WHITE PAPER ALL-IP - T-SYSTEMS
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White Paper All-IP
White Paper All-IP
Inhalt
1. Einleitung 4
2. All-IP zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit 5
3. Technologische Aspekte und Architektur 10
4. Sprachkommunikation im Next Generation Network 15
5. Datenkommunikation im Next Generation Network 20
6. Top-Handlungsempfehlungen 23
7. Abkürzungen 24
8. Abbildungsverzeichnis 25
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1. Einleitung
Eine Infrastruktur für alle Kommunikationsaufgaben
Damit sich Wirtschaft und Gesellschaft im digitalen Zeitalter gut
entwickeln können, ist eine neue, leistungsstarke Kommunikations-
infrastruktur erforderlich. Denn in nur wenigen Jahren, sind die
Anforderungen an die vorhandenen Sprach- und Datennetze enorm
gestiegen. Infolgedessen können die Netze mittel- und langfristig
funktional wie auch unter wirtschaftlichen Aspekten nicht mehr
mithalten.
Was ist geschehen? Im Zeitraffer: Zu Beginn der 1980er Jahre stand das
Wirtschaftsleben unter dem Einfluss der aufblühenden Computer-
industrie. Erstmals nutzten Unternehmen zunehmend EDV-basierte
Systeme, um Prozesse in Entwicklung, Fertigung und Verwaltung
teilweise zu automatisieren. Um den Austausch zwischen den Systemen
zu ermöglichen, entstanden Datennetze mit unterschiedlichen
Topologien, Protokollen, Übertragungsmedien, Vermittlungstechniken
und Leistungsmerkmalen. Auch in der Telefonie gab es mit der
Digitalisierung von Sprache Fortschritte: In den 1990er Jahren wurde
aus dem analogen Telefonnetz das digitale ISDN (Integrated Services
Digital Network). Das Internet eroberte die Welt, der Massenmarkt Weltweit haben Telekommunikationsanbieter damit begonnen, ihre
entdeckte mit digitalem Mobilfunk sein Medium für die Sprach-, Daten- Infrastrukturen auf IP als leistungsstarke Basis für alle Kommunikations-
und Videokommunikation. In rasanter Entwicklung entstand in den aufgaben umzustellen. Damit sind der Umbau ihrer Angebote und der
letzten 30 Jahren eine Kommunikationsinfrastruktur in Unternehmen wie Abbau vorhandener, älterer Technologien verbunden. Die Anbieter
auch im öffentlichen Bereich, die von einer großen Vielfalt unter- geben mittlerweile Einblick in den Stand der langfristig und sorgfältig
schiedlicher technologischer Systeme mit einer immensen Breite an geplanten Veränderungen der Netzarchitekturen. Unternehmen ziehen
Leistungsmerkmalen geprägt ist. intern nach und planen die Umstellung ihrer Kommunikationslandschaft
auf die neue, einheitliche IP-Technologie. Die IP-basierte Kommunikations-
Der große technologische Fortschritt von gestern erweist sich heute als infrastruktur ist für die interne Kommunikation nicht nur von großem Vorteil,
Bürde. Denn Trends wie das Internet der Dinge, Industrie 4.0, Big Data, sondern bildet auch die Basis für einen technologisch durchgängigen
Mobilität, Collaboration und Cloud Computing lassen die Bandbreiten- Lösungsansatz, der den neuen Anforderungen an Kommunikation gerecht
anforderungen exponentiell wachsen. Die Technologien der letzten wird. Die Dimension dieser Veränderungen macht auf beiden Seiten
Jahrzehnte sind diesen Anforderungen nicht mehr gewachsen, wirken schnelles Handeln erforderlich, lässt aber auch ausreichend Zeit für
durch Medienbrüche blockierend und verursachen zudem einen großen optimale Lösungen.
Aufwand für Pflege und Wartung.
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2. All-IP zur Sicherung der
Wettbewerbsfähigkeit
Alle Netze müssen eine Sprache sprechen, und die heißt IP. So lässt sich Von der Digitalisierung von Papier zur digitalen
der Umbruch in der Telekommunikation in einem Satz ausdrücken. Das Wirtschaft
bedeutet, dass langfristig die vorhandenen Sprach- und Datennetze IP ist die Voraussetzung für TK-Anbieter wie auch für deren Kunden, um
abgelöst werden. in der veränderten Kommunikationslandschaft weiterhin wettbewerbs-
fähig zu bleiben. Es geht um weit mehr als um die Modernisierung von
In Deutschland werden das bisherige Telefonnetz ISDN (Integrated Sprach- und Datennetzen. Ein Blick auf die Anwendungsebene zeigt, wo
Services Digital Network), mit ATM (Asynchronous Transfer Mode) die Aufmerksamkeit liegt: Zu Beginn der Computer-Ära vor mehr als 30
arbeitende Angebote und die SDH-Plattform (Synchronous Digital Jahren kam es mehr oder weniger zur „Digitalisierung von Papier“. Im
Hierarchy) der Deutschen Telekom durch Ethernet- und IP-basierte zweiten Schritt wurde die Vernetzung von Computern und damit auch
Netze ersetzt. Prozessen innerhalb und zwischen den Unternehmen möglich. Es
entstand eine große Vielfalt an Standards und Technologien.
Weltweit arbeiten Carrier an vergleichbaren Projekten. In Deutschland
haben die Deutsche Telekom und T-Systems das Programm All-IP Heute erleben wir im nächsten Schritt die Digitalisierung des gesamten
aufgesetzt, um ihre Produktion auf IP umzustellen und ihre Kunden Geschäftslebens mit allen Prozessen zwischen Unternehmen und
dabei zu begleiten, ihre Infrastrukturen auf IP zu migrieren. Zu IP gibt es Kunden, zwischen Anwendern und Maschinen und zwischen Maschinen
also keine Alternative, vielmehr geht es Anbietern und Unternehmen jetzt untereinander. Digitalisierung findet vielschichtig und flächendeckend
darum, die Zeit zu nutzen, um die Umstellung sorgfältig vorzubereiten. statt. Sie ist Bestandteil von vielen Funktionen im Unternehmen wie etwa
Marketing oder Vertrieb, die früher lediglich vereinzelte IT-Werkzeuge
genutzt haben und heute gemeinsam mit der IT-Abteilung digitale
Geschäftsmodelle entwickeln.
In der Ära von Industrie 4.0 rücken Menschen, Märkte, Marken näher
zusammen als je zuvor. Die IT-Industrie hat längst schon reagiert und mit
Cloud Computing und Mobile-Angeboten, mit Collaboration Tools und
Big-Data-Lösungen neue Technologien für die Digitalisierung der Wirtschaft
hervorgebracht. Sie machen die Notwendigkeit einer Erneuerung und
Vereinfachung der zugrundeliegenden technischen Kommunikations-
infrastrukturen noch dringlicher.
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White Paper All-IP
The Evolution of Digitalization: networking is key
digitale digitaler collaboration/ cloud internet of
telefonie mobilfunk mobility things
1980 1990 2000 2010 2015
mainframe- lan/wan internet social umts/3g GERMANY
terminal media
vernetzung GERMANY
rising enterprise it connected enterprises realtime & mobility
digitalization of paper e-business - digitalzation of processes digitalization of business
Abb. 1.
Neue Geschäftsmodelle im Consumer- und Das (mobile) Internet ist nicht einfach nur ein weiterer Vertriebskanal,
Industriebereich sondern der wesentliche Bestandteil aller Geschäftsprozesse. Eine schnell
Mehr und mehr Unternehmen pflegen eine neue Nähe zu ihren Kunden, funktionierende IT, die große Datenmengen aus verschiedensten
beziehen über Social Media und andere Online-Wege das direkte Kanälen flexibel und schnell verarbeitet, ist existenziell.
Feedback der Kunden zu Produktangeboten ein, beschleunigen Kauf-
entscheidungsprozesse und die gesamte damit verbundene Wert- Es gibt zahlreiche Belege für die Veränderungen im herkömmlichen
schöpfungskette. Das Smartphone des Kunden ist der Endpunkt vieler Wirtschaftsgefüge: etwa das explosive Wachstum junger Versandhandels-
Prozesse im Unternehmen. Laut Ericsson Mobility Report von 2015 werden unternehmen, die vier Jahre nach dem Start eine Milliarde Euro Umsatz
weltweit bis 2020 rund 6,1 Milliarden Smartphones in Benutzung sein. erzielen und eine Markenbekanntheit von 95% besitzen – sie fegen seit
Jahrzehnten etablierte Häuser mit konventioneller Geschäftsstrategie
Diese so genannten B2B2C-Modelle (Business-to-Business-to-Consumer) regelrecht vom Markt. Eines der auffälligsten Beispiele ist ein Internet-
verzeichnen enorme Wachstumsraten und lassen damit die Bandbreiten- Versandhandelsunternehmen, das sich zunächst als Buchhändler,
anforderungen an die Anbieter exponentiell steigen. Gleichzeitig wird später als Versandhaus und in den letzten Jahren auch als IT-Anbieter
eine hoch flexible IT-Landschaft vorausgesetzt. Denn Modelle wie zum erfolgreich in bereits besetzten Märkten platziert hat – zum großen Teil
Beispiel „Mobile Advertising“ und „Location-based Mobile Services“ auf Kosten arrivierter Anbieter. Es entstehen virtuelle Rathäuser, für die
verändern das den Kunden zugewandte Geschäft vollständig. Kunden Öffnungszeiten keine Rolle mehr spielen. Sensoren an Ampeln und
werden direkt auf ihrem mobilen Endgerät „beworben“ und entscheiden Müllcontainern, intelligente Straßenbeleuchtungen und Parkleitsysteme,
per Tastendruck über die Akzeptanz oder den Misserfolg bestehender cleveres Mobilitätsmanagement und smarte Stromzähler gestalten „Smart
Geschäftskonzepte. Immer mehr Marken existieren heute ausschließlich Cities“ städtespezifisch. Sie tragen zur Energieeffizienz bei und machen
als digitale Services, zudem gibt es schon heute virtuelle Shopping- das Leben für die Bevölkerung angenehmer.
Meilen, in denen mittels QR-Code auf Produkt-Displays im Vorbeigehen
eingekauft wird.
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Ein weiteres Beispiel aus dem Finanzmarkt: Der Anstieg mobiler
Endgeräte bei den Kunden und die angespannte Kostensituation
etablierter Institute wirkten sich positiv auf das Wachstum von Mobile-
Banking-Angeboten aus. Automatisierung und Digitalisierung stehen bei
den Konsolidierungsarbeiten der Institute ganz oben auf der Agenda.
Schätzungen zufolge nutzen heute bereits zwei Drittel aller Bankkunden
mobile Banking. In Zukunft wird ein immer geringerer Anteil des
gesamten Bankengeschäfts noch in einer Bankfiliale abgewickelt
werden.
Wenn sich Märkte verändern, bedeutet das nicht zwingend, dass neue
Märkte entstehen. Vielmehr verschieben sich Marktstrukturen und -anteile.
Digitale Kompetenz ist in diesem Umverteilungskampf längst schon zu
einem Wettbewerbsfaktor herangewachsen. Kunden sind nicht mehr nur
Nutzer und Konsumenten. Durch soziale Netzwerke werden sie zu
Multiplikatoren und Impulsgebern, die bereitwillig ihre Meinung über
Produkte und Unternehmen teilen und so Kaufentscheidungen
beeinflussen. Doch auch unternehmensintern wachsen die Ansprüche
der Mitarbeiter. Sie tragen Dienste, die sie mit Smartphones und an
privaten PCs nutzen, in die Unternehmen hinein (Customization of IT) Bedeutung von Cloud-Lösungen als Sourcing-Option
und verändern dort die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit, wächst
Flexibilität und Sicherheit der IT. Das Zeitalter von Nutzern und Kunden Von einem zunächst misstrauisch beäugten Hype hat sich Cloud
hat begonnen. Computing in eine realistische Sourcing-Option verwandelt, die niemand
mehr ernsthaft in Frage stellt. Unternehmen nutzen Cloud Computing
zunehmend als IT-Bereitstellungs- und Nutzungsmodell. Es hat sich im
Industrie 4.0 Mix der IT-Ressourcen etabliert und wird seinen Anteil weiter ausbauen.
Auch M2M-Applikationen (die Vernetzung von „Machine-to-Machine“) Die einfache Verfügbarkeit, nutzungsbasierte Kostenmodelle und die
führen zu neuen industriellen Abläufen und bilden die Basis für neue flexible Einsetzbarkeit sind die starken Argumente für Cloud Computing.
Geschäftsmodelle im Sinne von „Industrie 4.0“ – verbunden mit hohen Denn IT-Kapazitäten nach Bedarf zu nutzen, ohne dabei bilaterale, lang-
Anforderungen an Leistungsfähigkeit und Flexibilität der zugrunde- fristige Verpflichtungen einzugehen, bietet Unternehmen gestalterische
liegenden IT. Industrie 4.0 steht für die vierte industrielle Revolution, in und finanzielle Freiräume wie nie zuvor. Sie erhalten die Möglichkeit, ihr
der nicht nur Unternehmen, Prozesse und die mobilen Geräte von IT Sourcing jederzeit anzupassen - und damit auch die Möglichkeit, in
Menschen miteinander vernetzt sind, sondern auch Maschinen und ihre einem dynamischen Umfeld zu bestehen und neue Geschäftsmodelle zu
eingebetteten Systeme untereinander. Auf dem Weg in das Zeitalter entwickeln. Cloud Computing wird dabei zum Vehikel der IT-Transformation.
Industrie 4.0 werden alle Bausteine einer Fabrik „smart“: Sensoren,
Aktoren, Maschinen sind eigenständige Teilnehmer im Netzwerk und In Folge wächst der Markt für Cloud Services, wie renommierte Markt-
bieten Dienste in das Netzwerk an. Rund 100 Millionen M2M-Geräte forschungsinstitute in ihren Untersuchungen bestätigen. Zahlreiche
sind heute weltweit bereits vernetzt. Anbieter präsentieren verschiedenste Cloud-Angebote, die in der Regel
ein aaS-Kürzel (für „as a Service“) tragen. In der Praxis haben sich drei
M2M tangiert auch den Consumer-Bereich, etwa wenn der Getränke- Service-Ebenen der Cloud etabliert: Infrastructure as a Service (IaaS),
automat dem Logistiksystem signalisiert, dass er nicht ganz befüllt ist Platform as a Service (PaaS) und Software as a Service (SaaS), wobei
oder unterwegs per Handy und QR-Code eingekauft und gezahlt wird. der Spezialisierungsgrad der Services hin zu den höheren Service-
Dann fließen Daten automatisch über das mobile Internet von einem Ebenen ansteigt.
Gerät zum anderen. Die Anbieter dieser Dienstleistungen können viel
schneller reagieren, reduzieren ihre operativen Kosten und können neue Der Branchenverband BITKOM geht davon aus, dass der deutsche
Services kreieren. Cloud-Markt in den kommenden Jahren durchschnittlich um 33% pro
Jahr wachsen wird. Bei rund 75% der deutschen Unternehmen ist Cloud
Computing – insbesondere als Infrastructure as a Service und Platform
as a Service – ein fester Bestandteil der IT-Agenda. Aber auch das
Public-Cloud-Modell zeigt in Deutschland deutliches Wachstum.
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Das Marktforschungsunternehmen Gartner schätzte die Steigerung der Dieses Konzept der Virtual Desktop Infrastructure (VDI), bei der das
weltweiten Ausgaben für Infrastructure as a Service in 2015 gegenüber Eingabegerät vom Desktop getrennt wird, ermöglicht IT-Verantwortlichen,
2014 auf 32,8% bzw. auf 16,5 Mrd. US-Dollar. Ende 2016 soll der Arbeitsplätze für neue Mitarbeiter über ein Self-Service-Portal zu buchen.
globale Markt für Public Cloud Services ein Volumen von 204 Mrd. US- Die individuelle Ausstattung der Desktops erfolgt mit Standardbausteinen.
Dollar erreicht haben. IDC geht in einer Fünfjahresprognose davon aus, Das senkt den Aufwand für das Desktop Management erheblich. Zudem
dass die Ausgaben für alle Cloud-Infrastrukturen bis 2019 jährlich um lassen sich beim cloudbasierten Arbeiten Endgeräte leicht auswechseln,
knapp 16% auf einen Anteil von 46,5% der gesamten IT-Ausgaben ohne Software neu installieren und Daten übertragen zu müssen.
ansteigen werden.
Mit dieser Lösung begegnen Unternehmen dem Trend zum mobilen
Diese Beispiele zeigen deutlich, dass die fortschreitende Digitalisierung Arbeiten und der wachsenden Vielfalt unterschiedlicher Endgeräte.
der Wirtschaft den Verkehr in den Telekommunikationsnetzen innerhalb Mitarbeiter greifen über den Browser ihres PCs, Notebooks, Tablets oder
und außerhalb der Unternehmen in Zukunft noch deutlich verstärken Smartphones auf ihren Desktop im Rechenzentrum zu. Sie erhalten
wird. Die Agilität der Netze bestimmt über die Wettbewerbsfähigkeit der jederzeit und überall Zugriff auf ihre gewohnte Benutzeroberfläche und
Firmen, IP ist der Enabler nicht nur für Cloud Computing, sondern für die ihre Programme. Dynamic-Workplace-Lösungen sind auch für mobile
digitale Transformation. Mitarbeiter möglich, wobei das Angebot der Service Provider auch das
Mobile Device Management umfassen kann. Spezielle Programme mit
Wettbewerbsfähig durch IP-Netze Funktionen wie „Collaborative Working“ unterstützen die standort-
Waren in den letzten Jahrzehnten im Unternehmen gewachsene übergreifende Zusammenarbeit.
Strukturen über lange Zeit stabil, sicher und vertraut, bringt die digitale
Transformation mehr Geschwindigkeit, neue Akteure, neue Strukturen. Dieses Vorgehen hat viele Vorteile. Die Kosten für die Inanspruchnahme
Für die Umsetzung der digitalen Strategien in Unternehmen kommt es der IT Services richten sich nach dem tatsächlichen Verbrauch (pay as
zu neuen Kooperationen – zum Beispiel zwischen Marketing- und IT- you use) und sind somit eine klar kalkulierbare Größe. Durch den
Abteilung, aber auch zwischen anderen Fachabteilungen und der IT. zentralen Betrieb der Desktops senken Unternehmen die Komplexität
und damit die Gesamtkosten für die Arbeitsplatzinfrastruktur um 30%
Die Schnittstelle zum Kunden wird zunehmend digitalisiert, Kunden sind bis 40%. Tatsächlich zahlen immer mehr Unternehmen lieber Speicher-
nicht nur Käufer, sondern haben immer mehr die Möglichkeit, ihre und Lizenzkosten als die Infrastruktur selbst vorhalten und sicher
Wünsche und Vorstellungen in die Gestaltung von Produkten mit bereitstellen zu müssen. Ein weiterer Vorteil ist, dass Unternehmen Home
einzubringen. Der Kontakt zwischen Anbietern und Käufern wird durch Offices und mobile Arbeitsplätze für ihre Mitarbeiter einrichten und
neue Geschäftsmodelle immer direkter - so, wie es die Unternehmens-IT damit zum Beispiel familienfreundliche Arbeitszeitmodelle anwenden
ermöglicht. An diesem Punkt wird besonders gut sichtbar, wie sich die können. Der moderne Arbeitsplatz ist mobil, digital und überall
Rolle der IT vom „Enabler“ zum „Creator“ ändert. Gefordert wird eine verfügbar.
agile IT, die leistungsfähige, skalierbare und effiziente IP-Infrastrukturen
nutzt. Nur so lassen sich Anforderungen wie Cloud, Sicherheit, Mobilität Unified Communication
und Collaboration erfüllen, die die Grundpfeiler der digitalen Transformation Telefonie ist im Unternehmensalltag noch immer eines der wichtigsten
darstellen. Früher hat man Netzwerke genutzt, um IT-Geräte wie Computer Kommunikationsmedien. Sie wird zunehmend als IP-basierte Applikation
oder Drucker miteinander zu verbinden. In der Zeit der digitalen betrachtet und im Verbund mit anderen Kanälen gefordert. In diesem
Transformation sind Netzwerke Grundlage und Bestandteil der Kontext ist Unified Communication (UC) einer der wichtigsten Technik-
Wirtschaft – das Unternehmensnetz ist das Nervensystem der Firma. trends für Unternehmen. Um die Erreichbarkeit der Mitarbeiter zu
optimieren, entwickeln sich in Unternehmen Instant Messaging, Audio-,
Der cloudbasierte Arbeitsplatz: Dynamic Workplace Video- und Web-Konferenzen - neben den klassischen Kommunikations-
Für Büroarbeit braucht man heute keinen Schreibtisch mehr – aber so mitteln Brief, E-Mail, Telefon und Fax – mehr und mehr zum Standard.
ziemlich alles, was an elektronischen Geräten darauf steht. Und selbst Ortsgebundene Instrumente werden um mobile Endgeräte wie Laptops
das muss man nicht mehr selbst besitzen beziehungsweise mit sich oder Smartphones ergänzt. Damit umfasst die Kommunikations-
herumtragen. Was zuvor auf dem lokalen Computer im Büro oder auf infrastruktur heute eine Vielzahl verschiedenster Kommunikationsmittel
dem Laptop lief, wird heute in zentralen, sicheren Rechenzentren und -kanäle.
gehostet und lässt sich von überall auf der Welt nutzen. Dazu setzen
Telekommunikationsanbieter oder Service Provider Virtualisierungs- Allerdings ist die Kommunikation in Unternehmen nach wie vor oft durch
verfahren ein, die den Desktop aus der Cloud zur Verfügung stellen. Die Insellösungen geprägt, da die Kommunikationskanäle nicht selten
Einrichtung des Arbeitsplatzes, den Betrieb des Rechenzentrums und isoliert nebeneinander stehen. Dies genügt nicht den Erfordernissen
die Gewährleistung der Sicherheit übernimmt der zuständige IT- einer UC-Umgebung. Das Management der genannten Kanäle wird zur
Dienstleister. neuen Herausforderung, die mit UC gelöst werden kann. UC macht den
Informationsfluss über alle Kommunikationskanäle hinweg transparent,
verbessert die Erreichbarkeit von Geschäftskontakten und beschleunigt
Prozesse.
8White Paper All-IP
Grundlage ist die hochsichere Anbindung an die Private Cloud eines
Service Providers, um die Anforderungen an Sicherheit und Compliance
von Großunternehmen – gerade in Bezug auf Datenschutzaspekte – zu
erfüllen. Die Skalierbarkeit einer Cloud-Umgebung unterstützt Unter-
nehmen bei Lastspitzen, Unternehmenswachstum und -ausgliederungen.
Die Lösung ist flexibel anpassbar und wird bedarfsgerecht bereitgestellt.
Der Zugriff erfolgt über das Corporate Network des Kunden, aber auch
ortsunabhängig über Internet, Festnetz oder mobile Geräte. Auch eine
Einbindung vorhandener Datenbanken und Applikationen in die
Collaboration-Landschaft ist möglich.
Um den maximalen Nutzen von UCC auszuschöpfen, sind die Lösungs-
bestandteile fest in die Arbeitsabläufe zu integrieren. Somit werden die
UCC-Funktionalitäten auch aus Workflow-Applikationen heraus nutzbar,
z. B. Enterprise Resource Planning (ERP) und Customer Relationship
Management (CRM). Damit sehen Mitarbeiter alle in einen Prozess
involvierten Kollegen und können sie aus dem System heraus über einen
Die geeignete technische Basis von UC sind IP-Netze. Anwender können Mausklick (Click-to-Dial) kontaktieren. Für die nahtlose Einbindung der
mit einer einzigen Identität alle Kommunikationsformen nutzen und UCC-Lösung in Unternehmensapplikationen empfiehlt sich die
steuern. Der Zugang zu sämtlichen Kommunikationsformen wird Unterstützung eines erfahrenen Anbieters von Integrationsleistungen.
vereinheitlicht, Medienbrüche werden minimiert. Es wird möglich, per
Mausklick einen Anruf zu starten, bei laufendem Telefonat ohne Collaboration aus der Cloud
weiteres eine Video- oder Webkonferenz hinzuzuschalten und mit einem Mit wachsender Akzeptanz sicherer Private-Cloud-Lösungen kombinieren
Blick zu erkennen, welcher Mitarbeiter für die Echtzeitkommunikation immer mehr Unternehmen die wirtschaftlichen Vorteile einer Cloud-
verfügbar ist. Bei Bedarf kann per Knopfdruck jederzeit von der text- Lösung mit den funktionalen Vorteilen moderner Collaboration-Angebote.
basierten auf die sprach- oder videobasierte Kommunikation gewechselt Zwischen 1.000 und 10.000 Nutzer aus der Cloud in Echtzeit zusammen-
werden, um komplexere Sachverhalte zu illustrieren. arbeiten und kommunizieren zu lassen - kein Problem. Service Provider
machen damit die Funktionalität von Collaboration Software auch
Unternehmen profitieren von einer derartigen Kommunikations- größeren mittelständischen Unternehmen mit weniger als 50 Nutzern
infrastruktur, die verschiedene Kanäle nahtlos integriert und Transparenz aus der Cloud zugänglich. Auch hier erfolgt die Abrechnung nach dem
schafft. Die UC-Lösung wird zum Single Point of Contact für alle wirtschaftlichen „pay-per-use“-Modell.
Kommunikationsmöglichkeiten und erhöht so die Produktivität und
Erreichbarkeit des Anwenders. Die Summe aller wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Megatrends, IT-
und TK-Nutzungsgewohnheiten, der Veränderungen der Arbeitsmodelle
Unified Communication and Collaboration: Virtuelle und zunehmenden digitalen Transformation der Wirtschaft machen die
Zusammenarbeit erhöht die Produktivität Konsolidierung der vorhandenen IT- und TK-Infrastruktur auf eine
Weltweite Teamarbeit wird für Unternehmen zunehmend zum geschäfts- einheitliche IP-Plattform erforderlich.
kritischen Faktor – innerhalb von Unternehmensstandorten gehört sie
längst zum Alltag. Auch verteilte Teams müssen in der Lage sein, in
Echtzeit miteinander, z. B. an einer Produktentwicklung, zu arbeiten –
durch intelligentes Wissens- und Dokumentenmanagement mit stets Der Trend zu All-IP wird
einheitlicher Sicht auf den Projektstatus. angetrieben durch:
Eine UC-Umgebung wird heute immer selbstverständlicher um Lösungen ¡ die Zunahme von Cloud-Lösungen
zur virtuellen Zusammenarbeit (Collaboration) ergänzt und so zur ¡ den wachsenden Anteil an digitalen Produkten
umfassenden UCC-Plattform (Unified Communication and Collaboration). ¡ die Virtualisierung von Arbeitsplätzen (cloudbasierter
Unternehmen können für ihre Mitarbeiter damit die unternehmensweite Arbeitsplatz)
und -übergreifende Kommunikation und Zusammenarbeit auf Basis ¡ den zunehmenden Einsatz von Collaboration Tools
einer einheitlichen Umgebung ermöglichen. ¡ Machine-to-Machine M2M/ Internet of Things
¡ Mobilität
¡ das „Zeitalter des Kunden“
9White Paper All-IP
3. Technologische Aspekte
und Architektur
Historisch gewachsen - Blockade für die Zukunft Die vorhandene Infrastruktur lässt eine wirtschaftliche Bereitstellung
In den letzten Jahrzehnten hat sich für die heutige Sprach- und von Kommunikationslösungen immer weniger zu, sie beeinflusst die
Datenkommunikation eine hochkomplexe Netzwerkarchitektur Innovationsfähigkeit im Bereich der Konvergenz von Fest- und
entwickelt. Charakteristisch für diese Struktur sind verschiedenste Mobilfunknetz. Der Ausbau der bestehenden Netzplattformen ist
Technologien, Übertragungsverfahren, Leistungsmerkmale und einfach zu komplex und zu unflexibel und wäre angesichts des zu
Standards. Wie in Kapitel 2 dargestellt, steht die Unternehmens-IT erwartenden Bandbreitenwachstums immer noch zu begrenzt.
enormen Anforderungen an Bandbreite, Flexibilität und Mobilität
gegenüber. Die aufwändige Pflege der veralteten Infrastrukturen und Aktuelle Studien gehen für Deutschland für die Zeit von 2014 bis 2020
die Medienbrüche bei der Arbeit mit digitalen Informationen - von einem Zuwachs im Datenverkehr um das 10- bis 50fache aus. Genau
Grundlage eines jeden Geschäftsprozesses - machen es Unternehmen hier setzt die neue IP-Architektur an. Um auch zukünftig kosteneffizient
zunehmend schwierig bis unmöglich, den aktuellen Anforderungen innovative Produkte wettbewerbsfähig anbieten zu können, muss die
gerecht zu werden. Produktion der neuen Angebote aus Sicht der Telekommunikations-
anbieter stark vereinfacht werden. Erstmalig werden diese Voraus-
In einer vergleichbaren Situation sind auch die Telekommunikations- setzungen mit einer einheitlichen IP-Basis geschaffen. Das nachfolgende
anbieter: Die Bereitstellung hoher und flexibler Bandbreiten sowie der Schaubild zeigt den deutlichen Unterschied der bisherigen Produktion im
schnelle und flexible Wechsel von Services sind wettbewerbsentscheidend. Vergleich zu einer einheitlichen, auf IP basierten Produktionsumgebung.
Netze und Angebote werden vereinheitlicht: Services sind schneller verfügbar
so sieht es heute aus ... ... und so morgen mit all-ip
1p 2p 3p business business eine produktion fÜr alle ip-services
core ip core ip
transport sdh wdm otn wdm sdh transport common otn / wdm
pstn
aggregation atm eth sdh atm eth aggregation common gbe (ethernet)
atm
zugang dsl dsl gsm umts zugang dsl over msan ftth lte / umts
all-ip connectivity
consumer consumer
tv
business business
1P Single Play ETH Ethernet IP Internet Protocol SDH Synchronous Digital Hierarchy
2P Double Play FTTH Fibre To The Home LTE Long Term Evolution UMTS Universal Mobile Telecommunications System
3P Triple Play GBE Gigabit Ethernet MSAN Multi Service Access Node WDM Wavelength Division Multiplexing
ATM Asynchronous Transfer Mode GSM Global System for Mobile OTN Optical Transport Network
DSL Digital Subscriber Line Communications PSTN Public Switched Telephone Network
Abb. 2.
10White Paper All-IP
Abbildung 2 visualisiert die Vereinfachung der IT-Infrastruktur: Das NGN ersetzt herkömmliche, leitungsvermittelnde Netze durch eine
Heute steht fast für jede Anwendung – Telefonie, Internet, Unterhaltung, einheitliche paketvermittelnde Netzinfrastruktur und –architektur und ist
Vernetzung, Mobilfunk – ein separater Dienst zur Verfügung. Dieser kompatibel zu den älteren Telekommunikationsnetzen.
nutzt für die einzelnen Aufgaben der 7 ISO-Schichten von Zugang über
Transport bis zur Anwendung unterschiedliche Technologien. Damit sind Das IMS zielt auf einen standardisierten Zugriff auf Dienste aus
Medienbrüche, aufwändige Pflege und Restriktionen bei Änderungs- unterschiedlichen Netzen ab. Sämtliche Kommunikation erfolgt dabei IP-
aufträgen verbunden. In der zukünftigen All-IP-Welt nutzen alle basiert. Die exponentiell steigenden Bandbreitenanforderungen setzen
Anwendungen die gleichen Services auf einer einheitlichen Infrastruktur. die Maßstäbe und beschleunigen die Entwicklung in Richtung Einheit-
Dadurch ergeben sich deutliche Vereinfachungen in der Bereitstellung lichkeit und Vereinfachung globaler Netzinfrastrukturen. Die Deutsche
und Anwendung der Services. Telekom hat deshalb frühzeitig damit begonnen, eine umfassende IP-
Strategie zu entwickeln und zu implementieren.
Kennzeichen der neuen Architektur
Die Überführung der Sprach- und Datennetzinfrastrukturen in ein Im Mittelpunkt der neuen IP-Architektur steht das Broadband Network
einheitliches IP-Netzwerk ist allerdings eine immense Herausforderung Gateway (BNG). Eine der wesentlichen Aufgaben des BNG ist es, den IP-
für die globalen Telekommunikationsanbieter. Viele von ihnen haben in Verkehr auf der Seite der Anwender (Kunden) zu aggregieren und über
den vergangenen Jahren bereits mit der Umsetzung erster Migrations- das Core-Backbone gezielt in die Service generierenden Plattformen
strategien begonnen, die zum Beispiel auf dem Next Generation Network weiter zu vermitteln. Über diesen Weg interagiert das BNG mit allen
(NGN) und dem IP Multimedia Subsystem (IMS) basieren. relevanten Komponenten im Netz der Deutschen Telekom und steuert
auf dieser Grundlage den IP-Verkehr der Unternehmen. Das nachfolgende
Schaubild stellt diesen Sachverhalt in stark vereinfachter Form dar.
Die Architektur von all-IP
tv umts/lte
internet rza
breitband optische
s rzb
access
ne
call & surf (Internet Service)
tz
(Single, Double,
Triple Play) ims 3
Voice
Services
(IP Services)
1
voice service ngn core
(im CVS-Vertrag 2 bng vpn service
multiservice
von T-Systems) access node t-systems
(MSAN)
data web sip applications
access zu vpn
services von 1 msan (access auf kupfer-basis) 2 bng (routing) 3 ims (vermittlung)
t-systems
BNG Broadband Network Gateway MSAN Multi Service Access Node
CVS Corporate Voice Service NGN Next Generation Network SIP Session Initiation Protocol
IMS IP Multimedia Subsystem RZA Rechenzentrum A UMTS Universal Mobile Telecommunication System
LTE Long Term Evolution RZB Rechenzentrum B VPN Virtual Private Network
Abb. 3.
11White Paper All-IP
Die Deutsche Telekom wird in Deutschland bis 2018 über 2.200 BNGs Die vorhandenen DSL-Anschlüsse werden über einen MSAN an das BNG
an ca. 900 Standorten aufbauen. Jedem BNG-Standort ist ein bestimmter geführt. Glasfaserbasierte Anschlusstechniken wie FTTH werden über
Anschlussbereich zugeordnet, so dass eine flächendeckende eine „Optical Line Termination“ (OLT) an das BNG angeschaltet. Das
Verfügbarkeit gegeben ist. BNG bildet die netzseitige Schnittstelle des Zugangsnetzes und
übergibt die Verkehre von dort in das hochbitratige Core-Backbone.
Die heute vorhandenen Anschlusstechniken wie DSL oder Fibre to the
Home (FTTH) werden über Aggregationstechnologien an das BNG Das nachfolgende Schaubild stellt die vorher beschriebenen
herangeführt. Für die kupferbasierten Anschlüsse werden in Anschaltungsmöglichkeiten in ihrer Gesamtheit dar.
Deutschland flächendeckend Multi Service Access Nodes (MSANs)
aufgebaut – nach heutigem Planungsstand bis zu 135.000 MSANs.
NeuE Access-Varianten mit All-IP
anschlusstechnik geschwindigkeit
bis zu 100 mbit/s downstream
vdsl (vectoring) bis zu 40 mbit/s upstream
sdsl (bonding)
bis zu 5 mbit/s symmetrisch msan bng
bis zu 20 mbit/s symmetrisch
bis zu 16 mbit/s downstream
adsl (annex j) bis zu 2,4 mbit/s upstream
olt
emulierte analog-
pots ( analogschnittstelle)
schnittstelle
bis zu 200 mbit/s downstream�
gpon (fiber to the home)
bis zu 100 mbit/s upstream
fiber fÜr geschÄftskunden bis zu 1 gbit/s symmetrisch direkt-
anschluss
glasfaserleitung kupferleitung
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line MBIT/S Megabit pro Sekunde SDSL Symmetric Digital Subscriber Line
BNG Broadband Network Gateway MSAN Multi Service Access Node VDSL Very High Speed Digital Subscriber Line
GBIT/S Gigabit pro Sekunde OLT Optical Line Termination
GPON Gigabit Passive Optical Network POTS Plain Old Telephone Service
Abb. 4.
Für hochbitratige Kundenanschlüsse, die über dedizierte Verfügbarkeits- Ergänzend zu den leitungsbasierten Anschluss-Varianten werden auch
und Redundanzeigenschaften verfügen müssen, besteht auch die mobilfunkbasierte Lösungen weiterentwickelt. Parallel dazu ist die
Möglichkeit einer direkten glasfaserbasierten Anschaltung an getrennte Deutsche Telekom gegenwärtig mit Hochdruck dabei, die Flächen-
BNGs. Damit wird beispielsweise die für solche Anschlüsse oftmals deckung für die einzelnen Mobilfunkleistungen weiter zu erhöhen. Bis
geforderte kanten- und knotendisjunkte Leitungsführung abgesichert, zum Jahr 2018 soll die Abdeckung mit LTE bei 95% liegen.
d.h. es handelt sich um zwei völlig voneinander getrennte Leitungswege,
die entlang der Verbindung auch nicht die gleichen aktiven Komponenten
nutzen.
12White Paper All-IP
Dynamische Provisionierung IP-VPN
Ein wesentlicher Vorteil dieser neuen Architektur ist die Möglichkeit der Ein virtuelles privates Netz (VPN) auf Basis von IP bietet flexible und
dynamischen Provisionierung: Im Gegensatz zu der heutigen Welt sind skalierbare Bandbreiten, Erweiterungsmöglichkeiten und hohe
in der All-IP-Welt die physikalische Transportebenen des Netzes und die Sicherheitsstandards und bildet zum Beispiel die optimale Grundlage für
darauf abgebildeten Services getrennt. Dies hat den Vorteil, dass nicht, einen Übergang von der traditionellen TK-Anlage zur IP-Telefonie. Die
wie in der Vergangenheit, jedem Produkt eine dedizierte Plattform Lösung ist ideal für Unternehmen mit zahlreichen Standorten, die
zuzuordnen ist. Vielmehr lassen sich die neuen Produkte und Services komplexe Kommunikationsbeziehungen untereinander pflegen.
unabhängig von dem jeweiligen Access bereitstellen. Möglich wird dies Unternehmen erhalten eine sichere und leistungsfähige Basis, um ihre
durch die bereits beschriebenen neuen Architektur-Elemente in Anwendungen bedarfsgerecht aus dem Netz zu beziehen. Mittels
Verbindung mit einer darauf abgestimmten Prozess- und IT-Architektur. Datenpriorisierung durch Quality of Service (QoS) in verschiedenen
Insgesamt werden diese Neuerungen dazu führen, dass neue Produkte Classes of Service (CoS) lassen sich den Anwendungen Serviceklassen
und Services schneller entwickelt, bereitgestellt und wirtschaftlich zuordnen. Je nach Priorität und Sensibilität einer Applikation können
gemanaged werden können. Darüber hinaus können Unternehmen auch deren Vorfahrt im Netz und die Übertragungsqualität festgelegt werden.
deutlich verbesserte Möglichkeiten für die Nutzung von Self Services Wenn die Service-Klassen für echtzeitsensible Anwendungen (Sprache,
angeboten werden. Multimedia) nicht voll ausgelastet sind, nutzen andere Daten-
applikationen (SAP, E-Mail) diese Bandbreiten vorübergehend mit.
Technologische Ausgangssituationen in Unternehmen Sobald wieder vorrangige Anwendungen anstehen, erhalten diese sofort
Es gibt keinen allgemeingültigen Detail-Ablaufplan für die IP-Umstellung im Netz die „Vorfahrt“ auf ihren reservierten Bandbreiten zurück.
in Unternehmen, dazu sind die individuellen Ausgangssituationen der Datenstaus werden vermieden und das Netz optimal ausgenutzt. Neben
verwendeten TK-Strukturen viel zu unterschiedlich. Vielmehr wird dabei den vordefinierten Verkehrsklassen hat der Kunde zusätzlich die
einem Vorgehensmodell gefolgt. Erstmals müssen auch strategische Möglichkeit, sich individuelle Service-Klassen zu konfigurieren. Die
Business-Pläne für die digitale Transformation (siehe Kapitel 2) und die hochskalierbare Lösung unterstützt den Wandel in Unternehmen durch
damit verbundenen Anforderungen an die IT-Infrastruktur in die Planung flexible Standortvernetzung. Das Kundennetz passt sich mühelos an
einbezogen werden. So lassen sich erste Schritte auf strukturierte Weise technologie- oder kundeninduzierte Anforderungen an. Die
gehen. Dazu gehört zum Beispiel die frühzeitige Zusammenarbeit mit offensichtlichen Vorteile von IP-VPN können künftig mit den neuen
einem ICT-Dienstleister, um bereits in der Planungsphase die Erstellung Möglichkeiten einer flexiblen Provisionierung und Service-Bereitstellung
einer optimalen Netzwerktopologie zu gewährleisten. Im laufenden verbunden werden.
Betrieb können sich die Anforderungen an das Netzwerk durch den
Einsatz neuer Anwendungen - etwa aus den Bereichen Cloud Ethernet VPN
Computing, Unified Communication and Collaboration, Enterprise Ethernet VPN ist eine einfache und wirtschaftliche Alternative, die den
Mobility, Industrie 4.0 etc. - stark verändern. Der Einsatz der unter- heutigen Kommunikationsanforderungen entspricht. Wesentliches
schiedlichen Netzwerk-Strategien sollte daher regelmäßig hinterfragt Merkmal dieses Netzwerktyps sind die vielen Bandbreitenoptionen und
und optimiert werden. die Unterstützung verschiedener Topologien. Auch mit Ethernet VPN
werden IT-Leistungen zuverlässig ins Netz verlagert.
Internet
Viele Unternehmen nutzen an kleinen Standorten, an denen keine Mit einer VPN-Lösung auf Grundlage des Ethernet-Protokolls können
geschäftskritischen Applikationen betrieben werden oder keine Unternehmen lokale Netzwerke an unterschiedlichen Standorten
Datenpriorisierung für Echtzeitanwendungen benötigt wird, das Internet. verbinden oder Rechenzentren anschließen. Diese Variante ist
Die Tunnelung von Geschäftsanwendungen durch das öffentliche insbesondere für Unternehmen interessant, die ihre Router in eigener
Internet ist die flexibelste Möglichkeit, um kleine Standorte oder Verantwortung selbst managen wollen und damit ihre Hoheit im
Mitarbeiter im Home Office schnell und kostengünstig an das Umgang mit dem IP-Adresskonzept behalten. Deshalb wird die Deutsche
Unternehmensnetzwerk anzubinden. Der große Vorteil des Internets ist Telekom diese Leistung nach aktuellem Planungsstand in einer BNG-
eine offene, landes- bzw. weltweit verfügbare IP-Kommunikations- basierten Produktionsumgebung weiterhin zur Verfügung stellen.
plattform. Allerdings arbeitet das Internet bis heute nach dem „Best
Effort“-Prinzip, d. h. die IP-Pakete werden unabhängig vom Dienst von Das neue Internet-Protokoll IPv6
den Routern mit der gleichen Priorität weitervermittelt. Dies bedeutet, Charakteristisch für das Internet ist, dass jedes Endgerät eine eigene IP-
dass die Dienstgüte (Quality of Service QoS) nicht vorhersagbar ist: wie Adresse besitzt. Die IP-Version 4 (IPv4) hat rund 4,3 Milliarden Adressen
lange ein Paket im Netz braucht, wie stark die Verzögerungen streuen, bereitgestellt (232= 2564) die mittlerweile praktisch vergeben sind. Bereits
wie groß die Wahrscheinlichkeit von Paketverlusten ist. Daher ist zwar vor mehr als 16 Jahren wurde daher IPv6 entwickelt: Eine grundlegende
das derzeitige Internet für Datendienste wie Dateiübertragungen, E-Mail- Entwicklung im Bereich der Netzwerktechnik. Der Umstieg von IPv4 auf
Versand und Homepage-Abrufe sehr gut geeignet, für Echtzeitdienste IPv6 läuft parallel zur Umstellung auf die IP-basierte Netzinfrastruktur ab.
wie Telefonie oder Videokonferenzen aber tendenziell nicht bzw. nur mit
Qualitätseinbußen. Ebenso unzureichend unterstützt das Internet
Funktionen für eine hochsichere Kommunikation.
13White Paper All-IP
Der wesentliche Unterschied zwischen IPv4 und IPv6 ist die Länge der Ein Webserver oder andere Internet-Dienstleistungen können problemlos
IP-Adressen. Sie wird von 32 Bit auf 128 Bit erhöht. Dies sorgt für eine auf jedem Gerät im Netzwerk bereitgestellt werden. Hierbei existieren
Erhöhung der theoretisch verfügbaren IP-Adressen und der somit direkt Mobilfunk und Festnetz völlig gleichberechtigt. Es wird für den Nutzer
adressierbaren Endgeräte von rund 4,3 Milliarden auf 340,28 Sextillionen – keinerlei Unterschied machen, ob er sich an seinem Arbeitsplatz
eine Zahl mit 36 Nullen (2128= 25616). Jeder Quadratmillimeter der Erde befindet oder sich mobil in ein Netzwerk einwählt. Die Deutsche Telekom
könnte somit mit 667 Billiarden IP-Adressen versorgt werden. wird noch für längere Zeit den Parallelbetrieb von IPv4 und IPv6 (Dual
Stack) anbieten.
Bedenkt man, dass IPv4 nur etwa vier Milliarden Adressen bereitstellt, so
wird der globale Engpass an IP-Adressen schnell ersichtlich. Schließlich Eine denkbare Option für die weitere Zukunft:
kann nur etwas mehr als die Hälfte der weltweit sieben Milliarden Menschen Carrier Clouds
mit einer eindeutigen IP-Adresse versorgt werden. In Wirklichkeit benötigt Weltweit betrachten Telekommunikationsanbieter auf dem Weg zum
aber jedes auf welche Art auch immer kommunizierende Endgerät wie z. B. Netz der Zukunft verschiedene Entwürfe. Einer davon sind so genannte
Smartphones, Computer, Autos, intelligente Haushaltsgeräte, Multimedia- Carrier Clouds, die unter anderen die Deutsche Telekom mit ihrem
geräte o.ä. eine eigene Adresse. Insbesondere die Intensivierung der Architektur-Konzept TeraStream vorantreibt. Charakteristisch für Carrier
M2M-Kommunikation (Machine-to-Machine) erhöht den Bedarf dramatisch. Clouds sind eine erheblich vereinfachte, originäre IP-Netzarchitektur und
eine cloudbasierte Service-Bereitstellung.
Der Mangel an IP-Adressen wird heute durch die Bildung von
Subnetzen umgangen. So bilden nicht nur viele Unternehmen ihr Die heutige Migration der vorhandenen Telekommunikations-
eigenes Subnetz, sondern auch Mobilfunkbetreiber und viele Internet infrastruktur auf IP wird als Voraussetzung für eine spätere Carrier-Cloud-
Provider, die ihren Kunden ein eigenes Subnetz mit eigener Architektur eingestuft, denn das All-IP-Programm legt mit der
Adressvergabe bereitstellen. Die direkte Kommunikation über diese Konsolidierung der Access-Produkte eine wichtige Grundlage dafür. Die
Netzwerkgrenzen hinweg stellt Netzarchitekturen heute vor große spätere Technologieerweiterung, zum Beispiel hin zu einer Carrier-
Herausforderungen, da nicht jeder Teilnehmer über eine eindeutige Cloud-Architektur, findet bei den Telekommunikationsanbietern statt. Sie
Adresse identifiziert werden kann. In aller Regel werden Adressen wird dann von Unternehmen und Anwendern unter anderem durch
innerhalb der privaten Subnetze durch das Dynamic Host Configuration weniger Protokolle sowie eine weitere Beschleunigung und
Protocol (DHCP) dynamisch vergeben. Die Subnetzbildung ermöglicht Vereinfachung der Service-Bereitstellung wahrgenommen werden.
die eindeutige Ansteuerung eines Endgerätes im gleichen Netzwerk,
aber nicht die Kontaktaufnahme über Netzwerkgrenzen hinweg. Diese Die Architektur einer Carrier Cloud wie TeraStream ist vergleichsweise
Situation ist mit der vergleichbar, nur Anrufe innerhalb des eigenen einfach. Frühere Architekturkonzepte führten bei den IP-Routern zu
Unternehmens tätigen zu können. wachsender Komplexität bei der Service-Bereitstellung. Um heute IP
Services bereitzustellen, werden zahlreiche Protokolle, eine komplexe
Die Grenzen von IPv4 würden viele Vorteile der IP-basierten Infrastruktur Plattformsteuerung mit Speziallösungen sowie eine große Zahl von
aufheben und bei der Umstellung der Telekommunikationsinfrastruktur unterstützenden Netzen benötigt.
auf die IP-Plattform für große Probleme sorgen. Daher wird IPv6 als ein
notwendiger Enabler für die konsequente Umsetzung des All-IP- Der Carrier-Cloud-Ansatz TeraStream geht derzeit von nur zwei Typen
Gedankens gesehen. von Routern aus: Der eine Router auf der Kundenseite aggregiert die
Verkehre der Anwender, der andere Router verteilt diese auf ein Cloud-
Wenn alle wichtigen IT- und TK-Anbieter ihre Netzwerke auf ein IP-Netz Service-Rechenzentrum oder auf das Internet bzw. die Internet-
mit IPv6-Basis umgestellt haben, wird es möglich sein, weltweit jedes Verbindungen (Peering) mit anderen Providern. Beide Router werden
Endgerät von jedem anderen Endgerät anzusteuern. Der Aufbau eines ausschließlich zu ihrem ursprünglichen Zweck verwendet: zum Routen
hierarchischen Unternehmensnetzwerkes ist nicht mehr notwendig. Ein von IP-Paketen. Die Bandbreite zwischen den Routern wird so
VPN wird die gleichen und sogar noch höhere Leistungen erbringen. dimensioniert, dass selbst zu Spitzenzeiten, in denen alle Kunden die zu
Somit sinkt die Komplexität der Konfiguration und damit reduzieren sich erwartende Höchstkapazität nutzen, keine IP-Pakete im Netz verloren-
die Kosten für die unternehmensinterne Errichtung, Pflege und gehen. So gesehen handelt es sich um ein zwar einfaches, aber
Weiterentwicklung des Corporate WAN. Da jedes Endgerät mit jedem perfektes IP-Netzwerk. Es transportiert nur originäre IPv6-Pakete. IPv4-
anderen Kontakt aufnehmen kann, werden Unified Communications und und MPLS-Pakete (MPLS = MultiProtocol Label Switching) werden zum
ähnliche Dienstleistungen ohne zentralen Server möglich. Cloud-Service-Rechenzentrum getunnelt und dort verarbeitet. Aus Sicht
der Telekommunikationsanbieter handelt es sich um einen Paradigmen-
wechsel der Produktion von Services: Die gesamte Service-Erbringung
findet in der Cloud statt.
14White Paper All-IP
4. Sprachkommunikation im
Next Generation Network
Mobile Netze und das Internet basieren auf IP-Konnektivität und bieten Auch spezielle Dienste, die im ISDN im so genannten Intelligenten Netz
daher die Netzbasis für moderne Applikationen. Bei dem digitalen (IN) zusätzlich angeboten werden, sollen zukünftig unter IP wieder
Telefonnetz ISDN handelt es sich um ein separates Netzwerk. Um dem bereitgestellt werden. Dies ist sinnvoll, da der Nutzer auch künftig die
klassischen Sprachnetzkunden ebenfalls moderne Applikationen bieten aus dem ISDN bereits bekannte Rufnummer nutzt, um das gewünschte
zu können und die Übergänge in andere Netze zu erleichtern, ist ein Anrufziel auszuwählen. Diese Mehrwertdienste kommen dann ebenfalls
Telefonnetz auf Basis von IP erforderlich. Daher werden mit der aus der Provider-Plattform der Deutschen Telekom und hängen nur
Einführung von All-IP die klassischen Vermittlungsebenen im öffentlichen indirekt mit SIP zusammen.
Telefonnetz wegfallen und das ISDN-Netz auf IP umgestellt.
Mögliche Architektur für IP-Sprachkommunikation
Das Session Initiation Protocol SIP: Applikationen und Im zukünftigen IP-Netz wird die für Next Generation Networks (NGN)
SIP-Anschlüsse typische Struktur der Trennung von physikalischem Netz und
IP-Telefonie nutzt im IP-Netz den offenen de-facto-Standard „Session Applikationen vorgenommen. Anwender können auf alle Services,
Initiation Protocol“ (SIP) zu Aufbau, Steuerung und Abbau der Anwendungen oder Inhalte aus einem Mobilfunk- oder Festnetz
Kommunikation. Die Sprachübertragung selbst erfolgt dabei mit dem zugreifen und dabei verschiedene Endgeräte nutzen. Dafür sorgt der
Realtime Transport Protokoll (RTP). SIP wird von den meisten standardisierte Architekturansatz IP Multimedia Subsystem (IMS) mit
Endgeräten wie IP-PBX-Systemen (Private Branch Exchange) bzw. UC- dem Basis-Protokoll SIP. Werden die ISDN-Vermittlungsstellen aus dem
Lösungen (Unified Communication) unterstützt. Das Protokoll SIP wird Netz genommen, dann werden Sprachverbindungen als Anwendung auf
von Herstellern und Normungsgremien kontinuierlich weiterentwickelt. einer standardisierten IMS-Plattform realisiert.
Je nach Verwendung von SIP wird unterschieden zwischen SIP-
Useragent, SIP-Telekommunikationsanlage und SIP in der Provider- Das IMS-System beschreibt, wie die Verbindungen und Dienste durch
Kopplung (NNI Network-to-Network Interface). das IMS-Core-Netzwerk gesteuert werden. Unter anderem sind die
Signalisierung sowie die Transport- und Sicherheitsmechanismen
SIP-Trunking (DDI Direct Dialing In) ist ein Protokoll, mit dem IP-basierte festgeschrieben. So ist der IMS-Kern ein zentrales Element von IP-
Telefonanlagen an den SIP-Provider angebunden werden. Dabei lassen basierten Kommunikationsnetzwerken.
sich mehrere Rufnummer bei einer Durchwahlanlage gleichzeitig
verwalten. Während das ISDN durch feste Sprachkanäle gekennzeichnet
ist, spricht man in der IP-Telefonie von parallelen Gesprächen, die sich u. a.
über die verfügbare Bandbreite definieren.
Was die Telefondienstleistungsmerkmale betrifft, gibt es unter IP einige
Unterschiede zum ISDN. Viele der historisch gewachsenen ISDN-
Leistungsmerkmale wurden in den letzten Jahren nicht mehr genutzt
und gebraucht oder werden durch Unified-Communication-Lösungen
obsolet. Welche Leistungsmerkmale künftig nutzbar sein werden, legen
die Provider jeweils auf ihrer neuen IP-Telefonie-Vermittlungsplattform fest.
15White Paper All-IP Telefonie-Qualität IP-basiertes Telefonieren heute hat nichts mehr mit den Qualitätslücken aus den Anfängen der Internet-Telefonie zu tun. Bei der IP-basierten Telefonie ist dank „Quality of Service“ sichergestellt, dass IP- Sprachpakete immer mit der erforderlichen Priorität im Datennetz übertragen werden. Eine Tonqualität wie in ISDN-Netzen wird dadurch möglich, dass VoIP die gleichen Codecs (in der Regel noch Codec G.711) nutzt wie im ISDN. Es gibt aber auch schon neuere Codecs, die eine noch höhere Tonqualität bieten. Das trifft auf den Codec G.722 zu, der bei VoIP-Telefonie High Definition Voice (HD Voice)-Qualität bietet. High Definition Voice HD Voice ist ein Beispiel für Neuerungen, die IP-Netze in der Sprach- übertragung mit sich bringen. Das verwendete Kompressionsverfahren „Adaptive Multi-Rate Wideband“, kurz AMR-WB, nutzt ein viel größeres Frequenzspektrum als herkömmliche Verfahren. Dadurch ergibt sich eine deutlich bessere Sprachqualität beim Telefonieren. Das Kompressionsverfahren AMR-WB ist von der Standardisierungs- behörde ITU (International Telecommunications Union) als Codec G.722 Vorteile durch bessere Sprachqualität registriert worden. Das IP-Netz unterstützt diesen Codec zusätzlich zum HD Voice bedeutet eine qualitative Verbesserung der Sprach- bekannten Codec G.711 (s. o.). Die erhebliche Verbesserung der kommunikation im geschäftlichen wie auch im privaten Umfeld und hat Sprachqualität wird insbesondere im Bezug auf die Natürlichkeit und besonders in kommunikationsintensiven Branchen eine hohe Relevanz. Zuordnung bzw. Erkennbarkeit von Stimmen wahrgenommen. Für das Für die erfolgreiche Gesprächsführung mit Kunden ist es wichtig, die menschliche Ohr ist kaum ein Unterschied zwischen einem über das Stimmung des Gesprächspartners aufzunehmen und sich auf die Inhalte Telefon geführten oder einem direkten Gespräch erkennbar. Klangähnliche des Gesprächs zu konzentrieren. Das Kundenerlebnis wird durch den Buchstaben wie „F“ und „S“ lassen sich unterscheiden, Probleme bei intensiveren Eindruck von Nähe verbessert. Eine gute Sprachqualität ist der Erkennung von Stimmen werden durch HD Voice behoben und hierfür die Voraussetzung. Die qualitative Verbesserung kommt störende Hintergrundgeräusche reduziert. Technisch begründet ist der besonders im Handy-Netz zur Geltung, da hier die Verfügbarkeit von Unterschied dadurch, dass das Band der übertragenen Schall- Bandbreite eine entscheidende Rolle spielt. Während mit den alten frequenzen von 300 - 3400 Hz auf ein Band von 30 - 7000 Hz erweitert Codecs lediglich geringe Sprachqualitäten möglich waren und sich wird und somit der bei der menschlichen Sprache genutzten Frequenz diese auch bei steigender Bandbreite nicht merklich verbesserten, ist sehr nahe kommt. bei HD Voice bereits grundsätzlich eine höhere Qualität gegeben. Zu Beginn eines Telefongesprächs wird künftig von beiden beteiligten Das Endgeräte-Angebot wächst Seiten der zu verwendende Codec je nach Realisierbarkeit ausgewählt. Durch die Verbreitung der LTE-Technologie im Mobilfunk wird HD- Dieser Vorgang erfolgt automatisch und ist für den Nutzer nicht Telefonie zunehmend auf mobilen Endgeräten möglich. Auch im wahrnehmbar. Voraussetzung für die Übertragung von HD ist, dass Festnetz-Bereich warten namhafte Hersteller mit neuen Geräten zur beide Teilnehmer über einen IP-basierten Anschluss und spezielle HD- Ausnutzung des neuen Übertragungsformats im Geschäftsalltag auf. fähige Endgeräte verfügen. Die steigende Verbreitung dieser Anschlüsse Diese kombinieren HD-Telefonie teilweise mit Videofunktionalitäten und impliziert auch einen zunehmenden Anteil dieser Telefonate. anderen IP-basierten Komfort-Features. Die Zukunft spricht HD Voice auf Marktforscher erwarten, dass die Technologie innerhalb der nächsten allen Endgeräten und in allen Netzen. Jahre zum Standard wird. Einige Anbieter sind der Deutschen Telekom bereits gefolgt und bieten HD Voice im Mobilfunkbereich an, so dass nach und nach eine HD-Kommunikation zwischen unterschiedlichen Netzen möglich wird. Für die HD-Telefonie zwischen Festnetz und Mobilfunknetz sehen die Anbieter Gateways vor. 16
White Paper All-IP
Szenarien für die Umstellung der Sprach- Dieser Migrationsweg entspricht einer Anpassung der TK-Anlage an die
kommunikation auf IP Veränderungen im Netz. Er ist mit Investitionen verbunden, unterliegt
Für die Umstellung der unternehmensweiten Telefonie auf IP kann es Release-Wechseln und bringt Unternehmen zunächst keine neuen
keine allgemeingültige Handlungsempfehlung geben, weil sowohl die Perspektiven für Unified Communication im Business-Umfeld. In diesem
Ausgangssituationen der Unternehmen als auch ihre kommunikations- Zusammenhang spricht man von 1:1-Ersatz.
strategische Ausrichtung zu unterschiedlich sind. Um Migrations-
entscheidungen treffen zu können, ist neben der Betrachtung der Ein konservativerer Migrationsansatz im Zusammenhang mit Szenario 1 ist
Ausgangslage im Bereich Telekommunikation im Unternehmen auch der Einsatz von Umsetzern. Ein solcher Adapter setzt die SIP-Anbindung
die der Abbildung zukünftiger Business-Prozesse auf UC von auf eine ISDN-Simulation um. An der TK-Anlage wird so vermeintlich
Bedeutung. So, wie IP das PSTN revolutioniert, um Unternehmen neue nichts verändert. Der im Router/ IAD (Integrated Access Device)
Dienste anbieten zu können, sollte jedes Unternehmen in seinen befindliche Umsetzer ist aber eine ISDN-Simulation, die sich nur auf die
eigenen Netzen entsprechende Voraussetzungen schaffen. Eine Schnittstellenumsetzung (alt/ neu) bezieht, ohne zum Beispiel gewohnte
Entscheidung zur Umstellung der Voice-Landschaft auf IP ist dabei Übertragungen wie Datenübertragung im D-Kanal anbieten zu können.
immer im Zusammenhang mit einem Gesamt-Migrationskonzept der
Sprach- und Datenkommunikation des Unternehmens zu sehen. Entsprechend geeignete Umsetzer sollten getestet sein. Man kann nicht
beliebig viele S0-Schnittstellen der TK-Anlage auf einen Umsetzer
Folgende allgemein gehaltene Szenarien geben eine Orientierung für schalten. Noch stärker eingeschränkt ist die Betrachtung bei Primär-
die Umstellung der Sprachkommunikation im Unternehmensbereich. multiplex-Umgebungen, bei denen sich zum Beispiel Taktfragen etc.
Jedes Unternehmen wird sich für eine der aufgezeigten Grundrichtungen ergeben.
der Migration entscheiden müssen. Es macht daher Sinn, die Navigation
für den optimalen Migrationsweg gemeinsam mit einem professionellen Diese vordergründig schnelle Lösung geht mit verschiedenen Nachteilen
Provider oder Beratungsunternehmen durchzusprechen und ein einher, etwa der Frage, wer den Umsetzer betreibt und wie zusätzliche
Grobkonzept zur Migration zu entwickeln. Damit können Migrationsrisiken Schnittstellen bei der Störungseingrenzung gehandhabt werden.
minimiert und gleichsam Fehlinvestitionen vermieden werden. Die Verschiedene Anwendungen, die über ISDN übertragen worden sind
Deutsche Telekom und T-Systems unterstützen ihre Kunden bereits in einer (z.B. Modem oder X.31), funktionieren nicht oder nur bedingt.
frühen Phase bei der Erstellung der erforderlichen Migrationskonzepte.
Szenario 2: Ablösung der ISDN-TK-Anlage und Ersatz
Szenario 1: Direkte Nachrüstung der durch eine IP-Anlage einschliesslich der Betrachtung
Telekommunikationsanlage für SIP von lokalen Breakout Gateways
Annahme: Das Unternehmen betreibt eine eigene Telekommunikations- Annahme: Das Unternehmen betreibt eine eigene lokale, klassische TK-
anlage (TK-Anlage) vor Ort, die direkt mit dem öffentlichen Telefonnetz Anlage und möchte diese durch eine lokale VoIP-Lösung (Voice over IP)
(PSTN) verbunden ist. Da in der IP-Welt keine ISDN-Anschlüsse mehr zur ersetzen. Dies ist zwar die richtige Konsequenz im Sinne der Moderni-
Verfügung stehen werden, ist es erforderlich, die Anschlüsse zum sierung der TK-Landschaft, stellt aber so noch keinen Migrationsschritt
öffentlichen Netz hin auf IP umzurüsten. Die in der TK-Anlage vor- in Richtung IP dar. Der Ausstieg ins öffentliche Telefonnetz wird
handenen PMX-Karten (Primärmultiplex) müssen dazu durch SIP- meistens mit örtlichen ISDN-Gateways vollzogen. Der eigentliche
Trunking-Einschübe ersetzt werden. Migrationsprozess dreht sich um das Gateway-Redesign. Zunächst
müssen, wie im Szenario 1, die IP-TK-Server (z.B. Communication
Herausforderung: Dabei ist zu beachten, dass die TK-Anlagen- Manager CUCM) mit der Plattform (IP Multimedia Subsystem IMS)
Hersteller ihre Anlagen mit dem jeweiligen Telekommunikations- getestet und quasi zertifiziert sein. Für die Gateways ist nun ein
netzbetreiber getestet haben und für die Anlagen ein entsprechender gewisser Design-Prozess zu leisten: Der Hersteller-Typ des Gateways,
Funktionalitätsnachweis vorliegt (Basis 1TR 118). Dieses Zertifikat integrierte SBC-Funktionen (Session Boarder Controller),
gewährleistet das grundsätzliche Handling der SIP-Registrierung und Ausfallszenarien am Gateway, Backup-Funktionalitäten zum Beispiel
Signalisierung. Neben der Nachrüstung der Anlage mit getesteten SIP- über LTE und der Einfluss auf die LAN-Komponenten (Local Area
Karten sind in einigen Fällen auch Software Updates an den Anlagen Network) sind in Einklang zu bringen.
erforderlich. Auch das Zusammenwirken der SIP-TK-Anlage mit der
Sprachapplikation auf dem IP-Netz hinsichtlich der Nutzung von
Leistungsmerkmalen ist zu betrachten. Zudem sind die von den ver-
schiedenen Herstellern angegebenen Security-Aspekte und die
Auslegung des Themas Session Boarder Controller in die Migrations-
abstimmung einzubeziehen.
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