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Circuit Emulation Service – oder kurz: CES

Der einfache Weg der Netzwerkmodernisierung

Wenn es um Telekommunikation und Digitalisierung geht, steht eigentlich nur eines fest: nämlich, dass nichts fest steht. Durch das rasante Voranschreiten der Digitalisierung und technischer Entwicklungen entstehen augenscheinlich minütlich neue Lösungen und Innovationen. Um ihren Kunden durchgängig die besten Standards bieten zu können, sehen sich Netzbetreiber in der Verantwortung, mit der fortschreitenden Entwicklung stetig Schritt zu halten. Mit Erneuerungen und deren offensichtlichen Vorteilen gehen jedoch zu Anfang oft auch viele Herausforderungen einher, denen sich Netzbetreiber stellen müssen.

Ein aktuelles Beispiel für diesen Sachverhalt bildet wohl die Umstrukturierung von der lange bewährten TDM-Technologie hin zur paketvermittelten Netzwerkstruktur. Time Division Multiplexing (TDM) ist ein Übertragungsverfahren für Datenströme, welches sich über viele Jahre hinweg als Standard in der Telekommunikationsbranche etablieren konnte. Bezeichnend für das TDM-Verfahren ist, dass Datensignale über zeitlich verschachtelte Übertragungskanäle zeitlich versetzt transportiert werden. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass die Bandbreite immer nur für einen Kanal über einen bestimmten Zeitraum hinweg reserviert ist und die Kanäle nur innerhalb eines ihnen zugeordneten Zeitfensters (Time-Slot) genutzt werden können. Datenströme werden somit in Einzelteile zerlegt, zeitlich versetzt versendet und erst beim Empfänger wieder zusammengefügt. Da sich Datenströme mit dieser Technik beliebig aufsplitten und wieder zusammensetzen lassen, eignete sich das Verfahren besonders gut für die Übertragung digitaler Sprach- und Datensignale wie bei ISDN (Telefonie und Fax). Der Datentransport innerhalb zeitlich vorgegebener Raster macht das Netz jedoch statisch und schwierig zu erweitern.
Gerade mit der Entwicklung des Internets und der enormen Zunahme an Datenmengen besonders in den letzten Jahren reicht dieses Verfahren jedoch heute nicht mehr aus. Der stetig anwachsende Datenverkehr, der immer kurzweiliger und diskontinuierlicher wird, lässt das TDM-Netz an seine Grenzen stoßen. Anders sieht das allerdings beim paketvermittelten Netz aus, wo Datenpakete versendet werden, sobald Kapazität verfügbar ist. Reservierte Bandbreite spielt hier also keine Rolle mehr.

So einfach und unkompliziert das auch klingt, gibt es dennoch ein vorrangiges Problem, dem sich Netzbetreiber stellen müssen: die Altgeräte der Endverbraucher. Denn allein durch den Entschluss zur Netzwerkumstrukturierung fallen noch nicht automatisch auch alle sich beim Endverbraucher im Einsatz befindlichen Endgeräte wie Faxgerät und Telefon weg. Diese sind nach wie vor voll funktionsfähig in Betrieb – aber eben ausgelegt für TDM-Services. In vielen Fällen entsteht an dieser Stelle ein Konflikt zwischen Netzbetreiber und Endkunde: Letzterer möchte seine Geräte auch weiterhin nutzen, um finanzielle Ausgaben für Neuanschaffungen zu vermeiden. Der Netzbetreiber hingegen muss dennoch einen Weg finden, sein Netz zu modernisieren.

An dieser Stelle setzt der Circuit Emulation Service (CES) an. Dieser kombiniert den TDM-basierten Datentransfer mit der Paketübertragung und ermöglicht damit die Umstellung vom einen zum anderen Übertragungsverfahren, ohne dabei die Nutzererfahrung beim Endkunden zu verändern. Im Detail bedeutet dies, dass TDM-Signale auf ihrem Weg zum Empfangsziel in Datenpakete geschnürt und aufgeteilt werden. Diese wiederum können problemlos über das paketvermittelte Netz zum Adressaten transportiert werden, um dort schließlich wieder als “entpackte” Signale von TDM-basierten Geräten ausgelesen werden zu können. Die Umwandlung zwischen TDM- und paketbasierten Datenströmen erfolgt über speziell dafür entwickelte CES-Gateways. Die Geräte sind mit der sogenannten Interworking Function (IWF) ausgestattet. Durch diese Funktionseinheit kann die Konvertierung eines Netzwerkprotokolls in ein anderes realisiert werden und so die Umwandlung von TDM- zu paketbasierten Signalen sowie umgekehrt ermöglicht werden. Bei uns sorgen dafür ganz konkret die Geräte unserer Produktfamilien ULAF+ ACCEED und I-GATE. Mit dieser Lösung kann der Netzbetreiber also nicht nur wie geplant sein altes Netz abbauen, so die Instandhaltungskosten für dieses sparen und schließlich mehr Kapazitäten für den Ausbau des neuen Netzes schaffen, sondern gleichzeitig seinen Endkunden auch weiterhin die Nutzung ihrer Altgeräte ermöglichen.

Eine Frage, die allerdings jetzt vielleicht noch offen bleibt: Wofür der Aufwand einer Netzwerkumstrukturierung, wenn der Endverbraucher doch zufrieden scheint mit seiner Anbindung und den Geräten?
Grundsätzlich: Die Vorteile der Paketübertragungstechnik sind divers. Neben schnellerer Datenübertragung, Kosteneinsparungen und der Schaffung einer Basis für zukünftige Netzwerktechnologien steht vor allem eines im Fokus: Modernisierung. Die Technik, die seit Jahren zum Betreiben des bislang gängigen TDM-Netzes zum Einsatz kommt, ist veraltet und bedarf eines hohen Instandhaltungsaufwands, was nicht zuletzt mit erheblichen finanziellen Ausgaben verbunden ist. Parallel dazu wird seit mehreren Jahren an dem Auf- und Ausbau eines zweiten Netzes für die Internetnutzung und Datenkommunikation gearbeitet. Der Aufwand für das Unterhalten beider Netze würde nicht im Verhältnis zu den dafür benötigten Ressourcen an Arbeitspersonal, Energie und finanziellen Mitteln stehen.
Und auch für Endkunden bringt die Umstellung deutliche Vorteile mit sich. Denn Nutzern sowohl im privaten als auch im Geschäftssektor wird es durch die Umstrukturierung nicht nur möglich, Telefongespräche in einer akustisch besseren Qualität bis hin zu High-Definition zu führen, sondern auch ganz allgemein mit höherer Geschwindigkeit im Internet zu surfen.

Durch die Migration hin zu paketbasierten Netzen ergeben sich also viele Möglichkeiten, die sowohl dem Netzbetreiber als auch Privat- und Geschäftskunden zugute kommen. Dank der Technologie des Circuit Emulation Services können diese von Sekunde eins an komplett genutzt werden – eine reibungslose und konfliktfreie Umstrukturierung inbegriffen.

Noch nicht genug vom CES-Thema? Ihr wollt noch weiter eintauchen in die technischen Prozesse, die hinter diesem Datenübertragungsverfahren stecken? Dann schaut gern auf unserer CES-Themenseite vorbei und werft einen Blick in unser Whitepaper.

31. Juli 2020
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