All rights reserved © 2005, Alcatel Zukünftige Netzarchitekturen - Reorganisation der Daten in den Mobilnetzen Dr. Stephan Rupp.

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1 All rights reserved © 2005, Alcatel Zukünftige Netzarchitekturen - Reorganisation der Daten in den Mobilnetzen Dr. Stephan Rupp

2 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Zukünftige Netzarchitekturen Die Grenzen der Nachrichtentechnik: Heimnetze > Herausforderungen > Lösungsansätze Reorganisation der Daten in den Mobilnetzen > Probleme beim Netzdesign mit bisherigen Methoden > alternative Lösungsansätze Ausblick

3 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Die Grenzen der Nachrichtentechnik: Heimnetze Zusammenspiel ? Konfigurationsmanagement ?

4 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Herausforderungen in Heimnetzen Mehr Intelligenz und Individualität in jedem Gerät. Wer kümmert sich um: Konfigurationsmöglichkeiten? Sicherheit vor Eingriffen, Belästigung und bösartiger Software? Software-Updates und Back-Ups? Model Personal Computer: Jede Menge CD-ROMs & Software aus dem Internet Zettelwirtschaft für Seriennummern, Schlüssel und Passwörter Intranet mit professioneller Systemadministration Modell Heimnetz: Selbstorganisation Konfigurationsmanagement als Dienstleistung

5 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Lösungsansätze: Protokolle? Davon gibt es bereits mehr als genug! Diversität ist ein Fakt. Ad-Hoc Multi-Hop bringt uns auch nicht weiter. Hier sind andere Methoden gefragt.

6 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Lösungsansätze: Selbstorganisation Netzorganisation auf Anwendungsebene: verteilte Kommunikation über unterschiedliche Schnittstellen Angebot und Nachfrage an Diensten regeln sich dynamisch Kennzeichnungssysteme und Meta-Information (Was bin ich?, Was kann ich?, Wie spricht man mich an?) Lokale Netze (persönliche Netze, Gebäudenetze) nutzen Residential Gateways zur Anbindung von Angeboten aus Weitverkehrsnetzen Heute verfügbare Technologien: Universal Plug and Play, JXTA, Bluetooth: Service Discovery OSGi: Export und Import von Diensten; Konfigurations-management, Residential Gateways Mobiltelefone und PDAs: Control Points

7 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Beispiel: Diversität von Schnittstellen und Import und Export von Diensten OSGi Framework Service Registry UPnP Device Import UPnP Devices 1 Export UPnP Devices 2 OSGi WorldUPnP World 1. Discover 3. Register 2. Instantiate UPnP device as OSGi service 1. Register 2. Export UPnP Device UPNP Base Driver UPNP Base Driver UPNP Device JXTA Device JXTA Device WAN Service Inventory Service Inventory

8 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Beispiel: Angebot und Nachfrage regeln sich dynamisch Entity Adv. Advertisement (Angebote): Module Inhalte Endpunkte Inventory Module: Services Applikationen Inhalte EntityID Endpunkte für die Kommunikation Cache mit internen Einträgen über andere Entities Inventory: Cache mit öffentlichen Einträgen über andere Entities

9 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Beispiel: Benutzerprofile und Geräteprofile Benutzerprofil z.B. Mobilfunkkunde Nutzer und beanspruchte Dienste Geräteprofil dem Benutzerprofil assoziiert beschreibt Gerät, Hersteller, Hardware und Softwarestand Kennzeichnungssystem Semantische Daten Metadaten Ort, Zugriff, Dienstbeschreibung Nutzer Geräte Gerät HWFWSW

10 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Beispiel: Angebot weiterer Dienstleistungen Nutzer und Geräte Identity Provider Geräte & Software (Hersteller, ASP) Service Semantisches Modell: Bedeutungen für Kennzeichnungssystem und Schema- Transformation Meta-Information: Objektreferenzen, Inventory ?

11 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Beispiel: Rollen für Dienstleistungen Verteilung der Rollen Nutzer: verwendet Geräte und nimmt Dienstleistungen in Anspruch (Vertragspartner z.B. für Konfigurationsmanagement) Identity Provider: überprüft Identitäten (Ist dieses Gerät bei diesem Kunden eingetragen?, Ist dieser Servicetechniker authorisiert?, Passt diese Software auf das Gerät?,...) Gerätehersteller bzw. ASP: Pflege von Softwareständen für Geräte und ggf. Remote Configuration bzw. Remote Updates Service: vertragliche Betreuung des Kunden und ggf. Leistungen vor Ort Benötigt werden ein gültiges Kennzeichnungssystem Netzinfrastruktur (Inventories, Authentisierung, Sicherheit).

12 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Meta-Information und semantische Modelle Meta-Information: Wo findet sich was? Wie lassen sich Informationen abfragen? z.B. Web-Services (UDDI/Inventory und WSDL) Semantische Modelle: Information wird sichtbar (vorher in Anwendungen eingeschlossen) Wer benutzt Information? Was wird benötigt? Wie wird Information benutzt? Welche Begriffe werden verwendet? Ermöglicht Design zusammen mit dem Kunden Welche Datenbestände werden verwendet und wie kombiniert? Wie werden Ergebnisse abgelegt und dargestellt?

13 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Zukünftige Netzarchitekturen Die Grenzen der Nachrichtentechnik: Heimnetze > Herausforderungen > Lösungsansätze Reorganisation der Daten in den Mobilnetzen > Probleme beim Netzdesign mit bisherigen Methoden > alternative Lösungsansätze Ausblick

14 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Heutige Mobilnetze Jeder Funktion ein eigenes Netzelement.

15 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Die Problemzonen beim heutigen Netzdesign Keine Zukunft! Gc#3 C#4 Iu#19 D#17 Spezialisierte Netzelemente Spezialisierte Protokolle Teilnehmerdaten in den Netzelemen- ten vergraben geschlossene Gesellschaft ein Netz für jeden Dienst zu komplex zu teuer

16 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Der bisherige Lösungsansatz: Funktionen und Protokolle Der Kunde Billing CSE HSSCRM CC Marketing Verstreute und versteckte Information

17 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Ein neuer Lösungsansatz: Die Reorganisation der Daten Billing CSE HSS CRM CC Konsolidierung der Kundendaten Das KUNDENPROFIL Marketing

18 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Die Vorteile der Konsolidierung Resourcen sind unabhängig von einander leichter zu skalieren: Rechenleistung (Computing) für Anwendungen Speicher (Storage, Back-Ups, Redundanz, Replikation) Verbindungen über schnelle Netze Bessere Entkopplung der Systeme für Anwendungen und für den administrativen Betrieb. Weniger Systemvielfalt durch Technologien von der Stange (z.B. Hardware für Rechner bzw. Speicher). Integration in bestehende Systeme unter Verwendung semantischer Modelle (für Schema-Transformationen, Schema-Evolution und Benutzerschnittstellen).

19 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Konsolidierung der Daten in einem intelligenten Speichernetz HLR1HLR2HLRn SCPnSCP1SCP2 Voice Mail Video Mail E-Mail SMS Voice Mail Intelligent Storage System HLR SCP Video Mail E-Mail SMS HLR: Home Location Register SCP: Service Control Point SMS: Short Message Service

20 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Applications Die Umgebung des Intelligenten Speichernetzes (ISS) Multiple of instances per application Business Plane / Non-RT Applications Business Plane / Non-RT Applications CCBS CRM SAP Common Storage Common Storage Management OAM Plane high-speed real time access HLR SCP Multiple of instances per application MMS Telcom Real Time Applications Telcom Real Time Applications ISS

21 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Der Aufbau des Intelligenten Speichernetzes SAN Site 1Site 2 Layer 1 Fibre Channel Database Server LAN Database Server LAN WAN Layer 2 Database Server Database Server Appl. Logic 1 e.g. HLR Appl. Logic xAppl. Logic 1 e.g. HLR Appl. Logic x Signaling Network (SS7, SIGTRAN) Layer 3 WAN Fibre Channel DWDM Dark FiberSDH

22 All rights reserved © 2005, Alcatel Page ISS Prototyp im Labor

23 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Konsequenzen für Anwendungen HLR SCPMNP Core Net SAN Intelligent Storage System Intelligent storage logicComputing Anwendungen sind auf Service Logic reduziert (Redundanz ist Sache des Speichernetzes); Zugang zu allen Kundendaten; Load Sharing; Leichte Skalierbarkeit; Leichte Einführung neuer Dienste; Ermöglicht gemeinsame Nutzung der Hardware zwischen den Anwendungen (Grid);Storage

24 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Das Innenleben des Intelligenten Speichernetzes … Semantic Engine Data Model Conversion Rules WS, SOAP CORBA LDAP Protocol Handler other Protocols Data models AdministrationDataless Applications GUIOSSHLRMMSVideo mail Data Handler ISS internal dynamic Data Model Data Base Servers ISS Design Tool

25 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Die Technik der Netze Eigenschaften von TK-Netzen: > hohe Teilnehmerzahl (100 Millionen) > hohe Performanz (Reaktionszeiten < 50 ms) > hohe Systemverfügbarkeit (kein Wartungsfenster) > mittleres Datenvolumen (5 kBytes pro Teilnehmer) > mittlere Transaktionslast (2 Transaktionen pro Teilnehmer in der Busy Hour) Durch Spezialisierung konventioneller IT-Technik realisierbar.

26 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Zukünftige Netzarchitekturen Die Grenzen der Nachrichtentechnik: Heimnetze > Herausforderungen > Lösungsansätze Reorganisation der Daten in den Mobilnetzen > Probleme beim Netzdesign mit bisherigen Methoden > alternative Lösungsansätze Ausblick

27 All rights reserved © 2005, Alcatel Page Ausblick Konvergenz der Netze = Konvergenz der Daten Methoden und Technologien der IT greifen auch in der Telekommunikation. Es gilt komplexe Probleme zu lösen. Der Einsatz für solche Lösungen geeigneter Methoden und Technologien erfordern die enge Kooperation von Informationstechnik und Nachrichtentechnik. Gefragt ist Lösungskompetenz.

28 All rights reserved © 2005, Alcatel Page www.alcatel.com Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen?