Projekt Standleitung von PCDS AG, Neuhausen zu H.J. Maag/A. Meile, 8242 Hofen SH

Stand: August 2001

Einleitung

Zwecks permanentem Zugang von aussen soll die bestehende Wählverbindung durch eine Standleitung ersetzt werden. Die bisherige Variante über eine direkte, digitale Swisscom-Mietleitung schied aufgrund hoher Betriebskosten aus. Wegen der grossen Distanz von über 15 km schied die xDSL-Direktvariante ebenfalls aus, da die xDSL-Technologie nur Distanzen bis max. 4 km zulässt.

Als Alternative bietet mittlerweile die Stadtantennen AG eine kostengünstige Alternative an, bei welcher die Umstellarbeiten für bidirektionale Kommunikation mittlerweile bis 8242 Bibern SH abgeschlossen sind.

Was hat sich seit letztem Stand geändert?

Seit dem letzten Stand vom Januar 20001 wurde eine intensivierte Suche nach alternativen Technologien vorgenommen; dabei wurde auch selbst vor baulichen Lösungen nicht zurückgeschreckt, daneben auch wieder Änderungen und Aktualisierungen:

• Von den beiden Interessenten ist Oliver Rauer wieder abgesprungen. Begründung: Er sucht eigentlich nur eine sog. Flatrate-Internetlösung für Endverbraucher => zu teuer für ihn, da ihm eine dynamisch zugewiesene IP-Adresse ausreicht
• Abklärung aktueller Stand Powerline-Internet (Nutzung Stromkabel)
• Ein Feldversuch mit Funk-LAN nach IEEE 802.11 wurde durchgeführt
• Abklärung Baukosten für eine direkte Sasag-Netzverlängerung
• Preise digitale Swisscom-Mietleitungen - momentan einzige seitens Swisscom angebotene Technologie
• TCP/IP über Satellitenfunk als Alternative

Projektübersicht

Ziel ist eine Standleitungsverbindung zwischen PCDS AG, Neuhausen zu A. Meile und Hansjörg Maag.

Grundidee: Der Abschnitt 8212 Neuhausen - 8242 Bibern SH soll durch eine Sasag-Leitung realisiert werden. Das Reststück, welches luftlinienmässig noch 1430 m beträgt (vom Hofemer Baureferenten wurden freundlicherweise präzise Ortspläne mit Grundstückgrenzen zur Verfügung gestellt), soll dieses durch irgend welche, möglichst kostengünstige Technologien überbrückt werden. Zwischen Bibern und H.J.Maag, Hofen (roter Abschnitt) würde sich am besten eine Swisscom-Kupferzweidrahtleitung eignen. Für den letzten Abschnitt (blau dargestellt) bietet die Swisscom infolge der nicht vorhandenen Kupferanschlussleitungen Richtung Zoll lediglich eine digitale Mietleitung an, welche bereits in der 64 kbps-Variante Fr. 187.-/Mt. kostet, in der 128 kbps-Ausführung sogar Fr. 354.-/Mt., weshalb ein Feldversuch mit Funk-LAN nach IEEE 802.11 als Prüfung einer geeigneten Alternative durchgeführt wurde.

Aufgrund des Abrechnungsmodells von Swisscom nach Luftliniendistanz wurde in Bibern ein zu Hofen möglichst nahe gelegener Haushalt mit Sasag-TV-Kabelanschluss ausgesucht, weshalb dafür die Metzgerei Walter + Nelly Bührer als Übergangspunkt in Frage kommt. Vom dortigen Hausbesitzer konnte auch bereits eine provisorische Zusage betreffend Deponierung der benötigten Modem-Hardware eingeholt werden.

Geschätzte monatliche Kosten

Die folgende Rechnung umfasst nur die reine Leitung

Geschätzte Einzelbeträge pro Teilnehmer

H.J. Maag: 120/2+48/2 = Fr. 84.-

A. Meile: 120/2+48/2+187 = Fr. 271.-

Dieser Aufteilschlüssel richtet sich nach gemeinsam genutzten Abschnitten.

Einmalige Kosten

Einmalige Einrichtkosten (nur Swisscom!): Fr. 800.- für das Einrichten des Kupferzweidraht-Anschlusses, Fr. 2400.- für die digitale Mietleitung.

Schlussfolgerung

Die hier gezeigten Preise zeigen deutlich, dass sich eine Alternative für den allerletzten Abschnitt in jedem Fall lohnen würde!

Swisscom: Preise Mietleitungen allgemein

Um geeignetes Zahlenmaterial für die weitere Planung zur Verfügung zu haben, wurden bei Swisscom die monatlichen Preise für die beiden Kapazitäten 64 kbps und 128 kbps zu strategisch interessanten Sasag-Übergangspunkten eingeholt. Quelle ist hierbei immer Hauptstrasse 39, Hofen (Standort A. Meile).

einmalige Einrichtkosten: überall Fr. 2400.-

Ansprechpartner Swisscom: Frau Aegerter, Tel. 052/265 35 81

Prüfung nach Alternativen

Die vorhin gezeigten, trotz freiem Telekommunikationsmarkt immer noch recht hohen Mietleitungspreise zeigen sehr klar und deutlich, dass sich eine Überprüfung des letzen Abschnittes in jedem Falle lohnt. Es wurden deshalb umfassendere Abklärungen vorgenommen, so dass hier das Ergebnis aufgezeigt werden. Mit Ausnahme der Sasag-Netzverlängerung geht es hierbei immer um den letzten, in der obigen Karte blau dargestellten 350 m langen Abschnitt zwischen H.J.Maag und A. Meile.

TCP/IP über Stromkabel

Zur Zeit boomt die Powerline-Technologie in Deutschland als echte Alternative zur Telekom auf der letzten Meile, weshalb es sich lohnte, den Zwischenstand einmal hier in der Schweiz näher zu überprüfen. Rein technisch würde sich die bestehende Verkabelung vom EKS sogar bestens eignen, da nach der Transformatorenstation auf der Bruggwisen alle Hofemer Haushaltungen galvanisch miteinander verbunden sind inkl. diesen alles entscheidenden 350 m von H.J.Maag zu A. Meile hinaus.

Praktisch kann diese Technologie jedoch (noch) nicht genutzt werden, denn zum einen bietet die Firma Ascom gemäss telefonischer Abklärung (Ascom Dübendorf, Tel. 01/631 11 11, Herrn Lascherie, 05.03.2001) noch keine Punkt-zu-Punkt-Stromkabelmodems an (Vorteil: Das EKS müsste absolut nichts an der bestehenden Infrastruktur umrüsten, weil kein Powerline-Backbone benötigt wird!). Und vor allem benötigt die Powerline-Technologie wegen der dabei entstehenden Strahlungsemissionen eine Bewilligung vom Bundesamt für Kommunikation (Bakom) und eine solche wird laut telefonischer Auskunft vom EKS vom Bakom in absehbarer Zeit nicht erteilt. Die Situation ist sogar so, dass das EKS gewisse betriebsinterne Schaltsignale via ISDN übertragen muss!

Überbrückung mittels Funk-LAN nach IEEE 802.11

Die Firma onsite solutions ag, wo A. Meile arbeitet, verfügt über eine Funk-LAN-Ausrüstung, mit welcher an einem Wochenende ein Feldversuch unternommen wurde. Ausführliche Details siehe Laborbericht! Aufgrund nur einer vorhandenen externen Antenne konnte zwischen den beiden alles entscheidenden Punkten H.J.Maag und A. Meile kein Funkempfang zustandegebracht werden. Aber die Tatsache, dass hinter der Brücke Richtung Hofemer Hölzli (550 Meter!) ein ping wieder klappte, zeigt deutlich, dass es sich lohnen würde, weitere Versuche mit mehreren Access Points zu fahren, um die 350 m zwischen H.J. Maag und A. Meile erfolgreich zu überbrücken.

Die Luxusvariante: Selber ein Kabel verlegen

Klar dafür sprechendes Argument wäre die Tatsache, dass später keine monatlichen Gebühren für den letzten Abschnitt entstehen, ebenso entstehen auch keine Strahlungsemissionen wie bei Funk. Aufgrund der Anregung eines Kollegen in einem Chat sowie dem eigenen Interesse einer völlig Swisscom-freien Lösung wurde die Variante einer Sasag-Netzverlängerung einmal vollständig durchgeplant und gerechnet.

Zu diesem Zweck wurde einerseits von Sasag, W. Blanz als Auskunft die Lage des Abschluss-Glasfaserschachtes eingeholt (befindet sich übrigens vis à vis der Metzgerei Bührer) und von Hofemer Baureferenten Ernst Fuchs ein geeigneter Kabelverlauf durch das Gelände in Bibern und Hofen sowie auch die notwendigen Angaben zu Material- und Bauarbeitskosten eingeholt.

Detailierte Berechnung

Die Luftliniendistanz beträgt zwischen dem Sasag-Abschluss-Glasfaserschacht und dem Haus von A. Meile 1373 m, entlang der realisierbaren Strecke total 1520 m, was einem kabelverlaufsbedingten Overhead von 10,7% entspricht. Da bei einem Kabel-TV-Anschluss beim Hausanschluss die letzten Meter in ein Haus hinein immer als Kupfer-Koaxialkabel ausgeführt sind, dieses maximal 300 m betragen darf (bei der maximalen Länge sind noch 2 Verstärker nötig!), wurde der Glasausstieg vis à vis beim Haus der Fam. Uhlmann plaziert (dunkelgelb dargestellt). Somit resultieren ein 1410 m langer Glasfaserabschnitt (grün) und ein 110 m langer Koaxialkabelabschnitt (cyan).

Die Werte beruhen auf Schätzungen anhand Erfahrungswerten des Baureferenten sowie Auskünften seitens Sasag.

Daraus resultiert folgende Gesamtberechnung:

Beurteilung

Aufgrund der recht hohen Kosten (immerhin jedoch nur einmalig!) muss diese Variante sehr sorgfältig abgewogen werden. Sobald jedoch gleich mehrere Hofemer Einwohner mitmachen, so dass die Finanzierung aufgeteilt werden kann, würde die Situation sofort wieder anders aussehen.

Der Baureferent weist ausserdem noch deutlich darauf hin, dass die Swisscom bereits zahlreiche Leerrohre verlegt hat, so dass abgeklärt werden müsste, ob diese gegen eine Entschädigung mitgenutzt werden könnten. Allerdings zeigte sich Swisscom nicht besonders verhandlungswillig bei solchen Angelegenheiten.

Verkürzte Luxusvariante: Nur 350 m langer Abschnitt

Bei dieser Variante wird wie oben beschrieben eine Swisscom-Zweidrahtkupferleitung zwischen Bibern und H.J.Maag, Hofen gemietet, nur das von Swisscom nicht mit Kupfer versorgte Endsegment (350 m) soll selber verlegt werden (magenta dargestellt)

Somit resultieren folgende Gesamtkosten

Beurteilung

Diese Variante würde einen recht sinnvollen Kompromiss darstellen, allerdings wäre das Haus von U. Fuchs (=nächst gelegenes Gebäde zum Zoll, welches noch Linienkapazität für eine Kupferzweidrahtleitung frei hat) geprüft werden, weil dadurch eine Unterquerung der Kantonsstrasse vermieden werden könnte.

Beurteilung gesamt

Die obigen Berechnungen beruhen nur auf Schätzungen und Richtwerten. Mit Vorteil müsste man eine konkrete Offerte von einer Baufirma einholen. Vom Baureferenten wurde dazu auf das Bauunternehmen Stefan Imthurn verwiesen. Ferner eignet sich Herbst als optimalen Bauzeitpunkt.

Gewünschte Kapazität

Die eingesetzten Leitungstechnologien (Glasfaser bei Sasag, xDSL bei Swisscom) erlauben so gesehen ohne weiteres Kapazitäten im MBit-Bereich, was künftig eine gute Skalierung ohne grösseren Aufwand ermöglicht. Da es sich um einen nichtkommerziell genutzten Zugang geht, reichen für den Anfang prinzipiell 128 kbps (alle drei Teilnehmer zusammen) aus, ebenso die Kapazitätsverfügbarkeitsstufe 70%, d.h. niedrigere Priorität gegenüber Geschäftskunden. Jedoch sollte bei Bedarf eine jederzeitige Anpassung der Kapazität gegen entsprechendem Aufpreis möglich sein.

Medium-Übergang bei der Metzgerei Bührer, Bibern

In Bibern müssten je ein Kabelmodem mit xDSL-Modem auf geeignete Weise verbunden werden. Gemäss den zwischenzeitlichen Abklärungen kommt dafür ein Bridge-Router zum Einsatz, so dass der Übergang aus Sicht vom ISO-OSI-7-Schichtenmodell komplett auf Layer 1 (Physical) und 2 (Data Link) stattfindet und somit bei traceroute keinen Hop erzeugt.

Es bleiben noch lediglich abzuklären:

• Physikalische Abmessungen => Platzbedarf im Bibermer Haushalt, welcher vom Hausbesitzer zur Verfügung gestellt werden muss
• Lärmemission (Lüfter!) => relevant, falls sich die Sasag-Anschlussdose beim Bibermer Haushalt in der Nähe von einen Schlafzimmer befindet
• Stromverbrauch derjenigen Komponenten, welche ununterbrochen laufen müssen => muss entsprechend dem Hausbesitzer entschädigt werden!
• Betreuung: PCDS oder jemand der Teilnehmer? => Im Falle von PCDS hätte PCDS die Möglichkeit, auch weiteren Reiatemer Kunden einen geeigneten Standleitungs-Anschlusspunkt anbieten zu können.

Benötigte Anzahl offizieller IP-Adressen

Offiziell registrierte IPv4-Adressen sind heutzutage bekanntlich ein knappes Gut, wie auf der Grafik der europäischen Internet-Koordinierungsstelle (RIPE) gezeigt, weshalb auch die momentane Internetlösung den 192.168.*.*-Block gemäss RFC 1597/1918 zusammen mit Numeric Address Translation (NAT) benutzt. PCDS stellt daher offizielle IP-Adressen nur für Firmenkundenanschlüsse zur Verfügung, und zwar als 8er-Subnetze.

Bedarf offizieller IP-Adressen

Grundprinzip: Die offiziellen IP-Adressen soll sich jeder Teilnehmer individuell kaufen entsprechend der Anzahl Geräte, welche ins Internet hinausgestellt werden sollen!

Bedarf A. Meile

8er-Subnetz für Fr. 80.-/Mt. Verwendungszweck:

• zwei kombinierte DNS- und Webserver (bekanntlich muss man bei switch.ch immer mind. zwei DNS angeben!)
• Firewall-Gateway mit Linux oder von Hardware-Lösung von Watchguard
• 2 Reserve-Adressen für Tests wie z.B. VPN (Virtual Private Network) unter Windows 2000 zusammen mit dem Geschäft in Winterthur testen

Zusammen mit der bei Subnetzmaske 255.255.255.248 vorhandenen Network- und Broadcast-Adresse sowie dem Router selber ergeben sich genau die 5 nutzbaren IP-Adressen wie vorhin gezeigt.

Bedarf H.J. Maag

Individuelle Abklärungen!

• Wieviele Maschinen sollen ins Internet hinausgestellt werden?
• Möchte jemand seine DNS selber verwalten oder diese Aufgabe zu A. Meile delegieren? (separate oder gemeinsame DNS)

Domain Name Server

Die Vorwärtsrichtung der Namensauflössung in IP-Adressen stellt soweit kein Problem dar, da bei switch.ch direkt die beiden UNIX/Linux-Systeme mit aufgesetztem named-Daemon bei der Domain-Registrierung angegeben werden können => völlige Unabhängigkeit zu 195.141.250.2 und 195.141.250.3. Bei der Rückwärts-Namensauflösung (bekanntes in-addr.arpa, d.h. Hostname anhand der IP-Adresse bestimmen) kommt eine kleine Hürde dazwischen: ein 32er- und 16er-IP-Adressblock stellen sog. classless subnets (die klassischen A-, B- und C-Klassnetze sind classful subnets) dar, wofür das IETF als Lösung RFC 2317 herausgegeben hat. Microsoft hat dazu einen speziellen Knowledge Base-Artikel für Windows NT-Systemadministratoren veröffentlicht, um dort die DNS-Server gemäss RFC 2317 konfigurieren zu können. Auf PCDS- und Sunrise-Seite müssten die entsprechenden Einträge noch gemacht werden, damit in-addr.arpa-Namensauflösungen die in Hofen laufenden DNS erreichen.

Wichtig: Eine korrekt funktionierende Rückwärts-Namensauflösung ist vor allem im Zusammenhang mit der Konfiguration von /etc/mail/relay-domains bei sendmail recht wichtig!