Convergence of intelligent and IP-networks and services

Abstract

Convergence is undoubtedly revolutionizing communications technologies and businesses, thereby merging networks of different types and origins. The future of telecommunications depends on the success of combining old and new solutions to serve new customer needs. It is obvious that a new breed of technologies emerges to solve the fundamental differences between traditional telecommunications and Internet technologies, and to integrate present and future content services. The characteristics of these technologies are far beyond what has been currently deployed: they are based on open platforms, multi-interfaced, distributed in nature, componentised yet integrated, interoperate autonomously and spontaneously, and they are reliable and scalable performance-wise. It is neither easy nor convenient to try to predict what the dominant designs of the era of converged and next generation networks (NGN) are and will be, but some trends can be observed as will be described in our book. Clearly, the most important trend of all is IP integration and its emerging technologies. This integration takes place mainly in the service and switching layers, and thus accelerates the adoption of leading edge data communication technologies such as gigabit Ethernet, WDM, ATM, and VoIP. Another trend is the overall integration of access and transport network interfaces: there are various different appliances and thus access networks, but they are tightly integrating to each network operator's terabit core transport network. At the same time it is not only networks and services which are converging. Appliances from different vendors are increasingly multi-featured including voice and productivity applications, wireless data connectivity an other sophisticated capabilities. It is clear that there will be a further consolidation of technologies in this area. This book addresses IN, IP analysis, design, and performance as well as their converging architecture for network services and signaling. It encompasses work on the integration of two different kind of networks (e.g., circuit-switched and packet-switched). This integration has started from simple interworking and interoperation of functions. And, it will result in a fully converged network. The goal of this work is the design of the architecture for seamless interworking between different elements of the converged network (e.g., different access networks), which is necessary for the support of new hybrid services. This book also examines current approaches towards the integration of signaling between packet-switched and circuit-switched networks. Until now convergence between the two networks has for the most part taken place in the transport and signaling layers. Signaling interworking architectures however cater for the specific class of voice services and do not provide a generic platform for service interworking with distributed services on the Internet. Through the adaptation of Parlay APIs a way is foreseen for homogenization of voice services over both Internet and PSTN while allowing the installed IN infrastructure to be used also for Internet telephony services and for service interworking between voice services and open distributed services in the Internet. The book describes a layered service architecture that can be used as a platform for service interworking. What is the service - it is some abstractive framework, or the way in which we see its performance. What is the application - it is a way in which we implement abstraction into something real (e.g., software). Application is not program - it is an imaginary framework implemented (built) into software. So, how to create software of a service (application)? How to put abstraction into the framework? The first step is - divide abstraction onto blocks - what we want to have and what we want to see in this application, e.g., create a framework. The second step is - see what the real network/system can offer us, e.g., if it is able to support this application. And, the third step - is an analytical model. It shows and explains the operation of the application in the network, e.g. how the network support the service(s). To build proper and valuable models is the first, the main, and the most important task of every network services designer. The same was done in our research. According to that, our goal was not to model, analyze, and simulate processors' speed values from different vendors. For that purpose, we created an analytical model, which properly explains operation and interworking of various services in converged networks. And, how big the values of l or m will be - milliseconds, microseconds, or nanoseconds is not important if the balance equation lambda/mu ; 1 (e.g., system stability) is satisfied.

Die Konvergenz von Netzen und Diensten revolutioniert zweifellos die Kommunikationentechnologien und die Wirtschaft, sie bringt Netze verschiedener Typen und verschiedener Ursprünge zusammen. Die Zukunft der Telekommunikation hängt davon ab, wie alte Lösungen mit neuen kombiniert werden können, um die Kundenbedürfnisse zu voller Zufriedenheit zu begegnen. Es ist offensichtlich, dass eine neue Art der Technologie entsteht, die grundlegende Unterschiede zwischen Telekommunikations- und Internet-Technologien auflöst, und heutige und zukünftige Content-Dienste integriert. Die Charakteristika dieser Technologien sind weit über den bereits eingesetzten: sie basieren auf offenen Plattformen, sind mehrfach verbunden, verteilt in ihrer Natur, mit bereits integrierten Komponenten, interagieren autonom und spontan, sie sind zuverlässig mit skalierbar Performance. Es ist weder leicht noch günstig zu versuchen vorauszusagen, was die herrschenden Entwürfe der Epoche konvergierender Netze und der Netze nächster Generation (NGN) sind und sein werden. Trotzdem können einige Tendenzen beobachtet werden. Sie werden in dieser Arbeit beschrieben. Eindeutig ist die wichtigste Tendenz: die IP-Integration und die Technologien, die aus den IP-Grundlagen entstanden sind. Diese Integration findet hauptsächlich in den Dienst- und Serviceschichten statt, und folglich beschleunigt die Einführung von führenden Edge-Datenübertragungstechnologien, wie zum Beispiel Gigabit Ethernet, WDM, ATM, und VoIP. Eine andere Tendenz ist die Gesamtintegration der Zugriffs- und der Transportschnittstellen: es gibt verschiedene Endsysteme und somit auf Zugangsnetze, aber sie sind eng integriert mit jedem Terabit-Kerntransportnetz eines Operators. Gleichzeitig sind es nicht nur Netze und Dienste, die konvergieren. Endsysteme von verschiedenen Herstellern sind mit immer mehrerer Funktionen ausgestattet einschließlich Sprach- und Produktivitätsanwendungen, Verbindung über Funk und anderen hochentwickelten Ressourcen. Es ist eindeutig, dass es eine weitere Konsolidierung in den Technologien in diesem Gebiet geben wird. Dieser Arbeit behandelt IN, IP und konvergierte Netzdienste sowie Analyse, Entwurf und Leistungsbewertungs von Architekturen zur Signalisierung. Es handelt über die Integration von verschiedenen Netztypen basierend auf Leitungsvermittlung oder Paketvermittlung. Diese Integration hat mit einfachen Interworking- und Interoperation-Funktionen angefangen und wird mit einem vollkommen konvergierten Netz resultieren. Das Ziel dieser Forschung ist der Entwurf einer Architektur für ein lückenloses Interworking zwischen verschiedenen Elementen eines konvergierten Netzes (z.B. verschiedene Zugriffsnetze) zur Unterstützung von neuen hybriden Dienste. Außerdem untersucht dieser Arbeit gängige Ansätze für die Signalisierungsintegration zwischen leistungsvermittelnden und paketvermittelnden Netzen. Architekturen mit Signalisierungsinterworking sorgen jedoch für eine spezifische Klasse von Sprachdiensten und versorgen keine generische Plattformen für das Interworking zwischen Diensten und verteilten Diensten im Internet. Durch die Anpassung der Parlay APIs hat man ein Weg für die Homogenisierung der Sprachdienste sowohl über das Internet als auch über ein PSTN-Netz vorgesehen. Das wird möglich durch die Nützung von installierter IN-Infrastruktur sowohl für die Internet-Telephonie als auch für das Interworking von Sprachdiensten und offenen verteilten Diensten im Internet. Die Arbeit beschreibt ein Schichtenmodel für die Dienste, der als Plattform für Dienst-Interworking verwendet werden kann. Was ist ein Dienst - es ist ein abstraktes Gerüst oder ein Weg in dem wir seine Performance sehen. Was ist eine Anwendung - es ist ein Weg, in dem wir eine Abstraktion in etwas wirkliches (z.B. Software) verwandeln. Anwendung ist nicht ein Programm - sie ist ein imaginäres Gerüst implementiert (realisiert) in Software. Also, wie kann man eine Dienstsoftware (z.B. eine Anwendung) kreieren? Wie stellt man eine Abstraktion in ein Gerüst? Der erste Schritt ist - die Abstraktion in Blöcke zu teilen - was wollen wir haben und was wollen wir in dieser Anwendung sehen, z.B. Gerüst bauen. Der zweite Schritt ist - sehen was uns ein reelles Netz/System anbieten kann, z.B. ob das System diese Anwendung unterstützen kann. Und der dritte Schritt ist - ein analytisches Modell, zuerst natürlich ein erstes, z.B. ein erster Entwurf des Models. Aber es zeigt und erklärt die Funktionsweise der Anwendung im Netz, z.B. wie das Netz solche Dienste unterstützt. Die wichtigste Aufgabe jedes Netzdienstentwicklers ist passende und nützliche Modelle zu finden. Dem zufolge war des Ziel analytische Modelle zu kreieren, welche die Arbeitsweise und Zusammenarbeit von Diensten in konvergierten Netzen beschreiben.