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CSPDN / Datex-L

CSPDN stands for Circuit Switched Public Data Network. The German incarnation of this concept was termed Datex-L by Deutsche Bundespost.

A CSPDN is a dedicated, separate (from PSTN) network providing digital communication services between its users. It is
  • circuit switched like a telephony network (dedicated circuits/calls/resources are explicitly established and released)
  • digital unlike a telephony network. The interface between subscriber and network is a digital interface, not an analog line

So conceptually, in a CSPDN like Datex-L, calls between two subscribers are established between digital serial interfaces provided by the telco.

Prior to CSPDNs, the only existing data communications options were:
  • using dedicated/leased lines (in Germany so-called HfD lines)
    • dedicated resources (physical wires) end-to-end. Very expensive.
  • using modems in the telephone network
    • very expensive (Modem hardware); only very low speeds at the time (300 bps)

History / Services

CSPDNs are in many ways a higher speed successor of the much earlier Telex networks that existed for decades at the time of DATEX-L introduction.

Like Telex, CSPDNs are dedicated networks independent of the PSTN. Unlike Telex, CSPDNs are digital networks.

Name bps Inaugurated Subscriber interface
DATEX-L200 50-200 1967 X.20bis
DATEX-L300 300 1976 X.20 or X.20bis
DATEX-L2400 2400 1978 X.21 or X.21bis
DATEX-L4800 4800 1979 X.21 or X.21bis
DATEX-L9600 9600 1979 X.21 or X.21bis

Network

In a CSPDN network like Datex-L, the user is not concerned with the mode of transmission within the network. The user does not provie their own modem, but the Telco provides a serial digital interface by means of a on-customer-premises DCE (Data Communications Equipment, German: DÜE Daten-Übertragungs-Einrichtung) to which the user attaches their DTE (Data Terminal Equipment, German: DEE Daten-End-Einrichtung).

It is up to the telco (an implementation option) to define the network structure/architecture, the mode of transmission between the elements of the network, etc.

In case of the German Datex-L network, a special type of digital exchanges called Siemens_EDS was designed and subsequently deployed.

Architecture

The Datex-L architecture was based on a hierarchical structure of subscriber-side DCE equipment attached via subscriber lines to multiplexers (DUST, Datenumsetzerstelle) which attached to digital switches (DVST, Datenvermittlungsstelle).

The communication on the last mile (subscriber line) between DCE and DUST was typically implemented using digital communication in base band, so without any form of modulation. Compared with modems for telephone networks, this greatly simplified the complexity and cost of the DCE. This was only possible due to the network internally is digital, and the only analog segment of the network is between DCE and DUST. This is a big conceptual difference to a data call using modems in the PSTN, where the entire circuit end-to-end between both subscribers is analog, hundreds or thousands of kilometers long, requiring sophisticated modems.
Communication between the DUST and DVST was implemented over 64kBps links, and wide area communication between DVST was implemented using 2Mbps PCM30E links.

DVST-L

DVST-L (Datenvermittlungsstelle Leitungsorientiert) were the central switches of the Datex-L network. They were implemented using Siemens_EDS.

DUST

A DUST (Datenumsetzerstelle) consists of transmission units (Übertragungseinheiten) and time division multiplex systems (Zeitmultiplexsysteme)

  • Übertragungseinheiten
    • UEB12,8
      • up to isochronous 12.8 kbps in pseudo-terneray baseband encoding
    • UEB64
      • isochronous 48 or 64 kbps in pseud-termary baseband encoding
    • UEM3,2
      • isochronous 1.2 to 3.2 kbps over analog voice channels with two- or four-stage phase difference modulation
    • UEM64
      • isochronous 48 or 64 kbps over 60..108 kHz carrier frequency (TF, Trägerfrequenz) circuits
      • AM/SSB modulation
    • ED1000
      • anisochronous 50 bps up to 300 bps transmission using frequency modulation (FM)
  • Zeitmultiplexsysteme
    • ZD1000-C1 (for interfacing subscribers with 50, 75, 100, 150, 200 or 300 bps)
      • can aggregate 46 Telex subscribers at 50 bps into one 2400 bps data stream
      • can aggregate 7 DATEX-L300 subscribers into one 2400 bps data stream
    • ZD1000-S/E (for interfacing subscribers with 600..9600 bps)
      • can aggregate 5 DATEX-L9600 subscribers into one 64k stream
      • can aggregate 20 DATEX-L2400 subscribers into one 64k stream
      • tributaries can be from ZD1000-C1 to create a multiplex hierarchy
DUST-D

DUST-D (Datenvermittlungsstelle am Standort der Datenvermittlungsstelle) were subscriber-side multiplexers that aggregated multiple subscriber lines into 64kbit/s channels co-located with a DVST-L

DUST-U

DUST-U (Datenvermittlungsstelle der unteren Netzebene) were ubscriber-side multiplexers that aggregated multiple subscriber lines into 64kbit/s channels, located remotely from a DVST.

Deployment

The following table shows the scale of the Datex-L deployment all across Western Germany + West Berlin

Network Element Count
DVST-L 18
DUST-D 18
DUST-U 400

Interational connectivity

Datex-L international connectivity was established

Year Country
1970 France
1973 Belgium
1981 Denmark, Finland, Norway, Sweden (NPDN)

DCE Equipment

Signals on the subscriber line

The subscriber line was an internal interface of the Datex-L network. The user-facing interface was the serial X.20/X.20bis/X.21/X.21bis interface between DTE and DCE.

The most common case was the use of baseband transmission on the subscriber line. As some subscriber lines might have contained transformers for galvanic isolation, no DC component is permitted as part of the baseband communication scheme. In some situations, for example due to excessive distance between subscriber and the next DUST, baseband communication was not feasible and hence modem transmission systems had to be used.

On the DUST side, there were so-called Leitungsausrüstung modules whihc determined the transmission mode.

Envelope format

The synchronous, transparent user bit rate was extended by adding a 2-bit envelope around every 8 bits of user data. The first bit was used for synchronization purpose, the second bit was used to classify if the 8 bit payload was user traffic or signaling traffic for the data exchange.

This envelope format increased the gross bit rate on the subscriber line by 25%. A 9600 bps user rate intrface at DTE-DCE hence had a gross bit rate of 12000 bps on the subscriber line.

Charges (1981)

One-time setup

Montlhly base fee

Service Interface Monthly base fee (DM)
DATEX-L300 X.20 100
DATEX-L300 X.20bis 120
DATEX-L2400 X.21 170
DATEX-L2400 X.21bis 200
DATEX-L4800 X.21 270
DATEX-L4800 X.21bis 300
DATEX-L9600 X.21 370
DATEX-L9600 X.21bis 400

Usage dependent fees

Call establisment fee

Establishment of each call incurred a fee of DM 0.05 (5 Pfennig).

Time based fee

The following charges in Pfennig incurred every 0.1 second of an ongoing call:

Service <=50km day <=50km night I <=50km night II >50km day >50km night I >50km night II
DATEX-L300 0.063 0.03 0.03 0.117 0.06 0.06
DATEX-L2400 0.076 0.036 0.036 0.140 0.072 0.036
DATEX-L4800 0.126 0.06 0.06 0.234 0.12 0.06
DATEX-L9600 0.214 0.102 0.102 0.398 0.204 0.102

If you convert the above table into a format showing the cost in DM for transferring 1 Megabyte of data, you get:

Service <=50km day <=50km night I <=50km night II >50km day >50km night I >50km night II
DATEX-L300 22.02 10.49 10.49 40.89 20.97 20.97
DATEX-L2400 3.32 1.57 1.57 6.12 3.15 1.57
DATEX-L4800 2.75 1.31 1.31 5.11 2.62 1.31
DATEX-L9600 2.34 1.11 1.11 4.35 2.23 1.11

In order to get an idea in 2022-equivalent EUR pricing, you have to multiply the above 1981 DM prices with a factor of 1.23 (division by 1.956 to get from DM to EUR; multiplication by 2.4 for inflation 1981-2022). So with Datex-L 2400/4800/9600 bps you paid between 7.53 and 1.37 EUR per Megabyte.

Literature

  • Hillebrand, Friedhelm: DATEX Infrastruktur der Daten- und Textkommunikation, R.v.Decker's Verlag G. Schenck GmbH, Heidelberg, 1981

Hillebrand, Kapitel 1

  • Arnold, F.: Endeinrichtungen der öffentlichen Fernmeldenetze, Taschenbuch Telekommunikation, Band 2, R.v. Deckers' Verlag, G. Schenck GmbH, Heidelberg, 1981
  • Bohm J.: Stand und Weiterentwicklung der Datenkommunkation in Fernmeldenetzen der DBP, Zeitschrift für das Post- und Fernmeldewesen, Heft 8, 1978
  • DBP: Planungshilfe für die Datenfernverarbeitung, FTZ-Druckschrift Nr. 114 (4/1980)
  • DBP: Vorschriftensammlung für digitale NEtze mit/ohne Verwaltungsanweisungen (Bezug über Postämter)
  • DBP: Datelhandbuch (Bezug beim FTZ, T21)
  • Dingeldey, R.: Der Ausschuß für Fragen der Datenfernverarbeitung beim FTZ in Nachrichtentechnische Zeitschrift, März 1979
  • Elias: Das Dienstleistungsangebot der DBP für Datenverkehr - Stand und Entwicklungstendenzen, Informatik-Spektrum, 1981, Heft 4
  • Gabler H., Tietz, W.: Datenkommunikation in den Fernmeldenetzen der DBP, Informatik-Spektrum, 1981, Heft 4
  • Haist, W.: Innovation in Fernmeldesystemen im Jahrbuch der DBP 1980, Verlag für Wissenschaft und Leben, G. Heidecker, Bad windsheim
  • Schindler, S., Schröder, J. C. W.: Kommunikation in verteilten Systemen, Fachtagung der Gesellschaft für Informatik 1981, Berlin, Heidelberg, New York 1981
  • Schröder, J. C. W.: Anforderungen an die Datenübertragungsdienste der Deutschen Bundespost aus Sicht der Datenververarbeitungsanwender, Der Fernmeldeingenieur, Verlag für Wissenschaft und Leben, 34. Jahrgang, H. 10, Okt,. 1980
  • Tietz, W. (Bearbeiter): CCITT-Empfehlungen der V-Serie und der X-Serie: Band 1: Datenpaketvermittlung - Internationale Standards, 4. Auflage, R.v. Decker's Verlag, G. Schenck, Heidelberg-Hamburg, 1981
  • Davies, D. W., Barber, D. L.: Communications NEtworks for Computers, John Wiley & Sons, London, New York, Sydney, Toronto 1976
  • Davies D. W., Barber D. L., Price W. L., Saolomonides, C. M.: Computer Networks and Their Protocols, John Wiley & Sons, London, New York, Sydney, Toronto 1979.

Hillebrand, Kapitel 2 (Grundlagen der Datex-Dienste)

  • Bocker, P.: Datenübertragung, Band I: Grundlagen, Band II: Einrichtugnen und Systeme, Springer Verlag, erlin, Heidelberg, New York 1976/1977
  • DBP: Eigendiagnose in Anwenderdatennetzen, Herahsgegeben vom FTZ, Referat T15, September 1980
  • BMI, BPM, BMFT: Einheitliche höhere Kommunikationsprotokolle für die Öffentliche Verwaltung (EHKP), Bundesanzeiger vom 8. Juli 1980
  • BMI: Spezifikationen der einheitlichen Höheren KLommunikationsprotokolle, Herausgegeben vom Bundesminister des Inneren, Referat OI3.
  • Burklhardt H.-J., Zimmermann H., Bachmann C., Gegenbarth M., Steel T.: Beiträge zu offenen Kommunikationssystemen im Sammelband Schindler/Schröder nach 1.6
  • Heuer, P.: Vermittlungsprinzipien in Datenvermittlungssystemen, Der Fernmeldeingenieur, Verlag für Wissenschaft und Leben, 33. Jahrgang, Jan. 1979
  • Pense, E.: Schnittstellen zwischen Datenendeinrichtung und Datenübertragungseinrichtung in neuen Datennetzen in: Fernmeldepraxis, Heft 1/1980
  • Steuer D.: Werdegang und Stand des Projektes PAPA in Technik und Anwendung. Im Sammelband Schindler/Schröder nach 1.6.
  • Tietz W.: Offene Kommunikationssysteme und Datenpaketvermittlung in Nachrichtentechnische Zeitschrift 1979, Heft 3
  • Vogel B.: Herstellerunabhängige Netzwerkkonzepte als Planungsalternative, Elektronische Rechenanlagen 1981, Heft 1, Seite 28-34
  • Wortmann, H.: Sachstand der Festlegung "Einheitlicher Höherer Kommunikationsprotokolle" (EHKP) asl nationale Zwischenlösung. Beitrag im Sammelband Schindler/Schröder nach 1.6
  • Kahl P., Kern K., Nöller H.: Technische Überführung der Direktdatenverbindungen bzw. der Anwender-Datennetze in das integrierte Text- und Datennetz (IDN). Informationsschrift des Fernmeldetechnischen Zentralamtes Darmstadt 1980
  • Lohmann R., Ludwig V., Merz G.: Übertragungseinheiten für Datennetze, Siemens-Zeitschrift Heft 10, 1977
  • Nöller, H.: Erste posteigene digitale Knoteneinerichtung für synchrone Datenübertragung in: Fernmeldepraxis 1979, Heft 24
  • Pumpe, G.: Modulares Übertragungssystem für integrierte Fernschreib- und Datennetze, Siemens-Zeitschrift, Heft 4, 1976
  • Schaffers W.: Techni des synchronen Datennetzes. Unterrichtsblätter der DBP Nr. 3, 1981

Hillebrand, Kapitel 3 (Datex-L)

  • DBP: Technische Vorschriften DATEX-L, FTZ-Richtlinie 115 1R1, 1980
  • DBP: Der leitungsvermittelte DATEX-Dienst (DATEX-L), Bundespostministerium Dienststelle 252-3, 1981
  • Dauth N. (Hrsg.): Datenvermittlungstechnik (EDS), R.v. Decker's Verlag, G. Schenck GmbH, Heidelburg, Hamburg, 1978
  • Dauth, Gruteser, Jendra, Reh, Roggenkamp, Roth, Schaffers, Söring, Steinruck, Tannhäuser, Witt, Ziegler: Das elektronische Datenvermittlungssystem EDS, in: Unterrichtsblätter der DBP, erhältlich bei Schriftleitung der Unterrichtsblätter, Fernmeldewesen, Postfach 555, 2000 Hamburg 36
  • Goßlau, K., Kern D., Mitterer H.: Siemens System EDS - jetzt auch für 64 kbit/s. Telcom Report, 1980, Heft 6.
  • Kern P. und andere: Siemens System EDS, Teil 1-3. Siemens-Zeitschrift, Februar bis Juli 1977
  • Näßl R., Schaffer B.: Das Siemens-System EDS in synchronen Datennetzen. Telcom Report, 1979, Heft 2.

Hillebrand, Kapitel 4 (Datex-P)

Literatur zur Paketvermittlungstechnologie

  • CCITT, Gelbbuch: Recommandations X.3, X.25, X.28 and X.29 on packet-switched data transmission services, International Telecommunications Union, Genf, ISBN 92-61-00591-8, 1980.
  • FUTURE SYSTEMS: Packet Data Communications, 1978, Future Systems Inc, 4 Professional Drive, Suite 141, Gaithersburg, Maryland 20760, USA.
  • Jendra, H.: Einführung in die Datenpaketübermittlung (T) und (II) Fernmeldepraxis Band 56 und 57, Fachverlag Schiele & Schön GmbH, Jan./Febr. 1980.
  • Johnson T.: Vorzüge der Paketvermittlung bei der Datenfernübertragung in Nachrichtentechnische Zeitschrift 1976, Heft 6, S. 436 — 439.
  • Sarbinowski A.: X.25 — Die Paketschnittstelle zwischen Datenendeinrichtungen und öffentlichen Datennetzen, Online, Heft 9/1976.
  • SESA: Seminar Datenübertragungsnetze in Paketvermittlungstechnologie, SESA Deutschland GmbH, Frankfurt am Main.
  • Sloman M. S.: X.25 explained in computer communications, Vol. 1, No. 6, Dezember 1978.
  • Tietz W. (Bearbeiter): Daten-Paketvermittlung, Internationale Standards (Übersetzungen der Empf. X.3, X.25,
    X.28, X.29), R.v. Decker’s Verlag, G. Schenck, Heidelberg-Hamburg 1981.
  • Tietz W.: Was ist X25, Elektronische Rechenanlagen, Heft 3, 1979, Seite 139— 147.
  • Tietz W.: Informationen sind unterwegs im Netzwerk, VDI-Nachrichten, Nr. 38-42, 1978.

Literatur zu DATEX-P

  • Bohm J.: Kann DATEX-P das Direktrufnetz ablösen? in bürotechnik (BTA +bto) 1980, Heft 11.
  • Bohm J. und Hillebrand F.: Der DATEX-Dienst mit Paketvermittlung (DATEX-P), ein neuer Fernmeldedienst der DBP in Zeitschrift für das Post- und Fernmeldewesen, Januar 1981.
  • DBP: Der paketvermittelte DATEX-Dienst (DATEX-P), Bundespostministerium, Dienststellen 252b/252-s, 1981.
  • Hillebrand F.: Die Erweiterung des Dienstleistungsangebotes der Deutschen Bundespost durch den paketvermittelten Datexdienst. Jahrbuch der Deutschen Bundespost 1978 (erschienen 1979) Verlag für Wissenschaft und Leben, G. Heidecker, Bad Windsheim.
  • Hillebrand F.: Intelligente Infrastruktur für einfache und komplexe Hardware, Computerwoche Nr. 8, 20. 8. 81, Seite 20-22.
  • Runkel D., Tietz W.: Das paketvermittelte DATEX-Netz (DATEX-P): Dienst und Technik in Der Fernmeldeingenieur, Teil 1 August 81, Teil 2 Herbst 81, Verlag für Wissenschaft und Leben, G. Heidecker, Bad Windsheim
  • Steinruck K. P.: DATEX-P, ein neues Datennetz der DBP in Datenvermittlungstechnik in Fernmeldepraxis 1981, Heft 2.
  • Teilnehmerarbeitskreis DATEX-P: Verzeichnis der paketorientierten Datenendeinrichtungen. Bezug FTZ Referat T21.
  • Tietz W.: Die Datenpaketvermittlung und DATEX-P in Bürotechnik 1980, Heft 11.
  • Zipprich FH., Meixner B.: Das paketvermittelte Datexnetz, Taschenbuch der Fernmeldepraxis 1981, Fachverlag Schiele & Schön GmbH (Hinweise zur Netzplanung).

Literatur zu EURONET

  • DBP: Datennetz EURONET, Datenkommunikation in Europa, Datel-Merkblatt 134, Bezug beim FTZ.
  • DBP: Datennetz EURONET, Zugangsmöglichkeiten von Datenendeinrichtungen im Bereich der DBP, Datel-Merkblatt 135, Bezug beim FTZ.
  • DBP: Datennetz EURONET, Host-Rechner und Datenbanken, Datel-Merkblatt 136, Bezug beim FTZ.
  • DBP: Datennetz EURONET, Gebühren für die Benutzung, Datel-Merkblatt 137, Bezug beim FTZ.
  • DBP: DATEX-P-Benutzerhandbuch, Herausgeber: Fernmeldetechnisches Zentralamt (T 21).
  • Fähnrich H.: EURONET — eine besondere Dienstleistung auf dem Gebiet der Datenkommunikation in Zeitschrift für das Post- und Fernmeldewesen, Heft 1, 1980.
  • Roth, W., Tietz W.: Was ist EURONET in Elektronische Rechenanlagen 1979, Heft 6.
  • Schwall A.: EURONET — ein europäisches Datenpaketvermittlungsnetz, Jahrbuch der Deutschen Bundespost 1978, Verlag für Wissenschaft und Leben, G. Heidecker, Bad Windsheim.

Hillebrand, Kapitel 6 (Ausland)

  • DBP: Vorschriftensammlung für den Fernmeldeverkehr mit dem Ausland mit/ohne Verwaltungsanweisungen (Bezug über Postämter).
  • DBP: Pressemitteilungen zu den geplanten Verkehrsaufnahmen von DATEX-P nach Frankreich, England, Spanien und Schweden (Bundespostministerium, Pressestelle).
  • EURODATA Foundation: Pläne der europäischen Fernmeldeverwaltungen für Öffentliche Datennetze (Nähere Auskunft FTZ, T 23-5. Bezug EURODATA Foundation, Broad Street House, 55 Old Broad Street, London, EC2M 1RX)
  • EURODATA Foundation: Yearbook (Auskunft und Bezug wie bei vorstehender Quelle).
  • Hausmann, G.: Internationale Zusammenarbeit der DBP auf dem Gebiet des Fernmeldewesens in Bundespost 1981, herausgegeben vom Bundespostministerium Pressestelle.
  • Hübner T., Tietz W.: Öffentliche Datennetze in Europa in Nachrichtentechnische Zeitschrift 1980, Heft 5.

Hillebrand, Kapitel 7 (Sicherheitskonzept)

  • DBP: Neuer erweiterter Entstörungsservice für Telex- und DATEX-Hauptanschlüsse sowie für Hauptanschlüsse für Direktruf und internationale Mietleitungen, Datelmerkblatt Nr. 128 (Bezug beim FTZ).

Hillebrand, Kapitel 8 (BTX)

  • DBP: Bildschirmtext, Beschreibung und Anwendungsmöglichkeiten, 1977 (Bezug beim FTZ, Referat T24).
  • Döring J.: Der externe Rechner im Bildschirmtext-Rechnerverbund. Beitrag im Sammelband Schindler/Schröder nach 1.6.
  • Kammerer-Jöbges B.: Überblick über Anwendungsbereiche von Bildschirmtext. Beitrag im Sammelband Schindler/Schröder nach 1.6.

Hillebrand, Kapitel 9 (Auswahl)

  • DBP: Datel-Handbuch (Kapitel Entscheidungshilfe) (Bezug beim FTZ, T 21)
  • Georg: Datenkommunikationsnetze der DBP-Übersicht und Auswahlkriterien in Nachrichtentechnische Zeitschrift März 1979

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