Diskussionsbeiträge

Stephan Jay, Thomas Plückebaum

Strategien zur Realisierung von Quality of Service in IP-Netzen

Nr. 315 / Dezember 2008

Zusammenfassung

In IP-Netzen werden unterschiedlichste Dienste auf einer gemeinsamen Plattform transportiert. Diese Dienste haben ebenfalls sehr heterogene Anforderungen an Bandbreite und Echtzeit. Dabei stellen sich unter anderem die Fragen, wie eine angemessene Dienstgüte (Quality of Service – QoS) für die einzelnen Dienste gewährleistet werden kann, welche Kosten dies nach sich zieht und was für Implikationen sich aus der Implementierung von Quality of Service für Regulierung und Wettbewerb ergeben.

Diese Studie analysiert zunächst auf qualitative Weise die Vorteilhaftigkeit der drei wesentlichen QoS-Strategien Überdimensionierung, Kapazitätsreservierung (Integrated Services & Resource ReserVation Protocol) und Verkehrspriorisierung (Differentiated Services). Dabei wird deutlich, dass QoS einfach dadurch gewährt werden kann, dass stets ausreichend Kapazität im Netz vorgehalten wird, sodass kein Stau entsteht. Allerdings ist das besonders im Anschlussnetz und im Aggregationsnetz nicht immer der kostenminimierende Ansatz. Die Vorteile der differenzierenden QoS-Verfahren Reservierung und Priorisierung liegen darin, dass sie Qualität deterministisch bzw. statistisch auch bei Überlast zusichern können. Aufgrund der schlechten Skalierbarkeit kommt die Reservierung allerdings nur in ausgewählten Fällen zum Einsatz.

In einem zweiten Schritt wird ein modellgestützter Vergleich der Kosten der drei Verfahren für eine Aggregationsverbindung vom DSLAM zum nächsten Aggregationsknoten vorgenommen. Die Modellrechnung fokussiert dabei auf die Kosten, die durch die Bandbreite getrieben werden und nicht auf Zusatzkosten des Equipments oder des Managements bei den differenzierenden Verfahren. Die Analyse zeigt die Skalenabhängigkeit der Stückkosten von QoS und zeigt auch rechnerisch, dass die Priorisierung das effizienteste Verfahren hinsichtich der Netzdimensionierung ist. Durch die Skaleneffekte und die Größe des marktmächtigen Unternehmens sind QoS-Kosten auch in den Entgelt-entscheidungen zu berücksichtigen, um Preis-Kosten- und Kosten-Kosten-Scheren in Netzen mit differenzierter QoS zu verhindern.

In einem dritten Schritt werden Preismodelle für differenzierte QoS analysiert. Es existieren eine Reihe von Gründen (Gefahr des Crowding Out von hochwertigen Diensten, Wohlfahrtsgewinne/-verluste), die gegen die Nutzung von Flat Rate Pricing und für die Nutzung von dynamischen Staupreisen sprechen. Die Analyse zeigt jedoch, dass es erhebliche Barrieren für die Implementierung solcher Preismodelle gibt. Daher haben auch die mit Staupreisen verbundenen regulierungspolitischen Probleme (künstliches Verknappen der Kapazität auf monopolistischen Verbindungen) zurzeit wenig praktische Relevanz.

Der Diskussionsbeitrag steht zum Download zur Verfügung.