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

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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


> Probleme beim Netzdesign mit bisherigen Methoden

> alternative Lösungsansätze

Ausblick


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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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> Herausforderungen

> 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

Mail

E-MailSMS

VoiceMail

Intelligent Storage System

HLR

SCP

VideoMail

E-Mail

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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> Herausforderungen

> Lösungsansätze




Ausblick


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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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