200812y Keymile NGN Next Generation Networks

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Next Generation Networks

Brückenschlag zu NGN

Die traditionellen Geschäfte der Festnetzbetreiber geraten gleich von mehreren Seiten unter Druck: Mobilfunkanbieter, Internet und Kabelnetzbetreiber drängen mit aggressiven Preisen in den Markt. Ein Ausweg aus dieser hoch intensiven Wettbewerbssituation ermöglicht folgendes Drei-Punkte-Programm: den Anteil traditioneller Sprachdienste möglichst lange hoch halten, attraktive neue NGN-Dienste etablieren und Betriebskosten senken.

ind die Festnetzbetreiber eine bedrohte Spezies? Das Geschäft der Netzbetreiber muss gleich aus mehreren Richtungen Herausforderungen standhalten. Das gilt sowohl im Marktsegment der Sprach- als auch der Breitbanddienste (High-Speed Internet Access). Beides sind bisherige Marktdomänen der etablierten Festnetzbetreiber, und genau dort sind in den letzten Jahren neue, sehr agil auftretende Wettbewerber aktiv geworden. So sieht sich das Segment des High-Speed-Internet-Zugangs einem starken Druck durch Internet Service Provider (ISP), Kabelfernsehanbieter, Satelliten- und Mobilfunkbetreiber ausgesetzt. Auch im Bereich der Festnetz-Telefonie bekommen die etablierten Anbieter ebenfalls seit Jahren kalten Wind ins Gesicht geblasen, mit dramatischen Preisverfällen und neuen VoIP-basierten Geschäftsmodellen wie etwa Skype.

Das Geschäft von Festnetzbetreibern gerät gleich aus mehreren Richtungen in Gefahr. (Quelle: Keymile)

Marktforschern zufolge telefonieren bereits heute zirka 20 Prozent der Unternehmen per IP-Telefonie, der Rest nutzt herkömmliche Festnetz-Telefonie. Deutlich über die Hälfte aller Auslandstelefonate werden in Deutschland bereits über alternative Diensteanbieter getätigt. Wie der Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien (BITKOM) meldete, gibt es seit dem Sommer 2006 inzwischen mehr Mobilfunkverträge als Einwohner. Statt im Festnetz telefonieren immer mehr Menschen ausschließlich mobil. Europaweit sind das immerhin schon 15 Prozent aller Haushalte. Als Folge all dieser Veränderungen im Wettbewerbsumfeld steigt die Bereitschaft zum Wechsel des Anbieters beim Endverbraucher.

Hinzu kommt die wachsende Einflussnahme der nationalen Regulierungsbehörden, die weitere Maßnahmen zur Marktöffnung und damit zur Steigerung der Wettbewerbsintensität umsetzen. Zusammengefasst sind durch all diese Faktoren Umsatz und Gewinn der Festnetzbetreiber in Gefahr.

Ein Weg aus dieser bedrohlichen Situation führt über ein Drei-Punkte-Programm:

1. Kontinuität der herkömmlichen Sprachdienste bewahren: Die Dienstekontinuität ist einer der zentralen Punkte, denn mit der Telefonie lassen sich auch weiterhin noch beträchtliche Umsätze im Festnetz erzielen. Schätzungen von BITKOM zufolge entfallen noch immer etwa ein Drittel aller Umsätze aus Telekommunikationsdiensten auf Festnetz-Sprachdienste und damit auf sogenannte Legacy Services.

2. Attraktive neue Dienste anbieten: Die Netzbetreiber können ihren Umsatz steigern, indem sie attraktive neue Dienste für Privat- und Geschäftskunden anbieten. Dazu zählen beispielsweise Dienste wie VPN und LAN-zu-LAN-Kopplung über IP-/Ethernet im Bereich für Unternehmenskunden oder Triple-Play-Dienste für Privatanwender. Unter diesem Begriff werden Angebote für High-Speed-Internet, Sprach- und Video-Dienste zusammengefasst. Zur Ausnutzung der Konvergenz von Sprache und Daten, sollte die Netztechnik auf den aktuellen technischen Stand sein.

3. Reduktion der Betriebskosten: Grundlage hierfür ist die Migration der TDM-basierten Dienste auf modernere NGN-Plattformen. Dadurch wird die bestehende Netzinfrastruktur entschlackt und modernisiert, was die kostengünstige Bereitstellung attraktiver neuer Dienste erst ermöglicht. Weiterhin ist es im Zuge der Einführung von NGN-Plattformen ratsam, die Zahl der existierenden »alten« Plattformen im Netz zu reduzieren. Dies führt zu weiteren Einsparungen im Netzbetrieb. Parallel dazu ist es wesentlich, die Prozesse in den Bereichen Operation, Administration, Maintenance und Provisioning (OAM & P) zu optimieren. Ein wichtiger Baustein in diesem Kontext ist ein hoher Automatisierungsgrad in der Dienstebereitstellung beziehungsweise die Tarifauswahl von Diensten mittels Internet-Portal.

Dienstekontinuität und Next Generation Networks

Die Umsetzung dieser drei Maßnahmen trägt entscheidend dazu bei, dass die etablierten Festnetzbetreiber sowohl ihre Umsätze als auch ihre Profitabilität steigern können. Ein kurzer Blick auf einzelne Services verdeutlichen Trends und Chancen von Angeboten für Privat- und Geschäftskunden.

Bei Diensten rund um die Telefonie werden die klassischen Telefonanschlüsse nach heutiger Sicht noch eine geraume Zeit im Markt ihre Berechtigung haben. Parallel dazu gewinnen VoIP-basierte Dienste vor allem im Geschäftskundenbereich mehr und mehr an Bedeutung. Die Einwahl per Wählmodem zum Internet ist eine aussterbende Zugangsmethode, genauso wie mittelfristig der DSL-Zugang über ATM-basierten DSLAMs.

Die Zukunft gehört DSL via IP/Ethernet, vor allem in Triple-Play-Netzumgebungen. Parallel gewinnen auch Fast- und Gigabit-Ethernet als Festnetzzugang bei Geschäftskunden an Bedeutung. Die klassische 2-Mbit/s-Schnittstelle (E1) wird mehr und mehr zurück gedrängt. Im Bereich der Datendienste gibt es heute ein breites Spektrum an Diensten. Hier wird sich künftig sehr viel in den Bereich der IP/Ethernet-Dienste verlagern und konsolidieren.

Auf einen Blick: Dienstekontinuität und NGN-Services. (Quelle: Keymile)

Die entscheidende Frage: Werden NGN-Services tatsächlich die erwarteten Umsätze bringen? Ein Blick auf aktuelle Prognosen der Gartner Group bringt hier etwas Licht ins Dunkel. Die Marktforscher prognostizierten, dass im Jahr 2005 etwa 60 Prozent der Umsätze von Festnetzbetreibern auf Sprachdienste entfielen, 2010 sollen es nur noch zirka 40 Prozent sein. Das ist immer noch das größte Stück vom Umsatzkuchen und verdeutlicht die enorme wirtschaftliche Bedeutung dieses Segments auch weiterhin. Stark wachsen werden Umsätze mit Breitbanddiensten und NGN-Datendiensten. Auf sie entfiel 2005 ein Marktanteil von zirka 30 Prozent. Den Prognosen zufolge soll er im Jahr 2010 auf rund 44 Prozent wachsen.

Migration der Telefonie

Mittel- und langfristig bedeutet die Migration der Telefonie, dass es nur noch eine Plattform im Zugangsnetz des Betreibers geben wird. Die Grundlage bildet eine intelligente Ethernet/IP-Zugangsstechnik, welche die Umsetzung zu den vorhanden POTS- und ISDN-Endgeräten übernimmt.

Eine Möglichkeit besteht darin, ein zentrales VoIP-Gateway zu nutzen, das eine direkte Verbindung zur VoIP-Vermittlung (Soft Switch) herstellt. Bei dieser zentralisierten Lösung wird im Zugangsnetz weiterhin das existierende TDM-Netzwerk genutzt.

Die zweite Variante ist ein im Access-Netz verteiltes, dezentrales Access Gateway, welches POTS- und ISDN-Anschlüsse zusammenfasst und die Schnittstelle zum VoIP-Netz bildet. In diesem Fall befindet sich lediglich noch auf der Anschlussleitung klassische POTS- und ISDN-Technologie. Das gesamte Übertragungsnetz dagegen arbeitet bereits auf IP/Ethernet-Basis. Hier ergeben sich für die Festnetzbetreiber im Vergleich zur bestehenden Technik erhebliche Einsparungen bei den Betriebskosten.

Die dritte Variante besteht darin, die POTS- und ISDN-Services komplett mit einem Gateway beim Endkunden zu realisieren, und den Netzzugang komplett paketbasierend durchzuführen. Hieraus ergibt sich vor allem für ISPs die interessante Möglichkeit, nicht nur den High-Speed Internet Access über DSL anzubieten, sondern zusätzlich auch POTS- und ISDN-Dienste zu vermarkten.

In der vierten Variante schließlich spielen POTS und ISDN keine Rolle mehr. Hier geht es um die komplette Migration zu Voice over IP. Dazu müssen beim Endkunden die Telefone VoIP-fähig sein, oder PC-basierte Applikationen wie Soft Phones können benutzt werden.

Der große Vorteil der ersten drei Varianten aus Sicht der Netzbetreiber: Sie können ihr Telekommunikationsnetz zu einem All-IP-Netz migrieren, ohne dass die Privat- / Geschäftskunden ihre gewohnten Endgeräte wie etwa DECT-Telefone oder ISDN-Nebenstellenanlagen tauschen müssen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit den Endkunden NGN-Dienste anzubieten.

Migration von Festverbindungen

Deutlich komplexer als die Migration der Sprache ist die Migration der Mietleitungen. Den Ausgangspunkt bilden hier die heutigen PDH/SDH-Netze, in denen Direktverbindungen für Mietleitungen etwa auf X.21-Basis zur Verfügung stehen. Künftig werden Circuit Emulation Services over Packet Switched Networks (CESoPSN) oder TDM over IP Services die gleiche Funktion kostengünstiger erledigen. Das bedeutet, dass Festnetzbetreiber auch leicht klassische Mietleitungsdienste über ein paketbasiertes Netz transportieren können, und die Vielfalt an unterschiedlichen Systemen in der Übertragungstechnik reduziert wird.

Auf einen Blick: Migration von Mietleitungen. (Quelle: Keymile)

Dieser Migrationspfad orientiert sich bereits weitgehend an allgemein akzeptierten Standards (IETF, SAToP und CESoPSN). Die Services TDM over Packet und TDM over IP setzen allerdings ein qualitativ hochwertigeres Ethernet-Netzwerk voraus, als es heute vielfach vorhanden ist. Quality of Service umfasst hier Parameter wie geringe Laufzeitschwankungen und geringe Paketverlustraten – und das nicht nur im Access-, sondern auch im Kernbereich des Netzes.

Dazu kommt der Aspekt der Synchronisation. Von Haus aus sind paketorientierte Netze nicht für die Übertragung von Synchronisationsinformation konzipiert. Um dennoch eine synchronisierte Übertragung zu erzielen, gibt es zwei Möglichkeiten: Erstens kann auf beiden Seiten ein Taktgeber installiert werden oder zweitens ein Algorithmus-gesteuertes Taktrückgewinnungsverfahren implementiert werden. Dies ist jedoch ein recht aufwendiges und komplexes Verfahren. Die Migration von Mietleitungen ist also vergleichsweise anspruchsvoll. Daher werden Festnetzbetreiber sie nur schrittweise in den nächsten Jahren vollziehen.

Migrationsszenarien

Am Anfang lautet die Frage immer, welcher Netzabschnitt soll als erstes migriert werden: Service Node, Transport, Access-Plattform oder die Dienste-Plattform. Oft wird zunächst die Service Control Platform migriert. Anschließend sind das Transportnetzwerk, dann die Access-Plattform und abschließend die eigentlichen Dienstleistungen an der Reihe. In der Praxis gibt es weitere Parameter. Die Migration muss die Verbreitung einzelner Dienste berücksichtigen. Dazu kommt natürlich die vorhandene Netzwerk- und Leitungsinfrastruktur (Kupfer oder Glasfaser) und der Zustand der einzelnen Netzelemente. Das variiert von Netzwerk zu Netzwerk. In den meisten Fällen existieren parallele Infrastrukturen, die auch während des Migrationsprozesses weiter betrieben werden.

Migrationsszenarien: Service Node, Transport, Access Platform und Services. (Quelle: Keymile)

Ein wichtiger Baustein in Migrationsszenarien im Zugangsnetz ist ein Multi Service Access Node wie Milegate von Keymile. Milegate realisiert Triple-Play-Dienste (Telefonie, High-Speed-Internet und TV-Dienste) in einer einzigen kompakten NGN-Plattform. Netzbetreiber können auf diese Weise weiterhin klassische Telefonie- und Breitbanddienste unterstützen und gleichzeitig zum NGN migrieren. Mit der robusten und kompakten Bauweise eignet sich die Milegate-Produktfamilie sowohl für den Einsatz in Außengehäusen als auch für den zentralen Einbau.

Milegate unterstützt ein breites Spektrum an Teilnehmerschnittstellen, von ADSL2plus über SHDSL bis zu VDSL2 und 100 BT / GigE und bietet somit reichlich Bandbreite. Eine COMBO-Lösung erlaubt die kostengünstige Bereitstellung traditioneller Telefonie- und Breitbanddienste in NGNs, in denen Anwender von Bandbreiten mit mehr als 100 Mbit/s profitieren. Bekanntlich hängt die Leistungsfähigkeit von DSL stark von der Länge der Teilnehmeranschlussleitung ab – mit steigender Bandbreite reduziert sich die Reichweite. Um Reichweitenbegrenzungen zu vermeiden und möglichst viele Teilnehmer versorgen zu können, müssen DSL-Zugangspunkte zukünftig näher zum Kunden rücken.

Evolution zu paketorientierten Netzen

Ein Kernbestandteil von Next-Generation-Networks ist die Evolution hin zu paketorientierten Netzen. Die Milegate-Plattform bietet hierzu eine Carrier-Grade VoIP-Gateway-Funktionalität an.

Das Prinzip ist einfach: Neben der DSL-Versorgung für den Internetzugang versorgen POTS und ISDN-BA-Schnittstellenkarten den Endteilnehmer mit herkömmlichen Telefoniediensten. Im Media-Gateway des Milegate wird das TDM-Sprachsignal in VoIP Datenpakete umgewandelt. Zur Signalisierung werden Protokolle wie H.248/MEGACO (Media Gateway Control Protocol) oder SIP (Session Initiation Protocol) verwendet. Somit können klassische Telefonanschlüsse in einer VoIP-basierten Softswitch-Umgebung realisiert werden.

Als Netzwerkmanagement-System bildet UNEM ein wichtiges Element der Keymile-NGN-Lösung. UNEM realisiert die Darstellung der Netztopologie, Fehlerbeschreibungen, Alerts, Bestandsverzeichnisse, Konfiguration, Performance-Monitoring und Security-Informationen. Standardisierte Schnittstellen (wie SNMP, CORBA, CLI, etc.) ermöglichen eine Integration in übergeordnete Management- und Provisionierungssysteme. All das ist eine gute Basis für eine schrittweise Weiterentwicklung des Telekommunikationsnetzes hin zu einem Next Generation Network.

Resümee

Festnetzbetreiber unterliegen in ihrem Bestandsgeschäft einem scharfen Wettbewerbsdruck, der zu stark rückläufigen Renditen führt. Die Antwort auf diese Tendenz liegt in der Entwicklung neuer Breitbanddienste wie etwa Triple Play und die Umstellung auf ein IP/Ethernet basiertes Netz mit flexiblen Service-Plattformen. Gleichzeitig müssen bestehende Dienste mit relevanten Umsätzen soweit möglich weitergeführt und die damit verbundenen Betriebskosten reduziert werden. Dies ist nur möglich, wenn diese traditionellen Dienste auf das neue IP/Ethernet basierte Netz überführt werden, da nur damit der kostenintensive Parallelbetrieb von Netzen vermieden wird. Wesentlich ist dabei die individuelle Anpassung der Migration an die vorhandene Netzinfrastruktur und an die Dienstestrategie des Festnetzbetreibers. Ein besonderer Fokus liegt hier auf dem Anschlussnetz, da hier zum einen traditionelle Dienste migriert werden müssen und zum anderen die Länge der Anschlussleitung reduziert werden muss, damit hohe Bandbreiten für die Triple Play Dienste oder Geschäftskundenapplikationen (LAN LAN Koppelung, IP VPN) zur Verfügung gestellt werden können. Hierfür steht mit der Multi-Service IP DSLAM Familie MileGate ein Produkt zur Verfügung, welches sich optimal an die individuellen Anforderungen anpasst.

Torsten Bethke

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Torsten Bethke ist Head of Marketing & Communications bei Keymile in Hannover.

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