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Hans Breidler- 1 - d_dfntagung.ppt06/98 Johann Breidler Systemstrategie Siemens Nixdorf 12. DFN-Arbeitstagung über Kommunikationsnetze Netze nach der Jahrtausendwende.

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1 Hans Breidler- 1 - d_dfntagung.ppt06/98 Johann Breidler Systemstrategie Siemens Nixdorf 12. DFN-Arbeitstagung über Kommunikationsnetze Netze nach der Jahrtausendwende - Visionen für die Zukunft -

2 Hans Breidler- 2 - d_dfntagung.ppt06/98 Netze nach der Jahrtausendwende - Visionen für die Zukunft - Globale Trends Netzinfrastruktur Konvergenz von I- & K-Technologie Nutzerszenarien 2005

3 Hans Breidler- 3 - d_dfntagung.ppt06/98 Globale Trends Globale Informations-Infrastruktur: Ein Netz von Netzen PBX ISDN Host-Netze Services Intranet LMDS xDSL PLC Mobil Telefon GSM/ UMTS DECT LAN Internet Core Network (Backbone) Services Netz-Mgmt. Services Zuhause Büro Zuhause Mobil Büro ATM, SDH, etc. TV-Kabel

4 Hans Breidler- 4 - d_dfntagung.ppt06/98 Globale Trends Heterogenität der Netze ist kein Hindernis mehr TCP/IP überall: Vereinheitlichung des Transportprotokolls Alle Netztypen können Internet-Protokolle transportieren (ISDN, Modem, ATM, SDH, Satelliten, TV-Kabel, Stromleitungen, Funk, GSM, xDSL, DECT, UMTS,...). Ethernet hat sich in der Büroumgebung durchgesetzt (100 und 1000 Mbps). Drahtlose und leitungsgebundene Netze stehen im Wettbewerb. Gatewaytechnologien gestatten den Zusammenschluß unterschiedlicher Teilnetze zu einer Globalen Informations- Infrastruktur. Starke Zunahme der Übertragungsbandbreiten und der Durchsatz- leistung der Switches und Router. Folge Neue Dienste können sich auf eine weltweite Verfügbarkeit von leistungsfähigen TCP/IP-Netzen verlassen.

5 Hans Breidler- 5 - d_dfntagung.ppt06/98 Servernetz Globale Trends Skalierbare Intelligenz am Arbeitsplatz Core Network (Backbone) PBX ISDN Host-Netze Intranet LMDS xDSL PLC Zugangsnetz Telefon GSM/ UMTS DECT LAN Internet Services

6 Hans Breidler- 6 - d_dfntagung.ppt06/98 Service-Netz Globale Trends Integration von Informations-, Kommunikations- und Infrastrukturdiensten Core Network (Backbone) PBX ISDN Host-Netze Services Intranet LMDS xDSL PLC Zugangsnetz Telefon GSM/ UMTS DECT LAN Internet Services Mobil Büro Zuhause IT-Services Kommunikations- Services Gebäude technische Anlagen

7 Hans Breidler- 7 - d_dfntagung.ppt06/98 Quelle: ÖN MD Globale PCS Versorgung durch Satelliten Der größte Teil der WANs (Worldwide Area Networks) be- steht aus breitban- diger Glasfasertech- nologie ATM Netzwerke ermög- lichen eine weltweite Geschäftskommunikation Zellulare und drahtlose Dienste in speziellen Regionen Netze auf Kupfer- doppelader Basis mit xDSL-Technologie versorgen private Haushalte mit hoher Bandbreite Daten-, Kabel TV- und Stromnetze werden ein Teil vom weltweiten Netzwerk Globale Trends: Jahr 2005: Das Internet ein Netzwerk von Netzwerken

8 Hans Breidler- 8 - d_dfntagung.ppt06/98 Globale Trends Nutzungstrends Electronic Commerce gewinnt an Fahrt Geschäftsprozesse verlagern sich in das Internet (Business to Business). Durch neue Endgeräte und maßgeschneiderte Dienste wird die private Nutzung stark wachsen (Consumer to Business). Werben um das Informations- und Kommunikationsbudget durch unterschiedliche Diensteanbieter über unterschiedliche Zugangswege (Kabel, Satellit,...) Multimedia Kommunikation wird zur normalen Gewohnheit Nutzerschnittstellen passen sich immer mehr den menschlichen Gewohnheiten an. Beispiele: Spracheingabe, Gestik, Biometrie

9 Hans Breidler- 9 - d_dfntagung.ppt06/98 Globale Trends E-Commerce % p.a Datenvolumen im Internet (Transferred Tbytes/month) Q: ÖN BN Geschäfte über E-Commerce im Jahr 2001: 220 Mrd. $ Business to Consumer 20%, Business to Business 80% Cisco verkauft 1997 für $7 Millionen pro Tag Waren über das Internet US-Behörden erwarten sich durch E-Commerce-Einsatz in der Beschaffung eine Verkürzung der Prozessdurchlaufzeiten um 60% Datenvolumen im Internet nimmt dramatisch zu Q: IDC 97 E-Commerce-Volumen in Mrd$

10 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Globale Trends Der Markt für Dienste und Anwendungen explodiert Source: ÖN MD Zeit Kommunikationsdienste TELEX CATV Fax Pager Interaktives Fernsehen Virtual Reality-Dienste Globaler Mobilfunk Electron. Breitband Internet Video-on-demand Neue Info- Services Btx E-Cash Kaufhaus

11 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Biometrische Nutzer-Authentifizierung Biometrische Merkmale sind kaum veränderlich und unverlierbar TechnikKompetenzVerfügbarkeit SignCard Strichbasierte dyn. Schriftmerkmale mit Adaption Algorithmen Software Unterschriftsdaten Software lizenzierbar Anwenderberatung VoiceKey Textabhängige Sprecher- identifikation Algorithmen Software Sprachdaten Feldversuch Anwenderberatung FingerTip Kapazitive Abtastung Bildaufbereitung Minutien-Vergleich Evaluierung Anwendung erste Technologiemuster FaceCheck Video-Bildverarbeitung Elastic Matching Gabor-Filter / Wavelets Evaluierung Anwendung Testgeräte

12 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Infrastruktur: Backbones Gigabits im Überfluß Gbit/s TDM 25 Tbit/s limit of single mode cable Erhöhung der verfügbaren Bandbreite durch WDM (Wave- length Division Multiplexing) Techniken. Große Bandbreitenreserven Preise pro Mbit fallen stark. Time Division Multiplexing Q: ÖN WDM Bandbreite Wave-length Division Multiplexing

13 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Infrastruktur: Backbones Zugang zu den Bandbreiten Carrier nGbit/s local ISP n Mbit/s 0,1 - n Mbit/s Das Nadelöhr ist heute das letzte Stück zum Konsumenten (Last Mile). Neue Zugangstechniken bringen auch Bandbreiten von mehreren Mbit/s innerhalb der nächsten 5 Jahre zum Konsumenten (Kupferdoppelader, TV-Kabel, Funk). Internationale Backbones nTbits/s Firmen Konsument

14 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Infrastruktur Last Mile Szenario: Technologien Downstream Connection (Kbps) Upstream Connection (Kbps) GSM Telephonie ADSL LMDS Fiber Cable Modem Entertainment Multimedia Market VDSL Business Multimedia Markt Der Geschäftssektor ImUnterhaltungsbereich (incl. Onlinedienste): asymmetrische Techniken Coax Cable Modem Rückkanal Telefon ISDN DECT zukünftige Techniken Im Geschäftssektor: symmetrischeTechniken jetzt üblich UMTS/ DECT HDSL Satellit PLC

15 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Telefoninfrastruktur - im Besitz der EVUs kV Stromkabel Communications access unit Haushalte 230 V Niederspannungs PLC PLC Zugangssystem: shared medium für 250 Haushalte Übertragungsrate < 1Mbps PLC zur Überbrückung der letzten Meile: Internet-Zugang, Zähler-Verwaltung Gebäudemanagement, Mehrwertdienst power line modem Strom- zähler Haus-Verkabelung: PLC als inhouse network: home automation, inhouse LAN, Gebäudemanagement Verteilstationen Hauptanwendung: Homeautomation und Datendienste mit mittlerer Bitrate Infrastruktur: Last Mile: Powerline Communication (PLC)

16 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Infrastruktur: Last Mile: drahtlos DECT: Innerhalb kleinster Zellen bis zu 2 Mbit/s LMDS: (Local Multipoint Distribution System): Mikrowellentechnik auf kurzer Entfernung, Zelle 2- 5 Km, 1Gbit/s per Zelle. UMTS: (Universal Mobile Telecommunications System) 2 GHz Band, bis zu 2 Mbit/s innerhalb kleiner Zellen Core Netzwerk Wireless Zugriff Neue bzw. erweiterte Funktechniken schaffen neue Zugangswege zumprivaten Nutzer und neue offene Anwendungen. Beispiele: Durchm. 2-5 km

17 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Infrastruktur: Satelliten: Infrastruktur sofort Orbit: Km Delay: 0,05 s Speed: 2,4 bis 300kbit/s bis 155 Mbit/s (broadband LEO) Appl:Sprache, Daten Orbit: Km Delay: 0,1 s Speed: bis 40 Kbit/s Appl:Sprache, Daten Orbit: Km Delay 0,25 bis 0,5 s Speed: bis 155 Mbit/s Appl: Broadcast, VSAT Punkt zu Punkt Gesamtdurchsatz für Satelliten pro Raumsegment beschränkt (~ 1000 Mbit/S) Low Earth Orbit (LEO) Middle Earth Orbit (MEO) Geosynchronous Earth Orbit (GEO) Mehrere Großprojekte mit über 350 Satelliten bis 2002 in Planung: Iridium: 66 LEOs, 1998 Globalstar: 48 LEOs, 1999 Skybridge: 64 LEOs, 2001 Teledesic: 288 LEOs, 2002 etc.

18 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Q: ÖN MN, UMTS Forum 300' 250' 200' 150' 100' 50' 0' Mobile subscriber Sprache und Daten Multimedia Nutzer, die von Sprache bis Multimedia alles nutzen. In Europa werden in 2010 mehr als 90 Millionen Anwender Multimedia- anwendungen mobil nutzen und erzeugen 50% der Netzbelastung. UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) wird der Nachfolger der GSM-Technik werden Ab 2002 werden die ersten Provider Dienste für UMTS anbieten. Symmetrische Dienste bis 380 Kbit/s, asymmetrische Dienste bis zu 2 Mbit/s. Bis 2005 werden in Europa 200 Millionen mobile Nutzer erwartet Mobile User in Europa (Mio) Infrastruktur: Mobile Netzwerke: von GSM zu UMTS

19 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Infrastruktur: Weiterentwicklung der Internettechnologie Neue Protokolle: IPv6, RTP, RSVP Real Time Traffic Mobile Hosts Security Unlimited Address Space IPv6 RTP RSVP Die Lösung größerer Adressvorrat Skalierbarkeit einer Router-basierten Infrastruktur Transport von Daten in Echtzeit (Sprache, Video) Unterstützung beliebiger Zugangsnetze (mobil) Was fehlt heute ? IPv4 Ab 2000 sanfter Umstieg in die IP v6 Welt. RTP Reale Time Protocol RSVP ReSerVation Protocol

20 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Konvergenz von I&K Technologie Konvergenz bei Endgeräten Konvergenz bei Lösungen Konvergenz bei Netzen PC Telefon TV weltweites Telefon Netz Internet: Netz lokaler Netze Broadcast Netze Geschäfts- anwen- dungen Kommuni- kations anwen- dungen

21 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Konvergenz bei Endgeräten Die Endgerätewelt wird vielfältig Unterschiedliche Nutzerbedürfnisse - im Unternehmen - zuhause - unterwegs Bedürfnis nach natürlichen - multimedialen - Kommunikationsformen spezifisches Diensteangebot und wachsendes Nutzungsbedürfnis Die PC-Technologie hält Einzug in alle Endgeräte Telefon - Fernsehen - PC wachsen (technologisch) zusammen Alle Endgeräte können Informations- und Kommunikationsdienste erreichen ein multimedialer PC kann die Leistungsmerkmale eines PBX-Server nutzen ein Telefon schafft Zugang zu Informationsdiensten (Transaktionsdiensten, E-Commerce) Informations- und Kommunikationsdienste können integriert zusammenarbeiten

22 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Telefonemultimedialer Netz-PC Mobile Systeme Display Telefon komfortabel telefonieren Bankdienste Reservierungen Video Telefon Videophone Einkaufsdienste PC-Funktionalität Komforttelefon Videophone Telefonmanagement Software-Verteilung/ -Administration Mobile Communicator Mobil Telefonieren Personal Information Management , Fax Web-Dienste TV-Centric Systeme Fernsehen / TV- Manager Spiele Katalog/ Bestelldienste Einkaufsdienste Videophone Filme nach Wunsch Videorecorder Die Arbeitsplatzwelt wird vielfältig Satellit Kabel

23 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Anwendungen: Komforttelefon, Fax, Anrufbeantworter, Adressbuch, WWW-Browser, , Home-Banking DECT Mobilteil (drahtlos) Großer LCD Touch Screen ( ) Smart Card Reader: E-cash, Authentifikation Tastatur/ Stifteingabe Erweiterbarkeit PCMCIA (Speicher, Applikations-SW), Drucker-Interface, Serial I/O Online-Terminal Leistungsmerkmale

24 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Personal Intelligent Communicator (PIC) Leistungsmerkmale Mobiles Endgerät für -Daten- und Sprach- kommunikation -Informationsmanagement Eigenschaften -Hochauflösendes Display -Eingabe via Stift/Tastatur -Datenaustausch und Anwen- dungssynchronisation mit PC -Persönliches Informations- management: Kalender, Adressen, Notizen -Kommunikation über GSM : , Fax, Internet -Zugriff auf Mehrwert-Dienste Offene Plattform -Standard-Betriebssystem: WindowsCE -Third party Anwendungen (Vertikalisierung)

25 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Konvergenz von Informations- und Kommunikationsanwendungen Getrieben durch die zunehmend digitale Darstellung aller Arten von Information: Sprache, Daten, Bild, Video Gleiche Transportkanäle für alle Arten von Information: asynchrone Information (Daten, Bild), synchrone Information (Sprache, Video) Unterschied: QoS: Übertragungsleistung, Güte,... Informations- und Kommunikationsdienste können integriert zusammenarbeiten Web Call Center Verbund von Mail-Systemen (IT) und Voice/ Fax-Servern (IK) Business TV Vereinheitlichung bei Servertechnologien für Informations- und Kommunikationsanwendungen

26 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Gleiche Transportkanäle für isochrone und asynchrone Information Voice Data Ethernet,... DECT, GSM,... PBX LAN Switched Ethernet vor nach Multimedia Information DECT UMTS ISDN ADSL..., ISDN

27 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Web Call Center Intranet/Internet IT-Server PBX TK-Netz Need a Call CTI 1 Nutzer- arbeitsplatz I & K-Server Intranet/Internet oder später Internet Telefonie Call Center

28 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Business TV Sendezentrum Media-Server - Video/Audio - Datenübertragung - Video on Demand Studio Arbeitsplatz mit MPEG Karte - Video/Audio - Datenübertragung - Video on Demand Live WAN LAN Wiederholung Rückkanal ISDN, Telefon Nachproduktion Live Call Center Internet

29 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Konvergenz bei Netzen leistungsfähige Gateways verbinden unterschiedliche Teilnetze ein weltweites logisches Netz auf IP-Basis neue Anwendungen und Dienste können sich auf ein weltweites leistungsfähiges IP-Netz abstützen Die zukünftige Informations- und Kommunkations- Infrastruktur ist ein Netz von Netzen Internet Netz von lokalen Netzen weltumspannendes Telefonnetz Broadcast Netze

30 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Zentrale Set-Top Box Digitale Übertragung Rückkanal Telefon Rückkanal über Satellit Konvergenz bei Netzen Internet Intranet Multicast Router Multicast Router Sendenetz Sender Subscriber Satellitennetze werden Teil des Internet Internet/ Intranet wird durch Multicasting sendefähig Außen- stellen

31 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Szenario 2005: Multimodaler Arbeitsplatz Integration aller benötigten Kommunikations- und IT-Einrichtungen: Telefon, Fax, PC, Internet,... Einstellung auf den Benutzer durch biometrische Personenerkennung Bedienung multimodal über Sprache für Kommandos und Diktieren sowie Gesten Ausgabe multimedial mit Projektion und Text- generierung / Sprachsynthese Im Büro volle Funktionalität, aber nur temporärer Platzbedarf Im Leitstand flexible und reichhaltige Interaktion, dabei robust und platzsparend Am Gerät skalierbar, steril, unverwüstlich Im Büro volle Funktionalität, aber nur temporärer Platzbedarf Im Leitstand flexible und reichhaltige Interaktion, dabei robust und platzsparend Am Gerät skalierbar, steril, unverwüstlich

32 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Szenario 2005: Intelligentes Haus Q: Siemens AG ZT, Coates & Jarratt) Arbeiten zuhause Sicherheits- mangement interaktiver Flachbild- schirm: Unterhaltung, Video Lagermanagement Geräte-Fernsteuerung Gesundheits- überwachung Energie- management Umweltdaten Sensor

33 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Szenario 2005: Vernetztes Fahrzeug Informationskonsole als elektrische Landkarte, Bildtelefon und Display für Kundendaten Fahrzeuginternes Netz kommuni- ziert mit dem Firmennetz und dem Autobahnbetreiber Intelligente Verkehrszeichen, Ampeln und Sensoren tauschen Daten mit den Fahrzeugen aus Verkehrsmanagementsysteme haben Zugriff auf relevante Fahr- zeugdaten Informationskonsole als elektrische Landkarte, Bildtelefon und Display für Kundendaten Fahrzeuginternes Netz kommuni- ziert mit dem Firmennetz und dem Autobahnbetreiber Intelligente Verkehrszeichen, Ampeln und Sensoren tauschen Daten mit den Fahrzeugen aus Verkehrsmanagementsysteme haben Zugriff auf relevante Fahr- zeugdaten Q: Siemens AG ZT, Coates & Jarratt)

34 Hans Breidler d_dfntagung.ppt06/98 Szenario 2005: Das tägliche Leben wird sich stark verändern Zugang zu nahezu allen Informationen Intelligent Agents Informations- überflutung 500 TV-Kanäle Video-Spiele Video-on-demand pay-per-view Tele- Shopping Persönliche KommunikationInformationsverfügbarkeit Unterhaltung Videospiele Intelligent Entertainment Neue ChancenUnterhaltung Neue Benutzer- oberfläche Personal digital assistant Globale Erreichbarkeit 3 - D - V ide o - c o m m un i c a t i o n Tele- Learning Teleworking: Zusammenführen von Leben und Arbeiten Notfall- dienste ii Tele-Visit


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