Fortschritte bei Schluesseltechnologien, etwa in der Mikroelektronik oder optischen Nachrichtentechnik, haben dazu gefuehrt, dass Nachrichtennetze immer leistungsfaehiger geworden sind - ein Prozess, der sich derzeit eher noch beschleunigt. Dies betrifft sowohl die Technik an sich als auch die momentan die Diskussion beherrschenden Schlagworte. Information-Highway bedeutet eben nicht nur interaktives Fernsehen, sondern auch Breitbandkommunikation pur. Aber die Telecom-Maerkte haben sich nicht nur im Zuge des technischen Fortschritts veraendert. Die Deregulierung der Maerkte, der zunehmende Wettbewerb und die gestiegenen Anforderungen der Kunden tun hierzu ein uebriges. Karl Thomas* skizziert, wie sich die Telekom in Sachen Netztechnik diesen Zukunftsaufgaben stellen will.
Fuer die Telekom ist es eindeutig: Sie muss ihre Rolle in einem veraenderten Umfeld neu definieren. Wir verstehen uns heute nicht mehr nur als nationaler Netzbetreiber, sondern als globaler Diensteanbieter, der sowohl fertig konfektionierte Dienste fuer einen Massenmarkt, als auch massgeschneiderte Systemloesungen fuer international operierende Grosskunden anbietet. Dabei wird es eine unserer Hauptaufgaben sein, nicht nur durch die Entwicklung neuer Produkte neue Maerkte zu erschliessen, sondern dafuer auch die erforderlichen technischen Voraussetzungen zu schaffen.
Darueber hinaus gilt es, gewisse regulatorische Vorgaben zu betrachten. In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu betonen, dass fuer die Telekom ein offener Netzzugang - wie ueberhaupt der Wettbewerb - nicht als Bedrohung, sondern als Chance gesehen wird. Denn eines duerfte klar sein: Die Veraenderungen auf den Telecom- Maerkten machen es erforderlich, dass wir dieser Entwicklung auch unser unternehmerisches Handeln anpassen. Dies gilt insbesondere auch fuer die Gestaltung unserer wesentlichen "Produktionsmittel" - sprich: die Nachrichtennetze.
Trend zur Digitalisierung fuehrt zu neuer Qualitaet
Wohin geht nun, technisch gesehen, die Reise? Da ist zunaechst einmal der Trend zur Digitalisierung. Dies betrifft sowohl die Uebertragungs- als auch die Uebermittlungstechnik - eine neue Qualitaet in der Nachrichtenuebermittlung, die beispielsweise durch das ISDN ermoeglicht wird. Digitaler Mobilfunk und digitales Fernsehen sind zwei weitere Beispiele, und die Einfuehrung von SDH und ATM ist, wenn man so will, die logische Konsequenz dieser Entwicklung.
Als naechstes ist sicherlich die Einfuehrung "Intelligenter Netze" zu nennen. Damit wird das Ziel verfolgt, neue Dienste moeglichst schnell zu geringen Kosten und trotzdem flaechendeckend bereitzustellen. Die Diensteeinfuehrung erfolgt in solchen Netzen weitgehend softwaregesteuert. Eine wichtige Voraussetzung fuer ein "Intelligent Network" sind also digitale (oder zumindest programmgesteuerte) Vermittlungsstellen, ein leistungsfaehiges Signalisierungsnetz sowie im Netz verteilte zentrale Steuerrechner und Datenbanken. Das Intelligente Netz dient im uebrigen nicht nur der Weiterentwicklung des Telefonnetzes, sondern auch aller anderen vermittelnden Netze.
Das Entstehen neuer Netztopologien wird im wesentlichen durch zwei Entwicklungen verursacht. Zum einen werden die Einzugsbereiche der Vermittlungsstellen immer groesser, andererseits verlagern sich die Schalt-knoten des Uebertragungsnetzes (Cross-Connectoren beziehungsweise Multiplexer) immer naeher zum Teilnehmer. Dies fuehrt zwangslaeufig dazu, dass die Netze in Zukunft weniger vermittlungstechnische Hierarchiestufen aufweisen werden, und dass im klassischen Teilnehmeranschlussbereich immer mehr sogenannte aktive Systeme zum Einsatz kommen duerften.
Ferner ist festzustellen, dass sich in allen Netzbereichen immer staerker Glasfaser als Uebertragungsmedium durchsetzt. Dank ueberragender Uebertragungseigenschaften wird bei Kabelverbindungen praktisch nur noch Glasfaser verwendet, und selbst im Teilnehmerbereich kommen vermehrt Glasfasersysteme zum Einsatz. Auch in den Fernsehverteilnetzen werden die Koaxialkabel zunehmend durch Lichtwellenleiter ersetzt.
Die auf diese Weise entstehenden Kupfer-Glas-Hybridnetze verbessern die Signalqualitaet beim Teilnehmer und ermoeglichen es, wesentlich mehr Kanaele als bisher anzubieten - ein Szenario, das angesichts des bevorstehenden "Interactive-TV"-Zeitalters immer mehr an Bedeutung gewinnt.
Auch der Einsatz von Uebertragungssystemen mit immer hoeherer Bandbreite ist ein Trend, der sich bereits seit mehreren Jahren manifestiert. In den Netzen der Telekom kommen zur Zeit Systeme, die Geschwindigkeiten bis zu 2,5 Gbit/s realisieren, zum Einsatz, und solche, die 10 Gbit/s und mehr "verkraften", werden wohl nicht mehr lange auf sich warten lassen. Gleichzeitig ist aber auch zu beobachten, dass die zur Verfuegung gestellte Bandbreite durch Kompressionsverfahren besser genutzt wird.
Mobile Kommunikation kratzt am Monopol
Ein weiterer, aeusserst wichtiger Faktor ist die mobile Kommunikation. Hier haben wir es mittlerweile mit einer solchen Vielzahl an Systemen und Loesungen zu tun, dass man an dieser Stelle nur grundsaetzlich darauf eingehen kann. Der entscheidende, in diesem Zusammenhang interessierende Punkt ist aber die Tatsache, dass Mobilfunksysteme der naechsten Generation, also PCN- oder PCS- Systeme, eine ernstzunehmende Konkurrenz fuer jenen Netzbereich darstellen werden, der bisher noch am ehesten als "natuerliches Monopol" gesehen wurde - also der Teilnehmeranschlussbereich, oder allgemeiner formuliert: der Netzzugang.
Bei der Umsetzung all dieser Trends ist auch die Telekom stets mit von der Partie; in einigen Bereichen, wie etwa beim Einsatz von Glasfaser im Teilnehmerbereich, ist sie sogar weltweit fuehrend. Was unternehmen wir nun aber konkret in puncto Produktivitaetssteigerung bei den genannten zukuenftigen Aufgabenfeldern?
Mehrwertdienste rechnen sich in Zukunft mehr
Durch die Digitalisierung der Telefonvermittlungsstellen sind wir beispielsweise in der Lage, eine ganze Reihe von Mehrwertdiensten aeusserst kostenguenstig anzubieten, die frueher nur mit erheblichem Aufwand oder gar nicht moeglich waren. Beispiele hierfuer sind Dienste wie Anklopfen, Telefonkonferenz, selektive Anrufsperre, Sprachspeicherdienste etc. Auch die Weiterentwicklung des ISDN zum Euro-ISDN und die Nutzung des ISDN als Zugangsnetz fuer verschiedene Dienste, etwa Datex-P, sind weitere Beispiele in diesem Zusammenhang. Darueber hinaus wird derzeit aber auch geprueft, ob es Sinn macht, in Zukunft vermittelte Verbindungen mit n x 64 Kbit/s bis hinauf zu 2 Mbit/s im ISDN anzubieten.
Auf jeden Fall ist durch die geplante Einfuehrung einer neuen Netzstruktur in den oberen Ebenen des Telefonnetzes und durch ein dynamisches und nichthierarchisches Routing kuenftig eine bessere Netzauslastung zu erwarten. Gleichzeitig sind entsprechende Kompressionsverfahren ein Mittel, um den Nutzen vorhandener Netze zu steigern. Diese kommen beispielsweise im ISDN zum Einsatz, um dort Bildtelefonie beziehungsweise Videokonferenzen zu ermoeglichen. Gleiches gilt fuer die Breitbandkabelnetze der Telekom. So sollen dort kuenftig im sogenannten "Hyperband" - also im Frequenzbereich zwischen 300 und 450 Megahertz - innerhalb eines Acht-Megahertz-Kanals nicht nur, wie bisher, ein analoges, sondern je nach Kompression zwischen fuenf und zehn digitale Fernsehkanaele "untergebracht" werden. Dadurch wird in absehbarer Zeit genuegend Kapazitaet zur Verfuegung stehen, um auch neue Dienste wie "Pay-per-Channel" oder "Pay-per-View" anzubieten.
Gleichzeitig sind ADSL und HDSL zwei relativ neue Verfahren, um die Uebertragungsbandbreite auf der Zweidraht-Kupferanschlussleitung zu erhoehen, wobei die Reichweite allerdings auf maximal vier Kilometer beschraenkt ist. ADSL ermoeglicht die Uebertragung von bis zu 6 Mbit/s zum Teilnehmer (bei schmalbandigem Rueckkanal) und wuerde sich beispielsweise fuer einen Video-on-demand-Dienst eignen; HDSL stellt in beide Richtungen 2 Mbit/s zur Verfuegung.
Soviel zu den Massnahmen, die in erster Linie eine verbesserte Nutzung unserer bereits existierenden Netzinfrastruktur zum Ziel haben. Nun gibt es aber darueber hinaus noch das, was ich als unsere "Netzvision" bezeichnen wuerde - mit allen sich daraus ergebenden Aktivitaeten in puncto Weiterentwicklung. Hier ist es zunaechst zweckmaessig, sich die kuenftigen Netze aus drei funktionalen Schichten bestehend vorzustellen: einer uebertragungstechnischen Ebene, einer ATM-Transportebene und einer Diensteebene. Zentrales Element unserer Netzvision ist die mittlere Ebene, also eine einheitliche und flexible ATM- Transportplattform, die als Basis fuer alle Dienste dienen soll. Die Knoten dieses ATM-Transportnetzes bestehen dabei aus Systemen, die ausschliesslich durch das Netz-Management und nicht durch die Signalisierung der Teilnehmer gesteuert werden, also aus ATM- Cross-Connectoren, ATM-Add-Drop-Multiplexern und aehnlichen Netzelementen. Mit anderen Worten: Das ATM-Transportnetz ist ein reines Virtual-Path-Netz.
Deshalb setzt die ATM-Transportplattform ihrerseits auf einer uebertragungstechnischen Plattform auf, die in Zukunft im wesentlichen aus SDH-Systemen bestehen wird. Allerdings werden nur die Bitstroeme oberhalb von 155 Mbit/s innerhalb der Synchronen Digitalen Hierarchie gefuehrt. Da man bei der Telekom der Auffassung ist, dass man auch in Zukunft noch Netzzugaenge mit kleineren Bitraten benoetigen wird, koennen unterhalb der Ebene von 155 Mbit/s auch andere Uebertragungssysteme zum Einsatz kommen, beispielsweise Primaermultiplexer, HDSK-Systeme oder passive optische Netze.
Mit Hilfe der durch die einheitliche ATM-Transportplattform bereitgestellten Pfade kann schliesslich auf der "obersten" Ebene eine beliebige Zahl von Diensten bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck muessen zusaetzliche spezifische vermittlungstechnische Systeme und Server eingesetzt werden, oder aber einige Knoten des ATM-Netzes sind so zu verwenden, dass sie ausser ihren Transportfunktionen auch vermittlungstechnische Funktionen wahrnehmen. In jedem Fall setzen aber die vermittlungstechnischen und damit dienstespezifischen Funktionen auf der eben skizzierten einheitlichen ATM-Transportplattform auf. Dadurch lassen sich kuenftig sowohl einfache Dienste wie "Leased Lines" mit voellig beliebiger Bitrate und in beliebiger zeitlicher Rasterung als auch hochkomplexe Multimedia-Services mit Hilfe ein und derselben Basisinfrastruktur zur Verfuegung stellen.
Auch das B-ISDN, das als universelles, alle Dienste integrierendes, vermittelndes ATM-Netz konzipiert ist, setzt funktional auf besagter ATM-Transportplattform auf. Damit koennte es prinzipiell als entsprechende diensteintegrierende Plattform dienen und den Betrieb spezifischer Netze ueberfluessig machen. Die Telekom haelt sich diese Option bei ihren strategischen Planungen durchaus offen. Gleichzeitig halten wir es aber fuer zu frueh, uns bei unserer Netzevolution allein von dieser Vision eines alle Dienste integrierenden ATM-Netzes leiten zu lassen.
ATM steht als Transportmedium fest
Ob dies jemals eine tragfaehige Loesung sein wird, muss sich erst noch zeigen. Trotz dieses Vorbehalts zweifeln wir aber nicht daran, dass sich ATM als einheitliches Transportprinzip durchsetzen und dass ein darauf aufsetzendes B-ISDN neben anderen dienstespezifischen Netzen entstehen wird.
Was sind also, um es zusammenzufassen, unsere Vorhaben? Wir wollen unsere TK-Netze so weiterentwickeln, dass sie zu einem flexiblen "Allzweck-Produktionsmittel" werden, das heisst, wir wollen kuenftig mehr denn je in der Lage sein, alle Arten von neuen Kommunikationsdiensten anzubieten, ohne jedes Mal erst eine spezifische Infrastruktur aufbauen zu muessen. Sicherlich ist es oft einfacher, auf die Nachfrage des Marktes mit dem Aufbau spezieller Overlay-Netze zu reagieren, nicht zuletzt, weil der Wettbewerbsdruck eine solche Vorgehensweise manchmal unvermeidbar macht. Allerdings darf dies nicht dazu fuehren, dass moegliche Synergieeffekte, die sich durch eine abgestimmte Evolutionsstrategie ergeben wuerden, ungenutzt bleiben. Unser vorrangiges Ziel muss es sein, unsere Kostenstruktur so zu aendern, dass die Einfuehrung eines neuen Dienstes nicht jedes Mal extrem hohe Fixkosten verursacht, die voellig unabhaengig von der Nutzung des Dienstes anfallen. Nur auf diese Weise koennen wir das oft zitierte "Henne-Ei"-Problem loesen, das der Einfuehrung neuer Dienste oft im Wege steht.
* Karl Thomas ist Geschaeftsbereichsleiter Netzentwicklung bei der Generaldirektion Telekom in Bonn. Der Artikel ist die gekuerzte schriftliche Fassung eines Vortrages anlaesslich eines F&E- Kolloquiums im Darmstaedter Forschungs- und Technologiezentrum (FTZ) der Telekom am 6. Mai 1994.