GSMNetzes

1

Physikalisch Modulation

/

Bild 3: Das OSI-Schichtenmodell, bezogen auf das GSM-Mobilfunknetz

1.2.1

Anwendung des OSI-Schichtenmodells

Das Sieben-Schichten-Modell (siehe Beitrag von Peter Deifs Seite 145) für ten- und Kommunikationssysteme OSI (Open Systems Interconnection) det die Grundlage für die Signalisterungsstruktur im GSM-Netz (Bild 3). GSM-Empfehlungen liefern eine detaillierte Beschreibung der unteren Schichten (engl. Layers).

DabilDie drei

1.2.2 Schicht 1: Die physikalische Übertragung In dieser untersten Schicht wird die physikalische Funkübertragung bewerkstelligt. Hierzu werden zunächst die Nachrichten redundant codiert. Diese Codierung macht es möglich, auch nach einer gestörten Funkstrecke die Daten korrekt aufzubereiten. Streckendämpfung, Mehrwegeempfang (Fading), Teilnehmerbewegung und externe Störer sind Faktoren, die sich negativ auf die empfangenen Daten auswirken können.

127

Fachbeiträge Die codierten Daten werden dann auf den HF-Träger moduliert und in den vorgesehenen Zeitschlitzen ausgesendet. Der Einsatz von Frequenzspringen

bringt zusätzlichen Schutz gegen Schwundeffekte. Eine Verschlüsselung der Datenströme, die auch in dieser physikalischen Ebene realisiert wird, macht das Abhören von GSM- Gesprächen praktisch unmöglich. Diese physikalische Schicht wird im wesentlichen durch die verwendeten Frequenzen, die Modula-

tionsart und das TDMA-Verfahren spezifiziert. 1.2.3 Schicht 2: Die Datenverbindung

Layer 2, die Datenschicht, hat die Aufgabe, sichere Übertragung von Nachrichten zu gewährleisten. Dazu kann beispielsweise ein Quittungsverfahren

eingesetzt werden. Die Schicht 2 sorgt außerdem dafür, daß die Nachrichten auf eine Länge gebracht werden, die von der untersten Schicht (der physikalischen Verbindung) bearbeitet werden kann. Dies geschieht sendeseitig durch Aufteilung bzw. empfangsseitig durch Verkettung der übertragenen Daten-

blöcke. 1.2.4

Schicht 3: Netzverwaltungsfunktionen

Layer 3, die Netzwerk-Schicht, bearbeitet alle Vorgänge, die für die Funktion des mobilen Netzes erforderlich sind. Diese Aufgaben wurden in drei Bereiche (Sublayers) aufgeteilt: — — —

Abwicklung der Anrufe (Call Control), Verwaltung der beweglichen Teilnehmer (Mobility Management) und Verwaltung des verfügbaren Spektrums (Radio Resource Management).

Entscheidungen in der intelligenten Steuereinheit der Netzwerkschicht führen zu Aktivitäten (Datenaustausch) in den unteren Schichten.

2 Neue Meßverfahren für digitale Funknetze 2.1

Sendermessungen

Herkömmliche Leistungsmesser und Modulationsanalysatoren arbeiten ausschließlich mit eingeschwungenen (statischen) Prüfsignalen. Ihr Einsatz bei der Analyse von Signalpaketen (TDMA-Zeitschlitzen) scheidet deshalb aus. Allein durch das schnelle Abtasten des HF- Signals bzw. der entsprechenden Basisband-I/Q-Signale (X-Y-Komponenten der Trägerphase) ist eine genaue Analyse des dynamischen Verhaltens möglich. Werden diese Samples in ei-

128

Icke)

7

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1186

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q:-1.00.. 1.00 Range No: F2:Rescale

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ESC:Cancel

Bild 4: Analyse eines HF-Trägersignals anhand der I/Q-Samplewerte Bild 4a:

Die I- und Q-Komponenten der Trägerschwingung werden über der Zeit aufge-

Bild 4b:

Diese Werte werden nun in die Komponenten

tragen

umgerechnet

r (Amplitude) und Phi (Phase)

Bild 4c: Die in Leistung umgerechnete Amplitude wird nun mit der vorgeschriebenen Maske verglichen Bild 4d:

Mit einer Zoom-Funktion

kann der Verlauf der Leistung genauer betrachtet

werden (hier die steigende Flanke beim Hochtasten)

Bild 4e: Die Differenz zwischen Soll- und Istphase liefert den Phasenfehler. Die Neigung des Phasenfehlers über der Zeit ist ein Maß für den Frequenzfehler: Dieser wird als numerischer Wert angezeigt (Feld oben). In der Grafik wird nur der Restfehler angezeigt und nach Effektiv- bzw. Spitzenwert ausgewertet

129

Bild 4a

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0.3..197.0

F2:Rescale

F3:Grid

Esc:Cancel

Bild de

Fachbeiträge nem entsprechend großen Speicher abgelegt, so kann durch nachträgliche Umrechnung eine umfassende und vielseitige Analyse des Funksenders erfolgen. Die Bildfolge (Bild 4) zeigt verschiedene Möglichkeiten der Darstellung

eines so erfaßten Signals. Aus den Amplitudenwerten wird der Verlauf der Leistung über die Zeitschlitzdauer ermittelt und mit der vorgeschriebenen Leistungsmaske verglichen. Die Berechnung des Phasenfehlers kann als Soll-Ist— Vergleich angesehen werden, wobei die Sollwerte rechnerisch aus der Modulationsvorschrift gewonnen werden. Die Istwerte sind dagegen die aus I- und QSignalen umgerechneten Phasenwerte des Trägers.

2.2

Empfängermessungen

Es ist Aufgabe eines modernen Meßsenders, die vorbereitete Bitfolge (Signalisierung) in ein entsprechend moduliertes HF-Träger-Signal umzusetzen. Hier-

für werden 1/Q-Modulatoren eingesetzt. Die Erzeugung eines springenden Signals (Frequency Hopping)

erfordert gleichzeitig eine kurze Umschaltzeit des

Meßsenders. Zur Simulation von Mehrwege-Empfang werden sogenannte Fading-Simulatoren eingesetzt, die ebenfalls mit 1/Q-Techniken arbeiten.

Die Empfindlichkeit eines Empfängers ist eine der kritischen Größen in GSM wie in anderen Funksystemen auch. Da Messungen direkt hinter dem Demodulator im allgemeinen nicht möglich sein werden und je nach Gerätekonzept

zu unterschiedlichen Ergebnissen führen würden, sind bei der Erstellung der GSM-Normen

Meßmethoden

definiert worden,

die keine

Eingriffe

in das

Funkgerät erfordern. Das Loop-Back- oder Schleifen-Konzept macht das Radio selbst zum Teil des Meßaufbaus. Eine Bit-Fehler-Rate (BER) kann aus den

zurückgesendeten Bits ermittelt werden. Erkennt der Decoder im Empfänger durch eine Paritätskontrolte ein fehlerhaftes Telegramm (Rahmen, engl. Frame),

so wird diese

Information

über den

funkgeräteeigenen

Sender

an das

Meßgerät zurückgemeldet. Die so ermittelte Frame Erasure Rate (FER) wird als weiteres Kriterium für die Empfindlichkeit des Empfängers herangezogen.

2.3 Simulation und Analyse der Signalisierung Zur Simulation und Analyse der Aktivitäten an der Funkschnittstelle eines Prüflings muß der Meßplatz weitgehend die Funktionen der Gegenseite simu-

lieren. So wird z. B. das Zulassungs-Meßsystem zur Prüfung einer Mobilstation auch als “System Simulator” bezeichnet, weil es die Funktion mehrerer Ba-

sisstationen nachbildet. Von einem Meßplatz wird neben der “einfachen” Simulation gemäß

132

den GSM-Vorschriften

ebenfalls die Fähigkeit verlangt, ab-

Mobilfunk/Meßtechnik weichende Nachrichtenfolgen zu erzeugen. Solche Szenarien dienen dazu, das Verhalten der Funkgeräte im Störfall zu untersuchen, um problematischen “Aufhängern” vorzubeugen.

Eine weitere wesentliche Aufgabe des Meßplatzes ist, die Aktivität an der Funkschnittstelle aufzuzeichnen. Da eine Echtzeitbeobachtung für den Menschen bei den gegebenen Datenraten nicht möglich ist, werden mittels solcher

gespeicherten Protokolle Fehlfunktionen im Signalisierungsablauf untersucht. Bild 5 liefert ein Beispiel für die Aufzeichnung einer Signalisierungsfolge. 2.4 Messungen zur Überprüfung der Sprachübertragung Zur digitalen

Übertragung

der menschlichen

Sprache

verwendet

GSM

eine

komprimierende Codierung der entsprechenden Abtastwerte der Mikrofonspannung. Die damit erreichte Datenrate liegt mit 13 kbit/s weit unter der

üblichen

PCM-Codierung

in der

Telefonie

(64 kbit/s).

Zur

Prüfung

der

Sprachübertragung ist es notwendig, die digitalen und analogen Strecken des Signalpfades zu trennen. So enthält jede Mobilstation zum Zwecke der Zulassungsprüfung eine spezielle digitale Schnittstelle, genannt Digital Audio Interface (DAl). Durch die Analyse bzw. durch das Einspeisen eines seriellen Bit-

TX

CC Setup

RX

RX TK

Measurement

6

Alerting System Info

Type

5

Type

6

Measurement

RX

Measurement

RX TX TX

RX

TX RX TX RX

Report

Call Confirmed System Info Type

RX

System

Info

Measurement

System Info Measurement System Info Measurement

Fi1-Help

F2-Save

Base

Report

Report Report

Type 5 Report Type 6 Report F3-Load

F4-Expand

Station 2 2 DDNDDDDDDDDREDDDDUNNEN

TAX RX TA RX RX TX

File Edit Log - Mnemonic ———————— Paging Req Type 1 DL-RA-Ind Immediate Assignment Measurement Report Paging Response System Info Type 5

Buffer Channel PCH RACH AGCH SACCH SDCCH SACCH SACCH SDCCH SDCCH SACCH SACCH SDCCH SACCH SACCH SACCH SACCH SACCH SACCH SACCH SACCH

F5-Contract

Log Frame Number 9307 9318 9362 9434 9453 9521 9536 9540 9606 9623 9638 9657 9725 9740 9827 9842 9929 9944 10031 10046 F8-Buffer/Log

FLO-Menu

Bild 5: Analyse einer Signalisierungsfolge anhand des aufgezeichneten Logs Bild 5a: Layer 3 Mnemonics — eine Übersicht mit Zeitinformation und Angabe des jeweiligen logischen Kanals

133

Fachbeiträge File Edit 7 Log R&K Paging Response Protocol. Discriminator Transaction Identifier Message Type Ciphering Key Sequence Num Mobile Station ClassMR2 Mobile Identity

Fl-Help

Bild 5b:

F2-Save

F3-Load

Information

F4-Expand

2

Buffer Element SDCCH

Log 9453

F5-Contract

F8-Buffer/Log

F10-Menu

Layer 3 Information Elements — läßt die Struktur und die vorhandenen In-

haltsblöcke der Telegramme erkennen

File m RX Paging Response Protocol. Discriminator Protocol Discriminator Transaction Identifier Transaction Identifier Message

Type

Spare 1 N(SD) Message Type Ciphering Key Sequence Num Key Sequence Mobile Station ClassMK2 N Revision Level Encryption Algorithm RF power capability Ext Spare 3 SM Capability Frequency Capability Spare 8 Fl-Help

F2-Save

F3-Load

Edit 109 - MessageField

Buffer 2

Log

SDCCH

9453

:

----0110

Protocol

:

0000----

Transaction

ı ı ®

0-------0-------100111

1 spare bit Send sequence Message type

=

----0111

ı 00000011 ı 000----ı ---00--si mon 000 ı 0D------ı -000---2 ----0--ı -----000 : 00000000 F4-Exrpand

discriminator

6

identifier

0 ° 0 39

number No

key

available

CIE Rep

length in no of bytes 3 of revision level 0 Algorithm AS Class 1, vehicle+portable Extension 0 3 spare bits 0 SM capability not present Band number 0 8 spare bits ö

F5-Contract

F8-Buffer/Log

FL0-Menu

Bild 5c: Layer 3 Fields — zeigt bis zur Bitebene den Inhalt der Layer-3-Telegramme

134

Mobilfunk/Meßtechnik File Log - Layer 2 L2 Address Spare 3 000----Sapi ---000-CR ---0EA

L2

Control

P/F

- U 001

Frame

L2 Length L M 00

Buffer = SDCCH

Rx

9453

Log

PH-Data-Ind

supported

frames

1

03

Channel

3 spare bits SAPI = 0 currently Command Last address octet

13 More

EL

L2 Data 06 27 07

2

1 SABM U Frame

Format

Fi1-Help

Edit Base station

00

F2-Save

00

05

F4

F3-Load

01

02

03

05

F4-Expand

FF

FF

FF

FF

FF

FF

F5-Contract

FF

F8-Buffer/Log

F10-Menu

Bild 5d: Layer 2 — zeigt Header-Informationen und Telegramminhalte

File Log - Layer 1 PH-Data-Ind Normal Burst Centre of Burst Li Data Normal Burst Centre of Burst L1 Data Normal

Centre

L1

Burst

Data

of

Burst

Normal Burst Centre of Burst L1 Data

Fl-Help

F2-Save

Edit Base station 52 ed 52 51 52

42 52 0£

2

Channel

Buffer = SDCCH

Rx

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91

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9453

Log

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cO

cO

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F4-Expand

44

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Oe

91

F5-Contract

9e

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30

04

34

04

F8-Buffer/Log

F10-Menu

Bild 5e: Layer 1 — zeigt die physikalisch erfaßten Bits

135

Fachbeiträge stromes an dieser Schnittstelle kann die korrekte Arbeitsweise des Sprachcoders bzw. -decoders Bit für Bit überprüft werden. Die analoge

Strecke bis hin zum

Mikrofon

bzw.

Lautsprecher

kann

weitge-

hend mit konventionellen Mitteln getestet werden. Zur Sicherstellung der akustischen Parameter sind Koppeleinrichtungen (künstlicher Mund, künstliches Ohr) erforderlich.

3 Meßtechnische Aufgaben und Lösungen 3.1 Grundsätzlicher Aufbau eines GSM—Meßplatzes Die Umsetzung in der Praxis zu Messungen an enfertigung der

der oben geschilderten Forderungen in Meßplatzlösungen hat zwei Arten von Meßplätzen geführt. Stehen die physikalischen der Funkschnittstelle im Vordergrund, wie es z. B. in der SeriFall ist, kann auf eine höhere Intelligenz des Meßgeräts im Be-

reich der Signalisierung oftmals verzichtet werden. Als Mindestforderungen an einen solchen Meßplatz sind zu nennen:

— — — — — —

Definition von GSM-Bursts (Bit-Inhalt, Amplitudenform, Frequenzsprin-

gen),

normgerechte GMSK-Modulation und Demodulation,

Einstellung von Triggerbedingungen für die Aufnahme von Analysesamples, präzise Zeitsteuerung des Meßsenders und hochauflösende Zeitmessungen am analysierten Signal, Aufbereitung von Meßsamples für weitere Verarbeitung, z. B. mit anwendereigener Software, und Echtzeit-Ausgänge für Bit-Folge (Signalisierung), Amplituden-Hüllkurve (Burstform), I-, Q-, FM- und PhiM-Basisband-Signale.

Sind die Simulation und Analyse der Signalisierung zusätzlich gefordert, wie beispielsweise in der Zulassungsmeßtechnik, so muß der entsprechende Meßplatz weiterreichende Funktionen bieten:

—

Aufbereitung der GSM-Nachrichten

(Messages).

Leistungsfähige Soft-

ware erleichtert die Definition einzelner Nachrichten. Durch den Einsatz einer intelligenten Datenbank kann dem Benutzer in vielen Fällen das Nachschlagen in den GSM-Spezifikationen erspart werden. —

136

Definition von

Signalisierungfolgen

in der Netzwerk-Schicht

(Layer 3).

Mobilfunk/Meßtechnik (; i)

Digltal-Einhelt

=

Y

j

Y

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Bes

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Frequenz

her

Pegel

+

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N

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DSr

Ten

Monitor

elite

Tastatur

=

n

=

hg

NF-

Ein- und -Ausgänge

(digital, DAI)

Analog-Einheit

I

. für externen axter! Fadingsimulator

Bild 6:

I

HF-Einund -Ausgang

Blockschaltbild des GSM-Meßplatzes CRTS

2.HFEingang

NF-Einund -Ausgänge (analog)

(Foto: Rohde & Schwarz)

137

Fachbeiträge

Neben Standard-Abläufen muß es dem Benutzer möglich sein, Sequenzen zur Simulation der Abläufe in den drei Sublayers selbst zu definieren (Call Control, Mobility Management, Radio Resource Management). —

Durchführung aller Datenaustauschmechanismen (Layer 2). Nicht nur die korrekte Abwicklung des Datentransfers ist gefordert; die bewußte

Implantation von Fehlern gehört auch zu den wichtigen Aufgaben einer Signalisierungssimulation, damit das Verhalten des Systems beim Auftreten von Übertragungsfehlern erprobt werden kann. —

Codierung in der untersten Schicht (Layer 1). Die binären Daten werden zum Schutz gegen Übertragungsfehler codiert und gespreizt. Eine weitere Verschlüsselung sorgt für die Abhörsicherheit der Verbindung.

—

Aufzeichnung der Signalisierung. Die einzige Möglichkeit, einen so komplexen und schnellen Datenaustausch im Fehlerfall zu untersuchen, besteht in der Betrachtung von aufgezeichneten Protokollen. Dazu wird nicht nur ein umfangreicher Speicher benötigt — eine komfortable Software zur Auswertung des Logs ist genauso wichtig.

—

Sprachcodierung/Decodierung. Die klare Sprachverbindung gilt als schlüssiger Beweis der korrekten Funktion eines GSM-Mobiltelefons. Es

wird deshalb eine Vocoder—-Funktion

im Meßplatz gefordert, um

am

kompletten Telefon diesen realitätsnahen Test kurz vor der Auslieferung

durchführen zu können. —

Synchronisation. Die GSM-Zeitbasis von 13 MHz sowie die komplexe Multiplexstruktur verursachen einige Probleme bei der Synchronisation mit Meßgeräten. In neuen Meßplätzen stehen meist angepaßte Ein— und Ausgänge zur Verfügung. Mit der Hilfe von Synchronisationszubehör können auch konventionelle Meßgeräte mit der üblichen 10-MHz-Referenzfrequenz eingebunden werden.

Durch einen modularen Aufbau sind verschiedene Konfigurationen von Mikroprozessoren, digitalen Signalprozessoren, GSM-spezifischer HF-Hardware

und Software-Werkzeugen möglich. Somit können die Anforderungen der jeweiligen Anwendung besser erfüllt werden. Das Blockschaltbild (Bild 6) zeigt den Aufbau eines Meßplatzes, mit dem sowohl die HF-Parameter als auch die Signalisierungsprotokolle Wie aus diesem

im

GSM-Netz

untersucht

werden

können.

Blockschaltbild ersichtlich, simulieren zwei HF-Kanäle voll-

wertig den Funkkanal zwischen Teilnehmergerät und Basisstation. Bei Bedarf kann

ein Schwundsimulator

extern angeschlossen

werden.

Hinter den

zwei

mit /Q-Technik arbeitenden HF-Sendern und Empfängern erledigen schnelle 138

Mobilfunk/Meßtechnik

Bild 7: GSM-Meßplatz CRTS (Foto: Rohde & Schwarz)

digitale Signalprozessoren die Echtzeit—Aufgaben der untersten Schicht. Ein großer Speicher sichert die Aufzeichnung der Telegramme als Log für die spätere Analyse. Die einzelnen Layer-3-Nachrichten können mit Hilfe eines Software-Editors gemäß den GSM-Richtlinien 4.06 und 4.08 für die jeweilige Prüfung zusammengestellt und verändert werden. Die Funktionen der Datenschicht sowie

die von Layer 3 gesteuerten Abläufe werden in einem leistungsfähigen Mikroprozessor abgewickelt. Meßplätze dieser Art finden Anwendung in der Typzulassung, in der Qualitätssicherung, aber auch, entsprechend konfiguriert und

mit einer optimierten Betriebssoftware versehen, im Endtest in der Serienfertigung.

Bild 8: GSM-MS-Testsystem TS 8910 für die Interimszulassung der Mobilstationen (Foto: Rohde & Schwarz)

139

Fachbeiträge

3.2 Anwendungsspezifische Forderungen 3.2.1

Meßtechnik für die Geräteentwicklung

In der Entwicklung wird in erster Linie hohe Flexibilität gefordert. Als Grund hierfür Durch

ist nicht

nur

die

Experimentierfreude

die ständige Weiterentwicklung

des

Entwicklers

der GSM-Norm,

zu

nennen.

z. B. durch die Auf-

nahme neuer Datendienste, werden laufend neue Funktionen auch von den Meßplätzen (Bild 7) verlangt. Diese Flexibilität kann nur erreicht werden, wenn die Software-Strukturen im Meßplatz sehr eng an den GSM-Vorschriften gehalten und dem Benutzer hinreichend offengelegt werden. 3.2.2

Zulassungsmeßtechnik

Die Zulassungsprüfung der Mobilstationen erfordert ein umfangreiches Meßsystem. Die zu messenden Parameter sind ausführlich in der GSM-Vorschrift 11.10 beschrieben. In der Vorschrift 11.40 werden die entsprechenden Eigenschaften des Testsystems detailliert angegeben. Wie bei der Entwicklung gilt auch hier: Das Meßsystem (Bild 8) muß so flexibel gehalten sein, daß auch künftige Generationen von Mobilstationen mit neuen Funktionen geprüft werden können.

Bild 9:

Versorgungsmeßsystem

Rohde & Schwarz)

140

für die GSM-Netzplanung

(mobiler

Meßteil)

(Foto:

in

RE

System

DE)

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(MC) (MMC) (LAC)

: : : Reset

ua

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Phase Peak Ras Bilder

1l0a-c

Phase

Frequency

Deviation

Frequency

Deviation

Note:

Status:

Burst

GE

Other

Error

Measurement

Deviation

Phase

Mean

Bien

3.8*

within

Lieit

41.3*

within

limit

wilhin

limit

-31.8

Power

11.2

Hz dm

The deviation results are arithmwelical averaged. The Peak Phase Deviation result represents the minimm / maximum value over all results. test

procedure

normally




2... daten

parafeters Power

us.

Other Time

all

TA i

test

Pcak

useful

1 0-78 dB) 2 (-3 dB) 30 dB) 4 (+4 dB 5 C:21dD 6 (+1. dB) 70 dB 8 (-38 dB) 9 0-78 dB) Status:

Remote

Measurement

Matching 1-9

b

Power part “1 4 ‚3 1 5 .2 .4 415.4 413.1

procedure

wormally

ended

ronized

>

c

Bild 10: Vereinfachte Bedienung für Meßaufgaben GSM-Mobilstationen (Fotos: Rohde & Schwarz)

in der Fertigung und

Service von

141

er

2

R

ayezlieng

parafeters Bit

Br

el

Other

Error

Rate

ERTETHE

Measurement

Result: Number Number Number Number Frame

frames & < erased frames RBER Ib events : RBER II events :

erasure

c c € €

&

8.88

%

class

Ib BER

t

8.88

x

Residual

class

II

R

8.88

%

test

rate

(Limit:)

258 8 8 8

Residual

Status:

Esc:

of of of of

BER

procedure

normally

M

ended

258) 258) 1888) 1888)

reached not reached not reached not reached

RF

output -85.8

level: dBm

...

Ok

File 1/09 Phase & Freg. Error TX-Power Phase PHASE & FREQUENCY ERROR Le er er; Burst No.: 1 ofi

Irj.

Freqg.

Trj.

OR

er

er

reg er

Bilder 10d-f

1 65050 DE TIa Tan rn Frequency Err AMS Phase Error Peak Phase Error e

[_F1

Help

: +16.1047 dBm rec Hz EP Et) : +9.8217804 ®

F3_Open

F6

Zoos

Mode

FUN Bee

Burst Type [DE nr Slot Nunber F?

Zoom

Out

BeCIae: : Normal vo v8

F8_Samples

Burst

F18

File

BCCO

Menu

_ToA

ET

[2:51

AVERAGE LBS CH, ec.

Carrier Power Power At 0 dB

Ref

p | FiHelp__F3 Open

: :

+16.105301 +16.105301

dBn dBm

_F6 Zoom Mode

Burst Type Eee mt Slot Nunber Tine Of Arrival

_F7 Zoom Out

: Normal a ae : +5.625

Fü Samples

Burst Bits

BCCO

FIG Memi

Mobilfunk/Meßtechnik 3.2.3 Netzplanung, Versorgungsmessungen Während Hersteller von Funkanlagen die Hauptverantwortung für die Technik der eingesetzten Geräte tragen, sind dagegen die Netzbetreiber für die Aus-

wahl geeigneter Senderstandorte zuständig. Gerade in der ersten Ausbaustufe eines Netzes ist die Wahl der zu versorgenden Gebiete strategisch wichtig. Neben dem Einsatz von mathematischen Planungsmodellen sind auch praktische Messungen im Felde erforderlich.

Ein entsprechendes Versorgungsmeßsystem (Bild 9) berücksichtigt in besonderer Weise die Eigenschaften einer digitalen Funkübertragung. So wird nicht nur die Feldstärke (als Amplitudenwert) erfaßt, sondern zusätzlich auch die Qualität

des

Signals

(als

Bitfehlerrate).

Messungen

können

ohne

störende

Rückwirkung auch am laufenden Netz durchgeführt werden.

Für die Zeit vor der Inbetriebnahme des Netzes steht auch ein GSM-konformer Prüfsender mit Leistungen bis zu 100 W zur Verfügung. Der mobile Meßteil basiert auf einem schnellen Meßempfänger, mit dem in schneller Folge, bei Fahrtgeschwindigkeiten bis zu 100 km/h, Feldstärkemeßwerte bei maxi-

mal vier Frequenzen erfaßt werden. Zur Beurteilung der Signalqualität kann eine simulierte Mobilstation integriert werden, mit der sogar Telefongespräche geführt werden können. Standortinformationen werden aus einem Wegstreckenpulsgeber abgeleitet; wahlweise kann auch ein Global Positioning System-(GPS-)Empfänger integriert werden. 3.2.4

Meßtechnik in der Fertigung

In der Großserienfertigung zählen mehr als an anderen

Stellen die Kürzung

der Prüfzeit sowie niedrige Anschaffungs- bzw. Betriebskosten der Meßgeräte. Bei einem Ausstoß von mehreren hundert Funktelefonen täglich bleiben nur wenige Minuten für die Prüfung des einzelnen Apparats. Einfache Bedienung (Bild 10) bei entsprechender “Verpackung” der komplexen GSM-Vorgänge gilt daher als höchstes Gebot für diesen Einsatz.

3.2.5 Meßgeräte für Installation, Wartung und Reparatur Beweglichkeit und Flexibilität, verbunden mit leichter Bedienung, sind die er-

sten Forderungen

an Meßplätze für Installation und Wartung. Hier eignen

sich insbesondere integrierte Meßplatzlösungen.

143

Fachbeiträge 4 Zusammenfassung und Ausblick

In der Geschichte der GSM-Netze sind die ersten großen Hürden bereits überwunden. In der nun beginnenden Konsolidierungsphase gilt es als eine der dringenden Aufgaben für die Industrie (Hersteller, Betreiber und MeßtechnikAnbieter), die Vielfalt der meßtechnischen

Möglichkeiten

so konsequent zu

reduzieren, daß eine neue Generation von leicht zu bedienenden GSM-Meßplätzen für den Einsatz in der Fertigung, bei der Installation sowie für die Fehlersuche entstehen kann. Gleichzeitig wird der Ruf nach Meßtechnik auch für Funksysteme der zweiten digitalen Generation laut. Für das 1,8-GHz-Netz DCS

te Meßplatzlösungen

1800 stehen schon heu-

für den Entwickler bereit, die Zulassungsmeßsysteme

und Kleinmeßplätze werden bald folgen.

5 Verwendete Abkürzungen DI D2 DCS GSM

V/Q

OSI PCM

TDMA

144

1800

Von der Deutschen Bundespost Telekom betriebenes öffentliches Mobilfunknetz nach der GSM-Norm Von der Mannesmann Mobilfunk betriebenes öffentliches Mobilfunknetz nach der GSM-Norm Grundlage der GSM-Vorschriften spezifiziertes Mobilfunknetz für Frequenzen um 1,8 GHz, Network (PCN) genannt

auch

Personal

Communications

Ursprünglich: Studiengruppe der europäischen Postverwaltungen “Groupe Special Mobile”, später ein Technisches Komitee des European Telecommunications Standards Institute (ETSI) Heute: Von den Netzbetreibern geprägter Alternativbegriff “Global System for Mobile Communications” In-phase bzw. Quadrature-phase (engl.): Bezeichnungen für die kartesischen Komponenten (X/Y) einer HF-Trägerschwingung

Open Systems Interconnection: Modell für die schichtenweise Organisation von Datensystemen Pulse Code Modulation

Time

Division Multiple Access: Vielfachzugriffsverfahren

Zeitmultiplex

mit

ttp

Network Management/Standards

Network Management: Begriffe, Modelle, Standards Von Peter Delfs, Darmstadt

Dipl.- Ing. Peter Delfs, Jahrgang 1942, istim FTZ u. a. als Fachvertreter in verschiedenen

nationalen und internationalen Standardisierungsgremien mit dem Schwerpunkt Network Management tätig.

1 Allgemeines

1.1 Was macht Network Management so aktuell? Network Management (NM) ist in den letzten Jahren zu einem Schlüsselwort geworden. Die Gründe für die wachsende Bedeutung von NM-Systemen liegen auf der Hand, u. a. nimmt die Komplexität von öffentlichen und privaten Netzen zu, werden Netze immer heterogener, sie bestehen vermehrt aus Geräten ver-

schiedener Hersteller (multi-vendor networks), nimmt die Abhängigkeit der Unternehmen von “ihren” Netzen immer mehr zu, Ausfälle und Performanceverluste führen zu erheblichen Folgekosten, ein funktionsfähiges Netz ist “lebenswichtig” für viele Unterneh-

men, nehmen der Wunsch und die Notwendigkeit nach einem Austausch von NM-Informationen zwischen Anbietern und Anwendern von Netzleistungen zu, ebenso steigt der Wunsch nach Mehrwertleistungen im Netz,

steigen die Kosten für das Betreiben eines Netzes (Personal- und Sachkosten) überproportional. These: “Netzelemente (Objekte im Netz), die man nicht managen kann, kann man sich nicht erlauben, im Netz zu haben.”

145

Fachbeiträge Dieser Aufsatz soll Network Management anhand einiger Begriffe erläutern, die bekanntesten Modelle beschreiben, die Standardisierungsaktivitäten auf diesem Gebiet beleuchten und einige Teilaspekte vertiefen. 1.2 Was umfaßt ein Netz? Ein Netzwerk kann alle physikalischen und logischen Einrichtungen umfassen, die zum Kommunikationsaustausch (Sprache, Daten etc.) erforderlich sind. Das sind u. a. —

alle übertragungs- und vermittlungstechnischen Einrichtungen Sprach-, Daten-, Videokommunikationssystemen etc.,

—

alle

Komponenten

der

Endbenutzersysteme,

wie

Rechner

von

beliebiger

Größenordnung (PC, WS, Mainframe etc.), « die Betriebssysteme dieser Rechner,

« die gesamte Peripherie, « Datenbanken und Anwendungen, die mit diesen Systemen realisiert sind,

« Protokolle aller Schichten etc. Ein Netzwerk kann also eine äußerst vielfältige Gestalt annehmen: vom einfa-

chen Netz aus zwei verbundenen PCs bis zum sehr komplexen Netz aus einer

Kombination von sehr vielen Hostsystemen, LANs, Direktdatenverbindungen unterschiedlicher Geschwindigkeitsklassen und vermittelnden Netzen unterschiedlicher Art. Die Direktdatenverbindungen können selber wieder ein Netz mit einer Vielzahl unterschiedlicher übertragungstechnischer Einrichtungen

bilden. Man spricht ganz allgemein von Objekten, die “gemanagt” werden, von managed objects (MO). Ein MO “Modem?” ist dann z. B. die abstrahierte Managementsicht eines Modems. Neben dem Begriff MO wird vor allem in Zusammenhang mit Telekommunikationsnetzen auch von Netzelementen (NE) gesprochen. Letztlich werden beide Begriffe oft als Synonym verwendet. Hinter

den Begriffen MO

oder NE verbirgt sich dann die gesamte Vielfalt von Ein-

richtungen in einem Netz. Neben

dem

Aspekt

“was

wird

gemanagt”

kann

NM

noch

unter

weiteren

Aspekten wie “welche Funktionen erbringt NM”, “für wen wird gemanagt” und “in welchen Lebensabschnitten eines Objektes ist NM relevant” betrachtet werden.

146

Network Management/Standards 1.3 Welche Funktionalität umfaßt NM? Eine allgemein bekannte Einteilung der NM-Funktionalität wurde erstmals von der ISO unter dem Titel “OSI Systems Management” vorgenommen und unterscheidet zwischen den folgenden Kategorien:

Configuration Management: Umfaßt u. a. das Erzeugen, Löschen und Benennen von MOs, also das Verwalten von Ressourcen.

MOs

können, wie oben erwähnt, alle Dinge

sein, die man ansprechen/behandeln will, wie Programme, Leitungen, Übertragungseinrichtungen etc. Fault Management: Umfaßt u. a. die Fehlererkennung und Fehlerbehandlung von MOs. Performance Management: Umfaßt u. a. Leistungserfassung, Zuverlässigkeit und Optimierung, also das Beobachten der Belastung und der Leistung von MOs und ggf. die zu ergreifenden Gegenmaßnahmen. Accounting Management: Umfaßt u.a. die Nutzungserfassung stenabrechnungen. Security Management:

und

liefert Informationen

für Ko-

Umfaßt u. a. das Überwachen und Melden von Sicherheitsverletzungen.

Neben diesen von OSI definierten Begriffen findet man oft weitere Begriffe, Kategorien und Funktionen wie

Inventory Management, Netzsteuerung,

Operations Management, Benutzerverwaltung — User Administration, Change Management, Ressourcen Management, Expert Fault Management Service, Trouble Ticketing, Service Management usw. Diese Kategorien lassen sich oft in die erstgenannten einordnen oder fassen deren Funktionen nach anderen Kriterien zusammen. Es kann sich bei diesen Begriffen aber auch um Anwendungen handeln, die auf den erstgenannten Kategorien aufsetzen und einen Mehrwert zu diesen erbringen.

147

Fachbeiträge 1.4 Die Anwender/Nutzer von NM Als Anwender von NM

können Gruppen gesehen werden wie

— _ Netzverantwortliche: Für sie gibt NM

einen Überblick über Netzzustände.

—

Bediener: Für sie ist NM das Werkzeug zum Steuern und Kontrollieren des Netzes. — _ Wartungspersonal: Für sie gibt NM —

Planer:

—

zes bereit. Kunden: Für sie kann NM

Informationen zum Erkennen und Beheben von Fehlern.

Für sie stellt NM Informationen zum Erweitern und Optimieren des Net-

neben der Grundfunktion Mehrwertdienste erbringen.

1.5 NM und die Lebenszyklen eines MO/NE Die Objekte,

die von

einem

NM-System

verwaltet werden,

durchlaufen

be-

stimmte Lebenszyklen wie — —

Design/Planung, Implementierung/Installation,

—

Betrieb incl. Wartung.

Diese Lebenszyklen lassen sich natürlich noch wesentlich feiner unterteilen. Von einem NM-System wird erwartet, daß es möglichst viele dieser Phasen ei-

nes Objektes unterstützt. 2 Ohne Standards oder De-facto-Standards geht es nicht

Network

Management-Systeme

(NMS)

in einer heterogenen

multi-vendor-

Netzumgebung setzen den Austausch von Informationen für Managementzwecke auf der Grundlage von festen, international gültigen Vereinbarungen —

Standards, Normen oder Empfehlungen — voraus. Aus diesem Grund haben sich in den letzten Jahren die Bemühungen

diverser Normungsgremien

ver-

stärkt, Standards für NM zu erstellen. Die Bilder 1.1 bis 1.6 enthalten Übersichten von relevanten Standards. Diese Übersichten können jedoch keinesfalls als vollständig angesehen werden, denn fast ständig kommen

mente hinzu oder der Status der Dokumente ändert sich. Die NM-Standards lassen sich in zwei Kategorien einteilen:

148

neue Doku-

FRAMEWORK / 7498/4 10040

X.700 X.701 X.702 X...

OSI OSI

OSI

OVERVIEW — —

—

OSI

Management-Framework: System Management Overview:

System Management Tutorial:

Extended System Management Architecture

Management Domains, Management Functions

CMIS/CMIP 9595

X.710

9596-1

X.71l

9596-2

X.712

OSI

—

Common Management Information Service Definition OSI — Common Management Information Protocol — Specification OSI — Common Management Information Protocol — PICS Proforma Development of Enhanced Functionality to CMIS/P OSI

-

SMI 10165 1

2 „4

5 . 6 7

X.7yy

Management Information Service — Structure of Management Information:

X.720 :

Management

X.722 :

Guidelines for the Definition of Managed

X...

Management

X.72l

X.723 : X...

Information Model

Definition of Management Information Objects

Generic Management Information (GMI) ICS Proformas for Management Information Information

Registration

SMF 10164 | /2 [3 /4 /5 /6 7 /8 /9 /10 /ll /1l2 „713 . 27 . 1? . 7 1? .R . RP . #7 . 2 Bild 1.1:

X.7xx X.730 X.731 X.732 X.733 X.734 X.735 X.736 X.740 X.741 X.742 X.739 X.745 .X.738 X.737 X.743 X.744 X.746 X... X... X... X...

: : : : : : : : : : : : : : : : :

OSI — Systems Management: Object Management Function State Management Function Attributes for Representing Relationships Alarm Reporting Function Event Report Function Log Control Function Security Alarm Reporting Function Security Audit Trail Function Objects and Attributes for Access Control Accounting Meter Function Workload Monitoring Function Test Management Function Measurement Summarization Function Confidence and Diagnostic Test Classes Time Management Function Software Management Function Scheduling Function Performance Management Function Response Time Monitoring Function General Relationship Model Enhanced Event Management an LOG Control

ISO/CCITT, OSI Systems Management

Fachbeiträge CCITT

SK

IV

M.3000 M.3010 M.60 M.3020 M.3100 M.3180 M.3200 M.3300 M.3400 M.1520

Tutorial Introduction to TMN Principles for a Telecommunications Management Network Terms & Definitions TMN TMN Interface Specification Methodology Generic Network Information Model Catalogue of TMN Management Information TMN Management Services: Overview TMN Management Capabilities presented at the F-Interface TMN Management Functions Standardized Information Exchange between Administrations

CCITTSKXI Q.61

Methodology Direction in Developing Management Services

Q.62 Q.65

Management Information Guidelines Stage 2 oft the Method for the Characterization of Services Supported by the ISDN

Q.750 0.751 Q.752 Q.753 0.754 Q.810 Q.8ll Q.812 Q.821 0.940 Q.941

Overview of Signalling System No. 7 Management (OMAP) Signalling System No. 7 Managed Objects Signalling System No. 7 Monitoring and Measurements _ Signalling System No. 7 Management Functions _Signalling System No. 7 ASE Definitions Management Object Library for Switching and Signalling (MOL) Lower Layer Protocol Profile for the Q3 Interface Upper Layer Protocol Profile for the Q3 Interface Stage 2 and Stage 3 Descriptions for the Q3 Interface ISDN User Network Interface Protocols for Management ISDN User Network Interface Protocols for Management

Q.942 Q.943 Q.94z

ISDN ISDN ISDN

Managed Functions (Stage | and 2) Managed Protocol Applications (Stage 3) Managed Object Definitions

CCITT SKXV G.773

Protocol Suites for Q Interface for Management of Transmission

G.774

Systems _SDH Management

G.77y G.784

Information Model

Generic Transmission Information Model Synchronous Digital Hierarchy (SDH) Management

CCITT SK XVII V.xXX

Managed

Object Template for V. Series DCEs

Bild 1.2: TMN und andere CCITT NM-Empfehlungen

150

Network Management/Standards

ISO SC6 10733 10737 10589

10742 8802-3 8802-5

ISO

| Network Layer MOs Transport Layer MOs 1S-IS Routing Exchange

f Protocol, GDMO-Use

Data Link Layer Management CSMA/CD Layer Management Section Management Entity Specification for Token Ring LAN

| | |

SC21/WG4 11183-1

11183-2 11183-3

Specification of ACSE,

Presentation and Session Protocols for the

||

Use by ROSE and CMISE Enhanced Management Communication Basic Management

Communication

Bild 1.3: Spezifische ISO NM-Standards

| |

:

DE/NA-43302

Overall guidelines and strategies for studies including modelling

DE/NA-43310 Routing and customer administration DE/NA-43317 *xObjects models related to TMN reference points DE/NA-43317 *yTMN Reference points

ı

DE/NA-43307

| DTR/NA-43201 “ DTR/NA-43202 DTR/NA-43205 : DTR/NA-43216 DTR/NA-43301

DTR/NA-43302 DTR/NA-43303 DTR/NA-43304 DTR/NA-43305 DTR/NA-43306 DTR/NA-43308 DTR/NA-43309 DTR/NA-43311 DTR/NA-43313 DE/TM-2002

. ETR ETS

TMN

Reference points

Detailed terms for TMN TMN objectives and overall principles Detailed terms for TMN TMN objectives and overall principles Overall guidelines and strategies for studies

Reference configuration for TMN Modelling guidelines Management service components and application function List and prose description of 22 applications services List and prose description of 20 applications services Obj., princ., concepts and ref. conf. for TMN TMNAIN relations. Basic principles Reference configurations for TMN Functions attributes and if prof. of TMN management Information

Model and Messages

Element Manager to Element Interface (P/SDH)

ETS i

ETS ETS ETS

ı

I-ETS |

ETR ETR ETR ETR ETR

ETR ETR ETR ETR ETR ETR ETR ETR ETR ETS

European Telecommunication Report European Telecommunication Standard

Bild 1.4: ETSINM-Dokumente

151

| |

Fachbeiträge A/OMIO A/OMII A/OMI2

Specification of ACSE, Presentation and Session Protocols for the Use by ROSE

and CMISE

|

Basic Management Communication Protocol Enhanced Management Communication Protocol

Bild 1.5: EWOS NM-Dokumente 802.1 802.1

802.2-10

LAN LAN

Layer Management Layer Management

Architecture Protocol

|

LAN Layer Management Objects

Bild 1.6: IEEE NM-Standards

—

Allgemeine Standards. Dazu gehören vor allem die Standards zu “OSI Systems Management” und “TMN (Telecommunications Management Network)”.

—

Anwendungsspezifische Standards. Hierbei handelt es sich in der Regel um Standards, die die MOs für einen bestimmten Bereich oder (allgemeiner) das Informationsmodell für diesen Bereich beschreiben.

Die wohl wichtigsten allgemeinen Standards sind unter dem Titel *OSI Systems Management” entstanden (X.700 ff.). Sie beschreiben neben den reinen

Kommunikationsaspekten

zwischen

offenen

Systemen

auch

die Methode,

nach der MOs in einer konsistenten Weise definiert werden können. Ferner werden allgemeingültige MOs und Basisfunktionen (das sind die Operationen,

die auf MOs ausgeführt werden können und die Ereignisse, die ein MO meldet) definiert. Die X.700 ff.-Empfehlungen (die ISO hat textgleiche Standards herausgegeben) können unterteilt werden in

—

allgemeine Empfehlungen, die die Grundlagen und Modelle beschreiben

—

Empfehlungen,

[1,2],

die die Kommunikationsgrundlagen

wie das “Common

Management Information Protocol CMIP” beschreiben [3,4,5],

— —

Empfehlungen, die die Struktur der Management-Information (SMI) festlegen [6,7,8,9] und Empfehlungen, die Funktionen beschreiben [10].

Die folgenden Abschnitte vertiefen Teilaspekte dieser Empfehlungen.

152

Network Management/Standads 3 Die NM-Modelle Die Zusammenhänge von Komponenten in komplexen Systemen werden oft durch

Modelle

dargestellt.

Auf dem

Gebiet

Network/Systems

Management

gibt es zwei wichtige und bekannte Modelle, die die Komponenten eines NMS und die zu managenden

Objekte (das zu managende Netz) aus unterschiedli-

cher Sicht beschreiben, das OSI Systems Management-Modell und das Telecommunications Management Network (TMN)-Modell. Die in diesen Model-

len definierten Begriffe werden häufig zitiert und sind für das Verständnis von NMS von Vorteil. Neben diesen beiden physikalischen Modellen ist auch das Informationsmodell für die Struktur von Managementinformationen von Bedeutung.

3.1

Das OSI Systems Management-Modell

Das OSI Systems Management-Modell

ist in Bild 2 dargestellt. Da dieses Mo-

dell aus Sicht der OSI- Kommunikation entworfen wurde, beschreibt es im wesentlichen die Komponenten, die direkt oder indirekt die OSI-Kommunikation bestimmen. Es geht davon aus, daß die Objekte, die gemanagt werden sollen (die Managed Objects (MOs)), entfernt von dem Manager (die Instanz, die MOs steuert und von MOs Meldungen, z. B. über Fehler, erhält) installiert

sind. Der Manager kommuniziert — auf der Grundlage von genormten Protokollen — konzeptionell nicht direkt mit den MOs, sondern mit einem Agenten.

Die Kommunikation zwischen dem Agenten und dem MO liegt außerhalb der OSI-Kommunikation und kann selbst wieder beliebig komplizierte Netze und/oder Signalisierungssysteme voraussetzen. Wenn allerdings das zu mana-

gende Objekt z. B. eine Applikation (ein Stück Software) ist, kann die Schnittstelle zwischen dem Agenten und diesem Objekt, der Applikation, nur aus einer Interprozeßkommunikation bestehen.

| OSI System A

|

Managing Prozeß Manager

OSI System B

2.1 i

Operalions

=]

:

F ;

1.

Notifications

©

|

Agent

Agent

Agent

I —

Pi

on u Process _—

_

Performing Management operons Emaing

I Naar

|

L

Local System Environment

_

Bild 2: OSI Systems Management:

_

| {

\ ‘

os

/

Eu

M

lanage

Objects

d

|

| |

__

Modell

153

Fachbeiträge 3.2

Das TMN-Modell

Der Anwendungsbereich des Telecommunications Management Network (TMN)-Modells, wie in [11] definiert, ist umfassender als der des OSI Systems Management-Modells. Das Modell (siehe Bild 3) beschreibt nicht nur die OSIAspekte in einer NM-Umgebung, sondern definiert darüber hinaus weitere

funktionale Einheiten und Schnittstellen in einem TMN. Es muß beachtet werden, daß das TMN nicht das Netz ist, das gemanagt werden soll (das ist die Summe aller NEs), sondern das Netz ist, über das bzw. mit dessen Hilfe gema-

nagt wird. Es umfaßt auch das OS und die WS, Komponenten, die im OSI-Modell z.T. dem Manager entsprechen. Das TMN kennt unterschiedliche Schnittstellen zu den NEs. Die Q3 ist dabei die umfassende Schnittstelle, die, wie in anderen Standards festgelegt, auf den genormten OSI-Protokollen ba-

siert. Die Qx sind “einfachere” Schnittstellen, so wie sie von den NEs verstan-

m

Data

Communication \ Network DCN

“

Q3

Q3 Mediation Device MD

.-

\ (

Bild 3: TMN-Architektur 154

nn

Data Communication N Network

F

y=

Network Management/Standards den werden. Kann ein OS nicht direkt mit den NEs über die Q3-Schnittstelle kommunizieren, wird ein Mediation Device (ein Umsetzer) eingeschaltet, der

von der Q3 auf die Schnittstelle umsetzt, die das NE versteht. Zum Beispiel kann ein OS in der Regel nie direkt mit einem Modem kommunizieren, da ein Modem wohl nicht über die notwendigen Fähigkeiten für eine Q3-Schnittstelle

verfügt. Das MD kann ferner Funktionen übernehmen wie das Selektieren von Meldungen (Notifikationen), das Zwischenspeichern von Meldungen und sogar im gewissen Umfang OS-Funktionen.

Das DCN

kann selbst wieder ein kompliziertes Netz mit den unterschiedlich-

sten Techniken sein oder auch nur aus einer einzigen Direktdatenverbindung vom NE zum OS bestehen. Kompliziertere Netzstrukturen können u.a. bei umfangreichen Netzen der Übertragungstechnik (z. B. Multiplexer und Elektronische Schaltverteiler der Synchronen und Plesiochronen Digitalen Hierarchie (SDH und PDH)) entstehen, wenn die NEs über interne Kanäle und externe Netze (Wählnetze und/oder Direktdatenverbindungen) an die OS bzw.

MDs angeschlossen werden. In einem konkreten TMN müssen nicht alle Komponenten des TMN-Modells vorhanden sein. So kann z.B. die WS fehlen, wenn die Präsentationseinheit (der Bildschirm des Anwenders) direkt zum OS gehört.

3.3

Das Informationsmodell

Das Informationsmodell [6] soll die Managementinformationen strukturieren, die dann mit Hilfe von Systems-Management-Protokollen wie dem Common Management Information Protocol (CMIP) übertragen werden und die Managementaspekte der betroffenen Ressourcen modellieren. Das Modell wendet objektorientierte Prinzipien an. Der zentrale Begriff ist das Managed Objekt (MO) als Abstraktion einer beliebigen Ressource. Im folgenden sollen kurz einige Begriffe erläutert und anhand von Beispielen demonstriert werden.

Kapselung: Jedes MO (Befehle),

die auf das

kommuniziert mit der Außenwelt durch Operationen MO

einwirken

und

Ereignismeldungen

(Notifikatio-

nen), die vom MO ausgehen. Das Objekt muß sicherstellen, daß die Operationen korrekt behandelt werden. Durch welche internen Verarbeitungen das er-

reicht wird, ist nicht sichtbar. Objektklassen: Jedes MO gehört zu einer MO-Klasse (MOC), es stellt eine Instanz dieser MOC dar. Eine MOC wird im wesentlichen beschrieben durch

155

Fachbeiträge

—

Attribute, für die Darstellung von Eigenschaften dieses MO, Operationen, die auf das MO ausgeführt werden können, Notifikationen, die vom MO ausgesandt werden können,

Verhaltensbeschreibungen, z. B. die Auswirkungen von Operationen. Vererbung: MOC

können die Eigenschaften anderer MOC

erben. Die MOC,

die neu gebildet wird und von einer anderen MOC alle Eigenschaften übernimmt (erbt), wird Unterkiasse genannt. Die Unterklasse darf nur Eigenschaften hinzufügen und keine der geerbten Eigenschaften verändern. Wenn

z.B.

die MOC “Flugzeug” durch die Attribute *Marke” und “Triebwerke” definiert ist, kann die MOC “Segelflugzeug” nicht Unterklasse der MOC “Flugzeug” werden, denn sie würde ja das Attribut “Triebwerke” nicht aufweisen. Eine mögliche Unterklasse wäre “Verkehrsflugzeug” Attribut “Anzahl Passagiere”.

Enthaltensein (containment) und Benennung: oder einer anderen

Klasse enthalten.

Dadurch

mit dem

Ein MO

neuen, zusätzlichen

kann MOs

derselben

entsteht eine Hierarchie von

MOs. Jedes MO wird durch ein bestimmtes Attribut mit einem Wert benannt, dem sogenannten "Relative Distinguish Name RDN”. Relativ deshalb, weil der Name nur zu dem MO eindeutig ist, in dem es enthalten ist. Da dieses MO aber selbst wieder einen RDN besitzt, entsteht der vollständige Name, der Di-

stinguish Name (DN), eines MOs durch die Sequenz aller RDNs der MOs, in denen das MO enthalten ist. Bild 4 zeigt ein Beispiel. Richtlinien für die Definition von MOs: MOs sollten nach einheitlichen Regeln definiert und dokumentiert werden. Diese Regeln sind unter der Bezeichnung “Guidelines for the Definitions of Managed Objects (GDMO)” in [3] festgelegt. Sie umfassen allgemeine Prinzipien und eine Definitionssprache auf der Basis von sogenannten Templates. Templates gibt es für alle zu einem Informationsmodell gehörenden Bestandteile wie — —

Managed Object Class, Notification, Behaviour,

—

Name Binding etc.

Das folgende, stark vereinfachte und unvollständige Beispiel soll die TemplateTechnik kurz illustrieren. Das “Netz” besteht hier nur aus MOs eines einzigen Typs, dem “beispielGerät”. Begriffe in Großbuchstaben sind vom Standard vorgeschriebene Schlüsselwörter.

156

Network Management/Standards

“

Netzid=Netzi

"

I

Netz2

|

/ {

x

N N

Bo

Geräteld=G1

OD

\

Sys2 in

Sysi

f \

G

G3

Objektinstanz

Gi

I

H1

Sys2

Id H1

H2

DN=Netz1.5ys2.G1

Gi

u

RDN

_—

Systemid=Sys1

RDN

N

G1

Öjm Hi

DN=Netz2.Sys1.G1

Bild 4: MO Namensbaum

beispielGerättOC MANAGED OBJECT CLASS DERIVED FROM “Rec. X.701:1992”:top; CHARACTERIZED BY beispiellPackage PACKAGE BEHAVIOUR beispielBehaviour; ATTRIBUTES

objektName GET, fehlergrund GET,

NOTIFICATIONS REGISTERED

fehlercounter GET; _ protokollfehler;

AS [PraxisBeispielObjectClass

Neben den Attributen, die diese MOC

1];

von “Top” erbt, sind drei weitere Attri-

bute definiert, die alle nur gelesen (GET) werden können. Das “BeispielGerät” sendet bei einem Auftreten von Protokollfehlern eine Notifikation aus. Nähere Informationen zu dieser Notifikation sind aus der folgenden Definition ersichtlich.

protokollfehlerNot BEHAVIOUR

NOTIFICATION protokollfehlerBehaviour;

MODE UNCONFIRMED; WITH INFORMATION SYNTAX NotificationModul.FehlerInfo REGISTERED AS [PraxisBeispielNotification 1}; 157

Fachbeiträge

Die Notifikation ist unbestätigt. Der Inhalt wird im angegebenen ASN.1-Modul beschrieben.

beispielGerätNB NAME BINDING SUBORDINATE OBJECT CLASS beispielGerätOC; NAMED BY SUPERIOR OBJECT CLASS “Rec. X.721:1992”:system; WITH

ATTRIBUTE

objectName;

CREATE; DELETE; REGISTERED Die MOs

AS [PraxisBeispielNameBinding

beispielGeräte sind also im MO

1];

system

“enthalten”.

Die MOC

sy-

stem ist in der Empfehlung X.721 definiert. Es ist erlaubt, das “Netz” um neue beispielGeräte

(Instanzen

der MOC)

zu erweitern

(CREATE)

bzw.

Geräte

aus dem “Netz” zu nehmen (DELETE). beispielBehaviour BEHAVIOUR DEFINEDAS ! Notifikationen werden nur ausgegeben ... Der Fehlercounter wird nach dem Aussenden einer Notifikation auf “0” gesetzt. ;

Behaviourdefinitionen geben, falls erforderlich, Erläuterungen als “Klartext”. Zu einer vollständigen

Beschreibung dieses Beispiels gehören

nun noch eine

weitere Behaviourdefinition, die Attributdefinitionen und die ASN.1-Module.

4 Die Kommunikationsgrundlagen Für den Austausch von Managementinformationen

haben sich in der Praxis

zwei “Protokollwelten” durchgesetzt, das OSI Systems Management-Protokoll CMIP und der De-facto-Standard SNMP (Simple Network Management Protocol).

4.1 CMIP CMIP, das Common Management Information Protocol, ist das von der ISO und dem CCITT definierte allgemeine Protokoll für OSI Systems Management. Die CMIP-Protokollmaschine ist im CMISE (Common Management Information Service Element) enthalten, sie ist in der Applikationsschicht nach dem OSI-Referenzmodell einzuordnen. CMISE benutzt in der Applikati-

onsschicht allgemeine OSI-Bausteine wie ACSE (Association Control Service Element) und ROSE (Remote Operations Service Element) und baut auf den OSI-Protokollen der unterliegenden Schichten auf. Das Systems Management

158

Network Management/Standards

Application Process |

SMAE

SMASE

ACSE X.217/X.227

[e\]

CMISE X.710/X.711 ROSE X.219/X2.29

X.208/X.209 X.216/X.216 X.215/X225

ISO 8072 ISO 8073

ISO 8072 Add 1 ISO 8073 Add 2 ISO 8473 X25

x.25

LAPB

X.25

LAPB

X.21, X21bis...

X.25

X.21, X21bis...

PSPDN cos

PSPDN CLS

ISO 8072 Add 1 ISO 8073 Add 2 ISO 8473 ISO 8802-2

ISO 8802-3

ISO 8802-3 LAN CSMA/CD

Bild 5: OSI-Architektur

Application Service Element (SMASE) ist der Benutzer von CMISE. SMASE erbringt anwendungsnahe Dienste, wie sie u. a. in den Empfehlungen X.73x und X.74x definiert sind. Bild 5 stellt den Protokollstack dar. Dabei sind die angegebenen Netze und ihre Schichten nur als Beispiele anzusehen, andere Netze, z. B. das ISDN, können ebenfalls eingesetzt werden. CMIP

bzw. CMIS

(Refccc) (Common

Management

Information Service) de-

finiert folgende Dienste/Protokolltypen: —

M-CREATE: eine Operation zum Erzeugen von MOs. 159

Fachbeiträge

— —

M-DELETE: eine Operation zum Löschen von MOs. M-SET: eine Operation, mit der Attribute eines MO verändert werden können. M-GET: eine Operation, mit der Attribute eines MO abgefragt werden können. M-CANCEL-GET: eine Operation zum Rückgängigmachen einer MGET-Operation. M-Action: eine allgemeine Operation, die auf das ganze MO wirkt.

— — —

M-EVENT-REPORT: eine Notifikation, mit der der Agent unaufgefordert Ereignisse meldet.

—

Die Operationen bzw. Notifikationen müssen z. T. bestätigt werden, einige Ty-

pen lassen jedoch auch die Wahl zwischen einer Bestätigung und einer Nichtbestätigung zu.

Ein Beispiel für einen Manager-Agent Dialog ist in Bild 6 dargestellt. Diese allgemeinen Protokolltypen (Container) werden dann mit anwendungsbezogenen Managementinformationen “gefüllt”. Diese können in anderen

Empfehlungen oder auch vom Benutzer definiert sein. In der Empfehlung X.721 werden z. B. 15 Arten von Notifikationen definiert wie:

Operationen

Manager

Agent Notifikationen

1. Eine Lineinterfacekarte wird wird neu eingesetzt,

Agent meldet diese Aktion

2. Der Manager erlaubt die Nutzung" der Karte

3. Der Agent meldet, daß die Karte

"in Gebrauch"

ist

4. Der Agent meldet einen Fehler

- M-EVENT-REPORT

(Lineinterface eingesetzt) MSET (Status=unlocked)

M-EVENT-REPORT

(Status=unlocked+busy)

M-EVENR-REPORT (Fehlermeldung)

Bild 6: Beispiel eines Manager-Agent-Dialoges

160

Network Management/Standards — — —

Attribute value change, Communication alarm, Equipment alarm,

—

Quality of service alarm etc.

Erwähnenswert ist noch die Protokollvariante CMOT.

Hierbei handelt es sich

um CMIP auf der Basis von TCP/IP. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) wird von dem Internet Activity Board (IAB) standardisiert.

4.2 SNMP Die Bedeutung dieses Protokolls beruht im wesentlichen auf der schnellen Verfügbarkeit, der Einfachheit und der Herkunft (LAN-Umgebung). SNMP

entstand im April 1987 und war ursprünglich nur für die LAN-Umgebung gedacht. Erste Produkte gab es bereits 1988, inzwischen sind mehr als 50 auf dem Markt. SNMP ist das Protokoll zwischen einer Network Management

Station (NMS, entspricht dem Manager im OSI Systems Management-Modell, siehe Abschnitt 3.1) und einem Agenten. SNMP setzt auf dem verbindungslosen “User Datagram Protocol” (UDP) oder ggf. auch auf dem verbindungsorientierten TCP auf. Der Agent sammelt Zustände von Objekten und gibt sie auf Anfrage des NMS an das NMS. Unaufgeforderte Meldungen (Traps) werden nur im Sonderfall an das NMS geschickt. SNMP kennt drei Operationen und eine Notifikation: — —

GET: Das NMS holt Daten vom Agenten. GET-NEXT: Das NMS holt Folgedaten, wenn die Daten im Agenten in Tabellenform vorliegen.

—

SET: Das MOs.

—

TRAP: unaufgeforderte Meldungen vom Agenten an die NMS.

Auf absehbare

NMS

verändert

Zeit kann

man

Daten

wohl

CMIP ausgehen. Dabei wird SNMP

(Zustände)

von

im Agenten

einer Koexistenz

von

bzw.

in den

SNMP

und

dominierend im LAN-Bereich sein und

CMIP für die Telekommunikationsnetze.

5 Plattformen für NM-Systeme (NMS) NMS

(OS nach dem TMN-Modell) haben, wie bereits ausgeführt, vielfältige

Aufgaben.

Diese Vielschichtigkeit führt zu besonderen allgemeinen Anforde-

rungen an ein NMS, die in ein Plattform-Konzept eingehen. Die wesentlichen 161

Fachbeiträge Ziele einer Plattform sind klare OS-Strukturen, Herstellerunabhängigkeit, Portabilität und Offenheit. Das kann nur durch die strikte Anwendung von Standards und anderen Festlegungen von Benutzergruppen und Vereinigungen, die derartige Ziele verfolgen, wie der Open Software Foundation (OSF) und X/Open, erreicht werden. Die Plattformen für OS, insbesonders OS für heterogene, multi-vendor-Netzumgebungen, sollen folgende Eigenschaften ermöglichen: —

Hardwareunabhängigkeit;

— —

Portabilität der Anwendungssoftware; offene Schnittstellen, die es Anwendern

ermöglichen,

unabhängig

von

dem Hersteller des OS weitere NM-Applikationen zu entwickeln; —

— — — —

einheitliche Schnittstellen für den Bediener (user interface), um zumindest an der Benutzeroberfläche eine einheitliche integrierende Darstellung über Netzkomponenten hinweg zu ermöglichen; schnelle Anpassung des OS bei Änderungen im Netz durch geeignete Werkzeuge, Flexibilität bei der Rekonfigurierbarkeit der MOs; Werkzeuge, die dem Anwender schnelle Auswertungen ermöglichen; Kommunikationsstandards sowie Stellung des OS als übergeordnetes, untergeordnetes und gleichgeordnetes OS. Bildung von regionalen und funktionalen Domänen.

Um diese Eigenschaften zu erreichen, sollte ein Plattform-Konzept folgende Forderungen enthalten:

— —

Betriebssystem: UNIX nach OSF/1. Benutzerschnittstelle: X-Windows, OSF/Motif.

— —

Datenbanken: Relational und/oder objektorientiert. Abfragesprache: SQL.

—

Kommunikationsschnittstellen: CMIP, SNMP.

— — —

Offene APls für die Erstellung von Applikationen u. a. Werkzeuge wie “GDMO-Übersetzer”, Übersetzer C und C++ etc. Mittelfristig Konformität mit DME (Distributed Management Environment) und DCE (Distributed Computing Environment) von der OSF;

das DME-Konzept, das Lösungen zu einigen der hier angeführten Forderungen enthält, ist in Bild 7 dargestellt.

— —

162

CWMIP-Schnittstellen zu anderen ‘OS. Breite Palette von Anwendungen wie Alarm Reporting, Trouble Ticketing usw.

Network Management/Standards N

Management User Interface

W/4

Management Applications

on

8

5

wu

z Management

Services

°

8

Application

5

Services

E

5

8

Object Services

VIA

Management Protocols

N

Bild 7: DME-Architektur

6 NM-Architekturen

Das Bild 8 stellt mögliche NMS-Architekturen dar. Für NMS

in großen Net-

zen wird ein zentrales NMS als nicht realistisch angesehen. Ein evolutionärer Ansatz besteht darin, die bestehenden NMS untereinander zu verbinden und/oder unter einem übergeordneten NMS zu betreiben. Das vermindert zwar nicht die Anzahl an möglicherweise unterschiedlichen NMS, es schützt aber die installierten Netzkomponenten und damit die getätigten Investitionen. Mittel- und langfristig sollte die Entwicklung aber zu Managementplattformen mit standardisierten Protokollen, NM-Diensten und offenen Applicati-

on Programming Interfaces (API) führen. 7 Applikationen Nachdem

nunmehr

vor allem

mit den X.700 ff.-Empfehlungen

stabile Stan-

dards für den Austausch von Managementinformationen vorliegen, konzentriert sich die Arbeit diverser Gremien und Vereinigungen auf die Definitionen von NM-Applikationen. So hat z. B. das Network Management Forum, eine

Vereinigung von Herstellern und Anwendern, bis heute eine Reihe von Applikationen auf der Basis der Systems Management

Dienste und Protokolle defi-

163

Fachbeiträge Integrierter Manager

a) zentrales Management Integrierender Manager

8 Man.

ie Man.

so Man.

IE

b) hierarchisches Management

u“ pa

Mn

Integrierender anager

te Mn

an ZN

e Ma

A

e Man.

te Man.

e Man.

N ZS ZS

c) kooperierendes Management Bild 8: NM-Architekturen niert. Diese Funktionen

und Dienste sind in der Regel nicht eine

1:1-Abbil-

dung einer der von OSI Systems Management definierten Kategorien (FM, CF, PF, AM und SM), sondern gruppieren oft sinnvolle Komponenten aus mehreren Bereichen zu einer Applikation.

164

Network Management/Standards

7.1 Event Management Funktionen Beispiele für Events (Meldungen an den Manager) sind: —

Fehler von Komponenten (Fault Management),

— —

Sicherheitsprobleme (Security Management), Wechsel von Objekten (Configuration Management),

—

etc.

Event Management wird in vier Funktionen unterteilt:

— — — —

Event Event Event Event

Reporting Control, Logging Control, Reporting, Record Retrieval.

Sie behandeln die Kontrolle der Meldungen

(z. B. Art und Dauer), die Kon-

trolle über die Zwischenspeicherung der Meldungen, die Meldungen selbst und das Auslesen der Meldungen aus dem Zwischenspeicher. Die Funktionen werden mit Hilfe von CMISE-Diensten erbracht. 7.2 Objekt und Attribut Management Diese Applikation wird benötigt, um — —

MOs zu erzeugen und zu löschen, andere Manager über das Entstehen oder die Löschung eines MO’s zu in-

formieren, —

die Werte eines MO’s zu ändern,

— -

den Namen eines MO’s zu ändern, etc.

Zur Ausführung dieser Aufgaben werden zwölf Dienste definiert, z. B.: — — — — — —

Object Creation, Object Deletion, Enrol Object Event Reporting, Deenrol Object Event Reporting, Object Listing, Attribute Reading.

7.3 Alarm Management Unter Alarm

Management

wird das Melden

von Fehlern verstanden. Alarm

165

Fachbeiträge

Management ist ein Teilbereich des Fault Management und definiert lediglich den Alarm Event Reporting-Dienst. 7.4 Testing Management Testen ist die kritische Untersuchung oder die Erprobung von Möglichkeiten oder die Abfrage von Eigenschaften von MOs. Die Testing Management Functions definieren also die Funktionen, die notwendig sind, um die Fähigkeiten einer Netz- oder Systemressource hinsichtlich ihrer zugewiesenen Aufgaben

zu bestimmen. Die Dienste im Bereich Testing Management sind: — — — —

TEST-REQUEST-ASYNCH wird auf M-ACTION abgebildet. TEST-TERMINATION wird auf M-ACTION abgebildet. TEST-SUSPEND/RESUME wird auf M-ACTION abgebildet. TEST-RESULT wird auf M-EVENT-REPORT abgebildet.

Ferner werden eine Reihe von Services von Object und Event

Management

verwendet, um z. B. ein Test Definition Object (TDO) erzeugen zu können. Es werden auch eine Reihe von Tests spezifiziert wie — Loopback Test, — _ Iterative Pass/Fail Test.

7.5 Scheduling Management Scheduling ist die Fähigkeit, die Betriebsintervalle zu kontrollieren oder Funktionen innerhalb eines MOs auszulösen oder periodische Funktionen und Funktionen zu bestimmten Zeiten auszulösen. Es handelt sich also immer um

die Verknüpfung von Operationen und zeitlichen Kriterien. Es werden definiert: — —

Daily Scheduling, Weekly Scheduling,

— —

Monthly Scheduling und Periodic Scheduling.

Die Scheduling-Funktionen können im MO selbst realisiert sein oder durch ein “Scheduler Object” (SO) repräsentiert werden, das dann die Funktionen von MOs

kontrolliert. Scheduling Management definiert zwei Arten von SOs,

den Interval Scheduler und den Periodic Scheduler.

166

Network Management/Standards 7.6

Path Tracing

Diese Anwendung soll ermöglichen, alle MOs zu identifizieren, die in einer Kommunikationsverbindung zwischen zwei Endpunkten involviert sind, auch über mehrere Teilnetze mit ihren Managementsystemen hinweg. 8 Die Zukunft von Network Management

NM der Vergangenheit basierte im wesentlichen auf herstellerspezifischen Ansätzen und konzentrierte sich auf das Managen der NEs. Die Zukunft von NM

wird gekennzeichnet sein durch einen Trend hin zum integrierenden, verteilten NM

auf der Basis von allgemeinen NM-Plattformen.

Diese NM-Plattfor-

men werden offene Application Programming Interfaces (APIs) aufweisen, die herstellerspezifischen Protokolle werden durch CMIP und SNMP ersetzt werden. Diese offenen Schnittstellen werden es vielen Softwareherstellern erlauben, Anwendungen zu entwickeln. Überhaupt wird der Schwerpunkt der Standardisierung und Softwareentwicklung auf NM-Anwendungen liegen. Als Folge dieser Entwicklungen wird das Preis-/Leistungsverhältnis von NM spürbar verbessert werden. 9 Schrifttum [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [li]

_CCITT-Empfehlungen _CCITT-Empfehlungen _CCITT-Empfehlungen _CCITT-Empfehlungen _CCITT-Empfehlungen _CCITT-Empfehlungen _CCITT-Empfehlungen _CCITT-Empfehlungen _CCITT-Empfehlungen CCITT-Empfehlungen CCITT-Empfehlungen

X.700 X.701 X.710 X.711 X.712 X.720 X.721 X.722 X.723 X.730 - X.745 M.3010.

167

Fachbeiträge

NSÜ - Ein Netzmanagementsystem für Telekommunikationsnetze Von Thomas Berkel, Backnang

Dipl.-Ing. Thomas Berkel, Jahrgang

1958,

nimmt die Funktion des Projektleiters für Netzmanagement-

Systeme im Vertrieb der Firma ANT Nachrichtentechnik wahr.

1 Einleitung Mit der Einführung digitaler Systeme für mehrkanalige Übertragungsverfahren stiegen bei Netzbetreibern wie Nutzern die Ansprüche an Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Flexibilität von Netzressourcen und Diensten. Zusätzliche Anforderungen werden sich durch die fortschreitende Liberalisierung der Fernmeldegesetze (konkurrierende Netzbetreiber) und die Öffnung des EG-

Binnenmarktes ergeben. So ist die On-Line-Überwachung von Qualitätsparametern vermieteter Ressourcen bereits heute gesetzliche Auflage. Selbstverständlich stellt sie unabhängig davon auch eine interessante und wichtige Möglichkeit zur Vermeidung von Ausfällen schon vor Eintritt eines Fehlers und damit zur Optimierung des Netzbetriebes dar. Dies setzt zunehmende voraus.

Gleiches

Intelligenz in den

gilt für den

Einsatz von

Übertragungseinrichtungen Cross-Connect-Systemen

selbst und

fle-

xiblen Multiplexern, die sowohl auf Veranlassung des Bedieners als auch aufgrund eigener Kenntnis von Netzdaten Konfigurationsänderungen ausführen.

Diese Systeme halten zur Zeit Einzug in bestehende Netze und beeinflussen die bisher bekannten Netzstrukturen und Betriebsmöglichkeiten. Einen grundsätzlichen neuen Ansatz wird die digitale Übertragungstechnik mit Einführung synchroner Übertragungsverfahren der Synchronen Digitalen

Hierarchie (SDH) erfahren. Kennzeichnend ist neben veränderten Übertragungsraten

168

vor allem die konzeptionelle

Berücksichtigung

integrierter Netz-

Network Management/NSÜ A Manager

Operation

N Agent

——/\ Notification

„logisches Modell |...

N

Physik

Management Process )

[R]

: Managed Object

[r]

[R]

[R] :Ressource

N

I, Netzelement

Bild 1: Das OSI-Management-Modell

management-Dienste. Mit diesen Entwicklungen steigen Komplexität und Intelligenz der Netze an. Ein leistungsfähiges Netzmanagement, das diesen Entwicklungen Rechnung trägt, die im Netz verteilten Recourcen koordiniert und

ein einheitliches System für die verschiedenen Komponenten gungsverfahren darstellt, wird dadurch unumgänglich. 1.1

und Übertra-

Entwicklungstendenzen

Unter

dem

Aspekt grenzübergreifender

Kommunikation

und

den zuvor be-

schriebenen Entwicklungen wurde bei CCITT ein Konzept zur Realisierung eines einheitlichen, herstellerunabhängigen Netzmanagement-Systems für Telekommunikationsnetze (Telecommunication Management Network - TMN) entworfen. Dessen Leistungsmerkmale und Hardware-Struktur wurden in den Empfehlungen der Serie M.3000 niedergelegt [1]. Die Standardisierungsbe-

strebungen für ein TMN

bei CCITT und ETSI basieren auf dem objektorien-

tierten OSI-Management-Modell

[2], das, ursprünglich für Rechnernetze kon-

zipiert, in den Bereich TMN übernommen wurde. Dieses anwendungsneutrale Modell betrachtet die im Netz vorkommenden Ressourcen als Objekte, die, als Abstraktion zu vorhandenen Ressourcen, zur Beschreibung von Funktionen dienen (Bild 1).

1.2 OSI-Management-Modell Die Definition der Gesamtfunktionalität eines Netzelements erfordert daher die vollständige Beschreibung eines Informationsmodells, in dem

169

Fachbeiträge Netzmanagement-System (OS) m

Q3

te Q3 DCN (z.B. X.25 oder LAN)

— jr

Q3

Pr

ann 03

a all

LCN (z.B. RS 485)

(z.B. 7R-Signalisierung)

TMN:

Telecommunication Management Network

DCN:

Data Communication Network

ECC:

Embedded Control Channel

LCN:

Local Communication Network

MD:

Mediation Device

NE:

Network Element

OS:

Operation System

QA:

Q-Adaptor

da

5

Bild 2: Architekturmodell für ein TMN

die Eigenschaften (Attribute) jedes einzelnen Objekts, die von den Objekten erbrachten Dienstleistungen und die Struktur des Objektbaumes durch Angabe der Relationen zwischen

Objekten festgelegt sind.

In Bild 2 ist das Architekturmodell eines TMN

nach CCITT M.3010 mit sei-

nen Komponenten dargestellt. Das Architekturmodell sieht das Steuern von Übertragungseinrichtungen, den Netzelementen (NE), über standardisierte Q-

Schnittstellen [3] vor, die dem OSI-Management-Modell entsprechen sollen. 170

Network Management/NSÜ Der Anschluß der Netzelemente an die Netzführungszentrale (Operations System - OS) kann unter Einbeziehung von Datenkommunikationsnetzen (Data Communications Network - DCN) direkt oder über Anpassungseinrichtungen

(Mediation Devices - MD) vorgenommen werden. Q-Schnittstellen sind derzeit nur in Fragmenten definiert. Insbesondere die Festlegung von Anwendungsfunktionen in der Schicht 7 des OSI-Schichtenmodells und die Beschreibung des objektorientierten Informationsmodells stellen das wesentliche Hindernis einer endgültigen Definition dar. Hier gilt es, einerseits die funktionale Komplexität großer Netzelemente (z. B. eines Netzknotens Ü2000), andererseits die Vielfalt unterschiedlicher kleiner Netzelemente, wie Leitungsausrüstungen, Richtfunkgeräte und Cross-Connectoren, zu berücksichtigen. Aus diesen Gründen und aufgrund divergierender Interessen der an der Normierung beteiligten Institutionen wird dieser Prozeß noch längere Zeit in Anspruch nehmen. Erst im Anschluß an eine endgültige Definition werden auch Netzelemente mit standardisierter Q-Schnittstelle verfügbar

sein. Die heute existierenden

Netzelemente

der Übertragungstechnik

(und damit

nahezu 100 % der installierten Infrastruktur) entsprechen nicht dem OSI-Management-Modell. Zur Wahrnehmung

von Überwachungsaufgaben

sind diese

Systeme mit herstellerspezifischen Steuerschnittstellen oder mit digitalen Meldeausgängen

ausgestattet. Als Datenkommunikationsnetze

und Anschlußsy-

stem zu den Netzelementen werden üblicherweise Fernwirkeinrichtungen eingesetzt, die alle anfallenden Informationen an einen Anzeigeplatz weiterleiten. Aus

der Komplexität

des OSI-Management-Modells

heraus

ergibt sich, daß

zukünftig Netzelemente neben den für ihre nachrichtentechnischen Funktionen erforderlichen Baugruppen auch leistungsfähige Rechnereinheiten beinhalten werden, die, als Agent eingesetzt (Bild I), zum einen die Protokollabwicklung auf der Schnittstelle übernehmen, zum anderen die geräteinternen Steuer- und Überwachungsfunktionen abwickeln. Der dabei in den Vordergrund

tretende

Kostenaspekt

läßt eine

kostengünstige

Realisierung

der

Q-

Schnittstellen für “kleine” Netzelemente zur Zeit zweifelhaft erscheinen. Der Einsatz von Q-Schnittstellen als standardisierte und herstellerunabhängige Steuerschnittstelle für Übertragungssysteme wird daher den zukünftigen intelligenten Netzelementen, insbesondere denen der Synchronen Digitalen Hierarchie (SDH) vorenthalten sein. Andererseits verursacht auch die Integration verschiedener herstellerabhängiger Systeme in ein TMN nicht unerhebliche Kosten. Zugleich ist jede nachträgliche Adaption mit betrieblichen Einschränkungen und organisatorischem Mehraufwand verbunden.

171

Fachbeiträge Für zunächst noch unbestimmte Zeit sind daher dringend herstellerunabhängige, standardisierte und zugleich kostengünstige Konzepte erforderlich, um

den hohen Anforderungen an flexiblen und zuverlässigen Netzbetrieb bereits heute genügen zu können.

Die Telekom hat daher bereits 1990 in Anlehnung an die Struktur der künftigen Q-Schnittstellen einen Schnittstellenstandard unter der Bezeichnung QD2

eingeführt und mit dem Aufbau eines Datenkommunikationsnetzes SISA [4] sowie von vernetzten NSU-Zentralen in den oberen und unteren Netzbeobachtungsebenen begonnen (vgl. Artikel Beitrag von Klaus Biedenbach, Seite 190

ff.). Große deutsche Hersteller in der Nachrichtentechnik haben sich dem SISAKonzept angeschlossen und statten neuentwickelte Geräte mit einer QD2Schnittstelle aus. Damit kann erstmalig ein herstellerunabhängiges und standardisiertes Gesamtkonzept angeboten werden. Dieses Konzept gestattet zudem den späteren Übergang auf Q-Schnittstellen unter Beibehaltung der beste-

henden Hardware- und Software-Infrastruktur. Aus diesen Gründen gewinnen Systeme mit QD2-Schittstelle zunehmend auch international bei privaten und öffentlichen Netzbetreibern an Bedeutung. 2 Merkmale des Netzmanagement-Systems

2.1 Überblick Für ein Netzmanagement-System stellt sich die Aufgabe, die Vielfalt der heutigen und zukünftigen übertragungstechnischen Geräte unter Berücksichtigung ihrer unterschiedlichen Anschlußkonzepte und Funktionsmodelle in ein einheitliches Konzept zu integrieren.

Mit dem Netzmanagement-System für die Steuerung und Überwachung von Telekommunikationsnetzen

NSÜ

liefert ANT

ein System, das mit seiner Sy-

stemstruktur wie auch mit seinen Leistungsmerkmalen den CCITT-Empfehlungen der Serie M.3000 und dem objektorientierten OSI-Managementmodell für verteilte Verarbeitung entspricht. Dadurch können neue oder zukünftige Netzelemente, ohne bestehende Strukturen verändern zu müssen, integriert werden. NSÜ unterstützt das QD2-Protokoll und ist für den Anschluß von

Netzelementen mit Q-Schnittstelle konzeptionell vorbereitet. Als Systemplattform wurde das Betriebssystem UNIX gewählt. Durch die Verwendung dieses internationalen Software-Standards ist eine langfristige Sicherung der Software-Investitionen gewährleistet. Weiterhin kann die Anwendungs-Software

auf verschiedene Rechnersysteme portiert werden, wodurch eine Unabhängig172

Network Management/NSÜ keit von der Rechnertechnologie gewährleistet ist und ein Systemausbau nach den spezifischen Belangen des Anwenders ermöglicht wird. NSÜ ist ein integriertes Netzsteuerungs- und Überwachungssystem und gestattet die gleichzeitige Erfüllung von Managementaufgaben für Richtfunkübertragungssysteme, leitungsgebundene Übertragungssysteme, Systeme der Plesiochronen Digitalen Hierarchie (PDH) und Systeme der Synchronen Digitalen Hierarchie (SDH) unter einem einheitlichen Bedienkonzept. Analoge Übertragungssysteme können mit einbezogen werden, Sondertechnik, z. B. Funksysteme oder Haustechnik, ist ebenfalls integrierbar.

NSÜ

unterstützt den Netzbetreiber bei der Führung, Verwaltung, Steuerung

und Überwachung des Netzes mit den Zielen:

— —

Sicherstellung des Netzbetriebes, Konfiguration und Planung der Netzstruktur,

—

Erkennung und Beseitigung von Störungen und Ausfällen,

— — — —

Steuerung und Ermittlung der Verwaltung der Verwaltung der

Überwachung der unterschiedlichen Netzelementtypen, Übertragungsqualität, Verkehrsbeziehungen und Gerätedaten.

2.2 Die NSÜ-Systemkonfiguration Das System nationen zu. großen Zahl des Netzes,

NSÜ Sein von den

ist flexibel konfigurierbar und läßt unterschiedliche KombiEinsatzbereich liegt in der Führung von Netzen mit einer Netzelementen. Abhängig von der räumlichen Ausdehnung damit verbundenen geographischen und organisatorischen

Untergliederungen sowie von betrieblichen Sicherheitsaspekten kann NSÜ als ein Einzelsystem für das Gesamtnetz wie auch als ein Verbund von regionalen Subsystemen betrieben werden. Durch Vernetzung der Subsysteme wird es dem Netzbetreiber ermöglicht, Managementfunktionen zentral wie auch dezentral für alle Netzbereiche wahrzunehmen (Bild 3). Die Vernetzung kann über mehrere Hierarchieebenen fortgeführt werden. Als Bediensysteme werden UNIX-Workstations mit hochauflösenden GrafikBildschirmen eingesetzt. Eines der Bediensysteme dient zugleich als Operations System (OS) einer Region. Die Anzahl zusätzlicher Bediensysteme inner-

173

Fachbeiträge Zentrales NSÜ-System Workstation Server ——

=

Bridge

DEN

oder LEN Anschluß der Netzelemente

G.703 oder x.21

Regionales NSÜ-System A

Regionales NSÜ-System C

Regionales NSÜ-System B

DCN: Data Communication Network LCN: Local Communication Network

DCN oder LEN

Bild 3: Rechnerverbund mit einem zentralen und drei dezentralen NSÜ-Systemen

174

Network Management/NSÜ Workstation

ing (64kbit/s)

NSÜ

nuefnunhun 2%

.

SISANetz

_ Betriebsstelle

Bild 4: Anschluß von NSÜ an SISA

175

Fachbeiträge halb eines NSÜ-Systems kann dynamisch erweitert werden und orientiert sich an den betrieblichen Belangen des Netzbetreibers. Zum Anschluß der Daten-

kommunikationsnetze SISA sowie zukünftig der OSI-konformen DCN werden Kommunikations-Server auf der Basis leistungsfähiger VMEbus-Rechner verwendet. Diese sind für die Protokollabwicklung, die Vorverarbeitung der Informationen und die Managementfunktionen auf Netzelementebene zuständig (Bild 4). Sowohl die Bediensysteme als auch die Kommunikations-Server können vom OS abgesetzt betrieben werden, um so zusätzliche Bedienmög-

lichkeiten oder Stützpunkte für den Anschluß des Netzes einzurichten. An jedem Bediensystem lassen sich Management-Aufgaben für einen Regionalbereich oder das gesamte Netz wahrnehmen. Die Möglichkeiten können bei der Systemkonfiguration eingegrenzt oder durch die Vergabe von Zugriffsrechten an Benutzer dynamisch geregelt werden.

2.3 Allgemeine Netzmanagement-Funktionen Für das OSI-Management-Modell wurden fünf Funktionsbereiche definiert und für ein TMN übernommen, die unter dem Stichwort FCAPS zusammen-

gefaßt wurden: F Fault Management: Das Fault Management ist für die Fehlererkennung, -verarbeitung und die Archivierung zuständig. Dabei geht es zum einen um das aktuelle Erkennen von Fehlerursachen und deren Auswirkungen im Netz, verbunden mit einer Verar-

beitung, die folgerichtige Maßnahmen

zur Fehlerbehebung durch den Bedie-

ner zuläßt. Diese kann ggf. auch automatisch erfolgen. Zum anderen jedoch ist auch eine langfristige Archivierung erforderlich, um bei Bedarf über die notwendigen Informationen verfügen (z. B. Ausfallzeiten) oder Auswertungen zur Netzoptimierung vornehmen zu können. C

Configuration Management:

Das Configuration Management enthält Managementdienste für das Konfigurieren des Netzes wie auch der Netzelemente. Die Netzkonfiguration umfaßt das Konfigurieren der Netzstruktur unter logischen und physikalischen Aspekten, die Bestandsführung und Kontrolle des Netzes sowie die Verwaltung der Verkehrsbeziehungen zwischen den Netzelementen. Ferner können mit Hilfe des Configuration Management Netzelemente für die Verarbeitung von Daten im Rahmen des Fault Management und des Performance Management parametriert werden. Zu den Aufgaben des Configuration Management zählt auch das Schalten von Netzelementen.

176

Network Management/NSÜ A Accounting Management: Das Accounting Management enthält Funktionen zur Verwaltung von Kunden und Teilnehmeranschlüssen mit dem Ziel, in Anspruch genommene Dienste (Übertragungswege und -einrichtungen) kostenmäßig erfassen zu können.

P Performance Management: Unter Performance Management sind Maßnahmen und Funktionen zur Einhaltung einer (vertraglich) festgelegten oder voreingestellten Betriebsgüte zu verstehen. Hierunter fallen insbesondere das Erfassen, Darstellen und Speichern der Meßwerte. Analog zur Langzeitarchivierung des Fault Management stellt auch die Archivierung von Qualitätsdaten eine Basis zur Netzoptimierung dar. Einstellbare Schwellen ermöglichen einen ständigen Vergleich aktueller Werte mit einzuhaltenden Grenzwerten. Schwellwertüberschreitungen führen zu einer Alarmierung. Gegebenenfalls werden auch qualitätsverbes-

sernde Maßnahmen ergriffen. S Security Management: Das Security Management ermöglicht Netzzugriffs durch Bediener sowie die nagementfunktionen. Die Realisierung Funktionsbereiche unter NSÜ wird nun

die Festlegung und Überwachung des Kontrolle über die Ausübung von Mader wichtigsten und interessantesten anschließend beschrieben.

3 Anwendungen unter NSÜ 3.1

Die Benutzerschnittstelle

NSÜ stellt für die Anwendung von Netzmanagementfunktionen eine graphische Benutzerschnittstelle zur Verfügung. Als Basis dienen die folgenden, zur Zeit für industrielle Anwendungen am weitesten verbreiteten Standards für graphikorientierte Fenstersysteme: — X-Window System Release 4 und — _OSF/Motif Version 1.1.

Mit Hilfe dieser Systeme lassen sich Anwendungen wie die zuvor beschriebenen nach einheitlichen Methoden darstellen. Bedienfenster, die in bezug auf Größe und Position frei gestaltbar sind, repräsentieren eigenständige Funktionsbereiche. Mehrere Bedienfenster können gleichzeitig geöffnet und einander ergänzend angewandt werden. Dabei kann freizügig zwischen einzelnen Fenstern gewechselt werden. Eine graphische Darstellung wurde für die Netzkonfigurationen, die Qualitätsdaten und die Netzelemente gewählt. Ergänzen-

177

Fachbeiträge de Informationen werden in Form von Listen oder als Tabellen bereitgestellt, die mit Sortier- und Filterfunktionen ausgestattet sind. Durch Auswahl und Kombination der erforderlichen Fenster bestimmt der Bediener den Ablauf seiner Anwendung selbst. Im Interesse einer klaren und konsistenten Benutzerführung wurde große Sorgfalt auf die Gestaltung der Bedienoberfläche ge-

legt. Besondere Berücksichtigung fanden auch die betrieblichen Aspekte, insbesondere deren flexible Konfigurierbarkeit durch unterschiedliche Anwender (öffentliche und private Netzbetreiber).

3.2 Die Netzkonfiguration Übertragungsnetze besitzen in der Regel eine große geographische Ausdehnung und eine Vielzahl von Netzelementen und Übertragungsstrecken. Aus Gründen der Übersichtlichkeit und auch zur Regelung von betrieblichen Zuständigkeiten wird das Gesamtnetz in Teilnetze gegliedert. Die Gliederung kann sowohl nach regionalen Aspekten (Nordbereich, Südbereich) und nach betrieblichen Zuständigkeiten (Fernebene, Ortsebene) als auch nach techni-

Bild 5: Graphische Netzdarstellung mit mehreren Teilnetzen

178

Network Management/NSÜ

Bild 6: Graphischer Netzeditor schen Aspekten (Richtfunknetz, PCM-Netz) vorgenommen werden. Neben der Verwaltung und Darstellung des eigentlichen Übertragungsnetzes berück-

sichtigt NSÜ auch die Einbeziehung aller Komponenten des Anschlußsysterns. So können Einrichtungen des SISA-Netzes als integrale Bestandteile der übertragungstechnischen Teilnetze angesehen oder als separates Teilnetz betrachtet werden. Mit Hilfe eigener Bedienfenster für SISA-Einrichtungen werden diese überwacht und gegebenenfalls gesteuert (Bild 5).

Das Innenleben eines Teilnetzes ist frei gestaltbar. So kann ein Teilnetz weitere Teilnetze,

aber auch

Netzelemente

und

Übertragungsstrecken

enthalten.

Auf diese Weise entsteht ein hierarchisch strukturierter Netzbaum. Zur Gestaltung des Netzes stellt NSÜ

einen graphischen Netzeditor (Bild 6) zur Ver-

fügung, der in mehreren Teilnetzen gleichzeitig und unabhängig für Konfigurationsaufgaben verwendet werden kann. Der Netzeditor enthält alle für die Beschreibung des Netzes erforderlichen Symbole und Funktionen, wie Netzelemente, Trassen, Leitungen und Anschlußpunkte. Auf dem Wege der graphischen Gestaltung werden NSÜ die Netzstrukturdaten bekanntgegeben. Die 179

Fachbeiträge Netzstruktur ist durch den Anwender frei definierbar und kann im Betrieb erweitert oder verändert werden. Auch kann zwischen einer aktiven und einer

off line erstellten Konfiguration gewechselt werden. Die farbliche Präsentation aller Symbole ermöglicht es dem Bediener, Aufschluß über den aktuellen Bearbeitungsstand zu gewinnen (z. B. geplant, in Betrieb, in Bearbeitung). Häufig benötigte Konfigurationen können vom Bediener zu Makros zusammengefaßt und in einer Netzbibliothek abgelegt werden, die, als Datenträger oder durch File-Transfer an weitere NSÜ-Systeme versandt, ein einheitliches Erscheinungsbild ermöglicht und den Konfigurations-

aufwand reduziert.

SL

a u

m NEN

ala

were 3

we;

Stufgart

Geräteinfonnalion.

Wale N

Gerätestandort: una Alarndiskriininatorgruppe

Meldung

Belegung

Aların

Wertigkeit

Priorität

stenausgang Sl en

Bild 7: Bedienfenster für ein 7R-Netzelement

180

Sperre

Network Management/NSÜ 3.3 Konfiguration und Steuerung der Netzelemente Für die Konfiguration, die Überwachung und gegebenenfalls das Steuern von Netzelementen sind deren graphischen Symbolen Bedienfenster hinterlegt, de-

ren Gestaltung sich an den gerätespezifischen Funktionen orientiert. Neben der Zuordnung des Graphiksymbols zu einem real existierenden adreßbehafteten Übertragungsgerät zählen das Voreinstellen von Betriebsparametern und

das Hinzufügen betriebsorganisatorischer Informationen zu den Konfigurationsaufgaben. Als Beispiele mögen dienen: —

das

Wichten

jedes

einzelnen

Meldepunktes

(ZA(A)

oder

AIS)

durch

Hinzufügen von Wertigkeiten und Prioritäten, —

das Kennzeichnen

mit Angaben

über Betriebsstelle, Gerätestandort und

Leitungsbezeichnung sowie —

das freie Editieren von Alarmtexten für jeden Meldepunkt.

Viele der genannten Informationen stellen Sortierkriterien für das Fault Management dar, durch die ein rasches Erkennen, Bewerten und Beheben einer Störung ermöglicht werden soll. Je nach Netzelementtyp stehen unterschiedliche Bedienfenster zur Verfügung. So stellen alle Elemente mit potentialfreier Alarmierung eine eigene Typklasse dar, die durch einheitliche Bedienfenster

repräsentiert wird (Bild 7). Die Anzahl der Meldepunkte kann entsprechend den Eigenschaften eines solchen Elementes variieren.

Flexibel

bestückte

Netzelemente,

wie

Add-Drop-Multiplexer

oder

Cross-

Connect-Systeme, werden mit Hilfe eines graphischen Schalteditors konfiguriert und geschaltet, der in seinen Bedieneigenschaften dem Netzeditor entspricht und die zur Beschreibung des Netzelements erforderlichen “Baugruppen”, wie Ports, Assembler und Kanalkarten, enthält (Bild 8).

Spezielle Netzelemente, wie das NE2SYNC [5], erfordern ebensolche Bedienfenster (Bild 9). Dieses Netzelement wird gegenwärtig durch die Telekom als Netztakteinspeisegerät für 2-Mbit/s-Festverbindungen in das Netz eingeführt (Bild 10) [6]. Bei 2-Mbit/s-Festverbindungen zwischen TK-Anlagen, die nicht über die Digitale Ortsvermittlung (DIV-O) geführt werden, wird in den ISDN-Primärmultiplexanschluß (PMXA) das NE2SYNC eingefügt. Es ersetzt bezüglich der Überwachung und Wartung des Kundenanschlusses die Funktionen der DIV-

O. Der PMXA

besteht vermittlungsseitig aus dem NE2SYNC

tungsendgerät

LEPM.

Der

teilnehmerseitige

Abschluß

wird

und dem Leidurch

das

181

Fachbeiträge

Ende

Auskunft Schalten Kurzname: Type:

Konfiguration ADM-HA-4 ADM-I

Verwaltung

Drucken

Alarme

Netzebene:

Hilfe Hannover

STM-1-Port

Ring Eingang

2MBit-Port

Ende

Auskunft Schalten Kurzname: Type:

Konfiguration Verwaltung Drucken

ADM-HA-4 ADM-I

Alarme

Netzebene:

Hilfe Hannover

Schalteditor

Macro Einfügen..

[rmması.] rsman | Bild 8: Bedienfenster für Add-Drop-Multiplexer mit graphischem Schalteditor

182

Network Management/NSÜ Netzabschlußgerät NTPM

gebildet, das die Anforderungen der S2M-Schnitt-

stelle

mit

erfüllt.

Zusammen

dem

Nachrichtenfernschaltgerät

NFGt2048

kann das NE2SYNC zusätzlich für permanente Datenverbindungen mit n * 64 kbit/s zwischen DV-Anlagen eingesetzt werden. Teilnehmerseitig steht am NF-

Gt eine X.21-Schnittstelle zur Verfügung. Das NE2SYNC kann in beiden Betriebsmoden die Versorgung der zugeordneten Endgeräte mit dem hochgenauen 2 048-kHz-Takt aus einer Normalfrequenzeinrichtung übernehmen. Wahlweise kann der Takt über die Taktleitung T3 eingespeist oder aus dem Signal an Fl entnommen werden. Daneben besitzt das NE2SYNC weitere Funktionen, die vor NSÜ steuerbar sind. Hierzu wählt sich der Bediener über die graphische Netzdarstellung das gewünschte

NE2SYNC

aus und kann dann in einem NE2SYNC-spezifischen Bedienfen-

ster (Bild 9) die folgenden Bedienfunktionen durchführen: —

Einstellung des Betriebsmodus (PMXA- oder NFGt-Betrieb);

— _ richtungsgetrennte Durchschaltung der 64-kbit/s-Kanäle. Damit können dem Teilnehmer alle 31 Kanäle oder beliebige Subbitraten zur Verfügung gestellt werden (nur im NFGt-Betrieb); DIETPEE TUT

KALT

ee Bere

rer

re

Ur

Bild 9: Bedienfenster für das Netzelement NE2SYNC 183

Fachbeiträge Teilnehmer

Asl : Ortsvermittlungsstelle

:Orts- oder ;Fernverbindung

NE2SYNC

Ortsvermittlungsstelle : Asl

Teilnehmer

NE2SYNC

S2M TE

:NTPM

LEPM

i i

DSMX28 DSMX28 oder oder #7 PMXA 7 2DSMX234 DSMX234 ————————— a DoFesrerbinduung |”

LEPM H *77 PMXA

NTPM !

TE

9

Einsatz des NE2SYNC für Festverbindungen über PMXA

Teilnehmer

As

Ortsvermittlungsstelle

:Orts- oder

Fernverbindung

Ortsvermittlungsstelle : Asl

Teilnehmer

NE2ZSYNC

i

iX.21 DV. I NFGt Anl. :

LE2F

DSMX28

DSMX2/8

oder

i

LE2F

oder

NFGt

DSMX234 DSMX234 Festvrerbindung

| DV: Anl. i

Einsatz des NE2SYNC für Festverbindungen von Datensignalen mit n*64kbiv/s

Bild 10: Einsatzmöglichkeiten des NE2SYNC

—

Einstellung der Takteinspeisung;

—

Einstellung für die Behandlung der Sa-Bits (erzeugen oder durchreichen);

—

CRC-4-Verfahren vieren;

—

Aktivieren von Schleifenschaltungen im Teilnehmeranschlußbereich;

—

Überwachung führung;

—

interne Geräteüberwachung und Fernauslösung eines Geräte-RESET,;

—

Fernüberwachung des NTPM

der

an den

Schnittstellen

eigenen

Fl

Schnittstellen

und V2M

Fl,

V2M

aktivieren/deakti-

und

der

Taktzu-

(U- und S2M-Schnittstelle, Stromversor-

gung); —

184

Ermittlung der Qualitätsparameter für die eigenen Schnittstellen Fl und

Network Management/NSÜ V2M sowie für die U-Schnittstelle des NTPM. Im letzteren Fall erfolgt die Messung über die Rückmeldebits im 2-Mbit/s-Signal.

3.4

Überwachung und Alarmbearbeitung

Jeder eintreffende Alarm wird entsprechend seiner Konfiguration, die im Netzelement-Bedienfenster vorgenommen

wurde, dargestellt und bearbeitet. Das

zum Netzelement gehörende Graphiksymbol sowie alle betroffenen Teilnetzsymbole werden farblich gekennzeichnet. Die Art der Kennzeichnung gewährt Aufschluß über die Art (dringend/nicht dringend) und den Bearbeitungszustand (quittiert/unquittiert) des Alarms. Zugleich wird der Alarm in die zentralen Alarmlisten eingetragen (Bild 11). Diese stellen dem Beobachter eine Vielzahl von Funktionen zur Verfügung, die ein rasches Eingrenzen der Primärstörung und das Erkennen von Folgealarmen ermöglichen. Die Alarmlisten sind für jeden Beobachtungsplatz individuell einstellbar. So kann die Alarmliste dynamisch an den Verantwortungsbereich eines Beobachters angepaßt werden, um für diesen nicht relevante Störungen auszublenden. Je nach Bearbeitungsstand werden Alarme in verschiedenen Alarmlisten geführt, zwischen denen der Beobachter jederzeit wechseln kann. In der Liste der neuen Alarme werden alle bisher noch unquittierten Alarme geführt. Alarmmeldungen, die sich auf ein bestimmtes Netzelement beziehen, sind miteinander korreliert. Sie bilden eine logische Alarmkette, die mit dem Zustandswechsel von gut nach schlecht beginnt, sich durch weitere Änderun-

gen fortsetzt und mit der Rückkehr in den Zustand gut endet. In der Liste der aktuellen Alarme sind daher alle noch nicht beendeten Alarmketten enthalten. Mit dem Quittieren einer beendeten Alarmkette wird diese an die Liste der beendeten Alarme und zugleich an die Alarmhistorie übergeben.

In jeder der drei Alarmlisten wird der Benutzer durch frei definierbare Filterund Sortierfunktionen bei der Störungsanalyse unterstützt. Dabei greift NSÜ auf mehr gehören:

als

15

Such-

und

Sortierkriterien

— —

Wertigkeit und Priorität einer Meldung, Betriebsstelle,

— —

Leitungsbezeichnung und Datum und Zeit verschiedener Ereignisse.

zurück.

Zu

den

wichtigsten

Durch Selektieren einer Alarmmeldung in einer der Alarmlisten kann der Be-

185

Fachbeiträge

N I

PAR Btal Oh oa Mahl Ss

AN

INA Subadreiie2 Hat Ducktiein0

Bild 11: Die zentralen Alarmlisten obachter weitere Bearbeitungsschritte einleiten. Neben dem Quittieren einer Meldung zählen hierzu insbesondere das Anzeigen des Teilnetzes und des Be-

dienfensters, aber auch das Anzeigen und kette. Durch die graphische Darstellung zusätzlich unterstützt. Abhängig von der der Beobachter durch das automatische

Quittieren der vollständigen Alarmdes Netzzustandes wird die Analyse Einstellung des Bedienplatzes wird Einblenden der Alarmliste und ein

akustisches Signal auf einen Zustandswechsel im Netz hingewiesen. Bei vernetzten NSÜ-Systemen läßt sich für die Nacht- und Wochenendzeiten die Alarmweitergabe an das zentrale NSÜ-System einschalten. Dadurch können die regionalen NSÜ-Systeme auch unbesetzt betrieben werden. 3.5

Qualitätsdatenbearbeitung

Intelligente Netzelemente wie das NE2SYNC verfügen über interne Meßpunkte, mit deren Hilfe Ausgangsdaten für Qualitätsparameter erzeugt werden können. Die Auswertung der Ausgangsdaten und die Umrechnung in Qualität-

186

Network Management/NSÜ

Bild 12: Auswahl und Darstellung von Qualitätsdaten sparameter geschieht in den Netzelementen selbst. Ein Meßintervall beträgt 15 Minuten [7]. Die pro Meßpunkt im Laufe eines Tages ermittelten Parameter speichert das Netzelement in eigenen Registern. Die Speichertiefe der Register beträgt 96 Meßintervalle. Für die weitere Verarbeitung der Qualitätspa-

rameter unterstützt NSÜ den Bediener mit zwei unterschiedlichen Betriebsarten. Der Registermodus erlaubt das aktuelle Auslesen und Anzeigen der Parameter der zurückliegenden 24 Stunden auf Veranlassung des Bedieners.

Zur Langzeitbeobachtung kann für jeden einzelnen Meßpunkt der Speichermodus aktiviert werden. In dieser Betriebsart liest NSÜ die Register periodisch aus und speichert deren Inhalte auf Festplatte. Die Darstellung der Qualitätsdaten ist in beiden Betriebsarten prinzipiell gleich (Bild 12). Bei

vermieteten

Übertragungskapazitäten

besteht

seitens

der Netzbetreiber

Bedarf, gegenüber dem Nutzer über einen längeren Zeitraum die Übertragungsqualität nachzuweisen. Abhängig von der vertraglich vereinbarten Qualität können pro Meßpunkt Schwellwerte voreingestellt werden, deren Über-

schreitung zu einer Alarmmeldung führt. In diesem Falle aktiviert NSÜ für 187

Fachbeiträge den betroffenen Meßpunkt automatisch den Speichermodus und liest die Register aus. Anschließend wird bis zum Unterschreiten des Schwellwertes fortlaufend protokolliert, so daß neben der Störung selbst auch ihr zeitliches Um-

feld erfaßt wird. Die so erfaßten Qualitätsdaten werden für jedes Netzelement zu einem Monatsprotokoll zusammengefaßt und bei Bedarf in ein Archiv abgelegt. Protokolle können als Tabelle oder als Balkendiagramm ausgedruckt und dem Nutzer als Nachweis vorgelegt werden. 4 Schlußbetrachtung Mit der Einführung intelligenter Netzelemente steigt auch der Bedarf an leistungsfähigen Datenkommunikationsnetzen und an Netzmanagementsystemen. Bis zur endgültigen Verabschiedung eines einheitlichen Informationsmodells für Q-Schnittstellen als international verbindlichen Standard wird noch geraume Zeit vergehen. Aus heutiger Sicht wird die Realisierung dieses Modells auf den Ebenen der Netzelemente, der Datenkommunikationsnetze und der Managementsysteme mit beträchtlichen Kosten verbunden sein. Standards wie das SISA-System mit seiner einheitlichen QD2-Schnittstelle werden daher zunehmend an Bedeutung gewinnen. Auf der Basis dieser Schnittstelle sind bereits heute durchgängige Systemlösungen, bestehend aus Netzelementen, SISA-Datenkommunikations- und -Anschlußeinrichtungen und dem Netzmanagementsystem NSÜ verfügbar, die später um internationale Stan-

dards erweitert werden können. Neben der Steuerung und Überwachung des eigentlichen Übertragungsnetzes stellt auch die Verwaltung des Anschlußsystems eine nicht zu vernachlässigen-

de Größe bei der Gesamtbetrachtung eines Netzes dar. Wegen der beträchtlichen Aufwendungen für die Adaption und Verwaltung herstellerspezifischer Anschlußsysteme werden diese Lösungen auf Dauer an Bedeutung verlieren.

Für Standards wie SISA und OSI-konforme Lösungen wird hingegen auf lange Zeit mit einem

gleichberechtigten

Nebeneinander

zu rechnen

sein.

Hierfür

stellt das NSÜ-Konzept die notwendige Grundlage dar.

5 Schrifttum [1] [2] [3} [4]

188

CCITTM.3010, Principles for a Telecommunication Management Network CCITT M.3400, TMN Management Functions ISO/IEC DIS 10040, Information Processing Systems-Open System Interconnection - System Management Overview CCITT G.773, Protocol suites for Q interfaces for management of transmission systems

Network Management/NSÜ [5] [6] [7] [8]

_DBP Telekom, SISA-Ergebnispapier Philips Innovation 1/1991, NE2SYNC TL DBP Telekom, Netztakteinspeisegerät 2 Mbit/s (NE2SYNC) für Festverbindungen

CCITT G.821, Error performance of an international digital connection forming part of an integrated services digital network.

189

Fachbeiträge Struktur des SISA-Netzes dargestellt. Die unterste Ebene bilden die Netzelemente (Multiplexer, Leitungsendgeräte etc.). Die Netzelemente sind über Bus-

verbindungen an übergeordnete SISA-Konzentratoren angeschlossen. In den Konzentratoren erfolgt eine Konzentration auf eine übergeordnete Schnittstelle,

die wiederum an eine Konzentratoreinrichtung angeschlossen ist. Die SISASchnittstelle am obersten Konzentrator bildet den Abschluß des SISA-Netzes. Dort wird das SISA-Netz an das NSÜ-System angeschlossen.

Die technischen Einrichtungen der Telekom sind verteilt in rund 10 000 Betriebsstellen (BSt) aufgebaut. Die Größe der BSt reicht von kleinen BSt mit vielleicht 20 Netzelementen bis hin zu großen BSt mit über 10 000 Netzelementen. Mehr als 90 % der BSt der Telekom entfallen auf die Kategorie “kleine

BSt”. Die kleinen BSt erhalten kein eigenes SISA-Netz, sondern werden in das SISA-

Netz einer größeren BSt integriert. Für diesen Anschluß werden zwischen den BSt Punkt-zu-Punkt-Verbindungen können dafür verwendet werden:

verwendet.

— —

64-kbit/s-Kanal entsprechend G.703, Y-Bits von Multiplexern sowie

—

Modem-Verbindungen (synchron).

Folgende

Ältere Netzelemente mit 7R-Signalisierungsschnittstelle Alarmsammler (ASA) an das SISA-System adaptiert.

Übertragungswege

werden

über

einen

3 SISA-Protokollstack

Die Schnittstellen im SISA-System tragen die Kurzbezeichnung QD2. Darin bedeuten

Q

TMN-Schnittstelle,

D deutsche Vorläuferversion, 2 _ zweite Ebene der dreistufigen Schnittstellenhierarchie. Für die verschiedenen physikalischen Übertragungswege, die das SISA-System benutzt, werden vier Varianten des QD2-Protokolls verwendet. Bild 2 gibt einen Überblick über den Protokoll-Stack der SISA-Schnittstellen. Die QD2Schnittstelle wird für die Busverbindungen verwendet. Der Anschluß der Netzelemente an das SISA-System erfolgt über eine solche QD2-Schnittstelle. Die Punkt-zu-Punkt-Verbindungen werden nur innerhalb des SISA-Netzes für die Verbindung zwischen Betriebsstellen verwendet.

192

Network Management/SISA OSISchicht

7

6N 5.

I

Anwenderprotokoll AWPO1

L >

|

nicht belegt

4, 3

|

2

|

Vermittlungsprotokoll

Datenübertragungsprotokolti Bus

1

VMPO1

nach

ElA RS 485 abD2

Punkt-zu-Punkt-] Verbindung

CCITT

nach|

6.703

0D2/G.703

|

HDLC

| Punkt-zu-Punkt-| [Verbindung

CCITT VI

nach|

0D2/V.11

| | Punkt-zu-Punkt|Verbindung

CCITT

X.24

nach

oObD2/X.24

Bild 2: Protokollstack der QD2-Schnittstelle

3.1 Physikalische Schicht Für die QD2-Schnittstelle wird als Übertragungsmedium ein vierdrähtiger RS485-Bus verwendet (Bild 3). Der Bus arbeitet nach dem Master-Slave-Prinzip. Der Master sendet seine Aufruftelegramme über den Bus gleichzeitig an alle

Slaves. In Antwortrichtung darf immer nur ein Slave antworten. Solange keiner der Slaves ein Telegramm

zu senden hat, ist die Leitung für die Antwor-

trichtung hochohmig und wird durch eine Widerstandsbeschaltung im Master

auf ein Ruhepotential gelegt. In Aufrufrichtung überbrückt der Master durch das Senden von “Flags” (Bitfolge zur Kennzeichnung von Beginn bzw. Ende eines Telegramms) die Telegrammpausen.

Die Punkt-zu-Punkt-Schnittstellen QD2/G.703, QD2/V.I1 und QD2/X.24 sind in der physikalischen Schicht an das jeweilige Übertragungsmedium angepaßt.

3.2 Datenübertragungsprotokoll Das Datenübertragungsprotokoll hat die Aufgabe, auf einem Übertragungsabschnitt, in diesem Fall zwischen einem Busmaster und mehreren fehlerfreie

Datenübertragung

sicherzustellen.

Im

SISA-System

Slaves, eine wird

das

HDLC-Protokoll im “Unbalanced Mode” verwendet. Diese Betriebsart arbei193

Fachbeiträge MASTER

Tx

Ax

SLAVE

Tx

Rx

SLAVE

Bild 3: RS-485-Bus der QD2-Schnittstelle

tet wie die Schicht | nach dem Master-Slave-Prinzip. Der Telegrammverkehr wird von einem Master gesteuert. Die Adressen der Slaves, die am Bus angeschlossen sind, werden vom Master selbsttätig ermittelt. Neu hinzukommende Slaves werden automatisch durch einen Lernzyklus erkannt. In der Anwenderschicht kann mit der Funktion Polliste gelesen werden, welche Slaves am Busbetrieb teilnehmen.

In Bild 4 ist der Telegrammaufbau der Schicht 2 dargestellt. Das Telegramm kann maximal 240 Byte Nutzdaten enthalten. 3.3 Vermittlungsprinzip im SISA-System Die Vermittlungsschicht hat die Aufgabe, die Telegramme

der Anwendungs-

schicht zum gewünschten

Ziel zu leiten. Im SISA-System

wird das Vermitt-

in zwei Vermittlungsbereiche

aufgeteilt (Bild 5).

lungsprotokoll VMPOI verwendet. Dieses Protokoll wurde eigens für das SISASystem entwickelt. Im VMPOI1

wird das TMN

Der Bereich der internen Vermittlung beginnt am Netzelement und reicht über 194

Network Management/SISA OSI-Schicht

OSI-Schicht

2

| Flag lauress lcontroi]

Information

Flag

=

Adress

= Adreßbyls

Control

= Steuerbyte

FCS

OSI-Schicht

OSI-Schicht

7

2

3

(0...240 Byte)

Anfangs-/Endekennung

Frame

Check

Sequence

des

|

FCS

|

FCS

| Flag |

Telegramms

(Prüfbyle)

Bild 4: Telegrammaufbau der Schicht 2

MD

interne

Vermittlung

|

„ı

externe

[65]

Vermittlung

r

DCN OS MD NE K

= = = = =

Data Communication Operations System Mediation Device Network Element SISA-K

Network

Bild 5: Vermittlungsbereiche im SISA-System

195

Fachbeiträge OSI-Schicht

OSI-Schicht

2

OSI-Schicht

3

m

7

nn

OSI-Schicht

2

.

—_

Externe

Interne

Externe

Zieladresse|

Zieladresse

Quelladresse|Quelladresse

IInterne

Bild 6: Telegrammaufbau der Vermittlungsschicht

das gesamte SISA-Netz bis zum Mediation Device. Der Bereich der externen Vermittlung erstreckt sich vom Mediation Device bis zum Operation System.

Die beiden Vermittlungsbereiche sind im Telegrammaufbau (Bild 6) wiederzufinden. Für den externen und den internen Bereich gibt es je ein Feld für die Zieladresse und die Quelladresse. Die Zieladresse gibt an, zu welchem Netz-

element das Telegramm zu transportieren ist. Die Quelladresse gibt die Herkunft des Telegramms an. Beim Transport der Telegramme durch das SISANetz werden eine Reihe von Vermittlungsknoten durchlaufen, bis schließlich das Ziel erreicht ist. Die Vermittlungsknoten sind nach dem in Bild 7 dargestellten Prinzip konstruiert. Der Vermittlungskern

ist über vier Ports mit der

Außenwelt verbunden: —

Portd = Anschluß Richtung Operation System,

—

Porta = Anschluß Richtung Netzelemente,

— —

Portf= Anschluß Richtung Service-PC, Porte = interne Verbindung zur Anwendungsschicht.

Das Feld “interne Zieladresse” des Vermittlungsprotokolls besteht aus einer Folge von Adressensätzen. Jeder Adressensatz enthält die Vermittlungsanweisung

für einen Vermittlungsknoten.

In jedem

Vermittlungsknoten

wird aus

dem Adressensatz für den eigenen Knoten ermittelt, wohin das Telegramm zu vermitteln ist. Danach wird dieser Adressensatz entfernt. Die interne Zieladresse wird also beim Durchlaufen des SISA-Netzes in jedem Vermittlungsknoten abgebaut, bis die interne Zieladresse am Ende des Vermittlungsprozes-

ses nur noch den Adressensatz für das adressierte Netzelement enthält. In gleicher Weise

wird

beim

Durchlaufen

des SISA-Netzes

in der internen

Quelladresse eine Folge von Adressensätzen aufgebaut. Diese Quelladresse beschreibt den Weg, auf dem das Telegramm das SISA-Netz durchlaufen hat. Quelladresse

196

und

Zieladresse

besitzen

den gleichen Aufbau.

Durch

Vertau-

Network Management/SISA Richtung Operation

System

Schicht1

232 AS

HDLC

SISA-PCSchnittstelle

mit

Rahmen

n

01

AWP

asynchronaem

Anwenderprotokoll

- Slave

—t ||

HDLC

NAM

2

HDLC

NRAM

- Master

Kehien I

Richtung Network

Element

AWPO1

=

SISA-Anwenderprotokoll

VMPO1

=

SISA-Vermittlungsprotokoll

HDLC

=

High-Level

NRAM

=

Normal

Data

Response

Link

Nr.

1 Nr.

Control

1 Procedures

Mode

Bild 7: Protokollstruktur eines SISA-Vermittlungsknotens schen von Quell- und Zieladresse läßt sich für ein Antworttelegramm auf einfachste Art und Weise die Vermittlungsinformation zusammenstellen.

Die Bereiche externe Quelladresse und externe Zieladresse werden im SISASystem nicht verändert. Bei der Erzeugung eines Antworttelegramms wird die

externe Zieladresse aus der externen Quelladresse des zugehörigen Aufruftelegramms übernommen. Die externe Quelladresse wird ebenso aus der externen

Zieladresse des Aufrufs übernommen. mitgeführt,

damit

außerhalb

Die externen Adreßbereiche werden

des SISA-Netzes

ein eigenes Adressierungsver-

fahren mit eigenem Vermittlungsprotokoll verwendet werden kann.

197

Fachbeiträge

3.4 Anwendungsschicht Die Anwendungsschicht enthält die Informationen, die zwischen dem Operation System und den Netzelementen ausgetauscht werden. In Bild 8 ist der Telegrammaufbau der Anwendungsschicht dargestellt. Jedes

Telegramm besteht aus einem Datenkopf mit fester Länge und einem Datenblock mit variabler Länge. Das Längenbyte gibt die Länge der Schicht-7-Information an. Mit dem Gerätetyp, bestehend aus den Teilen Geräteklasse, Geräteausführung

und Herstellerkennzahl, ist festgelegt, welche Funktionen im Gerät implementiert sind und welche funktionale Struktur das Gerät hat. Der Informationstyp (IT) gibt an, welchen Inhalt das Telegramm besitzt. Beispiel: —

IT = 01: Spontanmeldung mit Alarminformation,

—

IT=EFh: Resetbefehl.

Die Jobnummer

ist eine Auftragsnummer,

die vom

Absender

eines Abrufs

oder Befehls vergeben wird, um die Zuordnung der Antworten zu dem Abruf zu ermöglichen. Das antwortende Netzelement übernimmt die Jobnummer aus dem Aufruftelegramm in das zugehörige Antworttelegramm. Mit den An-

gaben Funktionsgruppe und Funktionseinheit wird innerhalb eines Netzelementes eine Subadressierung durchgeführt.

OSI-Schicht 2

OSI-Schicht 3

OSI-Schicht 7

4

OSI-Schicht 2

N

Perla, uez Irlnleelre] N

—

u

{N

Datenkopf

L GK = GA = HKZ=

Länge Geräteklasse Geräteausführung Herstellerkennung

IT JN = FE = FG=

Informationstyp Jobnummer Funktionseinheit Funktionsgruppe

Bild 8: Telegrammaufbau der Anwendungsschicht

198

7 Datenblock

|

Network Management/SISA

Der Informationsaustausch auf der Anwenderschicht erfolgt mit folgenden Telegrammdialogen:

Befehl — Quittung, Abruf — Antwort, Spontanmeldung. Mit Befehlen werden Kommandos oder Einstellparameter an ein Netzelement übergeben.

Das

betroffene

Netzelement

bestätigt das Telegramm

mit einer

Quittung. Mit Abrufen werden Informationen aus einem Netzelement abgerufen. Das angesprochene Netzelement liefert die gewünschten Antworttelegramm.

Informationen

in einem

Änderungen, die in einem Netzelement auftreten, werden mit einer Spontanmeldung an das Operation System gemeldet. Die Spontanmeldungen werden nicht bestätigt. Für die Adressierung der Netzelemente wird in der Anwendungsschicht keine separate Adressierungsinformation verwendet. Stattdessen wird die in der Ver-

mittlungsschicht enthaltene Adreßinformation von der Anwendungsschicht mitbenutzt.

Zum

Abrufen

größerer

Informationsmengen

aus

einem

SISA-

Netz ist eine Sammeladressierung möglich. Die Sammeladressierung kann auf den Gerätetyp und die Subadresse sowie Teile davon angewendet werden. Außerdem ist in der Vermittlungsschicht eine Sammeladressierung möglich.

4 Leistungsmerkmale des SISA-Systems 4.1

Alarmüberwachung

Das SISA-System arbeitet mit binären Alarminformationen, Alarmbit kennt nur die Zustände “Alarm” und “kein Alarm”.

d.h.,

jedes

Der Zustand der Alarmbits wird in der Funktionseinheit zyklisch abgetastet. Die Zykluszeit beträgt 100 ms. Die Zustände der Alarmbits werden jedoch

erst dann als gültig anerkannt, wenn in mehreren aufeinanderfolgenden Abtastzyklen jeweils der gleiche Zustand erkannt tastzyklen wird durch einen “Abtastparameter”

wurde. Die Anzahl der Abim Bereich 1 bis 255 einge-

stellt. Die Alarmerkennung kann damit um bis zu 25,5 s verzögert werden. Ein hoher Abtastparameter sorgt dafür, daß nur stabile Alarme erkannt und gemeldet werden. Mit einem sehr kurzen Abtastparameter werden auch Kurzzeitausfälle erfaßt und gemeldet (Bild 9).

199

Fachbeiträge „

Abtastzeitpunkte

:

|

|

|

ı

|

Il .

1

|

!

r

\ |

“

Alarmzustand bei Ablastparameter I D

Alarmverlauf

’

|

,

I

0,5

1,0

1,5

s

Bild 9: Einfluß des Abtastparameters auf die Alarmerkennung

Jedes Alarmbit läßt sich individuell sperren. Die Sperre kann z. B. für unwichtige Alarmbits eingelegt werden, damit das SISA-Netz nicht durch unnötigen Telegrammverkehr belastet wird. Mit der Sperre läßt sich auch die Telegrammflut unterdrücken, die Flatteralarme verursacht. Im SISA-System werden Telegramme mit zwei verschiedenen Prioritäten transportiert. Telegramme hoher Priorität werden beim Transport gegenüber Telegrammen mit niedriger Priorität bevorzugt. Für jedes Alarmbit läßt sich individuell einstellen, mit welcher Priorität Alarmmeldungen für dieses Bit zu transportieren sind. Die Alarmsperren im SISA-System blockieren die Alarmbits bereits an der Quelle und entlasten damit das SISA-Netz. Alarmsperren können auch im

Operation

System

eingelegt werden.

Dabei

werden

jedoch

weiterhin

alle

Alarmmeldungen zum Operation System transportiert. Lediglich die Ausgabe

der Meldungen an der Bedienoberfläche wird unterdrückt. Der Zustand aller Alarmbits läßt sich jederzeit durch Abrufe lesen. In den Antworten auf diese Abrufe wird der Zustand aller Alarmbits gemeldet. Bei Alarmänderungen erfolgen

Spontanmeldungen

an

das

Operation

System,

sofern

die jeweiligen

Alarmbits nicht gesperrt sind.

4.2 Qualitätsüberwachung Die Qualitätsüberwachung gewinnt in den heutigen Übertragungsnetzen eine zunehmende Bedeutung. Bei der Sprachübertragung führen Bitfehler erst bei einer hohen Bitfehlerrate zu hörbaren Qualitätseinbußen. Bei der Datenübertragung hingegen ist eine hohe Übertragungsqualität mit geringer Bitfehlerrate

200

Network Management/SISA erforderlich, damit der Datendurchsatz nicht durch häufige Wiederholungen spürbar reduziert oder aufgrund unzureichender Sicherungsverfahren gänzlich unmöglich wird. Die Qualitätsüberwachung dient dazu, durch langfristige Messungen der Übertragungsqualität auf den Übertragungswegen schlechte Netzabschnitte zu lokalisieren, um Maßnahmen zur Verbesserung einleiten zu können. Im SISA-

System

wird

eine Qualitätsüberwachung

in Anlehnung

an CCITT

G.821

durchgeführt. Die Qualitätsüberwachung erfolgt jeweils bei den Übertragungsbitraten (2 Mbit/s, 34 Mbit/s und 140 Mbit/s). Da in einem Nutzsignal der Inhalt der einzelnen Bits nicht bekannt ist, werden Rahmenkennungswörter,

CRC-Prüfblöcke, Codefehler sowie verschiedene Alarmzustände als Fehlerindikator benutzt.

In Bild 10 sind die Qualitätszähler aufgelistet, die im SISA-System geführt werden. Neben den zu ermittelnden Qualitätsparametern werden zusätzlich die Rohdaten erfaßt, aus denen die Qualitätsparameter berechnet wurden. Auf der zu überwachenden Leitung werden auftretende CRC, RKW- bzw. Codefehler gezählt. Außerdem wird festgestellt, ob SYN-, AIS- oder KDS-Alarmzustände auftreten. Die Werte werden jeweils für ein Sekundenintervall ermittelt. Je nach Höhe der erreichten Zählwerte wird dann jedes Sekundenintervall in eine der Kategorien EFS, ES, SES oder UT eingeordnet und der zugehörige Zähler incrementiert. Hierbei ist die Vorgeschichte der letzten 10 Sekunden mit zu berücksichtigen (Bild 11).

Die Qualitätszähler werden jeweils über ein Zeitintervall von 15 min bzw. 24 h aufaddiert. Nach Ablauf dieses Intervalls legt das Gerät das Ergebnis der Zählung in einem Qualitätsspeicher ab. Die Qualitätsspeicher nehmen die Werte der letzten einhundert 15-min-Intervalle und der letzten acht 24-h-Intervalle

auf (Bild 12). Die Qualitätspeicher lassen sich durch Abrufe lesen. Bei den Abrufen kann gezielt auf bestimmte Zeitintervalle zugegriffen werden. Außerdem kann der ge-

samte Inhalt eines Qualitätspeichers mit einem Sammelabruf gelesen werden. Die Qualitätszähler sind mit der Uhrzeit synchronisiert. Das 15-min-Intervall beginnt jeweils zur vollen Viertelstunde. Das 24-h-Intervall beginnt jeweils um 00:00 Uhr. Durch die Synchronisierung mit der Uhrzeit läßt sich bei Verbindungen, die aus mehreren Übertragungsabschnitten bestehen, die Gesamtqualität durch Addieren der Teilergebnisse ermitteln.

201

Fachbeiträge Kurzbez.|

Bedeutung

TMP EFS ES SES UT RKW/CODE| CRC SYN AIS KDS

Total Measurement Period (Meßzeit in Sekunden) Error Free Seconds (fehlerfreie Sekunden) Errored Seconds (gestörte Sekunden) Severely Errored Seconds (stark gestörte Sekunden) Unavailable Time (nicht verfügbare Zeit) Anzahl der RKW- bzw. Code-Fehler Anzahl der CRC-Fehler Anzahl der Sekundenintervalle mit SYN-Alarm Anzahl der Sekundenintervalle mit AIS-Alarm Anzah] der Sekundenintervalle mit KDS-Alarm

Bild 10: Qualitätszähler im SISA-System

überwachtes Signal

c

oO

coDE

oO

zZ x o

AIS KOS

RKW

Rahmenauswertung

ES/SES-Auswertung w

PRESSE

WWUWOCEOON

10-Sekunden-Register

BEER

a

UT-Auswertung

x S c 3

3

8

t-105s

oo

ran

w ao Pole

140Mbil/s

Breitbandverteildienst/Digitale Systeme filters und einer Klemmschaltung wird das analoge MAC-Signal digitalisiert. Nach digitaler Tiefpaßfilterung und Unterabtastung steht ein 162-bit/s-Datenstrom zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung.

Zur Reduktion der Datenrate der Videokomponenten des MAC-Signals wird eine Hybrid-DPCM nach van Buul eingesetzt. Bei diesem Reduktionsverfahren wird die Differenz zwischen den Original- und den Prädiktionswerten (Vorhersagewerten) quantisiert und codiert. Zusätzlich zum DPCM-Verfah-

ren wird der quantisierte, codierte Prädiktionswert addiert. Die Summe der beiden Codewörter ergibt das zu übertragende HDPCM-Codewort. Jeder neunte Abtastwert wird anstelle des HDPCM-Codewortes als Originalwert übertragen und sowohl sende- als auch empfangsseitig als nächster Prädikti-

onswert benutzt. Das Einfügen von zusätzlichen PCM-Stützstellen ermöglicht eine ständige Resynchronisation des Empfängers und verhindert so eine Feh-

lerfortpflanzung. Durch dieses Verfahren sowie durch Codierung des Datenteils mit 1 bit erreicht man eine Datenrate von 135 Mbit/s, einschließlich Fehlerschutz, drei

2-Mbit/s- sowie vier 64-kbit/s-Kanälen. Der anschließende Multiplexer zur Gewinnung

der Zieldatenrate

kann

ebenso

wie

unter

2.2.1

beschrieben

nach

G.751 oder G.709 ausgewählt werden. Auf der Empfangsseite werden

die Signale in der Basisbandlage (Video und

Audio) an die Signalaufbereitung weitergeleitet. Spezielle Klemmschaltungen, die sich bereits im System DIMOS dulatoren sung bei. 2.2.3

überflüssig

und

tragen

befinden, machen den Einsatz in den Mosomit

zu einer gesamtwirtschaftlichen

Lö-

UKW-/DSR-Codierung

Nicht nur TV-Signale mit den zugehörigen Begleittönen, sondern auch UKWund DSR-Programme, die terrestrisch oder über Satellit empfangen werden, können sinnvoll in das System DIMOSAURUS eingebunden werden (Bild 4). Um terrestrisch empfangene UKW-Signale über DIMOSAURUS übertragen zu können, werden sie zunächst in die MPX-Lage demoduliert und danach mit einer linearen 7-bit-PCM-Codierung direkt digitalisiert. Bis zu 39 Stereokanäle können dabei in einer Standarddatenrate von 140/155 Mbit/s übertragen werden. Die Bandbreite eines Stereomultiplexsignals beträgt ca. 57 kHz, bestimmt durch die Informationen L+R, das Pilotsignal sowie die geträgerte zweifache

Pilotfrequenz. Die Standardbandbreite wurde deshalb mit ca. 68 kHz gewählt. 265

Fachbeiträge rg Demodu-

katlon

en

reine.

|______.

Programme

1 |

|

a —

A

.-

-

|

mol

| oa 3 Mori m

2

77] Muttiplauer |

——. SAT5

Pop

|

118 MHz

4

Demodu-

140155 Mbit/e

|FT 20,48 Mbit/s

Istor

_

|

ol!

|

DIMOS - UKWI/DSR Sendesinheit

Bild 4: DIMOS-UKW-/DSR-Sendeeinheit

Bei verschiedenen Anwendungen müssen zusätzliche Audiobegleitinformationen (zZ. B. RDS) mitübertragen werden. Deshalb ist es in diesem Systern mög-

lich, die MPX-Bandbreite eines Stereokanals zwischen 68 kHz und 100 kHz auszuwählen. Eine Reduktion der übertragbaren Stereokanäle von 39 (68 kHz

Bandbreite) auf 22 (100 KHz Bandbreite) muß dabei berücksichtigt werden. DSR-Signale werden als komplette Pakete empfangen, in der ZF-Lage (z.B. 118 MHz) dem System zugeführt, demoduliert und als digitales Signal zusam-

men mit den digitalisierten UKW-Signalen einem gemeinsamen Mulitplexer zur Verarbeitung übergeben. Dieser stellt an seinem Ausgang wieder ein genormtes 140-/155-Mbit/s-Signal zur Einbindung in die Übertragungstechnik des Systems DIMOSAURUS zur Verfügung.

Es ergeben sich für die UKW-DSR-Übertragung somit folgende mögliche Konfigurationen:

— — —

2 DSR-Pakete plus 30 UKW-Kanäle mit 68 kHz Bandbreite, 1 DSR-Paket plus 39 UKW-Kanäle mit 68 kHz Bandbreite, 1 DSR-Paket plus 22 UKW-Kanäle mit 100 kHz Bandbreite.

Auf der Empfangsseite werden die UKW-Signale in der MPX-Lage und die DSR-Pakete in der ZF-Lage an die Signalaufbereitung weitergegeben.

2.2.4 Mechanische Ausführungen Sämtliche

DIMOS-Einheiten

sind

in

19”-Baugruppenträger

eingebaut

(Bild 5). Dabei können Leiterkarten für entweder zwei Kanäle Standard-TV 266

Breitbandverteildiienst/Digitale Dienste

_._

Bild 5: DIMOS-Baugruppenträger

oder einen Kanal MAC

in einen Baugruppenträger für die Sende- oder Emp-

fangsseite gesteckt werden. Sämtliche Anschlußelemente sind

an einer nach

hinten versetzten Anschlußplatte angeordnet und von vorn zugänglich. Alle Leuchtdioden, die zum Erkennen des Betriebszustandes der Einheit erforderlich sind, wurden an der Frontplatte untergebracht. Ein Betriebsartenwechsel, z.B. von 2x TV auf MAG, ist durch einfaches Wechseln von Leiterplatten hinter der abnehmbaren Frontplatte möglich. Sämtliche Anschlußbuchsen an der Anschlußplatte sind bereits für die verschiedenen Versionen vorbereitet. Für die UKW-DSR-Übertragung findet die gleiche mechanische Grundausführung Verwendung. Im ersten Grundeinsatz sind sämtliche Zentraleinheiten

sowie Leiterplatten für bis zu drei MPX-Kanäle verfügbar. Drei weitere Erweiterungseinsätze übernehmen die Codierung/Decodierung von jeweils bis zu neun MPX-Kanälen.

2.3 Übertragungseinrichtung SLA 6 Für die Übertragung der in der Basiseinheit DIMOS digitalisierten Video- und Audiosignale findet im Netzkonzept DIMOSAURUS

ein System der Synchro-

nen Digitalen Hierarchie Verwendung. Dieses

derzeit insbesondere

bei der Übertragung

von Telekommunikations-

diensten verwendete Übertragungssystem hat auch für die Übertragung von TV- und Tonsignalen wesentliche Vorteile: —

Das System kann aufgrund seiner technischen Parameter genau wie bei

der Telekommunikation

im Fernverkehr bzw. zur Anbindung von BK-

Netzen an Empfangstellen eingesetzt werden. —

Durch

die

synchrone

Übertragungstechnik

sind

zukünftige

Aufgaben

267

Fachbeiträge auch für Verteildienste, wie Dienstevermittlung mit Cross-Connect-Systemen oder Flexible Multiplexer, sehr einfach realisierbar. —

Add-/Drop-Multiplexerfunktionen lassen es zu, Studios und andere Quellen direkt in das Übertragungsnetz einzubinden.

Das verwendete SDH-System besteht im wesentlichen aus den beiden Einheiten SLX16, dem Leitungsmultiplexgerät bzw. Leitungsendgerät und dem synchronen Regenerator SLR16. Das Leitungsmultiplexgerät SLX16 wird immer dann verwendet, wenn an der entsprechenden übergeordneten BK-Verstärkerstelle auch ein Ausstieg bzw. Einstieg erforderlich ist; der Regenerator SLR 16

hingegen findet seine Anwendung immer dann, wenn es gilt, ohne Ein-/Ausstieg eine Regeneration des SDH-Signals durchzuführen. Die beiden Einheiten SLX16 und SLR 16 sind technisch so aufgebaut, daß der Regenerator ohne zusätzliche Elemente eine Untermenge des Leitungsend-

geräts SLX16 darstellt. Das Leitungsendgerät SLX16 besteht aus folgenden Einheiten (Bild 6):

2.3.1 Synchrone Multiplexeinheit Eine Synchrone Multiplexeinheit SMUX 1/4 beinhaltet vier Eingangsschnittstellen für 140-Mbit/s- bzw.155-Mbit/s-Datensignale. Im Leitungsendgerät

SLX16 sind vier dieser Schnittstellenkarten enthalten, so daß bis zu 16 STMISchnittstellen zur Verfügung stehen. Mit PC-Schnittstelle lassen sich diese Kanäle wahlweise als plesiosynchrone 140-Mbit/s-Eingänge oder als 155Mbit/s-Schnittstellen verwenden.

2.3.2 Optische Sendeeinheit Die

Ausgänge

der Multiplexeinheiten

SMUX

1/4 werden

einem

zentralen

Multiplexer zugeführt, der bereits im optischen Sender das 622-Mbit/s-Signal (vier STM I-Kanäle) zu einem Datenstrom von 2,5 Gbit/s zusammenfaßt. Der anschließende Lasertreiber steuert den elektrooptischen Wandler, eine Laser-

diode, mit Rechteckimpulsen von bis 60 mA Spitzenstrom an. Mit Hilfe von Regelschaltungen werden die Temperatur, die mittlere Lichtleistung sowie der Modulationsgrad

auf konstante Werte geregelt.

Das System

bietet die Mög-

lichkeit, wahlweise DFB-Laserdioden einzusetzen, die entweder im optischen Fenster bei I 300 nm oder bei | 550 nm arbeiten.

268

Breitbandverteildienst/Digitale Systeme

ech

a —

{G.703)

7

oder

155Mbil/s

(SM )

4

SMUX 1/4

OS16X

SMUX 1/4

2

3 %

yon DI

o

3

/7

u]

2,468 Gbis (STM 16)

OE16X =

2

SM)

155Mbi/s

zu DIMOS

4

SDEMUX AN Synchrone

Demutiiplex-

einheit

| |

wu

1

i | _

°

IN (7)

2,498 Gbit/s (STM 16)

Leltungsmuftiplexgerät SLX16 Bild 6: Leitungsendgerät SLX16 2.3.3

Optische Empfangseinheit

Die Optische Empfangseinheit OE16 hat die Aufgabe, die optisch/elektrische

Wandlung sowie das Demultiplexen bis auf die Datenrate 622 Mbit/s durchzuführen. Um verschiedenen Anforderungen gerecht zu werden, stehen verschiedene Versionen von Empfangsdioden zur Verfügung, die unterschiedliche Abstände der Regeneratoren sowie den Betrieb bei unterschiedlichen Wellenlängen zulassen. Dabei wird zwischen einer ternären PIN-Photodiode für den

Kurzstreckenverkehr, einer Germanium-APD für den Weitverkehr bei 1 300 nm und einer ternären APD für den Weitverkehr bei 1 300 nm und 1 550 nm unterschieden. Dabei ergeben sich für die wichtigsten Kombinationen Sender/Empfänger die überbrückbaren Entfernungen gemäß Tabelle |.

2.3.4 Leitungsregeneratoren SLR16 Um

eine volle Regeneration der STM16-Signale durchführen zu können, wird

269

Fachbeiträge Tabelle I: Systemdaten der 2,5-Gbit/s-Übertragungseinrichtungen

' Parameter \ System

STMI6

Übertragungs-

2 488 Mbit/s

kapazität

1285... 1330 nm Weitstrecke

Lichtwellenlänge ' Anwendung

STMI6

1 300 nm

2 488 Mbit/s | 1285... 1330 nm Weitstrecke

STMI6

1 550 nm

| 2 488 Mbit/s | 1520...1550 nm | Weitstrecke

DFB-Laser

DFB-Laser

(-3.... +2) dBm

(-3... +2) dBm

Ge-APD

IN/V-APD

M III/V-APD

Eingangsleistung

-33 dBm

-35,5 dBm

| -36 dBm

Eingangsleistung

-8dBm

-8 dBm

I dB

_

58 km*

65 km*

optischer Sender optische Sendeleistung

: optischer Empfänger minimale optische maximale optische maximaler optischer | Verlust durch Dispersion ——

1300 nm

Regeneratorfeldlänge

| DFB-Laser

(-3.... +2) dBm

-8 dBm

| 1 dB 91 km*

)* unter Annahme einer typischen Dämpfung von 0,35 dBm/km bei I 550 nm und 0,5 dB/km bei 1 300 nm zwischen Sender und Empfänger, inklusive zus. optischer Stecker, Spleiße und Kabelreserve

OE16X

@

2,488 Gbil/e

(STM 16)

0816X

an 622Mbitie

i

3

1r@

2,488 Gbit/s

(STM 16)

Leitungsregenerator SLR16 Bild 7: Leitungsregenerator SLR16

270

Breitbandverteildienst/Digitale Systeme der Leitungsgenerator SLR16 benötigt. Dieser beinhaltet, wie in Bild 7 dargestellt, im wesentlichen die Funktionseinheiten Optische Sendeeinheit und Optische Empfangseinheit.

Die Regeneration

wird dabei

in den jeweiligen

De-

multiplexern bzw. Multiplexern durchgeführt. Es stehen somit mit dem Leitungsendgerät SLX16, dem Regenerator SLRI16 sowie in Zukunft auch einem Add-/ Drop-Multiplexer Elemente zur Verfügung, mit denen sehr einfach ein übergeordnetes, digitales Glasfasernetz für die Verteilung von Video- und Audiosignalen zu den BK-Netzen realisierbar ist.

2.4 Signalaufbereitungstechnik KARIN (Firma Hirschmann) 2.4.1

Übersicht

Zu dem Gesamtsystem DIMOSAURUS gehört auch eine analoge Aufbereitung. An den Einspeisestellen werden die in HF-Lage empfangenen Tn- und TV-Signale demoduliert und in Basisbandlage übergeben. An den Ausstiegs-

stellen erfolgt umgekehrt die Modulation in den BK-Übertragungsbereich. Das Aufbereitungssystem KARIN bietet alle erforderlichen analogen Signalaufbereitungen mit hoher Qualität und deckt alle üblichen HF-Schnittstellen ab. Dies beinhaltet die Demodulation von Satelliten- und terrestrisch empfangba-

ren Tn- und TV-Programmen und Anspeisung der DIMOS-Coder mit den passenden Pegeln. Dies gilt für Programme in PAL, HDMAC, UKW-Tn und DSR. An den Ausstiegstellen werden die Basisbandsignale der DIMOS-Decoder in normgerechte Restseitenbandsignale für PAL und HDMAC moduliert. Auch die MPX-Signale für Tn werden in FM-Modulatoren in die UKW-Lage ge-

bracht. Ein Zusammenschaltnetzwerk faßt alle Kanäle im Frequenzmultiplex zusammen und bildet die Schnittstelle zu analogen optischen Verbindungsliniensystemen (BKVL) oder demnächst auch kompletten optischen BK-Verteilnetzen (FITL).

Im KARIN-System sind neben den für DIMOSAURUS notwendigen Funktionen auch die in Rundfunkempfangsstellen üblichen Aufbereitungsgeräte enthalten, so daß auch die lokale Einspeisung in ein Verteilnetz und andere Lösungen möglich sind.

Ein weiteres Plus des KARIN-Systems ist seine platzsparende Kompaktheit, die bei wachsenden Programmzahlen immer mehr an Bedeutung gewinnt. Auch bietet ein PC-gestütztes Überwachungs- und Signalisierungssystem Vorteile für den Betreiber, der durch eine grafisch orientierte Benutzeroberfläche

271

Fachbeiträge einen raschen Überblick bekommt, ohne daß er umfangreiche Beschreibungen studieren muß. 2.4.2

Aufbereitung an der DIMOSAURUS-Einspeisestelle

Für DIMOSAURUS wird an der Einspeisestelle eine analoge Signalaufbereitung notwendig, wenn die Tn-/TV-Programme nicht in Basisbandlage, sondern in HF-Lage in AM-RSB- oder FM-Modulation vorhanden sind. Man benötigt dann als Aufbereitungsgeräte: — —

Satellitenempfangseinrichtungen (SEE) für Tn und TV, TV-Demodulatoren für terrestrisch empfangbare PAL-Programme,

—

_Tn-Demodulatoren für das UKW-Band.

Diese Aufbereitungen liefern die für die Coder notwendigen Basisbandsignale.

Nur die DSR-Programme werden bei 118 MHz übergeben. Mit Hilfe der Satellitenempfangseinrichtungen können alle Satellitensignale im FSS- und BSS-Band empfangen und demoduliert werden. Dies beinhaltet PAL-Kanäle mit Begleitton, MAC-Kanäle, DSR und zusätzliche Tonprogramme. Letztere werden an den Ausstiegsstellen in die UKW-Lage moduliert. An Geräten werden benötigt: SAT-Außenbaugruppen, ZF-Verteiler, FM-Demodulator für PAL oder MAC, Tn-Unterträgeraufbereitung, DSR-Umsetzer und Stereocoder in MPX. Bei Einspeisung von terrestrisch empfangbaren Programmen werden diese mit einem Empfangsumsetzer von HF (47 bis 860 MHz) in die Nom-ZF umgesetzt. In einem hochwertigen ZF-Demodulator gewinnt man durch Synchrondemodulation das Videosignal. Bei Bedarf kann auch auf Quasisynchronbetrieb umgeschaltet werden. Die Nyquistselektion wird durch ein hochwertiges Oberflächenwellenfilter realisiert. Die beiden Begleittöne werden nach dem Quasiparalleltonverfahren demoduliert. Für die Tn-Übertragung werden die UKW-Tn-Programme in die MPX-Lage demoduliert. Wahlweise kann der Demodulator auch auf Monobetrieb umgeschaltet werden. 2.4.3

Aufbereitung an den DIMOSAURUS-Ausstiegstellen

Diese Aufbereitung beinhaltet die Geräte: — — — —

272

PAL-Modulator, HDMAC-Modulator, MPX-UKW-Modulator, Zusammenschaltnetzwerk.

Breitbandverteildienst/Digitale Systeme An den Ausstiegstellen wird die Remodulation der verschiedenen Signale vorgenommen.

Für PAL

und HDMAC

erfolgt die Modulation

in der ZF-Lage.

Der technische Aufwand reduziert sich, da DIMOS geregelte und geklemmte Signale anliefert. Der nachfolgende Aufwärtsumsetzer setzt die Kanäle in den BK-Frequenzbereich um. Für die Zukunft sind die KARIN-Ausgangsumsetzer gerüstet, da sie alle Ausgangsfrequenzen von 47 bis 860 MHz abdecken.

Die Tn-Programme

werden

im MPX-UKW-Modulator

direkt auf die Aus-

gangsfrequenz moduliert, ausgehend von MPX- oder Mono-Eingangssignalen.

Die DSR-Signale liefert der DIMOS-Tn-Codec direkt bei 118 MHz. Das kombinierte Aktiv-/Passiv-Zusammenschaltnetzwerk faßt alle Signale zu

einem Frequenzmultiplex-Paket zusammen. Es können bis zu 30 PAL-Kanäle, 12 MAC-Kanäle und 48 Tn-Kanäle zusammengeschaltet werden. Es ist auch möglich, die wichtigsten sechs PAL-Kanäle rein passiv an den Ausgang zu führen. Der Einsatz eines breitbandigen Verstärkers in redundanter Ausführung im Zusammenschaltnetzwerk ermöglicht niedrige Ausgangspegel der Kanalaufbereitungen und damit eine Reduktion der Verlustleistung. Großer

Wert wurde auch auf die Entkopplung der Eingänge gelegt, damit eine Minderbestückung einfach zu handhaben ist. 2.4.4

Mechanischer Aufbau

Die Funktionsgruppen des KARIN-Systems sind als Module aufgebaut und in 19”-Baugruppenträgern untergebracht, wobei ein Baugruppenträger meist nur Funktionsgruppen gleicher Art enthält (z.B. sechs Ausgangsumsetzer oder drei Modulatoren). Die RF- und Gleichstromverbindungen werden über

Einlaufstecker an der Rückwand hergestellt. Die Module sind somit, ohne eine RF-Verbindung

zu lösen, leicht austauschbar.

Dieses RF-Verbindungssystem

ermöglicht eine qualitativ hochwertige RF-Verkabelung zwischen den jeweiligen Funktionsgruppen an der Schrankrückseite.

Ein besonderes Augenmerk ist auch auf die Aktiv-/Passiv-Trennung gelegt worden, damit die passiven Selektionsmittel, die auf einen Kanal abgestimmt sind, in den Umsetzerbaugruppen leicht von den aktiven Schaltungsteilen getrennt werden können. Die Aufbereitungseinheiten sind in 19”—Schränken untergebracht, wobei standardmäßig 40 Höheneinheiten verwendet werden. In jedem Schrank befinden sich jeweils zwei Netzgeräte, die normalerweise parallel arbeiten. Bei einem Ausfall eines Netzgerätes übernimmt das andere die ganze

Last.

273

Fachbeiträge 2.4.5

Phasenverkopplung der Bildträgerfrequenzen

Im KARIN-Aufbereitungssystem

ist auch optional der Einsatz der Phasenver-

kopplung für die Bildträgerfrequenzen vorgesehen. Dieses Verfahren reduziert zwar nicht die Größe von Intermodulations-Störfrequenzen, wohl aber deren Einfluß auf die Bildqualität. Dadurch erhält man eine größere Dynamik für das Verteilsystem, die höherer Signalqualität oder größerer Ausdehnung des Netzes zugute kommt. Es gibt mehrere Möglichkeiten einer Phasenverkopplung. Man kann die Bildträgerfrequenzen im Standardraster verkoppelt anordnen und zusätzlich eine Offsetfrequenz in n/1l2 der Zeilenfrequenz anwenden (inkrementale Anlagenverkopplung). Eine andere Möglichkeit ist die harmonische Anlagenverkopplung, bei der der Abstand zwischen den Kanälen gleich ist, aber vom Standardraster abgegangen wird. Dadurch läßt sich auch der Einfluß von Summenund Differenzfrequenzen vermindern. Des weiteren können durch eine Ortssenderanbindung die Gleichkanalstörungen eines lokalen Ortssenders reduziert werden. Auch hier ist ein zusätzlicher Offsetversatz von n/12 der Zeilen-

frequenz hilfreich. 2.5 Netzwerkmanagement Das Netzwerkmanagement von DIMOSAURUS ist so konzipiert, daß sämtliche Funktionseinheiten, wie Codier-/Decodiereinrichtung, Übertragungstechnik und Signalaufbereitung, in die Signalisierung eingebunden sind.

Auf der Seite der Codier-/Decodiereinrichtung DIMOS

übernehmen dezen-

tral auf jeder Leiterplatte eingebaute Mikroprozessoren die Überwachungsfunktionen. In einer ersten Phase des Systems DIMOSAURUS können diese und die Überwachungsdaten aus dem Signalaufbereitungsteil über ein Bussystem dezentral für eine Einspeisestelle bzw. eine Ausstiegsstelle an einem Personal Computer beobachtet werden. Die Bedienungsoberfläche und der Inhalt des Netzwerkmanagementsystems sind dabei so komfortabel, daß selbst Gerätestandsdaten von einzelnen Leiterplatten dargestellt werden können. Darüber hinaus ist es möglich, die Betriebsbeobachtung für die Übertragungstechnik (SDH) entweder dezentral an einer Einspeisestelle bzw. Ausstiegsstel-

le oder zentral durchzuführen. Im Endausbau

an

einem

Beobachtungsplatz

für mehrere

des Netzwerkmanagementsystems

von

Repeaterstellen

DIMOSAURUS

wird

es möglich sein, sämtliche Funktionseinheiten eines Ringnetzes zentral an ei274

Breitbandverteildienst/Digitale Systeme

nem Beobachtungsplatz zu überwachen. Dabei ist es geplant, die Ausgangsschnittstelle des Netzwerkmanagementsystems mit einer CCITT-genormten Schnittstelle, einer Q3-Schnittstelle, zu versehen.

Neben der bewährten Funktions- und Störungssignalisierung durch LEDs auf den Frontplatten der Module kann der Betreiber beim KARIN-System mit der softwaregesteuerten

Signalüberwachung

chen und Meßdaten auswerten. ermöglicht ne. Durch größen mit Die Anlage

und

einem

PC

die Anlage

überwa-

Eine grafisch orientierte Benutzeroberfläche

einen raschen Überblick der Zustände hinunter bis auf Modulebedie Darstellung eines vereinfachten Blockschaltbildes und Meßden Grenzwerten entfällt zeitraubendes Suchen in Handbüchern. kann jedoch auch allein (ohne PC) arbeiten, denn eine modulbe-

zogene Signalisierung mit LEDs ist vorhanden. Durch das PC-Überwachungssystem können jedoch wesentlich mehr Informationen über den Anlagenzustand erhalten werden. Auch können einfache Steuerungsaufgaben (z. B. Ausschalten eines Ausgangsumsetzers) durchgeführt werden. Die Anlage kann auch optional mittels Datenmodem an einem beliebigen Punkt des BK-Verteilsystems überwacht werden. Für die Steueraufgaben ist der Ausbau des Rückkanals empfehlenswert. 2.6 Technische Parameter des Gesamtsystems Sämtliche technischen Parameter, die für die komplette Übertragung von TV-

und

Tonsignalen

im

System

DIMOSAURUS

relevant

sind,

wurden

in

Tabelle 2 zusammengefaßt. Tabelle 2: Daten des Gesamisystems DIMOSAURUS Ne

-

nn

Qualitätsparameter

2”

on

nn

2

.

Wert

frequenzabhängige Verzerrungen der Amplitude frequenzabhängige Verzerrungen der Gruppenlaufzeit

'

+9%+0,7dB +40 ns

differentielle Verstärkung

ı

+5%

thermischer Geräuschabstand (Video, eff., begr., bew.)

|

58dB

1.Für Fernsehbildsignale (PAL)

differentielle Phase

|

2.Für Fernsehbildsignale (D2MAC)

i

frequenzabhängige Verzerrungen der Amplitude frequenzabhängige Verzerrungen der Gruppenlaufzeit thermischer Geräuschabstand (Video, eff., begr., bew.)

: | |

]

+3,5°

+0,3% #5ns 60 dB

|

|

Fachbeiträge 3. Für Fernsehtonsignale Pegelabweichung (Einregelung und Konstanz) frequenzabhängige Pegelabweichung 0,04 kHz 0,05 ... 12,8 kHz 15,0 kHz Summenklirrdämpfung a,

&.---8 Kanarische Inseln

Bl

"+ Madeira.”

TEL-Kabelsystem —-

Legende

zE o o ec
BET SU

"1132

NT (lenath

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8 „er

TR

175

N/km

cabl»)

print

Stores

Bild 2: Konfigurationsübersicht IST-20

BT

500m 0,4mm 0,2X 0,4mm

BT

500m 0,3mn

PE 0,4X

PE

0,4mm

BT

500m O,4mm

PE 0,2%

PE

0,4mm

PE

PE

|

Bild 3: Struktur einer Teilnehmeranschlußleitung

CCITT-Empfehlungen beschreiben weiterhin Messungen der Impulsform sowie der Reflexions- und Unsymmetriedämpfung. Allerdings steigt der Testaufwand hierdurch erheblich, die Kosten-/Nutzen-Relation wird ungünstig. Ein Bitfehlerhäufigkeitstest mit der Nennbitrate und dem Übertragungscode simuliert den realen Verkehr. Ein fehlerfreies Meßergebnis impliziert eine Gut/Schlecht-Aussage aller leitungsbedingten Parameter. Neben der Verkabelung beim Teilnehmer muß auch die 2drähtige Ortskabelleitung zur digitalen Ortsvermittlungsstelle überprüft werden. Die Teilnehmer-

anschlußleitung ist im Normalfall keine Einzelleitung. Veränderungen in Form von hinzugekommenen oder abgeklemmten Anschlüssen verändern die Struktur, zumal unterschiedliche Kabel- und Adertypen verwendet werden. Aus mehreren unterschiedlichen Leitungsstücken zusammengesetzte und vielerorts mit leerlaufenden Abzweigen versehene Teilnehmeranschlußleitungen waren für die Übertragung im bisherigen Fernsprechnetz kein Problem. Statt

des bisherigen Frequenzbereiches von 300 bis 3 400 Hz muß nun ein Vielfaches an Bandbreite übertragen werden können. Leerlaufende Abzweige sowie Kabelübergänge führen zu Reflexionen und Dämpfungsbelägen. Gealterte Leitungen haben schlechte Impedanzwerte zur Folge. Dadurch steigt die Anfälligkeit gegenüber Störeinflüssen. Soll ein ISDN-Basisanschluß in Betrieb genommen werden, muß man die beschriebenen Faktoren beachten, d. h., der Anschluß muß sorgfältig überprüft werden, bevor er dem Kunden zur Nutzung übergeben wird.

333

Fachbeiträge 2 Welche Tests sind zur Inbetriebnahme eines ISDN-Basisanschlusses erforder-

lich? Eine erste Aussage gibt der Test des Verbindungsaufbaus/-abbaus zur digitalen Ortsvermittlungsstelle. Zur Überprüfung sind Meßgeräte geeignet, die gleich-

zeitig die Funktion eines Endgerätes erfüllen. Hier wird es besonders einfach, den Verbindungsaufbau zu testen. Man schließt das Gerät anstelle eines End-

gerätes an die Installation an und startet den Verbindungsaufbau. Man hat die Wahl zwischen einer Streckenmessung Endteilnehmer und einem Eigenanruf.

von

Endteilnehmer

zu

Testse-

Ergebnisse

quenz

So

Bild 4: Eigenanruf mit IBT-I

Für die Inbetriebnahme ist es ausreichend, den Verbindungsaufbau zur Ortsvermittlungsstelle mittels Eigenanruf zu testen. Neben

dem

ISDN-Basisanschluß

ist, zumindest in Deutschland,

der Einsatz

von digitalen Telekommunikationsanlagen sehr verbreitet. Entsprechend groß ist die Vielfalt'der angebotenen Anlagen mit ihren unterschiedlichen Möglichkeiten und Leistungsmerkmalen. 3 Voraussetzungen zur Inbetriebnahme einer Telekommunikationsanlage Eine TK-Anlage soll in Betrieb genommen werden. Hierzu sind Tests erforderlich, um dem Kunden eine einwandfreie Funktion der Teilnehmer-Anschlußleitung und der Anlage zu garantieren und um späteren Reklamationen vorzubeugen. Um den Anschluß zu testen, wird an die Anschlußbuchse des Netzabschlusses der Bitfehlertester angeschlossen. Voraussetzung ist, daß das Gerät eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung ohne TEI-Vergabe unterstützt. Der Test beginnt mit der Wahl der eigenen Anschlußnummer, um den Verbin-

334

ISDN-Meßtechnik dungsaufbau zu starten. Nachdem die Verbindung zum eigenen Anschluß auf-

gebaut wurde, folgt ein Bitfehlertest. Eine Testsequenz wird in einem oder mehreren 64-kbit/s-Kanälen zur Ortsvermittlungsstelle und zurück übertragen

und vom Bitfehlertester ausgewertet. Als Mindestmaß für die erforderliche Übertragungsqualität gilt eine Bitfehlerhäufigkeit von I» 107.

[er-ı

| Se | ypp

Us

> DIVO

[187-2 | Sm

yr PM

Um

2

DIVO Bild 5: IBT-1 und IBT-2 testen den Verbindungsaufbau

Neben der Anschlußleitung ist die Nebenstellenanlage von besonderem Interesse. Ein Protokollanalysator mit der entsprechenden Simulationssoftware simuliert die Amtsseite und wählt die einzelnen Nebenstellenanschlüsse an. Sind alle Ausgabeports der Nebenstellenanlage erreichbar, erfolgt der Anschluß an die Verkabelung. Wiederum werden die Anschlüsse angewählt, dann ist über einen Handapparat eine subjektive Beurteilung der Sprachqualität möglich.

Hat man Zweifel an der Qualität der Verbindung, wird ein Bitfehlertest aktiviert. Als Mindestqualitätsmaß gilt die bereits beschriebene Bitfehlerhäufigkeit. Kann die BFH nicht eingehalten werden, muß das Fehlerbild beobachtet werden. Sind überwiegend Einzelfehlerereignisse aufgetreten, läßt dies auf

Störer mit Impulscharakter schließen, die beispielsweise beim Schalten hoher Lasten (Aufzugmotoren) auftreten. Zur Fehlerbehebung kommt entweder die

Verwendung von geschirmten führung in Betracht.

Kabeln

oder

eine Änderung

der Leitungs-

Kann ein Anschluß nicht erreicht werden, muß der Protokollanalysator im Monitorbetrieb angeschlossen werden, um den Verbindungsaufbau-Versuch zu überwachen. Bleibt die Aktivierung bereits bei der Schicht ] hängen, liegt

335

Fachbeiträge dies meist an der Verkabelung. Kommt die Schicht-1-Aktivierung zwar zustande, aber es kann kein Ruf gesendet werden und das Freizeichen fehlt, läßt dies

auf Probleme in den höheren Schichten schließen. Probleme in den höheren Schichten (2 und 3) sind auf Inkompatibilitäten bei den Protokollversionen zurückzuführen (z. B. Endgerät für E-DSS1 wird an ITR6 betrieben). Wichtig ist auch die Überprüfung von zeitlichen Abläufen in den einzelnen Schichten. Hierdurch kann man beispielsweise defekte oder überlastete Endgeräte erkennen. Durch den Tausch des betreffenden Endgerätes ist in diesem Fall eine einfache Fehlerbehebung möglich.

U,o TK-

[te}

So

[04-

So

NT

Us

Anlage

22

DIVO

Bild 6: DA-22 im Monitorbetrieb an TK-Anlage 4 Fehlersuche an ISDN-Installationen Fehler treten nicht nur bei der Inbetriebnahme von Anschlüssen, sondern selbstverständlich auch im Betrieb auf. Vor allem Fehlerereignisse, die nur von Zeit zu Zeit auftreten (z. B. durch Schaltvorgänge hoher Lasten hervorgerufen), verärgern den Kunden. In einem solchen Fall ist es besonders wichtig, zur Fehlersuche den Kunden möglichst wenig zu belästigen. Der gestörte Anschluß wird mit einer Meßeinrichtung versehen, die lediglich die ankommende Testsequenz zum Meßgerät zurückschleift. Diese Schleifeneinrichtung wird vom Meßgerät der Servicestelle aus per Endgeräteauswahlziffer direkt angesprochen. Dadurch klingelt kein Telefon, die Messung geht unbemerkt vonstatten. Eine automatische Testsequenz erlaubt die selbständige Aktivierung der Messungen. Die Auswertung erfolgt am Meßgerät der Servicestelle. Anhand des Meßprotokolls kann man auf die Art des Fehlers schließen. Treten viele Einzelfehler zeitlich unabhängig, aber beständig auf, kommen folgende Ursachen in Betracht: — _ Isolationsfehler, — korrodierte Kabelverbindungen oder unzureichende Anklemmung, — _ Nebensprechen durch andere Systeme in demselben Installationskabel.

Einzelfehler, die zufällig auftauchen, werden vorwiegend durch Impulsstörun336

ISDN-Meßtechnik

[re} Er

Anlage

Coop - box |

IBT-1 baut

ILB-1

automatisch

Uns

Verbindung zur

Coop-box

NT

ILB-2 auf und

führt

SG

Bitfehlermessung durch | I8T-1

Anschluß Servicestelle

Bild 7: Prinzip der ILB-I beim Teilnehmeranschluß (Meßgerät an der Servicestelle)

gen ausgelöst, wie sie beispielsweise beim Schalten hoher Lasten auftreten. Zumeist gehen diese Probleme auf das Konto fehlerhafter Kabelisolation. Im Extremfalil muß werden. In einem

auch eine Änderung

anderen

der Leitungsführung

in Betracht gezogen

Beispiel traten bei der Datenübertragung

innerhalb

einer

vernetzten TK-Anlage Probleme auf. Mehrere Einzelfehler führten zu einer wiederholten Aussendung der Datenblöcke, die Nettobitrate war dadurch erheblich reduziert. Zur Fehlersuche wird am Standort der beteiligten Endgeräte

ein Bitfehlertester angeschlossen. Da man die Fehlerursache nicht lokalisieren kann, ist folgendes Vorgehen zweckmäßig. Die Installationskabel für den S Anschluß verlaufen für Sendeund Empfangsrichtung teilweise getrennt. Eine Streckenmessung soll AufAnzeige

ana

Funktion

Fer

Summenerg,

EFI EFS D»SES

[NTERV

TESTER

Fehler

Uhrzeit

Information

89:48

MESSUNG

> 6.821

Stop:

0.88089/PES 22.222224 772.77778% US 18.088084 2.77778%»0M 108.06808% BEERGEB

Se

ERGEBN

Ted

H

I

FEHLER

STOP

12 Feb 89 Fehler iE-4 HRX: 38% n

'

DO|-Auf abweisen

11:32

B|«Verbunden

2|«5S) S

SENSE

DI*Autom.

|O| «Bitfehter

Betr.

Bild 8: Meßergebnis: Protokollausdruck mit vielen Einzelfehlern

337

Fachbeiträge schluß darüber geben, welcher Kabelstrang betroffen ist. Dazu werden beide Meßgeräte als Sender und Empfänger eingesetzt und erfassen daher Sendeund Empfangsrichtung getrennt. Auf Grund des Meßergebnisses läßt sich der fehlerauslösende Kabelstrang bestimmen.

Neben Fehlerereignissen innerhalb der TK-Anlagen hat man es mitunter auch mit Problemen

Richtung Ortsvermittlungsstelle zu tun. Die am Primärmulti-

plexanschluß vorhandenen

Komponenten

NTI

und LT verfügen über Feh-

lererkennungsmechanismen, die Alarmzustände, wie Synchronisationsausfall

oder Bitfehlerhäufigkeit >1* 1073, anzeigen. Zur Fehlerbehebung sind allerdings detailliertere Informationen notwendig, die den Einsatz eines Protokollanalysators erfordern. Da das System nicht außer Betrieb genommen werden darf, muß der Analysator in der Lage sein, im hochohmigen Betrieb die Ereignisse “mitzulesen”.

Ein Beispiel soll nachfolgend die Fehlersuche verdeutlichen: Im vorliegenden Fall ruft ein Alarm im Netzabschluß des Primärmultiplexanschlusses die Servicestelle auf den Plan. Der Protokollanalysator kann entweder an der Teilnehmerseite (S7„,) oder an der Vermittlungsseite (VJ,]) angeschlossen werden. Zunächst wird eine Fehlermessung im Zeitschlitz O des 2-Mbit/s-Rahmens gestartet. Über die gesamte Meßzeit (2 min) traten fehlerbehaftete Sekunden auf. Es konnten aber keine Bitfehler nachgewiesen werden. In einer weiteren

Betriebsart des Protokollanalysators entschließt man

sich,

die Bitzustände in den Meldewörtern des Rahmens zu monitoren. Eine Aufzeichnung in Hin- und Rückrichtung des CRC-4-Rahmens zeigt eine Auffällig-

keit. Das SAS-Bit im Rahmen ist normalerweise als Richtungskennungsbit in der Übertragungrichtung LT — NT auf Dauer “0”, in der Gegenrichtung auf Dauer “1” gesetzt. Im vorliegenden Fall ist in beiden Richtungen eine Dauer

“1” vorhanden. Der aufgetretene Alarm ist also auf einen Fehler im Bereich der Vermittlung zurückzuführen. Im dargestellten Beispiel war eine Fehlerlokalisation durch die Darstellung der

Bitzustände möglich. Allerdings ist in vielen Fällen eine Fehlersuche ohne Trigger- oder Filterkriterien nahezu unmöglich. Die Möglichkeit, nur Informationen herauszufiltern, die für ein bestimmtes Endgerät bestimmt sind, verhindern ein mühevolles Suchen in einem vollge-

schriebenen Datenfile.

Überlastete Endgeräte lassen sich an häufig zurückgewiesenen Rahmen erken-

nen, Übertragungsfehler sind als Fehler der CRC-Checksumme 338

erkennbar.

ISDN-Meßtechnik Ss-Anschluß

y S

ı

getrennter TK-

:

Anlage

mit

Leitungsführung

Se

NT

Querleitung

FE}

Se_ | tx-

|Szm

ISDN

NT

Anlage

| IBT-1

|

Uno

Bild 9: Vernetzte TK-Anlagen und Anschluß der Meßgeräte

Manchmal

müssen

fehlerhafte Protokollelemente

lokalisiert werden.

Hierzu

sind Triggermöglichkeiten ein unentbehrliches Hilfsmittel. Unterschiedliche Protokollvarianten müssen für einen guten Protokollanalysa-

tor interpretierbar sein. Besondere Bedeutung hat in diesem Zusammenhang die Interpretationsmöglichkeit des neuen europaweiten Protokolls E-DSS1. Ein Merkmal im ISDN ist die Diensteintegration. Neben den Basisdiensten wie Fernsprechen, Datenübertragung, Bildschirmtext etc., können Zusatzdienstmerkmale beantragt werden. Diese Zusatzdienstmerkmale sind die eigentlichen Features des ISDN, denn damit werden viele Komfortmerkmale, wie Anrufumleitung, Anklopfen während des Gesprächs oder Dienstewechsel während des Betriebes ermöglicht.

Bei der Inbetriebnahme des Anschlusses muß sichergestellt werden, daß die vom Teilnehmer beantragten Dienstemerkmale auch zur Verfügung stehen. Hierzu wird der Protokollanalysator ebenfalls im TE- Simulationsbetrieb eingesetzt.

Über eine spezielle Simulationssoftware lassen sich die im einzelnen für den Anschluß beantragten Dienstemerkmale gezielt abfragen. Dies schützt den Netzbetreiber vor Gebührenverlust und den Anwender vor unberechtigten Gebührenforderungen.

339

Fachbeiträge Vermittlung

Bild 10: Anschluß des DA-22

5 Messungen am zentralen Zeichengabekanal Während

die Zeichengabe

zwischen

Anwender

und

Vermittlungsstelle

mit

Hilfe des D-Kanal-Protokolls abgewickelt wird, wird zur Signalisierung zwischen den Vermittlungsstellen das Zentralkanal-Zeichengabesystem

SS Nr.7

eingesetzt. Der Zeichengabeaustausch erfolgt über Kanäle mit einer Bitrate von 64 kbit/s. Zwischen den Vermittlungen werden Informationen für die Nachrichtenver-

teilung und -weglenkung (Ebene 3) wie auch Befehle zur Steuerung der Vermittlungsprozesse (Ebene 4) ausgetauscht. Zur Fehlersuche im Betrieb helfen Interpretationsprogramme, die auch in den höheren Protokollebenen Klartextdarstellungen bieten. Darüber hinaus besteht oft ein Bedarf an “intelligenten” Trigger-, Such- und Ausblendmöglichkeiten.

Eine weitere Meßaufgabe dient der Planung der Netze. Die statistische Analybei der z. B. die Anzahl der gesendeten Rahmen

se der Leitungsauslastung —

pro Zeiteinheit erfaßt wird — läßt schnell Redundanz oder Überlast erkennen. 340

ISDN-Meßtechnik Vermittlung

so

=

4+—

Uko

NT

FAC INF

DA-22 simuliert TE Abfrage von Dienstmerkmalen

Bedienpiatz

Bild 11: Abfrage von Dienstemerkmalen an das ISDN

Vermittlung B

Vermittlung A PCM 1,5/2 -565 mbit/s

CCITT#7

Bild 12: Messungen am zentralen Zeichenkanal

341

Fachbeiträge ArvvwvwwwwvwwwmummwvvM PROTOKOLL CHANNEL MSU

:

BAD BAD

CRC LI

LSSU: FISU:

-

SS7

-

An

YwmmANA

RE?P.MESSAGSE:

CHANNEL

USER PARTS: Typ : 98 SNMM : 98 SNTAMM: 98

2.194 391

Auer)

STATISTICS

1: 88 391 °

NV

(76 (24 (00

%) %) %) (00

(19 (39

2:

MSU : LSSU: FISU: %)

BAD

3%) %)

ISDNU?: SCcEP : DUPem:

DUPfen:

93 195 0

0

o (09 %} o(cı% oa

CRC

9

BAD LI 29 REP.MESSASE:J

(EI CI

USER TU? SNIM

s ce

PARTS: 28 2:0

SNTAM:9

9%

%

cuplen:!

3 2 2

VAN AAAMAAAMAAAANIAMAAMNANANAANNSDSNNAN NN IDVUNDSLVDNRNTEÄNS

STANS

Bild 13: Statistische Auswertung von CCITT-Nr.7-Zeichenkanälen 6 Verwendete Abkürzungen B-Kanal BFH CRC D-Kanal E-DSSI1 LT NT PABx SAPI So S>m Sss#7 ITR6 TE Yo Uno V>m

Bearerchannel, zu deutsch "Träger"-Kanal Bitfehlerhäufigkeit Zyklische Redundanzprüfung (Cycling Redundancy Check) Datachanal, zu deutsch "Daten"-Kanal European D-Channel Signalling System | (zukünftiges europaweites Signalisierungsprotokoll Line Terminator (Leitungsendgerät) Network Terminator (Netzseitiger Abschluß)

Private acces Branch Exchange (TK-Anlage) Service Acces Point Identifier (unterscheidet die Schicht-3-Nutzung im Signalisierungskanal) Bezeichnung für die Schnittstelle am ISDN-Basisanschluß

Bezeichnung für die Schnittstelle am Primärmultiplexanschluß

Signalisierungssystem nach CCITT Telekom-Richtlinie für die Signalisierung im ISDN Terminal Equipment, ISDN-Gerät (Telefon, FAX etc.) Teilnehmerschnittstelle beim Basisanschluß

Schnittstellenbezeichnung für eine im TK-Bereich häufig verwen-

dete Schnittstelle ISDN-Schnittstelle innerhalb der Vermittlung für Primärmultiplexanschlüsse

Erläuterung der Gerätebezeichnungen

DA-22 IST-20 IBT-I IBT-2 ILB-1

Datenanalysator für ISDN und andere Anwendungn

Installationsprüfgerät für die S-Schnittstelle im ISDN ISDN-Bitfehlertester für den Basisanschluß ISDN-Bitfehlertester für den Primärmultiplexanschluß ISDN-Loopbox für das Zurückschleifen von Nutzinformationen oder Testsequenzen

342

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346

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Endgestelle

ANT Nachrichtentechnik GmbH

Gerberstr.33, D-7150 Backnang Telefon: 07191/13-0 KRONE Aktiengesellschaft Bceeskowdamm 3-11, | Berlin 37 Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I

Sedlbauer AG Quagliostr.6, 8000 München 90 Tel. 089/62509-0 Fax: 089/62509-19 Glasfaserkabel-Verteiler ANT Nachrichtentechnik GmbH

Gerberstr.33, D-7150 Backnang

Telefon: 07191/13-0 KRONE Aktiengesellschaft Beeskowdamm

3-11, 1 Berlin 37

Reichle + De-Massari GmbH Walter Rose GmbH & Co.KG Profilstr.6-8, 5800 Hagen 1

Tel.: 02331/957-0 Fax.: 02331/957-110 SUHNER ELEKTRONIK GMBH

Postfach 1263,8028 Taufkirchen

Tel.: 089/6 1201-0 Fax : 089/61201-162 Gleichrichter

Gustav Klein GmbH & Co KG Elektro-Geräte-Bau,Postf.12 48

8920 Schongau Tel. 0886 1/209-0 Fax 0886 1/209-180

GruppenlaufzeitMeßplätze ROHDE & SCHWARZ,München

Haltesäulen für Briefkästen MASCHINEN

UND GERÄTE

3000 Hannover 91.T:(0511)494416

Handapparate FERNSIG Fahrenberg 6, 4300 Essen 15

Hauptverteiler KRONE Aktiengesellschaft Beeskowdamm 3-11, I Berlin 37 MASCHINEN UND GERÄTE 3000 Hannover 91,T:(0511)494416 Quanie Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I Reichle + De-Massari GmbH

HF-Steckverbindungen ANT Nachrichtentechnik GmbH

Gerberstr.33, D-7150 Backnang Telefon: 07191/13-0 SPINNER GMBH Erzgiessereistr. 33 8000 München 2 Tel.: 089/1 26 01-0 Stewing Firmengruppe Barbarastr. 50, 4270 Dorsten

Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309 SUHNER ELEKTRONIK GMBH Postfach

1263,8028 Taufkirchen

Tel.: 089/61201-0 Fax : 089/61201-162

Hochfrequenz-Meßgeräte Hewlett-Packard GmbH 6380 Bad Homburg v.d.H. Tel.:0 61 72/16-0 PRO NOVA GMBH Ludwigsburg, 07141-83092 Gröbenzell, 08142-9033 ROHDE

& SCHWARZ,München

TEKTRONIX GmbH

Colonia Allee 11, 5000 Köln 80

Hörkapseln für Fernsprechapparate FERNSIG

Fahrenberg 6, 4300 Essen

auch für aktive Sprechschaltungen (grau)

15

Hohlleiter ANT Nachrichtentechnik GmbH Gerberstr.33, D-7150 Backnang

Telefon: 07191/13-0

kabelmetal electro GmbH

Postfach 260, 3000 Hannover | SPINNER GMBH Erzgiessereistr. 33 8000 München 2

Tel.: 089/1 26 01-0 SUHNER ELEKTRONIK GMBH Postfach 1263,8028 Taufkirchen Tel.: 089/61201-0 Fax : 089/61201-162 349

Industrie-Sprechanlagen Telefonbau Ruske GmbH M &M Spezial-Software-GmbH siehe Anzeige Seite XIV

OSKAR VIERLING GmbH + Co. KG Pf. 1165, 8553 Ebermannstadt T.(09194)97-0 Fax (09194)97-100 WANDEL & GOLTERMANN

Installationsleitungen kabelmetal electro GmbH

Postfach 260, 3000 Hannover

|

Installationsmaterial Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I

ISDN-Stromversorgungen Sedlbauer AG Quagliostr.6, 8000 München 90 Tel. 089/62509-0 Fax: 089/62509-19

Reichle + De-Massari GmbH

Rutenbeck-Fernmeldetechnik 5885 Schalksmühle

ISDN-Netzabschlußgerät

für den Basisanschluß

NTBA KRONE Aktiengesellschaft Beeskowdamm

3-11, I Berlin 37

Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I Sedlibauer AG Quagliostr.6, 8000 München 90 Tel. 089/62509-0 Fax: 089/62509-19

ISDN-PC-Adapter (Hard- und Software) Sedibauer AG

ISDN-Telekommunikations-

Anlagen

Philips Kommunikations Industrie AG Vertrieb Kommunikationssysteme Sandstr. 22 - 24 8500 Nürnberg 70 Tel.: 0911/2378-0 Telefonbau Ruske GmbH M &M Spezial-Software-GmbH siehe Anzeige Seite XIV

Isolations-Überwachungsgeräte Peter Lancier GmbH & Co.KG 4400 Münster

Quagliostr.6, 8000 München 90

Tel. 089/62509-0

Fax: 089/62509-19

ISDN-PC-Adapterkarte

(Hard- und Software) KRONE Aktiengesellschaft Beeskowdamm

3-11, I Berlin 37

Sedlbauer AG

Kabel kabelmetal electro GmbH

Postfach 260, 3000 Hannover | SUHNER ELEKTRONIK GMBH

Postfach 1263, 8028 Taufkirchen

Tel.: 089/61201-0 Fax : 089/61201-162

Quagliostr.6, 8000 München 90

Tel. 089/62509-0 Fax: 089/62509-19

ISDN-Prüfgeräte Hewlett-Packard GmbH

6380 Bad Homburg v.d.H. Tel.:0 61 72/16-0

350

Kabelabdecksteine und -hauben KELMAPLAST 4322 Sprockhövel Telefon: 02324/7544

FAX: 02324/74414

KRONE Aktiengesellschaft

Kabelabzweigkästen

Beeskowdamm

Franz Köhler, Betonwerk

Schützenwall 19-23 2000 Norderstedt 1 Tei.-Sa.-Nr.(040)521 708-0 Telefax 040/525 10 21 Mertensstraße 92 1000 Berlin 20 Spandau Tel. (030) 335 60 86 Telefax 030/336 20 38 KRONE Aktiengesellschaft Beeskowdamm 3-11, 1 Berlin 37 Stewing Firmengruppe Barbarastr. 50, 42/0 Dorsten

Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309

Profilstr.6-8, 5800 Hagen

Tel.: 0233 1/957-0 Fax.: 02331/957-110 TACO - Tafel GmbH

Hewlett-Packard GmbH 6380 Bad Homburg v.d.H. Tel.: 061 72/16-0 sebatel Telekommunikationstechnik GmbH,

D-8611

Baunach

Tel.:(09544)680, Fax (09544)4156 manometer Peter Lancier GmbH & Co.KG 4400 Münster

|

Postf. 84, 7300 Esslingen geeignet bei digitalen (ISDN)

und analogen KommunikationsSystemen

Kabelaufteilungsgestelle KRONE Aktiengesellschaft Beeskowdamm 3-11, 1 Berlin 37 Walter Rose GmbH & Co.KG Profilstr.6-8, 5800 Hagen | Tel.: 0233 1/957-0 Fax.: 02331/957-110

Kabeleinziehgeräte Peter Lancier GmbH & Co.KG 4400 Münster Kabelendverschlüsse ANT Nachrichtentechnik GmbH

Gerberstr.33, D-7150 Backnang Telefon: 07191/13-0

kabelmetal electro GmbH

KabelfehlerOrtungsgeräte

Kabelfehlerortungs-

Kabeladerprüfgeräte Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I Walter Rose GmbH & Co.KG

3-11, | Berlin 37

SUHNER ELEKTRONIK GMBH Postfach 1263,8028 Taufkirchen Tel.: 089/61201-0 Fax : 089/61201-162

Postfach 260, 3000 Hannover |

Kabelfehlerortungsmeßgeräte TEKTRONIX GmbH

Colonia Allee 11, 5000 Köln 80

Kabelhalter Peter Lancier GmbH & Co.KG 4400 Münster

Stewing Firmengruppe Barbarastr. 50, 4270 Dorsten Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309

Kabelhalterschienen Stewing Firmengruppe

Barbarastr. 50, 4270 Dorsten

Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309 Kabelkanalformsteine Franz Köhler, Betonwerk Schützenwall 19-23 2000 Norderstedt |

Tel.-Sa.-Nr.(040)521 708-0 Telefax 040/525 10 21 Mertensstraße 92 1000 Berlin 20 Spandau Tel. (030) 335 60 86 Telefax 030/336 20 38

weitere Firmen S. 352

351

Stewing Firmengruppe

Barbarastr. 50, 4270 Dorsten

Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309

Kabelkennzeichnungen KELMAPLAST 4322 Sprockhövel

Telefon: 02324/7544

FAX: 02324/74414 Walter Rose GmbH & Co.KG Profilstr.6-8, 5800 Hagen | Tel.: 0233 1/957-0 Fax.: 0233 1/957-110

Kabellötzelte MASCHINEN UND GERÄTE

3000 Hannover 91, T:(0511)494416

Kabelschacht-

fertigdecken

Franz Köhler, Betonwerk

Schützenwall 19-23 2000 Norderstedt 1 Tel.-Sa.-Nr.(040)521 708-0 Telefax 040/525 10 21 Mertensstraße 92

1000 Berlin 20 Spandau Tel. (030) 335 60 86 Telefax 030/336 20 38 Stewing Firmengruppe

Barbarastr. 50, 4270 Dorsten

Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309

Kabelschachtleitern Peter Lancier GmbH & Co.KG 4400 Münster

MASCHINEN

UND GERÄTE

3000 Hannover 91, T:(0511)494416

Kabelmanagement-Software Reichle + De-Massari GmbH

Kabelpflüge Peter Lancier GmbH & Co.KG

4400 Münster für Kabel und Kunsistoffrohre bis max. 120mm Durchmesser incl.

Glasfaserkabel und Koaxialkabel

Kabelschachtabdeckungen Franz Köhler, Betonwerk

Schützenwall 19-23 2000 Norderstedt I Tel.-Sa.-Nr.(040)521 708-0 Telefax 040/525 10 21

Stewing Firmengruppe Barbarastr. 50, 4270 Dorsten Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309

Kabelschächte Franz Köhler, Betonwerk Schützenwall 19-23 2000 Norderstedt

I

Tel.-Sa.-Nr.(040)521 708-0 Telefax 040/525 10 21 Mertensstraße 92 1000 Berlin 20 Spandau Tel. (030) 335 60 86 Telefax 030/336 20 38 Stewing Firmengruppe Barbarastr. 50, 4270 Dorsten Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309

Mertensstraße 92

1000 Berlin 20 Spandau Tel. (030) 335 60 86 Telefax 030/336 20 38 Stewing Firmengruppe

Barbarasır. 50, 4270 Dorsten

Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309 352

Kabelsuchgeräte 3M Deutschland GmbH Telecom Systeme Carl-Schurz-Str. | 4040 Neuss

I

Telefon (02131) 14-3314

Kabelträger für Labor und Meßwerkstatt REGEL-Technik GmbH Pf.810529,D-7000 Stuttgart 80

Stewing Firmengruppe Barbarastr. 50, 4270 Dorsten Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309

Kabelverzweigergehäuse Kabeltransportgeräte Peter Lancier GmbH 4400 Münster

& Co.KG

Kabeltrassenband

Beeskowdamm

3-11,

I Berlin 37

Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal | Stewing Firmengruppe

Barbarastr. 50, 4270 Dorsten

Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309

KELMAPLAST

4322 Sprockhövel

Telefon: 02324/7544 FAX: 02324/74414

Peter Lancier GmbH & Co.KG 4400 Münster

Kabeltrommeltransportund Verlegewagen Peter Lancier GmbH & Co.KG 4400 Münster

Kabelverzweigersockel Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I Stewing Firmengruppe Barbarastr. 50, 4270 Dorsten Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309 Kabelziehwinden Peter Lancier GmbH & Co.KG 4400 Münster

Kabelverlegung ESSIG Druckluft-Technik

Bamihlstr. 8, 1000 Berlin 20

Tel.(030)3358011,Tx:184612

Fax 3359085, I.P. Bodendurchschlag-Raketen, Rohrrahmen für Stahlrohrvortrieb,

Kabelverlege-Zubehör

Kabelverlegungsgeräte Peter Lancier GmbH 4400 Münster

& Co.KG

ANT Naächrichtentechnik GmbH

Gerberstr.33, D-7150 Backnang

Telefon: 07191/13-0 KRONE Aktiengesellschaft 3-11,

Kartentelefon Landis & Gyr Communications (Deutschland) GmbH

Friesstr. 16 6000 FRANKFURT 60

Telefon (069) 4002-0

Teletex 69907 19,Fax (069)4002391

KathodenstrahlOszillografen,.:

Hewlett-Packard GinbH

6380 Bad Homburg v.d.H. Tel.: 061 72/ 16-0

Kabelverteilungseinrichtungen

Beeskowdamm

KRONE Aktiengesellschaft

I Berlin 37

Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I

Kathodische Korrosionsschutzgeräte Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I Klemmen Quante Aktiengesellschaft

5600 Wuppertal 1

353

Klemmvorrichtungen zum Absperrgestell für Kabelschächte MASCHINEN

Leistungsmesser

UND GERÄTE

3000 Hannover 91,T:(0511)494416

Koaxialkabel ANT Nachrichtentechnik GmbH Gerberstr.33, D-7150 Backnang Telefon: 07191/13-0 kabelmetal electro GmbH Postfach 260, 3000 Hannover

|

Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I SUHNER ELEKTRONIK GMBH Postfach 1263,8028 Taufkirchen Tel.: 089/61201-0 Fax : 089/61201-162 Koax-Meßmittel Hewlett-Packard GmbH 6380 Bad Homburg v.d.H. Tel.:0 61 72/16-0 SPINNER GMBH Erzgiessereistr. 33 8000 München 2 Tel.: 089/1 26 01-0 Koaxschalter u. -Relais SPINNER GMBH Erzgiessereistr. 33 8000 München 2 Tel.: 089/1 26 01-0

KontaktReinigungsmittel E. Lauber 8835 Pleinfeld

(Reinigungsstäbchen für Wählerkontakte)

Kopfhörer Sennheiser electronic KG 3002 Wedemark

T.05 130/600-0,Fax 05130/6312 KVz-Zelte MASCHINEN

UND GERÄTE

3000 Hannover 91,T:(0511)494416

354

ROHDE & SCHWARZ, München Siemens AG Kommunikationsmeßtechnik Tel.: 089/41 11-2439 Fax : 089/4111-2458

Lötdampf-Absorber Distelkamp-Electronic Morlauterer Str. 101 6750 Kaiserslautern Tel.(0631)78319,Fax (0631)78399

LWL-Meßsgeräte Hewlett-Packard GmbH 6380 Bad Homburg v.d.H. Tel.: 061 72/ 16-0 Siemens AG Kommunikationsmeßtechnik Tel.: 089/411 1-2439

Fax : 089/4111-2458 TS-Optoelectronic GmbH

8 München 22, Widenmayerstr.50

Tel.(089) 227373, Fax 227376 WANDEL & GOLTERMANN

LWL-Steckverbinder ANT Nachrichtentechnik GmbH Gerberstr.33, D-7150 Backnang Telefon: 07191/13-0 kabelmetal electro GmbH Postfach 260, 3000 Hannover 1 SUHNER ELEKTRONIK GMBH Postfach 1263,8028 Taufkirchen Tel.: 089/61201-0 Fax : 089/61201-162 LWL-Steckverbinder und Meßmittel 3M Deutschland GmbH Telecom Systeme Carl-Schurz-Str. 1 4040 Neuss | Telefon (02131) 14-3314 Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal 1 SPINNER GMBH Erzgiessereistr. 33 8000 München 2 Tel.: 089/1 26 01-0

Mehrfachbuchschwingen

Meßsender

MASCHINEN

ROHDE

UND GERÄTE

3000 Hannover 91,T:(0511)494416

Mikrofone

Meßautomaten ROHDE

Sennheiser electronic KG

& SCHWARZ,München

Meßbrücken ROHDE

& SCHW ARZ,München

Meßgeneratoren ROHDE & SCHWARZ, München

3M Deutschland GmbH Carl-Schurz-Str.

1

4040 Neuss | Telefon (02131) 14-3314 Hewlett-Packard GmbH 6380 Bad Homburg v.d.H. Tel.:061 72/16-0 Peter Lancier GmbH 4400 Münster

3002 Wedemark T.05 130/600-0,Fax 05130/6312

Mikroprozessorgesteuerte Meldesyst. f. pneumat. überwachte Nachr.Kabel Peter Lancier GmbH & Co.KG 4400 Münster

Mobilfunk-Meßtechnik

Meßsgeräte Telecom Systeme

& SCHWARZ,München

& Co.KG

für pneum. Fehlerortung ROHDE & SCHWARZ,München

Siemens AG Kommunikationsmeßtechnik

Tel.: 089/4111-2439 Fax : 089/41 11-2458 TEKTRONIX GmbH Colonia Allee 11, 5000 Köln 80 OSKAR VIERLING GmbH + Co. KG Pf. 1165, 8553 Ebermannstadt

T.(09194)97-0 Fax (09194)97-100 Meßinstrumente TEKTRONIX GmbH Colonia Allee 11, 5000 Köln 80

Meßschnur-Aufhängeelemente REGEL-Technik GmbH Pf.810529,D-7000 Stuttgart 80

ROHDE

& SCHWARZ,München

Montagezelte (City-Tent) MASCHINEN

UND GERÄTE

3000 Hannover 91,T:(0511)4944 16

Münzfernsprecher Landis & Gyr Communications (Deutschland) GmbH

Friesstr. 16 6000 FRANKFURT 60 Telefon (069) 4002-0 Teletex 69907 19,Fax (069)4002391

Nachrichtentechn. Zubehör Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I Stewing Firmengruppe

Barbarastr. 50, 4270 Dorsten

Tel.(02362)28-0, Tx. 829714 Fax 28309 OSKAR VIERLING GmbH + Co. KG Pf. 1165, 8553 Ebermannstadt T.(09194)97-0 Fax (09194)97-100 Nachrüstsätze für Verteilerkasten MASCHINEN UND GERÄTE

3000 Hannover 91,T:(0511)494416

355

Nebenstellen-Anlagen

(Fernsprech-) Philips Kommunikations Industrie AG Vertrieb Kommunikationssysteme Sandstr. 22 - 24 8500 Nürnberg 70 Tel.: 091 1/2378-0 Telefonbau Ruske GmbH M&M Spezial-Software-GmbH siehe Anzeige Seite XIV

Hewlett-Packard GmbH

6380 Bad Homburg v.d.H. Tel.: 061 72/16-0 Siemens AG

+ Co. KG

Pf. 1165, 8553 Ebermannstadt T.(09194)97-0 Fax (09194)97-100 WANDEL & GOLTERMANN

ANT Nachrichtentechnik GmbH Gerberstr.33, D-7150 Backnang

|

Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I TEKTRONIX GmbH

PCM-Muffen ANT Nachrichtentechnik GmbH

Gerberstr.33, D-7150 Backnang

Telefon: 07191/13-0

Pegelbildgeräte Siemens AG

Kommunikationsmeßtechnik

Colonia Allee 11, 5000 Köln 80

Ortungsband

Tel.: 089/41 11-2439 Fax : 089/41 11-2458

Pegelmesser

KELMAPLAST 4322 Sprockhövel Telefon: 02324/7544 FAX: 02324/74414

ROHDE & SCHWARZ, München WANDEL & GOLTERMANN

Pegelsender

Oszillografen TEKTRONIX GmbH

Colonia Allee I 1, 5000 Köln 80

ROHDE & SCHWARZ, München WANDEL & GOLTERMANN

Prüfgeräte

Parabolantennen für Richtfunkanlagen

356

|

PCM-Meßgeräte

GmbH

Optische Nachrichtentechnik

kabelmetal electro GmbH Postfach 260, 3000 Hannover

Postfach 260, 3000 Hannover

Kommunikationsmeßtechnik

Hewlett-Packard GmbH 6380 Bad Homburg v.d.H. Tel.:0 61 72/16-0 WANDEL & GOLTERMANN

Postfach 260, 3000 Hannover

Satellitenempfang

kabelmetal electro GmbH

Tel.: 089/41 11-2439 Fax : 089/4111-2458 OSKAR VIERLING

Optische NachrichtenMeßgeräte

Telefon: 07191/13-0 kabelmetal electro GmbH

Parabolantennen für

OSKAR VIERLING GmbH + Co. KG |

Pf. 1165, 8553 Ebermannstadt

T.(09194)97-0 Fax (09194)97-100

Pupinspulen und Ergänzungsnetzwerkkästen

Schraub-Klemmuffen ANT Nachrichtentechnik GmbH

Gerberstr.33, D-7150 Backnang Telefon: 07191/13-0

ANT Nachrichtentechnik GmbH Gerberstr.33, D-7150 Backnang

kabelmetal electro GmbH

Rangierverteiler

Quante Aktiengesellschaft 5600 Wuppertal I

Telefon: 07191/13-0

Reichle + De-Massari GmbH

ANT Nachrichtentechnik GmbH Gerberstr.33, D-7150 Backnang

ROHDE & SCHW ARZ,München

Telefon: 07191/13-0

kabelmetal eleciro GmbH

Richtfunkgeräte Nachrichtentechnik GmbH

Gerberstr.33, D-7150 Backnang Telefon: 07191/13-0

Ringkern-Übertrager Sedlbauer AG Quagliostr.6, 8000 München 90 Tel. 089/62509-0 Fax: 089/62509-19

Kabellötzelte MASCHINEN UND GERÄTE

3000 Hannover 91,T:(0511)494416

Rundfunk-Verstärker und -Einrichtungen ROHDE & SCHW ARZ,München THOMSON BAUELEMENTE 8000 München 70,T.089/7879-0 Satellitenkommunikation ANT Nachrichtentechnik GmbH Gerberstr.33, D-7150 Backnang Telefon: 07191/13-0

Postfach 260, 3000 Hannover

Schnittstellen-Meßgeräte WANDEL

& GOLTERMANN

Postfach 260, 3000 Hannover 1 SUHNER ELEKTRONIK GMBH Postfach 1263,8028 Taufkirchen Tel.: 089/61201-0 Fax : 089/61201-162

Schutzkästen gegen Fremdeingriffe Rutenbeck-Fernmeldetechnik 5885 Schalksmühle

Rohrbögen für

Schaltdrähte und -kabel kabelmetal electro GmbH

|

Schrumpfmuffen

Registriergeräte

ANT

Postfach 260, 3000 Hannover

Seekabel Nordd. Seekabelwerke AG

Postf. 1464,2890 Nordenham

Senderöhren THOMSON BAUELEMENTE 8000 München 70 T.089/7879-0

Signalgeneratoren Hewlett-Packard GmbH

6380 Bad Homburg v.d.H. Tel.: 061 72/16-0 ROHDE & SCHWARZ,München

Signalgeräte |

FERNSIG Fahrenberg 6, 4300 Essen 15 akustische und optische, (Ex), (Sch); in Verbindung mit

Fernsprechern

357

Sonderwerkzeuge MASCHINEN UND GERÄTE

Straßenabsperrgeräte

Spannungsmesser

Stromversorgungsgeräte

3000 Hannover 91,T:(0511)494416

MASCHINEN UND GERÄTE 3000 Hannover 91,T:(0511)494416

und Anlagen für die Fernmeldetechnik

ROHDE & SCHWARZ,München

Gustav Klein GmbH & Co KG Elektro-Geräte-Bau,Postf.12 48

Sprechgarnituren Sennheiser electronic KG

8920 Schongau Tel. 0886 1/209-0

3002 Wedemark

T.05130/600-0,Fax 05130/6312

Fax 0886 1/209-180

Sedibauer AG Quagliostr.6, 8000 München 90

Tel. 089/62509-0 Fax: 089/62509-19

Sprechkapseln für Fernsprechapparate FERNSIG Fahrenberg 6, 4300 Essen 15 auch für aktive Sprechschaltungen (grau)

Systemgestelle in metrischer Bauweise Sedibauer AG

Quagliostr.6, 8000 München 90

Tel. 089/62509-0 Fax: 089/62509-19

Stadtfunkrufanlagen ROHDE & SCHWARZ,München

Systemkabel

Stahlwellmantelkabel

kabelmetal electro GmbH

kabelmetal electro GmbH

Postfach 260, 3000 Hannover |

Postfach 260, 3000 Hannover

|

SUHNER ELEKTRONIK GMBH

Postfach 1263,8028 Taufkirchen

Tel.: 089/61201-0 Fax : 089/61201-162

Starkstromkabel kabelmetal electro GmbH Postfach 260, 3000 Hannover

Stecker kabelmetal electro GmbH

Postfach 260, 3000 Hannover

|

Sedlbauer AG Quagliostr.6, 8000 München 90 |

Steckverbinder ANT Nachrichtentechnik GmbH

Gerberstr.33, D-7150 Backnang Telefon: 07191/13-0

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DFKG Deutsche Fernkabel-Gesellschaft mbH, Rastatt .. 3M Deutschland GmbH, Neuss .........222ccccccccnn:

FERNSIG Fernsprech- und Signalbau GmbH & Co. KG, Essen .. FUBA, Hans Kolbe & Co., Bad Salzdetfurth .....................

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Kabelmetal electro GmbH, Hannover .........2.222ccceceeeenenn ke Kommunikations-Elektronik GmbH & Co., Hannover ........ Franz Köhler Betonwerk, Norderstedt .........2222cccceeccsssn. Berlin

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364

.................2...2.20..

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