1 1 Wprowadzenie do elektroniki i telekomunikacji Systemy telekomutacyjne Dr inż. Janusz Klink Zakład Sieci Telekomunikacyjnych Instytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akustyki Politechnika Wrocławska e-mail: [email protected] http://zstux.ita.pwr.wroc.pl

2 2 Pojęcie (tele-)komutacji

3 3 Komutacja łączy (kanałów) –Zalety: Małe i stałe opóźnienia przesyłanej informacji Docieranie inf. do celu w kolejności ich wysyłania –Wady: Słabe wykorzystanie zasobów systemu (ok. 40 %) – ograniczane przez zastosow. syst. TASI (Time Assignment Speech Interpolation) Stosunkowo długie czasy nawiązywania połączenia

4 4 Komutacja wiadomości –Przesyłane wiadomości opatrzone są adresem stacji docelowej i mogą być przechowywane (opóźniane) w stacjach pośrednich –Przykład: sieć telegramowa –Zalety: Zajmowanie kanałów tylko na czas przesyłania wiadomości, co polepsza wykorzystanie zasobów sieci tel. –Wady: Większe (w porównaniu do komut. kanałów) i nierównomierne opóźnienia

5 5 Komutacja pakietów –Informacja wymieniana jest pomiędzy stacjami końcowymi w postaci grup elementów binarnych o ograniczonej długości, zwanych pakietami –Typowa struktura pakietu: nagłówek, część wiadomości, inf. zabezpieczająca przed błędami –Przykład: sieć teleinformatyczna –Zalety: Zajmowanie kanałów tylko na czas przesyłania wiadomości, co polepsza wykorzystanie zasobów sieci tel. Umożliwienie ograniczenia pojemności buforów w stacjach pośrednich, poprzez stosowanie pakietów o ograniczonej długości –Wady: Możliwość dochodzenia pakietów do stacji końcowej w różnej kolejności, ze względu na możliwość wyboru różnych dróg dla każdego z pakietów

6 6 Komutacja ATM –Odmiana komutacji pakietów, w której pakiety zastąpiono komórkami o stałej długości, co umożliwia sprzętową realizację komutacji –Istnieje podobieństwo komutacji ATM do komutacji łączy, polegające na tym, że przed przesłaniem wiadomości wymagane jest zestawienie połączenia

7 7 Pojęcie systemu / węzła komutacyjnego w systemie telekomunikacyjnym

8 8 Z historii central telefonicznych... Pierwsza ręczna centrala telefoniczna zainstalowana 28 stycznia 1878 r. w New Haven (USA) – obsługiwała 21 abonentów Pierwszy wybierak podnosząco-obrotowy, wynaleziony przez Almona B. Strowgera w 1889 r. jako początek ery automatycznych central telefonicznych (takich jak np. Strowger 32AB)

9 9 Kryteria podziału węzłów komutacyjnych - przykłady Sposoby komutacji –kanałów –pakietów... Technologie –elektromechaniczne –quasi-elektroniczne –elektroniczne (analogowe, cyfrowe)

10 10 Kryteria podziału węzłów komutacyjnych – przykłady c.d. Pojemność –mała –średnia –duża Funkcje w sieci –abonenckie –końcowe / miejscowe –międzymiastowe –międzynarodowe

11 11 Kryteria podziału węzłów komutacyjnych – przykłady c.d. Rodzaje sterowania –scentralizowane –zdecentralizowane –rozproszone Rozwiązanie pól komutacyjnych –przestrzenne: biegowe, krzyżowe, elektroniczne –czasowe: cyfrowe

12 12 Budowa „klasycznej” centrali telefonicznej

13 13 Sygnalizacja (cz. I - obszary funkcjonowania i typy) Podział ze względu na „obszar” funkcjonowania w sieci –abonencka –międzycentralowa –wewnątrzcentralowa Typy sygnalizacji –skojarzona z kanałem (CAS, np. w PCM30/32) –we wspólnym kanale (CCS, np. CCS7)

14 14 Sygnalizacja (cz. II - sposoby sygnalizacji) Prądem stałym (np. wybieranie impulsowe / dekadowe, cyfra= „nadawanie” odpowiedniej ilości przerw) Prądem przemiennym –w paśmie (np. wybieranie DTMF, cyfra=nadawanie jednocześnie dwóch sygnałów o różnych częstotliw.) –poza pasmem Cyfrowa –w szczelinie –poza szczeliną

15 15 Przykłady cyfrowych węzłów komutacyjnych EWSD (Siemens) OZNACZENIA: l — linie analogowe i linie dostępu podstawowego ISDN dla abonentów oraz dla małych i średnich PBX 2 — linie dostępu pierwotnego ISDN dla średnich i dużych PBX 3 — cyfrowe linie m/c z sygn. CAS i CCS 4 — analogowe linie m/c 5 — cyfrowe stanowiska telefonistek 6 — sieci transmisji danych 7 — usługi dodatkowe 8 — centrum zarządzania i utrzymania

16 16 Przykłady cyfrowych węzłów komutacyjnych S12 (Alcatel)

17 17 Przykłady cyfrowych węzłów komutacyjnych 5ESS (Lucent Technologies)

18 18 Przykłady systemów / sieci telekomunikacyjnych System z jednym wspólnym węzłem komutacyjnym – liczba łączy: n Połączenia wg zasady „każdy z każdym” - liczba łączy: n(n-1)/2

19 19 Rodzaje sieci (z komutacją kanałów) Sieć analogowa - PSTN/POTS Cyfrowa sieć z integracją usług - ISDN (Integrated Services Digital Network)

20 20 ISDN (Integrated Services Digital Network) Rodzaje dostępów - struktura logiczna

21 21 ISDN Architektura fizyczna dostępu podstawowego

22 22 Sieci pakietowe Sieć X.25 cz. I X.25 – opisany zaleceniem ITU-T protokół komunikacji pomiędzy wyposażeniami użytkownika dołączonymi do sieci rozległej (WAN) DTE - Data Terminal Equipment (np. PC) DCE - Data Circuit Equipment (np. modem) PSE – Packet-Switched Network (np. wyposażenie centralowe)

23 23 PAD - Packet Assembler/Disassembler – urządzenie „dopasowujące” prosty terminal abonencki do wymagań protokołu X.25 W oparciu o protokół X.25 pracuje publiczna sieć teleinformatyczna w TP S.A. - POLPAK Sieci pakietowe Sieć X.25 cz. II

24 24 Sieci z protokołem IP Sieci IP a Internet Usługi transmisji głosu w sieciach IP VoIP Telefonia internetowa

25 25 Sieci następnej generacji

26 26 Bibliografia Jajszczyk A., „Wstęp do telekomutacji”, WNT, Warszawa 2000 Brzeziński K. M. „Istota sieci ISDN”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1999

27 27 Gdzie można uzyskać więcej informacji? Instytut Telekomunikacji, Teleinformatyki i Akustyki Zakład Sieci Telekomunikacyjnych dr inż. Mirosław Szymanowski kierownik zakładu pok. 707, C-5 e-mail: [email protected] lub dr inż. Janusz Klink pok. 808, C-5 e-mail: [email protected]