Wykład cz.5

Transkrypt

Wykład cz.5

Telekomutacja
Podręcznik akademicki
Andrzej Jajszczyk:
Wstęp do telekomutacji
WNT, Warszawa 2004 r
Instytut Telekomunikacji
Politechniki Warszawskiej
Podstawy telekomunikacji (cz. V)
1
Telekomutacja
System
telekomunikacyjny:
stacje końcowe (aparaty przetwórcze)
urządzenia transmisyjne i komutacyjne
procedury sygnalizacyjne
Umożliwia przekazywanie wiadomości między
żądanymi - w danej chwili - stacjami końcowymi
2
Węzeł w systemie telekomunikacyjnym
System bez węzła
a)
z jednym węzłem
b)
n(n - 1)/2
n
liczba łączy dla n urządzeń końcowych
3
Metody komutacji
Komutacja
łączy (kanałów)
komutacja wiadomości
komutacja pakietów
komutacja ATM
4
Komutacja łączy
Tworzenie między dwoma stacjami końcowymi
drogi połączeniowej aż do chwili rozłączenia
Zajmowanie kolejnych odcinków
1
2
3
4
AbA
Ab B
Wę zły s ie ci
5
Komutacja łączy
Tworzenie między dwoma stacjami końcowymi
drogi połączeniowej aż do chwili rozłączenia
Wstępne przygotowanie połączenia Î połączenie
1
2
3
4
AbA
Ab B
Wę zły s ie ci
6
Komutacja wiadomości
Informacje przesyłane w postaci wiadomości z
adresem docelowym (np. sieć telegramowa)
Wia domoś ć
Wia do moś ć
Wia d omoś ć
Wia domoś ć
AbA
Ab B
Węzły sie ci
z pa m ięcią
Ta sama droga dla całej wiadomości
7
Komutacja pakietów
Wiadomość (informacja) jest dzielona na grupy elementów
(pakiety). Każdy zawiera adres i numer. Poszczególne pakiety
z tej samej wiadomości mogą być przesyłane różnymi drogami
Pakiet:
...,3,2,1
1
1
1
Pakiet:
...,3,2,1
2
3 1 2
3
3 2
3
Różne długości pakietów
- realizacja programowa.
8
Komutacja ATM
Odmiana komutacji pakietów - stała długość
przesyłanych, krótkich bloków - co umożliwia sprzętową
realizację komutacji.
Pewne cechy komutacji łączy: zapewnienie przed
realizacją połączenia odpowiednich (w sensie
statystycznym) zasobów sieci (łączy, buforów) na czas
przesyłania informacji
9
Klasyfikacja węzłów komutacyjnych
- cechy podstawowe
Kryterium
Przykłady
Zastosowanie
W telefonii, w telegrafii, transmisji danych, wideofonii
Metoda komutacji
Kanałów, pakietów, wiadomości, hybrydowa
Technologia węzłów
Elektromechaniczna, quasi-elektroniczna, elektroniczna
Sposób zestawiania
połączeń
Ręczny, półautomatyczny, automatyczny
Funkcje węzłów w sieci
Organizacja
Międzynarodowe, międzymiastowe, miejscowe,
abonenckie
Pole: przestrzenne (biegowe, krzyżowe)
czasowe, przestrzenno-czasowe,
sterowanie: scentralizowane, rozproszone
pojemność: dużą, średnia mała
10
Klasyfikacja węzłów komutacyjnych
- cechy drugorzędne
Kryterium
Pojemność
Przykłady
Liczba: abonentów, łączy międzycentralowych,
zespołów obsługowych, innego wyposażenia
Systemy numeracji
Jawna, skryta, mieszana
Wybór drogi w sieci
Możliwość wyboru dróg alternatywnych
Sygnalizacja
Dodatkowe usługi i cechy
funkcjonalne
Prądem stałym wieloczęstotliwościowa, we wspólnym
kanale
Skrócone wybieranie, połączenia konferencyjne,
częściowo zautomatyzowane czynności eksploatacyjne
11
Centrala telefoniczna
Centrala
ZO
Łą c znica
AZL
PG
Pole
komuta cyjne
AZL
ZO
ZO
ZP
ZP
Urzą dze nie
s te rują ce
Do in nych
cen tra l
P rze łą cznica
Urzą dze n ia
z as ila ją c e
Urzą dze n ia
b a da niowe
12
Centrala - procesy (fazy)
Preselekcja - zespół czynności dotyczący rozeznania nowego
zgłoszenia, przyjęcie żądań abonenta A zgłaszającego się
(wywołującego), ocena możliwości realizacji tych żądań;
Zestawienie połączenia - zespół czynności związanych z zestawieniem
drogi połączeniowej w centralach i sieci, zgodnej z żądaniem abonenta A
oraz możliwościami komutacyjnymi i transmisyjnymi w sieci;
Stan rozmowy - wymiana wiadomości pomiędzy abonentem A i B. Brak
ingerencji w przesyłanie wiadomości, ale nadzór i administracja
(taryfikacja, obserwacja zakończenia rozmowy);
Rozłączenie - zespół czynności związanych ze zwolnieniem elementów
drogi połączeniowej; powrót urządzeń transmisyjnych i komutacyjnych do
stanu spoczynku oraz rejestracja danych (taryfikacja i statystyka).
13
Centrala - funkcje w różnych fazach
Przeglądanie łączy - badanie stanu wszystkich łączy dołączonych do
centrali (abonenckich i centralowych); wykrywanie zgłoszeń, badanie
zajętości, stanów alarmowych (niesprawności);
Obsługa sygnalizacji - komunikacja aparatów abonentów A i B ze
sterowaniem centrali oraz między zespołami centrali (central);
Wybór drogi - translacja sygnałów wybierczych na zespół procedur
sterujących zespołami komutacyjnymi centrali lub wyborem drogi w
sieci.
Komutacja - realizacja połączenia w centrali i w sieci;
Administracja i utrzymanie (A/M) - testowanie łączy i zespołów
centrali, obsługa alarmów, taryfikacja itp.
14
Interfejsy central cyfrowych
Centrala
cyfrowa
Konwerter
A/C lub C/A
Przełącznica
Zakończenie
centralowe
ET
Odczep
analogowy
Interfejsy
PCM
C21
C11
Translacja
FDM
Zakończenie
C22 miejscowych dwuprzewodowych
połączeń międzycentralowych
C12
Zestaw
przekaźnikowy
A lub B
Droga
cyfrowa
Droga
analogowa
Do cyfrowego pola
komutacyjnego
Zakończenie
międzynarodowych
połączeń komutowanych
Zakończenie
liniowe
LT
C13
Wirtualny
międzynarodowy
punkt przyłączeniowy
Wirtualny
międzynarodowy
punkt przyłączeniowy
Z
Abonenckie
zakończenie
centralowe
Analogowe
łącze abonenckie
Zakończenie
liniowe
LT
Cyfrowe
łącze
abonenckie
ISDN
15
Aparat telefoniczny CB
TN
T
i
C2
TT
R2
PO
Cyfra 3
L1
Im
Is
D
Z1
C1
L2
Nacią gnięcie Bie g
i zwo lnie nie ja łowy
tarczy
tp t z
16
Aparat telefoniczny cyfrowy
L1
Ukła d
rozmówn y
Wyś wietla cz
Ukła d
wybierczy
Ukła d
dz wonie nia
Kla wia tura
L2
Grupa czę s totliwoś ci wię ks zych
1209 1336 1477 1633
Hz
697
1
2
3
A
770
G rupa
częs totliwoś ci
mnie js zych 852
4
5
6
B
7
8
9
C
941
∗
0
#
D
17
Abonencki zespół liniowy
A/C
P OLE
C YFRO WE
ABONE NT
B - zasilanie
O - zabezpieczenie
R - dzwonienie
S - nadzór
C - kodowanie
H - rozdzielanie
T - testowanie
C/A
B
O
R
S
C
H
T
18
Koncentratory (1)
Struktura scentralizowana
Tra kty
PCM
K
Ce ntra la
Kon ce n tra tor
loka ln y
K
Ce n tra la
Kon ce n tra tor
od da lo ny
19
Koncentratory (2)
Struktura rozproszona gwiaździsta
Trakty
P CM
Tra kty
P CM
MO
Trakty
P CM
MO
Mo du ł
o dda lony
JS
Ce ntra la
Moduł
oddalo ny
ML
Moduł
lo ka lny
Kon ce n tra tor z loka ln ą
jed nos tką s te rują c ą
JS
Ce ntra la
ML
Mo du ł
loka ln y
Kon c e n tra tor z od d a lo ną
je d n os tką s te rują c ą
20
Koncentratory (3)
Struktura rozproszona pierścieniowa
MO
MO
Mo du ł
o dda lo ny
JS
MO
Ce ntra la
ML
Modu ł
lo ka ln y
21
Sterowanie (1) z jednym procesorem centralnym
AZL
P ole
komun ta c yjn e
Łą cza
ZP
mię d zyce n tra lo we
P roc e s o r
ce n tra ln y
Urz ą d ze n ia
ze wn ę trzn e
P amię ć
22
Sterowanie (2) z dwoma procesorami zewnętrznymi
P ole
komun ta c yjn e
AZL
Łą cza
ZP
mię d zyce n tra lo we
Proc e s o r
komu ta c yjn y
P roc e s o r
p rze glą d a ją cy
łą cza
P roc e s o r
ce n tra ln y
Urz ą d ze n ia
ze wn ę trzn e
P amię ć
23
Sterowanie (3) w modułowym systemie komutacyjnym
Ma g is tra la
d a n ych
Mo du ł p ola
ko mu nta c yjne go
Mikro pro ce s or
Mo du ł p ola
komu nta cyjne go
Łą cza
Mikro pro ce s or
mię d zycen tra lo we
Mo du ł p ola
ko mu nta c yjne go
Mikro pro ce s or
P roc es o r
ce n tra ln y
24
Czasowe pole komutacyjne (typu T)
8
8
P CM 30 /32
we jś cie
Za pis
P a mię ć
d a nych
(ro zm ówn a )
Adre s
z a pis u
P CM 3 0/32
wyjś cie
1
2
Ze ga r
Adre s
o dc zytu
i
k (3 2)
j
k
Ad re s owan ie
P a mię ć
pa m ię c i
ad re s owa
po la
(p o la )
Zap is
P a m ię ć
d a nyc h
Od cz yt
1
2
Lic z nik
a d re s o wy
P CM 30 /32
we jś c ie
Adre s
za pis u
P CM 30 /32
wyjśc ie
1
2
O d cz yt
Ad re s
odc zytu
1
2
i
k (3 2)
j
k
P a mię ć
a dre s owa
Lic z nik
a d re s owy
Ad re s o wa nie
Zeg a r
pa m ię c i
po la
25
Czasowe
pole
komutacyjne
(typu T)
Pamięć
danych
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Pamięć
adre sowa
1z4
29 z 10
5
17
6
1
18
2
23
20
21
29
8
11
10
9
4
3
7
13
24
22
12
14
26
30
27
28
19
25
15
Adres y zapisu
z licznika adres owe go
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
za pis ane adre sy
(numery kanałów
wejś ciowych)
według których
ma być
odczytywana pamięć
danych
26
we jś cie ra m ka n
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 314 15 16 17 18 19 2 0 2 1 22 2 3 2 42 5 2 6 27 2 8 29 30 3 1
Zeg a r 2 56 kHz
za pis ra mki n
za wa rt oś ć
wyjś cie ra mka n + 1
(n um er)
s z cze liny
5 17 6 1 18 2 23 20 21 29 8 11 10 9 4
3 7 13 24 22 1 2 14 26 30 27 28 19 25 15
we jś cio we j
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 13 1 4 15 16 1 7 18 1 92 0 2 1 22 2 3 2 4 252 6 27 2 8 29 30 3 1
n um e r
s z c zeliny
wyjś c iowe j
Z egar 256 kHz
o dczyt ra m ki n
27
taktowanie
B1 B2 B3 B4 B 5 B6 B7 B8
1 szc zelin a kan ało w a ró w na 8 b itom lu b 3,9 µ s
1 ra mka
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111 2 131 4 15 1 6 1 71 8 19 2 0 2 12 2 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Zega r 25 6 kHz
za pis w ra mce n
od cz yt w ra mce n+1
28
Bezblokadowość
- w czasie jednej ramki
może być dokonana komutacja k wejść na
k wyjść (czasami na l wyjść, gdzie l < k);
Opóźnienie wprowadzane prze pamięci
buforowe pola
29
Przestrzenne pole komutacyjne (typu S)
1
m
1
M
m
S 1K
S 11
2
i
S 21
S ij
N
SN1
1
S 11
2
j
S ij
S NK
K
S NK
P a m ięć pola (s te ru ją ca ) NxK
Ste ro wan ie
(z proc e s o ra )
Ze ga r
30
1
8
S 1K
S 11
2
PCM 30/32
8 bitów
256 kHz
S 21
i
S ij
30N
5
S N1
1
2
j S NK 30
Licznik
a dre s owy
s zcze lin
5
Zega r
256 kHz
Ze ga r
S 11
S ij
PCM 30/32
8 bitów
256 kHz
S te rowa nie
(z proces ora )
S NK
P a mię ć pola (s terująca) NxK
31
Pole
nie wprowadza opóźnień;
Możliwe jest komutowanie jednej szczeliny
wejściowej do wielu szczelin wyjściowych
(rozgłaszanie, telekonferencja)
32
Komutatory (symbolika)
n
n
m
n
m
m
n
m
33
Klasyfikacja pól komutacyjnych
Pola
jednosekcyjne - jeden punkt
komutacyjny na drodze połączeniowej
Pola wielosekcyjne
34
Pole komutacyjne o pojemności 64 x 64
Dwusekcyjne
Jednosekcyjne
1
8
1
1
64
64
1
8
64 x 64 = 4096
punkty komutacyjne
1
1
8
1
8
8
1
8
8 x 8 x 16 = 1024 punkty komutacyjne
35
Pole komutacyjne o pojemności 64 x 64
Dwusekcyjne
1
1
32
1
32
1
2
32
1
1
32
1
2
32
3 2 x 3 2 x 4 = 4 096 punkty komutac yjne
- brak zy s ku w s to s unku do p o la je dno s e kc y jne g o
36
Pola komutacyjne
Zupełne
niezupełne
liczba łączy międzysekcyjnych:
f=1
f >1
2
37
Podział ze względu na stosunek liczby wejść do liczby wyjść:
pola z kompresją, ekspansją, z rozdziałem ruchu
n
n>m
Kompresja
m
n
n<m
ekspansja
m
n
n=m
n
rozdział
38
Podział
ze względu na dostępność wyjść:
Pełnodostępne
Niepełnodostępne
39
Pole trzysekcyjne pełnodostępne
Każde wejście może być połączone z każdym wyjściem
40
Pole trzysekcyjne niepełnodostępne
???
Pewne wejścia mogą być połączone z każdym wyjściem
41
stany blokady

Stan blokady pola komutacyjnego - stan, w którym
nie można zestawić połączenia między dowolną parą
wolne wejście/wolne wyjście, mimo, że istnieje taki
stan pola, dla którego takie połączenie jest możliwe.
Pole nieblokowalne w szerszym sensie - niezależnie
od istniejących połączeń można realizować dowolne
połaczenie;
Pole nieblokowalne w węższym sensie - blokadę
można ominąć za pomocą odpowiednich algorytmów
połączeniowych.
42
Pola komutacyjne
Blokada
bez blokady
43
Pola komutacyjne
Dwustronne - tylko połączenia wejść z wyjściami
zbiory wejść i wyjść są rozłączne
44
Pola komutacyjne
Jednostronne - każda końcówka może pełnić rolę wejścia lub wyjścia
Komutatory trójkątne
Jednosekcyjne
Dwusekcyjne
45
Pola komutacyjne
Jednostronne - każda końcówka może pełnić rolę
wejścia lub wyjścia - pola z połączeniami pętlowymi
T
46
Pola komutacyjne
Przyłączanie sygnałów tonowych
NS
1
8
1
8
1
1
8
8
1
1
8
8
1
8
1
1
8
8
1
8
47
Konfiguracje pól komutacyjnych pole typu T-S-T
1
n
1
T
m
n
T
m
S
r
n
r
T
m
m
T
n
48
Pole centrali 5ESS Bell Laboratories (Lucent Technologies)
1
1
1
25 6 1
51 2
51 2
S
T
T
30
7 680
25 6
15 600
30
51 2
7 680
15 600
1
T
30
2
30
S
T
51 2
49
Pole o dużej pojemności - centrala EWSD Siemens
1
1
512×
×512
12 8 1
8
12 8
T
12 8
1024×
×1024
1
S
S
12 8
1
4
1
1
S
1
8
128
1
128
16 384
T
16
16
S
S
216 = 65 536
16
1
12 8
4
S
65 536
4
1
12 8
1
12 8
S
S
1
S
1 28
1 28
128
T
16
16
S
T
S
16
S
50
Ruch telekomunikacyjny
Ruch
telekomunikacyjny - przepływ
zgłoszeń, połączeń i wiadomości.
Natężenie ruchu - stosunek sumy czasów
zajętości urządzeń w pewnym okresie do
czasu trwania tego okresu
erlang - jeśli jedno połączenie trwa jedną
godzinę w czasie tej godziny
51
Ruch telekomunikacyjny - przykład
1
2
1
2
t [min]
0
1
2
3
4
1 N
A = ¦ ti
T i =1
5
6
7
8
9
10
1+ 2 +1+ 2
A=
= 0,6 Erl
10
52
Centrala E10B (Francja)
(do 128)
URM
s terowa nie
pe ryfe ryjne
(dublo wa ne )
łą cz a
a b one n c kie
ETA
CX
łą cz a
ce ntra lowe
s te rowa nie
ce ntra lne
Przenoszony ruch:
2400 - 2600 Erl. Przy średnim czasie
rozmowy 2 min.
Pojemność: 30 000
Dołączenie 255 strumieni PCM 30/32
120 koncentratorów
Koncentratory
500 NN - 2 łącza PCM 30/32
1000 NN - 4 łącza PCM 30/32
CX - pole
ETA - odbieranie, przetwarzanie,
nadawanie sygnalizacji, tonów, mostki
konferencyjne
URM - Przeglądanie łączy i nadzór połączeń, komutacja typu S w
koncentratorze,testowanie i alarmy, komunikacja z jednostka centralną,
2 procesory sterujące
53
Centrala S12 - Bell Laboratories
(Lucent Technologies)
Budowa modułowa
Sterowanie (oprogramowanie)
rozproszone – język C
s top ie ń 1
1 023
TC
7
7
7
g ru pa 7
Ze s poły
liniowe
TC
0
0
0
7
7
7
g ru pa 0
0
0
s topie ń
d os tę po wy
0
0
Pła t 0
Pła t 1
P ła t 2
Pła t 3
s top ień 2
stopie ń 4
s topie ń 3
Ruch - maks. 30 000 Erl.
Pojemność dla central końcowych:
100 000 NN;
dla central tranzytowych:
60 000 NN
Komutatory typu T-S
Nowa wersja
Pojemność 350 tys. NN
90 tys. łączy międzycentralowych
Ruch 45 tys. Erl.
S topnie grup owe po la
54
Centrala 5ESS Bell Laboratories
(Lucent Technologies)
ś wia tło wody
IM
BS
P a m ię ć
Ma s owa
CP
P ro ce s or
C e ntra ln y
Ze g a r
I/O P
P ro ce s or
we/we
s yn chro n iza c ja
z e wnę trzna
d o c e ntr um
utrzyma n ia i
a dminis tra cji
s ie c i
P ole S
Wę ze ł
komu ta c ji
p a kie tó w
TMS
MS
Budowa modułowa
do 350 000 NN
Max do 1 000 000 zgłoszeń
w ciągu godziny
IM
55
Centrala 5ESS - oprogramowanie
Utrzymanie
Zarządzanie
bazą danych
Przetwarzanie
połączeń oraz
usługi
administracyjne
System
operacyjny dla
komutacji
rozproszonej
System
operacyjny
UNIX-RTR
Moduł administracyjny
Zarządzanie
bazą danych
Przetwarzanie
połączeń oraz
usługi
administracyjne
System
operacyjny dla
komutacji
rozproszonej
Moduł komutacyjny
Utrzymanie
56
Centrala EWSD Siemens
SN − pole komutacyjne TST lub TSSST
z połączeniamiS pętlowymi
N
LTG − jednostka
grupowa
LTG
jednostka przyłączeniowa
LTU
GS
LTG1
LIU
jednostka sygnalizacji
Multiplekser sygnałów tonowych
Procesor grupowy
SU
LTGn
LIU
GP
1
0
S GC
8 Mbit/s
GP
S P MX
8 Mbit/s
MB
Ze ga r
EM
O/M
1
0
SSP
CP
Sterowanie rozproszone
Pojemność - 200 000 (centrale końcowe), 64 000 (centrale tranzytowe
57
Centrala EWSD Siemens
DLU Jednostka liniowa
• Analogowe łącza ab.
• Centrale ab.
• Łącza ISDN
LTG
Jednostka grupowa
DLU
LTG
DLU
LTG
Łącza międzycentralowe
LTG
Stanowiska telefonistek
LTG
Pole
komutacyjne
Sterownik
sygnalizacji
Procesor
koordynacyjny
58
Struktura sieci
MN
MM
Obs za r 2
O bs za r 1
O bs za r 3
O bs za r 4
59
Struktura sieci w Polsce
S ie ć
mię dz y na ro do wa
IS C - ce ntra la m ię dzyna rodo wa
S ie ć
mię dzy mia s to wa
C - ce ntra la m ię dz ym. tra nz yto wa T
CK - ce ntra la mię dzym. ko ńco wa
CO
CS T
CO
S ie ć
s te rfo wa
CMG
CMG
CST - ce ntra l stre fo wa tra n zytowa
CMG - c e ntra la mie js ka g łó wn a
CO - ce n tra la okrę gowa
CMT - ce ntra la m ie jska tra nzyto wa
WSA - wyn ie siony s top ie ń a b none c ki
CMK - ce n tra la mie js ka koń cowa
CW K - c e ntr a la wie js ka koń cowa
CZ - ce n tra la z a kła d owa
Apa ra ty te le fo nicz ne
60
Struktura sieci w Polsce
Centrale międzynarodowe ISC: 3 centrale w Katowicach,
Poznaniu, Warszawie;
12 central CT (tranzytowych, pełniących funkcje CK):
Szczecin, Gdańsk, Bydgoszcz, Olsztyn, Warszawa, Lublin,
Łódź, Poznań, Wrocław, Katowice, Kraków, Rzeszów;
37 central końcowych CK (CST) - większe miasta;
50 central CST
500 central okręgowych CO i miejskich głównych CMG
2450 punktów komutacyjnych końcowych: koncentratory,
moduły wyniesione, małe centrale.
61
Zasady numeracji
Numeracja
jawna - w ruchu lokalnym (w
obrębie jednej centrali) obowiązuje jeden
numer, np. 3245
W połączeniach z abonentami innych
central trzeba znać wskaźnik centralowy
(np. 632)
62
Zasady numeracji
Numeracja
skryta - abonenci posługują się
całym numerem, nawet w ruchu lokalnym,
np. 632-35-44
Numer wewnątrz strefowy - 7-cyfrowy
pierwsze 3 cyfry - strefa: lokalna - 632, 815;
722 (podmiejska)
63
Zasady numeracji
Numer krajowy - wskaźnik międzymiastowy: 0-22, 0-61
Numer międzynarodowy - wskaźnik:
00-1 - Am. Płn. i Środ.
00-2 - Afryka
00-3 (4) - Europa
00-5 - Am. Płd.
00-6 - Australia i Oceania
00-7 - Rosja
00-8 - Azja Wschod.
00-9 - Bliski Wschód
Prefiks operatora mm
10xx
Polska: 00-48
64

Wykład cz.5

Transkrypt

Podobne dokumenty

Pobierz ofertę - Politechnika Gdańska

Uzasadnienie zamówienia publicznego na: Zakup akcesoriów

Krzysztof Szczypiorski jest profesorem Politechniki Warszawskiej

Uzasadnienie zamówienia publicznego na: Zakup akcesoriów

SEKTOR ICT w oparciu o Statystyczną Klasyfikację Działalności

SŁAWOMIR KULA

Jerzy Marek Woźnicki (ur. 22 maja 1947 w Kotuniu) – polski