Spraak en data als IP het net in en uit

De integratie van het mobiele en het vaste net gaat steeds verder. Hetzelfde is het geval bij data en spraak. De telecommaatschappijen zijn druk in de weer hun bestaande infrastructuur zo goed mogelijk om te bouwen.

Het telefoonnet is allang geen spraaknet meer. Nu al laten de operators een deel van hun telefoongesprekken over IP lopen. Het zogenaamde kernnet van de telecom-operators is fysiek volledig geïntegreerd, maar logisch niet. Een kernnetverbinding heeft, op het ogenblik, één kenmerk: het is SDH/Sonet. SDH is de afkorting van Synchronous Digital Hierarchy. Sonet is de Amerikaanse oervader van SDH en wijkt alleen in snelheid af van de ITU-norm SDH. SDH is een brede rivier. Stroomopwaarts gooi je er een zogenaamde virtuele container (VC) in, waar elke vorm van verkeer in kan, zoals het een container betaamt. De ontvanger vist hem er uit, of laat het aan de operator over. In Nederland is er daarvoor het zogenaamde Lambda-net. Een wel zeer breed net van glasvezel.

Schijnintegratie

De dataverbinding, de huurlijn, het telefoonverkeer, en het IP-verkeer: het gaat allemaal over het kernnet. In eerste instantie was een SDH-verbinding zo’n 2,3 Gbit/s. Op het ogenblik lijkt 10 Gbit/s standaard, en er wordt gewerkt aan 40 Gbit/s.
Sinds kort is dwdm (dense width division multiplex) een nieuwe revolutie. Over één en hetzelfde glasvezeltje is het mogelijk om tientallen, zelfs honderdtallen SDH-verbindingen te versturen. Dat gaat met laserstralen die steeds een beetje anders van kleur zijn, in principe over het glasvezelnet dat er toch al ligt. Dat betekent – uitgaande van veelvouden van 10 Gbit/s – dat een terabit/s vrij simpel gerealiseerd kan worden. Zo worden er al Pan-Europese netwerken aangelegd, waarin snelheden zijn voorzien tot 1 Petabit/s.
Het kernnetwerk is het allerbelangrijkste. De gebruiker kan er zonder enige vorm van discriminatie opzetten wat hij wil. Op het eerste gezicht lijkt het een ideale vorm van integratie. Wie aan netwerken, huurlijnen, kiesverbindingen denkt, realiseert zich vaak niet dat een belangrijk deel van het netwerk gewoon alles door elkaar vervoert. Er zijn vrijwel geen fysiek gescheiden netwerken meer, zeker niet in het kernnetwerk. Maar voorlopig zijn alle aansluitlijnen en netwerken wel dragers van logisch streng gescheiden netwerken. Er zijn dus verschillende datanetwerken met verbindingen voor het Web. Dit werkt eigenlijk als bij het local area network (lan).
Binnen het lan, maar zeker ook over de openbare infrastructuur, kan er een vpn (virtueel particulier netwerk) bestaan. De scheiding is daarbij zo streng dat het mogelijk is een vpn van begin tot einde via een netwerkbeheersysteem op één plaats volledig te regelen. Dat gebeurt op basis van netwerk-, in plaats van telecomprotocollen.

Draadjes

In veel gevallen moet die afscherming blijven, maar intern kan het veel beter geregeld worden. Of liever beter geïntegreerd. De klant heeft behoefte aan een toenemende integratie van al zijn communicatieverbindingen. Het mobieltje wordt met Wap en snellere data-verbindingen (GPRS, EDGE en UMTS) een ‘draad’ voor data én stem. Maar dat geldt ook voor het lan. De grote slag op het gebied van integratie is inmiddels op gang gekomen. Er is dan ook geen routerfabrikant meer die niet via stem-data-integratie een greep in de gebruikerskas wil doen. Cisco is daarvan het beste voorbeeld.
Het middel daartoe lijkt TCP/IP, ofwel kortweg IP. Gebruik je in het kantoornetwerk IP, dan kun je ook stemverbindingen op je lan zetten. De bedrijfscentrale (PABX) gebruikt daarmee het UTP-netwerk van het lan. Het aparte telefoonnetwerk kan daarbij verdwijnen of gebruikt worden binnen het lan. Ook de telefoonaansluiting maakt gebruik van UTP (Unshielded Twisted Pair). Daarmee houdt de overeenkomst overigens op. Want er is een fysieke draad, maar er zijn ook virtuele. Zoals Ethernet, ‘frame relay’, ATM en andere van dat soort bodemprotocollen. De gebruiker heeft er verder geen boodschap aan. Er wordt vaak gedaan of IP zo’n virtuele draad is. Vooralsnog is dat onzin. Er wordt nu met IP 4.x gewerkt. Bij versie 6.0 kan met wat moeite een volledig netwerk uitsluitend op IP draaien via PPP (point to point protocol). Cisco is al een eind op weg in de praktijk, maar het is geen telecomleverancier. Voorlopig overschrijden lan’s de kantoorgrens niet, en dan blijft meestal de logische ‘draad’ toch een variant op Ethernet.

Cisco

Wie buiten het lan komt, krijgt automatisch met dataverbindingen van de grote operators te maken. Die gebruiken ITU-protocollen. Met sommige zijn ze al zo lang geleden begonnen dat het niet zinvol is ze te veranderen. Een grote infrastructuurleverancier moest daarom ook wat lachen om het streven van Cisco om het totale net voor IP geschikt te maken. "Uitstekend, dat doen we nu ook al, maar het blijft bij ons over frame relay, ATM en uiteindelijk SDH lopen. Cisco blijft een routerfabrikant en in principe geen telecomleverancier. Noem ons één reden om van alle verworvenheden in de telecomindustrie af te stappen."
Vooral de grote aanbieders van pan-Europese netwerken roepen daarentegen onmiddellijk "dit is een IP-netwerk". Dat wil zeggen: je kunt IP aan het net aanbieden en aan de andere kant komt het er weer als IP uit, maar ondertussen gaat dat via draden van ATM en SDH. Routerboeren stellen zich voor dat de hele wereld volgestampt wordt met routers. Voorlopig is het geen vorm van discussie waard. Cisco is voor het lan. Wie bovendien IP over het bestaande Ethernet blijft vervoeren, moet wel een geschakeld Ethernet gebruiken, wil het spraakverkeer niet al te beroerd klinken. Zelfs binnen het lan zal Ethernet maar moeilijk verdwijnen. Het probleem met de oplossing van Cisco is natuurlijk dat je vrijwel alles in je lan de deur uit moet doen om daar een geïntegreerde infrastructuur voor in de plaats te nemen.

Centrales

Voor de telecom-operators is het van het grootste belang de gedane investeringen te blijven gebruiken. Netwerken zijn duur en werden vroeger in dertig jaar afgeschreven. Nu neigt men naar 15 jaar. Maar wie ziet wat er in zo’n lambdanetwerk is geïnvesteerd, begrijpt dat je daar eigenlijk alleen maar dingen aan kunt toevoegen. Elke vervroegde afschrijving kost handen vol geld. De prijzen van netwerkgebruik dalen door capaciteitsverhoging en lange afschrijving alleen maar. De zogenaamde afstandstarieven worden langzamerhand ook zinloos. Nu kun je al IP-bellen via het Web met de Maagden Eilanden voor 2 cent per minuut.
Daar zijn de telecomoperators ook al lang achter. Langzamerhand gaan ze meer en meer over naar stemverbindingen via IP. Daar hebben we het dan over volledige integratie van stem en data. Aan die integratietendens kunnen en willen operators zich niet onttrekken. Het enige dat via de conventionele spraakcentrales loopt, zijn de verbindingen via POT S (Plain Old Telephone System) en ISDN. Die centrales zijn nu eenmaal aangeschaft of worden nog afgeleverd. Men gebruikt ze tot ze zijn afgeschreven. Het probleem is wel dat het stemverkeer, de ruggengraat van de operators, nog blijft toenemen. Maar men schat dat het voor 2005 vrijwel wordt verdrongen (tot twintig procent van het netwerkverkeer) door het exploderende dataverkeer Voorlopig moet het spraakverkeer nog via de centrales verwerkt worden. Het groeiende dataverkeer is voor een groot deel IP, en hoeft helemaal niet over die centrales te gaan. De tendens is nu dan ook, net als bij elke dataverbinding, de ‘data’ maar meteen in het erbij horende ‘logische’ net te gooien. Centrales moeten weer het exclusieve terrein worden van de spraak. Ze moeten zo’n vijftien tot twintig jaar de groei in dat verkeer kunnen opvangen, en dat betekent: geen data meer.
Dankzij de Opta heeft KPN al een aparte ingang voor webverkeer gecreëerd. In feite krijgt iedereen die inbelt een verbinding met het IP-net, en bereikt hij met het speciale nummer nooit echt de centrale.

Gebruik betalen

Dat laatste is trouwens een voorbeeld van de problematiek waar de operators nu mee zitten. Hoe je het ook bekijkt: dat webverkeer is al een typisch voorbeeld van integratie. En dat er nog heel wat geïntegreerd moet worden, staat als een paal boven water.
Aangezien alle verkeer, zeker in het kernnetwerk, digitaal is, lijken de telecomnetwerken al geïntegreerd. Alleen is het ogenblik nog ver weg dat spraak, data, en video gewoon vanaf de aansluiting bij de klant gezamenlijk, efficiënt over hetzelfde net lopen zonder conversies en moeilijk geschakel.
Voor 2007 moet iedere KPN-gebruiker een digitale lijn in huis krijgen. Er komt een digitale aansluitkast in woning of zaak waar de gebruiker al zijn apparatuur kan inprikken. Voorlopig is ook al duidelijk welke protocollen daar een rol spelen. Het huisnet gebruikt Ethernet. Dat vervoert de duidelijk geadresseerde bitmix naar de aansluiting en daar wordt de zaak zo snel mogelijk op het net gezet.
Als alle informatie IP-informatie is geworden, is dat voor de telecomoperator geen probleem meer. Hij kan echter niet zo gemakkelijk als zijn klant overschakelen. Wel kan hij gefaseerd de juiste centrales en interfaces aanschaffen, zodat hij steeds meer naar het client/servermodel toe kan. Die centrales moeten dan bovendien gedistribueerd schakelen door matrixen binnen het net mogelijk te maken. Boven dit alles moet een hyperintelligent beheerssysteem staan, dat niet alleen heel nauwkeurig met de adressen omgaat, maar ook alle tellers in de gaten houdt. Het gaat in steeds mindere mate om de bekende tikken. In de toekomst staan verbindingen voortdurend open en betaalt de gebruiker alleen de bits die hij verzendt. De spraakverbinding vormt op het ogenblik een uitzondering. Na het kiezen is er in feite een directe duplexlijn met de persoon aan de andere kant. Die directe verbinding wordt nu logisch gesimuleerd.

Mobiel net bestaat niet

Het mobiele net en het vaste net zijn een voortreffelijk voorbeeld van de snel voortschrijdende integratie. Een mobiel net bestaat eigenlijk helemaal niet. GSM is een draadloze toegangstechniek tot het net. Het is de ultieme draadloze huistelefoon. Eigenlijk gaat het om het sturen van gedigitaliseerd stemverkeer naar een zender. Die geeft het verkeer door aan het vaste net. Het mobiele net bestaat in de praktijk niet alleen uit antennes op gebouwen. Dit maakt de gang van een gesprek dat de grond ingaat of de straalverbinding op, iets ingewikkelder. Maar het motto is wel: hoe sneller uit de lucht en in de grond, des te goedkoper.
De tegenstelling mobiel net en vast net bestaat dus niet. Integratie is hier dan ook veel gemakkelijker. En dat is het helemaal als strak GPRS via GSM voor breedbandiger data- en webverbindingen gaat zorgen. Alle mobiele operators willen dit jaar nog met GPRS-mogelijkheden komen. GRPS lijkt op het oude X.25 dataprotocol. Wie zijn ’terminal’ aan laat staan, krijgt zijn pakjes informatie gewoon thuisbezorgd. Ook GPRS is geen huurlijn. De klant betaalt alleen voor bits die je echt verstuurt. Het datadeel van GPRS gaat in principe natuurlijk geheel buiten de centrale om. In eerste instantie wordt GPRS zo’n 64 kilobit/s breed. 9600 Bits/s is niet geschikt voor WAP (Wireless Application Protocol), waarmee je op je GSM-etje kunt Internetten. Het is de hoogste snelheid die nu met een gewoon GSM-etje te behalen valt. Voor WAP is minimaal een GPRS-toestel nodig. En dat helemaal als er alleen geld uit de knip moet komen voor de bitjes en niet voor de verbindingstijd. De integratie data/spraak en mobiel/vast is daarmee eigenlijk in de basis al voltooid. Op den duur gaat het ongetwijfeld ook zo met alle andere onderdelen van de vaste netwerken.

Bestuurskwestie

Waar komt dat op neer in de praktijk? Verschillende leveranciers hebben hun eigen oplossingen. Een netwerkbeheersysteem zal dan ook alle bronnen zo snel mogelijk onder een gelijke noemer op het net zetten. In feite is die intelligentie een vergrotende trap van de intelligentie van een centrale, maar dan zonder de hardware-schakelmatrix. In het begin kunnen de centrales gewoon gebruikt worden. De informatie na de centrale wordt van een adres voorzien en op het net gezet. Is de centrale afgeschreven, dan krijgt het verkeer bij binnenkomst al een adresje. Mitel kwam als eerste met een gedistribueerde methode voor telefoonverkeer op de markt. Nortel volgde met het Millennium-concept. Stratus kwam met een voorziening, in samenwerking met onder andere Cisco, om dataverkeer buiten de centrales om meteen op het net te zetten. Siemens heeft er inmiddels een totaalconcept van gemaakt onder de naam Surpass. Het bedrijf is een grote leverancier van onder andere bedrijfscentrales. Dit voorjaar kwam het met het concept. In de kern van de bestaande infrastructuur wordt de intelligentie ingebouwd, onder de naam HiQ.
Alle bedrijven, inclusief Siemens, hebben al een kantooroplossing voor een geïntegreerd lan, waarin onder andere de spraak via Ethernet-pakketten verzonden wordt. In marketingtermen praat iedereen over VoIP (spraak over IP). Via DECT kan dat bovendien met een draadloze toegang, zelfs via ISDN. Het is dus eigenlijk logisch dat een operator buiten het pand niets anders doet dan de geadresseerde pakketjes data en spraak met wisselende prioriteiten bij de geadresseerde af te leveren. De hoogste prioriteit heeft dan natuurlijk spraak. Netwerkvertraging (‘delay’) mag, maar die vertraging moet constant en niet wisselend zijn, want dan wordt een gesprek al snel een hakkelend zootje. Bij GSM is er ook altijd sprake van systeemvertraging. Spraak over IP, eventueel via Ethernet, is nu al zo goed dat het alleen onder de slechtste omstandigheden hoorbaar slechter is dan een rechttoe-rechtaan duplex- telefoonverbinding.

Virtueler

Vertraging ontstaat nu nog vaak door soms trage analoog-digitaal-onzetters. Maar dat zijn kinderziekten die verdwijnen. Bij systemen als Surpass hoeft er alleen maar iets bij te komen. Alles in het netwerk blijft als het was. Pots (plain old telephone services) kunnen gewoon via de centrales blijven lopen. Valt de centrale uit, dan krijgt het gesprek via een speciale voorziening al bij de ingang een adresje.
Het curieuze is natuurlijk, dat al die aparte logische netwerken nog virtueler worden, maar ze blijven wel bestaan. Een huurlijn kan een huurlijn blijven ook al wordt hij als pakketje met een adresje erop op het net gezet. Niemand anders dan de ontvanger kan er bij
De gebruiker merkt niet veel van de integratie bij de operator. Met dien verstande dat de operator die geen omkijken meer heeft naar zijn net, bijna verplicht is om diensten te gaan leveren om zijn netwerk zo vol mogelijk te krijgen. Hoe meer bitjes er op, hoe lager de prijzen en hoe groter de omzet. De operator moet dan wel een scala aan nieuwe diensten bieden. En daar moet hij ook aan verdienen. Uiteindelijk is dat toch voor iedereen het belangrijkste.
 
Dirk Ringenoldus, freelance medewerker

Afkortingen