Kostenoptimierende Netzplanung eines Telefonnetzwerks

Diplomarbeit

"Kostenoptimierende Netzplanung eines Telefonnetzwerks (TNB)"

Telefonie-Netze bestehen aus Teilnehmern, Amtsvermittlungen, Bandbreite zwischen den Amtsvermittlungen und Übergängen (Points of Interconnect POIs) zu anderen Carriern. Generell kann man Carrier in Teilnehmer- und Verbindungsnetzbetreiber (TNB und VNB) einteilen. Ein TNB hat Teilnehmer über eigene Leitungswege an sein Netz angeschlossen, kontrolliert also die Leitung bis in ein Gebäude hinein (local loop). VNBs sind Carrier, die über das Vorwählen eines CarrierAccessCodes, z.B. 010xx, über die local loop eines anderen Carriers (meistens der DTAG) erreicht werden. Als TNB-Carrier hat man i.d.R. in bestimmten Geographien eigene Leitungswege bis zu den Teilnehmern und vermaschte Amtsvermittlungen, deckt aber nur einen (kommerziell interessanten) Bruchteil aller deutschen Teilnehmer ab. Damit aber die Carrier-eigenen Teilnehmer mit Teilnehmern anderer Carrier, vorwiegend DTAG, telefonieren können, ist eine Vermaschung der Carrier-Netze zwingend erforderlich. Die DTAG wird vom Regulierer gezwungen, solche Zusammenschaltungen zuzulassen. Der TNB kann also Transport-Leistung (Terminierung) bei der DTAG einkaufen. Diese wird zu vom Regulierer genehmigten Preisen, genauer: zeit- und entfernungsabhängigen Tarifen berechnet.

Die Optimierungsaufgabe geht also von folgendem Scenario aus:
Ein TNB betreibt in Deutschland mehrere Regionalnetze, hat dort also eigene Glasfaser bis ins Gebäude seines Clientels. Je Region gibt es eine Amtsvermitllung (Switch). Diese sind untereinander über zugemietete Bandbreite vermascht. Dieses Netz hat POIs zur DTAG und anderen Carriern. Der im eigenen Netz eingesammelte Sprachverkehr wird hauptsächlich über die POIs zur DTAG terminiert.


Die Fragestellung ist nun, an welchen deutschen Orten weitere POIs zur DTAG einzurichten sind.

Ausgehend von Verbindungsdatensätzen (Ursprungs- und Zielnummer, Gesprächszeitpunkt und -dauer), bestehende POIs, Kosten von Bandbreite, Tarifinformation zur Terminierung durch die Telekom, Deutschlandkarte der Ortsnetzkennzahlbereiche (elektronisch) ist ein Verfahren zu entwickeln, aus dem sich Standort-Empfehlungen zur Errichtung von weiteren POIs ableiten lassen. Dieses Verfahren ist dann auf einem Windows-NT Client mit Zugängen zu DataWarehouse und GIS System zu implementieren.


Wesentliche kostenbestimmende Faktoren:

1. Terminierungskosten der DTAG: da entfernungsabhängig, möchte man den Call so lang als möglich im eigenen Netz halten, also zu einem zielnahen POI leiten und erst dort an die DTAG übergeben (zielnah vs. ursprungsnah). Das Tarifmodell unterscheidet derzeit Entfernungen zwischen Ziel und POI von bis 20km, bis 50km, bis 200km und Ferngespräch.
2. Leitungskosten: die Bandbreiten zwischen Call-originierender Vermittlung zum zielnahen POI belegen auf der Fernebene, also zwischen den Amtsvermittlungen, werden zu monatlichen Fixkosten angemietet


Zur Beantwortung der Frage nach weiteren POIs ist sicherlich eine Zielanalyse des bestehenden Verkehrs erforderlich; man kann z.B. je einzelnem Telefonat das Ziel entsprechend auf einer Deutschlandkarte markieren und mittels geeigneter Metriken Ziel-Cluster identifizieren. Die Errichtung eines neuen POIs in so einem Cluster reduziert die Terminierungskosten, erfordert allerdings Bandbreite vom eigenen Netz zu diesem POI. Aufgrund der Preisstruktur der DTAG (20, 50, 200 km) können sich Cluster überschneiden. Es können insbesondere mehrere POIs zum selben Ziel benutzt werden, wobei die Kosten entsprechend unterschiedlich sind. Zur Optimierung der Bandbreitenkosten ist es sinnvoll, Überläufe zwischen den POIs zu definieren.



Ansprechpartner:

Prof. Dr. Axel Lehmann
Fakultät für Informatik
Institut für Technische Informatik
Werner-Heisenberg-Weg 39
85577 Neubiberg
Tel. (089) 6004-2648
e-mail: axel.lehmann@unibw.de