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Zukünftige Netzarchitekturen -
Reorganisation der Daten in den Mobilnetzen
Dr. Stephan Rupp
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Zukünftige Netzarchitekturen
Die Grenzen der Nachrichtentechnik: Heimnetze
> Herausforderungen
> Lösungsansätze
Reorganisation der Daten in den Mobilnetzen
> Probleme beim Netzdesign mit bisherigen Methoden
> alternative Lösungsansätze
Ausblick
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Die Grenzen der Nachrichtentechnik: Heimnetze
Zusammenspiel ?Konfigurationsmanagement ?
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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 InternetZettelwirtschaft für Seriennummern, Schlüssel und PasswörterIntranet mit professioneller Systemadministration
Modell Heimnetz:SelbstorganisationKonfigurationsmanagement als Dienstleistung
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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.
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Lösungsansätze: Selbstorganisation
Netzorganisation auf Anwendungsebene:verteilte Kommunikation über unterschiedliche SchnittstellenAngebot und Nachfrage an Diensten regeln sich dynamischKennzeichnungssysteme 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 DiscoveryOSGi: Export und Import von Diensten; Konfigurations-
management, Residential GatewaysMobiltelefone und PDAs: Control Points
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Beispiel: Diversität von Schnittstellen und Import und Export von Diensten
OSGi Framework
OSGi Framework
Service Registry
UPnP Device
Import UPnP Devices1
Export UPnP Devices2 OSGi World UPnP World
1. Discover
3. Register
2. Instantiate UPnP device as OSGi service
1. Register 2. ExportUPnP Device
UPNP Base
Driver
UPNP Base
Driver
UPNP Device
JXTA Device
JXTA Device
WAN
Service Inventory
Service Inventory
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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 Einträgenüber andere Entities
Inventory: Cache mit öffentlichen Einträgen über andere Entities
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Beispiel: Benutzerprofile und Geräteprofile
Benutzerprofil z.B. MobilfunkkundeNutzer und beanspruchte Dienste
Geräteprofildem Benutzerprofil assoziiertbeschreibt Gerät, Hersteller, Hardware und Softwarestand
KennzeichnungssystemSemantische Daten
MetadatenOrt, Zugriff, Dienstbeschreibung
Nutzer
Geräte
Gerät
HW FW SW
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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?
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Beispiel: Rollen für Dienstleistungen
Verteilung der RollenNutzer: 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 werdenein gültiges KennzeichnungssystemNetzinfrastruktur (Inventories, Authentisierung, Sicherheit) .
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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 KundenWelche Datenbestände werden verwendet und wie kombiniert?Wie werden Ergebnisse abgelegt und dargestellt?
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Zukünftige Netzarchitekturen
Die Grenzen der Nachrichtentechnik: Heimnetze
> Herausforderungen
> Lösungsansätze
Reorganisation der Daten in den Mobilnetzen
> Probleme beim Netzdesign mit bisherigen Methoden
> alternative Lösungsansätze
Ausblick
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Heutige Mobilnetze
Jeder Funktion ein eigenes Netzelement.
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Die Problemzonen beim heutigen Netzdesign
Keine Zukunft!
Gc#3
C#4
Iu#19
D#17
SpezialisierteNetzelemente
Spezialisierte Protokolle
Teilnehmerdaten in den Netzelemen-
ten vergraben
• geschlossene Gesellschaft
• ein Netz für jeden Dienst• zu komplex• zu teuer
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Der bisherige Lösungsansatz: Funktionen und Protokolle
Der Kunde
Billing CSE HSS CRMCC Marketing
Verstreute und versteckte Information
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Ein neuer Lösungsansatz: Die Reorganisation der Daten
Billing
CSE
HSS
CRM
CC
Konsolidierung der Kundendaten
“Das KUNDENPROFIL”
Marketing
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Die Vorteile der Konsolidierung
Resourcen sind unabhängig von einander leichter zu skalieren:
Rechenleistung (Computing) für AnwendungenSpeicher (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).
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Konsolidierung der Daten in einem intelligenten Speichernetz
HLR1 HLR2 HLRn
SCPnSCP1 SCP2
VoiceMail Video
E-MailSMS
VoiceMail
Intelligent Storage System
HLR
SCP
VideoMail
SMSHLR: Home Location RegisterSCP: Service Control PointSMS: Short Message Service
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Applications
Die Umgebung des Intelligenten Speichernetzes (ISS)
Multiple of instances per application
Business Plane / Non-RT
Applications
Business Plane / Non-RT
Applications
CCBS CRMSAP
Common Storage
Common Storage
Management
OAMOAMOAMOAM
OAMOAM
Plane
high-speed real time access
HLRSCP
Multiple of instances per application
MMS
Telcom Real Time
Applications
Telcom Real Time
Applications
ISS
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Der Aufbau des Intelligenten Speichernetzes
SAN SANSite 1 Site 2
Layer 1 Fibre Channel
DatabaseServer
LAN
DatabaseServer
LANWANLayer 2
DatabaseServer
DatabaseServer
Appl. Logic 1e.g. HLR
Appl. Logic x Appl. Logic 1e.g. HLR
Appl. Logic x
Signaling Network (SS7, SIGTRAN)
Layer 3
WAN
Fibre Channel
DWDM Dark FiberSDH
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ISS Prototyp im Labor
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Konsequenzen für Anwendungen
HLR SCP MNP
Core Net
SANIntelligent Storage System
Intelligent storage logic
ComputinComputingg
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);
StorageStorage
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Das Innenleben des Intelligenten Speichernetzes
…
SemanticEngine
Data Model Conversion Rules
WS, SOAP CORBA LDAP
Protocol Handler
other
Protocols Data models
Administration Dataless Applications
GUI OSS HLR MMS Video mail
DataHandler
ISS internal dynamic
Data ModelData Base
Servers
ISSDesign
Tool
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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.
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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.
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www.alcatel.com
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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