Architektura centrali komutacyjnej

Architektura warstwy komutacyjnej – systemy

telekomutacyjne, funkcje sygnalizacji

Struktura funkcjonalna sieci

telekomunikacyjnej

text

Sieć transmisji

Sieć komutacyjna

Sieć sygnalizacyjna

Sieć synchronizacyjna

Sieć zarządzania

W

ę

zł

y

t

ra

n

sm

is

yj

n

e

Sieci lokalne

Sieci strefowe

Sieci magistralna węzłowa

Sieć transmisyjna

Warstwy logiczne

sieci

informacyjnych

Sieć sygnalizacyjna

Sieć synchronizacyjna

Sieć zarządzania

Sieć komutacyjna

Łącza sygnalizacyjne

STP Węzły transferu sygnalizacji

STP

STP

STP

STP

SP

SP

SP

SP

Centrale końcowe

Centrale

tranzytowe

Alternatywne

kierowanie ruchem

Centrale węzłowe

Synchronizacja master-slave do

węzłów lokalnych

Zegar odniesienia

PRC

Zegar rezerwa

Zegary sieci węzłowej
Synchronizacja wzajemna

sieci strefowej

Sieciowa baza

danych

Centrum strefowe

Centrum strefowe

Inne CZS

Centrum

zarządzania siecią

Centrum

przetwarzania info

SP punkty sygnalizacji

Zastosowanie SDH w typowej centrali

Węzeł komutacyjny w systemie telekomunikacyjnym

Węzeł komutacyjny na czas wymiany informacji
zestawia następujące rodzaje połączeń:

łącze abonenckie – łącze abonenckie,

łącze abonenckie – łącze międzycentralowe,

łącze międzycentralowe - łącze międzycentralowe.

W zależności od rodzaju przesyłanych wiadomości w
węzłach komutacyjnych mogą być realizowane różne
metody komutacji:

komutacja kanałów

(łączy), polegająca na tworzeniu na

żądanie drogi połączeniowej pomiędzy dwoma lub więcej
stacjami końcowymi do ich wyłącznego użytku aż do chwili
rozłączenia (sieć telefoniczna),

komutacja wiadomości,

polegająca na przesyłaniu do

kolejnych węzłów sieci informacji w postaci wiadomości
opatrzonej nagłówkiem z adresem; w węzłach wiadomości
mogą

być

przechowywane

przez

pewien

czas

(sieć

telegraficzna);

komutacja pakietów

, polegająca na przesyłaniu do kolejnych

węzłów wiadomości podzielonej na części, zwane pakietami,
pakiety mogą być przechowywane w węzłach przez pewien
okres czasu; pakiety należące do jednego połączenia mogą być
przesyłane tą samą drogą w sieci (praca zorientowana

połączeniowo

) lub różnymi drogami (praca

bezpołączeniowa

);

(sieć transmisji danych);

metody pochodne

(komutacja blokowa, hybrydowa, szybka

komutacja kanałów, szybka komutacja pakietów, ATM itd.).

Komutacja wiadomości w sieciach

Metody komutacji stosowane w sieciach telekomunikacyjnych

węzły łączy

Schemat funkcjonalny komutacji łączy (kanałów)

Zalety

metody:

•małe i stałe opóźnienia
informacji miedzy
stacjami,

•zachowanie struktury
czasowej danych.

Wady

metody:

•słabe wykorzystanie
zasobów
telekomunikacyjnych
(likwidacja wady w
systemach TASI),

•długie czasy
nawiązywania połączeń
(likwidacja wady w
systemach z szybką
komutacją kanałów).

Schemat funkcjonalny komutacji
wiadomości

węzły sieci z pamięcią

wia

dom

ość

wia

dom

ość

wiadomość

wia

dom

ość

Na każdym węźle
realizowana jest
kontrola poprawności
odebranych informacji a
następnie:

•gdy odebrana
wiadomość jest
poprawna węzeł
komutacyjny, który
odebrał informację
wysyła potwierdzenie
odbioru;

•gdy wiadomość jest
odebrana błędnie,
wysyłane jest żądanie
powtórzenia wiadomości;

Wadą

tego sposobu są

ograniczone możliwości
realizacji usług
zależnych czasowo np.
transmisji mowy
(zmienne opóźnienia w
transmisji pomiędzy
węzłami
komutacyjnymi).

Komutacja krosowa

Ź r ó d ł o

w i a d o m o ś c i

U r z ą d z e n i e

k o ń c o w e 1

W ę z e ł

k o m u t . 1

U j ś c ie

w i a d o m o ś c i

W ę z e ł

k o m u t . 2

W ę z e ł

k o m u t . 3

U r z ą d z e n i e

k o ń c o w e 2

1

2

3

T o c z

T p T d s T d

4

5

1 . P o w s t a n i e z g ł o s z e n ia

2 . D o s t a r c z e n i e z g ło s z e n ia d o U K

3 . O c z e k iw a n ie n a z e z w o le n i e U K n a w p r o w a d z a n ia

W ia d o m o ś c i

4 . W y m i a n a w i a d o m o ś c i

5 . D o s t a r c z e n i e w ia d o m o ś c i d o u r z ą d z e n ia k o ń c o w e g o

L E G E N D A

T o c z - c z a s o c z e k iw a n ia n a z w o ln ie n i e u j ś c i a w ia d o m o ś c i

T p - c z a s t r a n s m is j i

T d s - c z a s w y m ia n y w i a d o m o ś c i p o m i ę d z y u r z ą d z e n ia m i

K o ń c o w y m i

T d - c z a s d o s t a r c z e n ia w ia d o m o ś c i d o u j ś c i a

Komutacja wiadomości w sieciach

A

A

1

2

3

4

5

T o c z

T n

T p

T d

A

9

A

A

8

AA

1 0

1 0

7

A

Ź r ó d ł o

w i a d o m o ś c i

U r z ą d z e n i e

k o ń c o w e 1

W ę z e ł

k o m u t . 1

U j ś c ie

w i a d o m o ś c i

W ę z e ł

k o m u t . 2

W ę z e ł

k o m u t . 3

U r z ą d z e n i e

k o ń c o w e 2

1 . P o w s t a n i e z g ł o s z e n i a

2 . D o s t a r c z e n i e z g ł o s z e n ia d o U K

3 . O c z e k iw a n ie n a z e z w o l e n i e U K n a

w p r o w a d z a n ie w i a d o m o ś c i

4 . Z a p o t r z e b o w a n i e n a o b s ł u g ę z g ł a s z a n e d o w ę z ła

s i e c i t e l e k o m u n ik a c y j n e j

5 . P r z y j ę c i e z a p o t r z e b o w a n i a

6 . D o s t a r c z e n i e w ia d o m o ś c i d o u r z ą d z e n i a

k o ń c o w e g o

7 . T r a n s m is j a w i a d o m o ś c i z m a ł ą s z y b k o ś c ią

8 . Z a p is i p r z e t w a r z a n i e w i a d o m o ś c i

9 . P o t w i e r d z e n i e p o p r a w n e g o o d b i o r u

1 0 . T r a n s m is j a w ia d o m o ś c i z d u ż ą s z y b k o ś c i ą

1 1 . P r z e t w a r z a n i e w ia d o m o ś c i

T o c z - c z a s o c z e k iw a n ia n a z w o l n ie n i e u j ś c i a w ia d o m o ś c i

T p - c z a s t r a n s m i s j i

T d - c z a s w y m i a n y w i a d o m o ś c i p o m ię d z y u r z ą d z e n i a m i

k o ń c o w y m i

T n - c z a s z e s t a w ia n i a p o ł ą c z e n i a

L E G E N D A

Komutacja kanałów w sieciach

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

1 1

1 2

T o c z

T n

T p

T d s

T d

A

Ź r ó d ło

w i a d o m o ś c i

U r z ą d z e n i e

k o ń c o w e 1

W ę z e ł

k o m u t . 1

U j ś c ie

w ia d o m o ś c i

W ę z e ł

k o m u t . 2

W ę z e ł

k o m u t . 3

U r z ą d z e n i e

k o ń c o w e 2

1 . P o w s t a n ie z g ł o s z e n i a

2 . D o s t a r c z e n i e z g ł o s z e n ia d o U K

3 . O c z e k iw a n ie n a z e z w o l e n ie U K n a

w p r o w a d z a n ie w i a d o m o ś c i

4 . Z a p o t r z e b o w a n ie n a o b s ł u g ę z g ła s z a n e d o w ę z ła

s i e c i t e le k o m u n ik a c y j n e j

5 . P r z y j ę c i e z a p o t r z e b o w a n i a

6 . P r z e k a z a n i e a d r e s u i z e s t a w ie n ie p o łą c z e n ia

7 . W y w o ła n i e a b o n e n ta i o c z e k iw a n i e n a

o d p o w i e d ź

8 . Z g ło s z e n i e a b o n e n t a o d d a lo n e g o

9 . W y m i a n a w ia d o m o ś c i

1 0 . P r z e k a z a n i e s y g n a łu r o z łą c z e n i a i z w o l n ie n i a o r a z

Z w o ln i e n ie k a n a ł u

1 1 . P r z e k a z a n ie s y g n a ł u r o z łą c z e n ia i z w o l n ie n ia o r a z

z w o ln i e n i e k a n a łu

1 2 . D o s t a r c z e n ie w ia d o m o ś c i d o u r z ą d z e n ia k o ń c o w e g o

T o c z - c z a s o c z e k iw a n ia n a z w o ln ie n i e u j ś c ia w i a d o m o ś c i

T p - c z a s t r a n s m i s j i

T d s - c z a s w y m ia n y w ia d o m o ś c i p o m ię d z y u r z ą d z e n ia m i

k o ń c o w y m i

T d - c z a s d o s t a r c z e n ia w i a d o m o ś c i d o u j ś c ia

T n - c z a s r e a li z a c j i p r o c e s ó w s y g n a liz a c y j n y c h

L E G E N D A

Komutacja pakietów w sieciach

1

2

4
5

T n

3

T o c z

T d

T p

A

9

8

7

A

A

1 0
9

A

A

1 0

1
2

3

1

3

A

1 2

A

2

A

A

1 0

2

2 '

A

1 0

9

A

1 0

A

A

A

A

1 0

8

8

T d s

Ź r ó d ło

w i a d o m o ś c i

U r z ą d z e n i e

k o ń c o w e 1

W ę z e ł

k o m u t . 1

U j ś c ie

w ia d o m o ś c i

W ę z e ł

k o m u t . 2

W ę z e ł

k o m u t . 3

U r z ą d z e n i e

k o ń c o w e 2

1 . P o w s t a n i e z g ł o s z e n ia

2 . D o s t a r c z e n i e z g ło s z e n ia d o U K

3 . O c z e k iw a n ie n a z e z w o l e n i e U K n a

w p r o w a d z a n ie w ia d o m o ś c i

4 . Z a p o t r z e b o w a n ie n a o b s ł u g ę z g ł a s z a n e d o w ę z ła

s i e c i t e l e k o m u n ik a c y j n e j

5 . P r z y j ę c ie z a p o t r z e b o w a n ia

6 . D o s t a r c z e n i e w ia d o m o ś c i d o u r z ą d z e n i a

k o ń c o w e g o

7 . T r a n s m is j a

8 . Z a p is i p r z e t w a r z a n i e w ia d o m o ś c i

9 . P o t w i e r d z e n ie p o p r a w n e g o o d b i o r u

1 0 . T r a n s m is j a p a k ie t u

1 1 . Z a p o t r z e b o w a n i e n a p o w t ó r n e p r z e s ła n i e

1 2 . P o w t ó r n a t r a n s m i s j a p a k i e t u

T o c z - c z a s o c z e k iw a n ia n a z w o ln ie n ie u j ś c i a w i a d o m o ś c i

T p - c z a s t r a n s m is j i

T d s - c z a s w y m ia n y w i a d o m o ś c i p o m ię d z y u r z ą d z e n ia m i

k o ń c o w y m i

T d - c z a s d o s t a r c z e n i a w ia d o m o ś c i d o u j ś c ia

T n - c z a s z e s t a w ia n i a p o łą c z e n i a

L E G E N D A

1 1

Wyróżniamy dwie metody obróbki pakietów informacyjnych w sieci

z komutacją pakietową, są to:

• komutacja datagramowa;

• komutacja wirtualna.

Komutacja datagramowa

W tym przypadku nie istnieją procesy: zestawiania drogi

połączeniowej i rozłączania. Sieć przyjmuje pakiet z

wiadomością (który zawiera pełny adres abonenta docelowego)

a następnie kieruje go od węzła do węzła w kierunku abonenta

końcowego. W urządzeniu końcowym abonenta docelowego

realizowany jest proces scalania pakietów w całą wiadomość.

Komutacja wirtualna

Na etapie zestawiania połączenia wirtualnego (na podstawie

sygnalizacji w sieci) dla zadanego adresu odbiorcy wybierana

jest droga, po której będzie przesyłany pakiet do urządzenia

końcowego 2. Z punktu widzenia abonentów sieci droga

komutacji pakietów widziana jest jakby była zestawiona, czyli

jakby istniało bezpośrednie połączenie (pomiędzy abonentami),

chociaż fizycznie takiej drogi nie ma. W większości przypadków

sieć powinna zabezpieczyć odpowiednią kolejność przybywania

pakietów do miejsca przeznaczenia.

Komutacja pakietów w sieciach

Struktura pakietu IPv4

Wersja

(4 bity)

Długość

nagłówka

w 4-

bajtowych

słowach

Typ usługi

(TOS – 8 bitów)

Długość pakietu (nagłówek + dane)

(16 bitów)

Identyfikacja (0  2^16)

(16 bitów)

4

8

12

16

20

24

Przesunięcie fragmentacji

(13 bitów)

Flagi

(3 bity)

Czas życia (0  256)

(TTL - 8 bitów)

Protokół warstwy wyższej

(8 bitów)

Suma kontrolna nagłówka

(16 bitów)

Adres IP źródłowy

(32 bity)

Adres IP docelowy

(32 bity)

Opcje (Opcjonalnie)

Dane

20

bajtó

w

max

64KB

Wypełnienie

do pełnych 32 bitów

Funkcje elementów centrali
komutacyjnej

Zadaniem komutatora jest połączenie

dowolnego wejścia, na który pojawia się

wywołanie, z żądanym wolnym w danej

chwili wyjściem. Komutacja wymaga

podziału. Wyróżnia się 3 typy podziału

komutacyjnego:

• podział częstotliwościowy (komutacja

transmisyjna – dostęp do medium),

• podział przestrzenny,

• podział czasowy.

Funkcje centrali komutacyjnej

Zadaniem komutatora jest połączenie dowolnego wejścia, na który

pojawia się wywołanie, z żądanym wolnym w danej chwili

wyjściem.

Wyróżnia się 3 typy podziału komutatorów:

• podział częstotliwościowy (komutacja transmisyjna – dostęp do

medium),

• podział przestrzenny,

• podział czasowy.

Warunkiem realizacji połączenia między dowolnymi abonentami

jest system numeracji, umożliwiający poprawną ich identyfikację.

W praktyce stosuje się dwa sposoby: numerację

jawną i skrytą

. W

przypadku numeracji jawnej abonenci przyłączeni do odpowiedniej

centrali mają numerację własną nie związaną z numeracją

abonentów do innych central układu wielocentralowego.

Numeracją tą abonenci posługują się w ruchu lokalnym. W takim

przypadku abonent przyłączony do innej centrali musi wybrać

wskaźnik międzycentralowy (numer kierunkowy), a potem numer

abonenta. Wskaźniki przyporządkowane centralom definiują ich

położenie. Są dwie odmiany numeracji jawnej: ze zmiennym i

stałym wskaźnikiem. W pierwszym przypadku wskaźnik centrali

zmienia się w zależności od tego, jaką drogą lub z jakiego punktu

sieci jest zestawiane połączenie.

Zastosowanie SDH w typowej centrali

Istota komutacji czasowo - przestrzennej

KOMUTATOR

Przestrzenno

-czasowy

i

k

N

..

.

X

l

j

Y

M

Systemy numeracji

System numeracji skrytej polega na tym, że wszyscy abonenci

są dołączeni do central układu objętego numeracją wspólną

zależną od pojemności całego układu. Numeracja jest używana

w ruchu lokalnym jak i międzycentralowym.
Numer abonenta składa się z dwóch części: członu

centralowego – do określenia żądanej centrali oraz do określenia

łącza abonenckiego. Zaletą tej numeracji jest to, że abonenci

nie muszą być zorientowani w układzie sieci. Wadą jest

konieczność wybierania zbędnych cyfr w ruchu lokalnym.
W sieci telefonicznej można wyróżnić trzy rodzaje numerów:

• numer wewnątrzstrefowy,

• numer krajowy (wskaźnik międzymiastowy i numer

wewnątrzstrefowy),

• numer międzynarodowy (Polska – 48).

Schemat funkcjonalny centrali
telefonicznej

PG

AZL

AZL

pole komutacyjne

ZO

ZO

ZP

Urzadzenie

sterujące

do innych central

AZL - abonencki zespół liniowy,
ZP - zespół połaczeniowy,
ZO - zespół obsługowy

ZP

Pole komutacyjne

umożliwia dokonywanie

połączeń miedzy łączami doprowadzonymi do
węzła komutacyjnego.

Abonenckie zespoły liniowe

służą przede

wszystkim do wykrywania podniesienia
mikrotelefonu przez abonenta.

Funkcje elementów centrali
telekomunikacyjnej

Urządzenie sterujące

przetwarza odbierane przez

węzeł komutacyjny informacje sygnalizacyjne i na

ich podstawie zestawia połączenia w polu

komutacyjnym,

a

także

steruje

wysyłaniem

sygnalizacji na zewnątrz węzła. W niektórych

centralach jest ono integralnie połączone z polem

komutacyjnym.

Przełącznica główna

służy do przyłączania łączy

abonenckich

i

międzycentralowych

doprowadzonych do węzła komutacyjnego, a także

przez

odpowiednie

zmiany

jej

okablowania

umożliwia

zmianę

przyporządkowania

poszczególnych

łączy

wejściom

pola

komutacyjnego

celem

np.

równomiernego

obciążenia ruchem wszystkich jego części. Ważnym

zadaniem przełącznicy jest zabezpieczenie węzła

komutacyjnego przed przepięciami pochodzącymi z

zewnątrz pola oraz umożliwienie testowania.

Zastosowanie SDH w typowej centrali

Struktura węzła komutacyjnego

K O M U T A C J A

B L O K

P R Z Y Ł Ą C Z Y

E K S P L O A T A C J A I U T R Z Y M A N I E L O K A L N E

P S T N

C C S N 7

G S M / D C S

T M N

N T

P A B X

P S D N

I S D N B R A

I S D N

P R A

I N

S T E R O W A N I E

Urządzenia typowej centrali komutacyjnej

Urządzenia typowej centrali komutacyjnej

L i n ie p r y w a tn e (d z i e r ż a w i o n e )

C E N T R A L A

L i n ie p u b l ic z n e

S i e ć
a b o n e n c k a

R u c h

m ie s z a n y

2 M b /s

S i e ć
m i ę d z y -
c e n tr a l o w a

Ś w i a tło w ó d

R u c h
tr a n s p a -
r e n tn y

P r z e łą c z n i c a

Z w i e lo k r o tn i e n i e

P D H

Zastosowanie SDH w typowej centrali

Zastosowanie SDH w typowej centrali

L i n i e p r y w a tn e
(d z i e r ż a w i o n e )

C E N T R A L A

L in ie p u b li c z n e

S i e ć
a b o n e n c k a 2 M b /s

P r z e tw a r z a n ie
w k r o tn i c y
g łó w n e j
p ie r ś c i e n i a

S i e ć
m ię d z y -
c e n tr a l o w a

Ś w i a tło w ó d

R u c h
tr a n s p a -
r e n tn y

P r z e łą c z n i c a

K r o tn i c a

S D H

K r o tn i c a

g łó w n a

p i e r ś c i e

- n i a S D H

Z a r z ą d z a n i e
p r z e p u s to w o ś c ią
p r z e n i e s i o n e d o S D X C
w k r o tn i c y S D H

S T M 1 /4

Funkcje centrali telekomunikacyjnej

Przepatrywanie

Działanie - zasięganie informacji,

cechowanie

Zapamiętywanie - rejestry

Przeliczanie

Zakończenia

Komutacja

Koncentracja

Kierowanie

Nadzór

Łącza abonenckie

Miedzycentralowe

łącza przyjściowe

Miedzycentralowe

łącza wyjściowe

S

te

ro

w

a

n

ie

Klasyfikacja pól komutacyjnych

Podział ze względu na sposób rozdziału dróg rozmownych

• z rozdziałem przestrzennym dróg rozmownych;

• z rozdziałem czasowym dróg rozmownych;

• z rozdziałem częstotliwościowym dróg rozmownych.
W przypadku rozdziału przestrzennego wszystkie połączenia są

realizowane przez fizycznie oddzielone drogi połączeniowe.

Przy rozdziale czasowym kanały rozmowne są komutowane przez

zmianę ich pozycji czasowych, a nie przez realizację odrębnych

fizycznych dróg połączeniowych.

Rozdział częstotliwościowy polega na przydzieleniu poszczególnym

kanałom różnych częstotliwości nośnych. Pola z takim sposobem

rozdziału ze względów ekonomicznych stosuje się jedynie w

niektórych sytuacjach komutacji satelitarnej.

Klasyfikacja pól komutacyjnych

Podział ze względu na liczbę sekcji

• jednosekcyjne - pole komutacyjne, w którym połączenie żądanej

pary wejście – wyjście jest realizowane za pomocą jednego punktu

komutacyjnego. Pole takie tworzy np. pojedynczy komutator

prostokątny.

• wielosekcyjne - przez łączenie wyjść jednego komutatora z

wejściami innych

Schemat funkcjonalny pola komutacyjnego jedno i

dwusekcyjnego

Klasyfikacja pól komutacyjnych

Podział ze względu na stosunek liczby wyjść do

liczby wejść

• pola z kompresją, w których liczba wyjść jest mniejsza niż

liczba wejść. Pola tego typu służą do koncentracji ruchu,

• pola z ekspansją, gdy liczna wyjść jest większa niż liczba

wejść.

Pola bez kompresji i ekspansji nazywane są polami

rozdziału ruchu.

Podział pól komutacyjnych ze wzgl. na stosunek liczby wyjść do
liczby wejść

Klasyfikacja pól komutacyjnych

Podział ze względu na dostępność wyjść
• pola niepełnodostępne – pola z których

konstrukcji wynika niemożność osiągnięcia
wszystkich wyjść z danego wejścia. Pola
niepełnodostępne mogą też być tworzone z
komutatorów pełnodostępnych,

• pola pełnodostępne - pola w których z dowolnego

miejsca można osiągnąć dowolne wyjście. Przez
odpowiednie łączenie pól niepełnodostępnych
można utworzyć pola pełnodostępne, tj takie, w
których można zrealizować drogę połączeniową
między dowolną parą we –wy.

Klasyfikacja pól komutacyjnych

Przykłady pól: niepełnodostepowego i
pełnodostępowego

Klasyfikacja pól komutacyjnych

Podział ze względu na występowanie stanów blokady

Stanem blokady pola komutacyjnego nazywany stan, w którym nie

można zestawić połączenia między dowolną parą wolne wejście –

wolne wyjście, a jednocześnie dla rozpatrywanego pola istnieją stany,

w których zestawienie takiego połączenia jest możliwe (istnieje

dostępność we – wy).

• Pole komutacyjne nazywane jest

nieblokowalnym w wąskim

sensie

, jeżeli nie występują w nim stany blokady, czyli połączenie

między wolną parą we –wy może być zestawione bez względu na stan

pola (istnieją już w polu połączenia) i zastosowany algorytm wyboru

drogi połączeniowej. Przykładem takiego pola jest pojedynczy

komutator kwadratowy.

• Polem

nieblokowalnym w szerokim sensie

jest takie pole, w

którym jest możliwe ominięcie wszystkich stanów blokady przez

zastosowanie odpowiedniego algorytmu wyboru dróg połączeniowych,

czyli pole takie jest blokowane dla pewnych algorytmów sterowania

(pole przestrajalne lub przepakowywane ).

• Pola blokowalne

- pola, w których nie można uniknąć stanów blokady

mimo zastosowania wymienionych uprzednio metod. Celowość

zastosowania pól blokowalnych wynika z tego, że charakteryzują się na

ogół znacznie niższym kosztem niż pola nieblokowalne.

Klasyfikacja pól komutacyjnych

Podział ze względu na sposób przyłączenia urządzeń końcowych

• pola dwustronne – charakteryzujące się tym, że zbiory we i wy są

rozłączne i drogi połączeniowe można zestawić tylko między wejściami

a wyjściami,

• pola jednostronne – każda z końcówek może pełnić rolę wejścia albo

wyjścia, a drogi połączeniowe można zestawiać między dowolnymi

końcówkami,

• pola mieszane – w których część końcówek spełnia role wejść, część

role wyjść.

Podział ze względu na liczbę łączy między parami komutatorów

sąsiednich sekcji

• pola zupełne – pola komutacyjne, w których pary komutatorów

sąsiednich sekcji są połączone co najwyżej jednym łączem

międzysekcyjnym,

• pola niezupełne- pola dla których liczba tych łączy jest większa niż

jeden

Podział ze względu na kierunek przepływu informacji w polu

• jednokierunkowe- informacje mogą być przesyłane od wejść do wyjść

pola

• dwukierunkowe

Klasyfikacja pól komutacyjnych

Podział ze względu na sposób realizacji połączeń

międzysekcyjnych

• z blokami – zastępowanie pojedynczych komutatorów pola przez pola

wielosekcyjne

• bez bloków

Podział ze względu na typ selekcji (sposób wyboru wyjść)

• P – P indywidualny wybór wyjść P – punkt

• P – G grupowy wybór wyjść G – grupa

• P – W wybór nieuwarunkowany (swobodny) np. w koncentratorach

oraz inne jak G – P, G – W, G- G, W – P, W – G, W – W, W – wszystkie.

Podział ze względu na liczbę końcówek biorących udział w

jednym połączeniu

• jednopołączeniowy – pola, w których w połączeniach biorą udział

jedno we i jedno wy

• wielopołączeniowe

• rozgłoszeniowe (broadcast network) – rozsiewcze.

Architektura centrali komutacyjnej

Struktura węzła komutacyjnego – blok eksploatacji

B lo k e k s p lo a ta c ji

P

rz

eł

ąc

zn

ic

a

Ł ą c z n i c a

B l o k

p r z y łą c z y

B lo k

k o m u ta c y j n y

B lo k s te r o w a n i a

U tr z y m a n i e
- d e te k c j a u s z k o d z e ń
- a n a l i z a u s z k o d z e ń
- r e k o n fi g u r a c j a
- s y g n . u s z k o d z e ń
- d ia g n o s ty k a

Z a r z ą d z a n i e c e n tr a l ą
- a d m i n . c e n tr a lą
- k i e r o w a n ie r u c h e m
- a d m i n . z e s p o ła m i
- ta r y fi k a c j a

Z a r z ą d z a n i e s i e c i ą
- p r z e c i w d z i a ła n i e
p r z e c ią ż e n i o m
- m a r s z r u ty z a c j a

Architektura centrali komutacyjnej

Struktura oprogramowania węzła komutacyjnego

A d m i n i s t r a c j a

O b s ł u g a p o ł ą c z e ń

O b s ł u g a f u n k c j i

t e l e f o n i c z n y c h

U t r z y m a n i e

S y s t e m o p e r a c y j n y i b a z a d a n y c h

f u n k c j e u s ł u g o w e

S p r z ę t t e l e f o n i c z n y

S p r z ę t

i n f o r m a t y c z n y

S y s t e m o p e r a c y j n y

p o d s t a w o w e f u n k c j e s t e r u j ą c e

Architektura centrali komutacyjnej

Współpraca procesów w wieloprocesorowej

strukturze sterowania

programy systemowe

programy aplikacyjne

egzekutor

programy sieciowe

obsługa sprzętu

sieciowego

kontroler

komunika-c

yjny

Oprogramo-

wanie

sterownika

egzekutor

programy systemowe

programy aplikacyjne

programy sieciowe

obsługa sprzętu

sieciowego

kontroler

komunika-c

yjny

Oprogramo-

wanie

sterownika

programy systemowe

programy aplikacyjne

egzekutor

programy sieciowe

obsługa sprzętu

sieciowego

kontroler

komunika-c

yjny

Oprogramo-

wanie

sterownika

programy systemowe

programy aplikacyjne

egzekutor

programy sieciowe

obsługa sprzętu

sieciowego

kontroler

komunika-c

yjny

Oprogramo-

wanie

sterownika

SO

Cyfrowe pole

komutacyjne

1

6

1

6

1

6

1

6

Architektura centrali komutacyjnej

Sposoby dowiązania abonenta do centrali

CENTRALA

Łącze naturalne 0,3 - 3,4 kHz

2048 kbit/s

Regenerator

KONCENTR

ATOR

UA

UC

2048 kbit/s

Cyfrowy system abonencki

SA

BS

Radiowy System Abonencki

Architektura centrali komutacyjnej

Koncentracja ruchu

Koncentratory umożliwiają przyłączenie do węzła
komutacyjnego

łączy

abonenckich

i

międzycentralowych, analogowych i cyfrowych z
różnymi systemami sygnalizacji. W tym celu
realizują:

konwersji analogowo-cyfrowej sygnałów rozmównych z łączy

analogowych

dla cyfrowych łączy abonenckich - multipleksacji /

demultipleksacji kanałów B i D

przekazywania strumieni z kanałów B do przydzielonych

szczelin w trakcie do bloku komutacji

przetwarzania sygnalizacji z kanału D

W celu ujednolicenia sygnałów użytkowych sprzęt
koncentratora dokonuje:

nadzór stanu łączy zewnętrznych czyli wykrywanie i obsługę

zdarzeń na łączach,

odbiór i nadawanie sygnalizacji na łączach zewnętrznych

koncentrację ruchu

zamianę wielu indywidualnych łączy abonenckich na

niewielką liczbę łączy ze zwielokrotnieniem czasowym

wymianę sygnałów sterujących z centrum komutacyjnym

Architektura centrali komutacyjnej

Uogólniona struktura koncentratora

K o n c e n t r a t o r ( C e n t r a l a s a t e l i t o w a )

O b s z a r l o k a l n y

W s p ó l n a

j e d n o s tk a

s te r u j ą c a

k o n c e n tr a to r a

do

H

O

S

T

-a

(d

o

ce

nt

ra

li

gł

ów

ne

j)

W M D

L M D

W M D

P C M

P C M

P C M

g d z ie :

W M D - w y n ie s io n y m o d u ł d o s t ę p o w y
L M D - lo k a ln y m o d u ł d o s t ę p o w y
a n a l o g - lin ia / ła c z e a n a lo g o w e
B R A - d o s t ę p p o d s t a w o w y
P R A - d o s t ę p p ie r w o t n y
m / c łą c z e - łą c z e m i ę d z y c e n t r a lo w e

P C M

i n n a c e n tr a l a s i e c i

i n n a c e n tr a l a s i e c i

a n a l o g

B R A

P R A

B R A

B R A

a n a lo g

m / c łą c z e

z S S 7

P R A

B R A

a n a l o g

m / c łą c z e

a n a lo g o w e

Architektura centrali komutacyjnej

Struktura scentralizowana koncentratora

C e n tr a la

K

k o n c e n tr a to r lo k a ln y

C e n tr a la

K

k o n c e n tr a to r w y n ie s io n y

( o d d a lo n y )

Architektura centrali komutacyjnej

Koncentrator o strukturze rozproszonej gwiaździstej

k o n c e n tr a to r z o d d a lo n ą je d n o s tk ą s te r u ją c ą

C e n tr a la

M O

M L

tr a k ty P C M

tr a k ty P C M

J S

k o n c e n tr a to r z lo k a ln ą je d n o s tk ą s te r u ją c ą

C e n tr a la

M O

M L

J S

tr a k ty P C M

M O - m o d u ł o d d a lo n y
M L - m o d u ł lo k a ln y
J S - je d n o s tk a s te r u ją c a

Architektura centrali komutacyjnej

Kaskadowej

MO - moduł oddalony
ML - moduł lokalny
JS - jednostka sterująca

Centrala

ML

JS

MO

MO

MO

MO

Centrala

MO

MO

Koncentrator o strukturze rozproszonej

Pierścieniow

ej

Architektura centrali komutacyjnej

Koncentrator abonencki centrali E10B

C N E - m o d u ł a b o n e n c k i o d d a l o n y
C N L - m o d u ł a b o n e n c k i l o k a l n y
U C N - c y f r o w a j e d n o s tk a s te r u j ą c a
G T A - u r z ą d z e n i e p e r y f e r y j n e ( n p . N i O S )
IC N E - i n te r f e j s z C N E
IO C - i n te r f e j s z O C
m + n = < 2 0 m a k s y m a l n a l i c z b a m o d u łó w C N
C N x - p o j e m n o ś ć d o 2 5 6 a b o n e n t ó w a n a l o g .
U C X - p o d w o j o n y s to p i e ń k o m u ta c j i c z a s o w e j

U C X

4 8 x 1 6

P C M

te x t

S T E R O W N IK

G T A

0

1

C N L

m

o d 1 d o 4 P C M

o d 1 d o 4 P C M

4 P C M

C N E

n

d o H O S T - a

o d 2 d o 1 6 P C M

U C N

I

C
N
E

2 P C M

P a k i e ty z a b o n e n c k i m i

w y p o s a ż e n i a m i l i n i o w y m i

S to p i e ń k o m u ta c j i c z a s o w e j

I

O

C

A n a l o g

B R A

P R A

A n a l o g

B R A

P R A

Zastosowanie SDH w typowej centrali

Przykład oprogramowania centrali ze sterowaniem

jednoprocesorowym

gł

ówny

Podprogramy obsługi przerwań

czasowych

Podprogramy obsługi połączeń

Podprogramy współpracy z pulpitem

badaniowym

Podprogramy taryfikacji i

billingu

Podprogramy

zerowania i

testowania centrali

Program

główny

Podprogramy obsługi przerwań

czasowych

Podprogramy obsługi przerwań

czasowych

Podprogramy obsługi połączeń

Podprogramy obsługi połączeń

Podprogramy obsługi błędów w centrali

Podprogramy alarmowania centrali nadrzędnej

Podprogramy współpracy z pulpitem

badaniowym

Podprogramy współpracy z pulpitem

badaniowym

Podprogramy taryfikacji i

billingu

Podprogramy

zerowania i

testowania centrali

Podprogramy

zerowania i

testowania centrali

START

Zastosowanie SDH w typowej centrali

Istota multipleksowania próbek kanałowych na

magistrali

1

2

3

32

1

2

3

32

1

2

3

32

1

2

N

Trakty

1

2

N

1

2

N

3,9  s

3,9  s

3,9  s

3,9  s / N

Magis-

trala

Zastosowanie SDH w typowej centrali

Uogólniona struktura głównego pola komutacyjnego

MCX

1

1

1

2

1

32

2

1

2

2

2

32

32

1

32

2

32

32

64 PCM (LRE)

64

PCM

(LRS)

64x64

64x64

64x64

64x64

64x64

64x64

64x64

64x64

64x64

64 PCM (LRE)

64 PCM (LRE)

64

PCM

(LRS)

64

PCM

(LRS)

3

2

x

6

4

P

C

M

=

2

0

4

8

P

C

M

(

L

R

S

)

32 x 64 PCM = 2048 PCM (LRE)

LRS - linie przychodzące do pola

komutacyjnego

Zastosowanie SDH w typowej centrali

Centralne cyfrowe pole komutacyjne DSE - Struktura

płaszczyzny pola DSE

0

1

2

3

4

5

6

7

0

8

15

0

7

0

8

15

7

1

2

3

4

5

6

7

0

8

15

7

7

0

8

15

0

15

0

7

15

0

0

1

2

3

4

5

6

7

0

8

15

0

7

0

8

15

7

1

2

3

4

5

6

7

0

8

15

7

7

0

8

15

0

15

0

7

15

0

0

1

2

3

4

5

6

7

0

8
9

10

11

1

1

2

3

4

5

6

7

0

8

11

9

10

2

1

2

3

4

5

6

7

0

8

11

9

10

3

1

2

3

4

5

6

7

0

8

11

9

10

4

1

2

3

4

5

6

7

0

8

11

9

10

5

1

2

3

4

5

6

7

0

8

11

9

10

6

1

2

3

4

5

6

7

0

8

11

9

10

7

1

2

3

4

5

6

7

0

8

11

9

10

MODUŁ 0

0

1

MODUŁ 7

0

1

Stopień dostępu

Stopień grupowy 1

Stopień grupowy 2

Stopień grupowy 3

Płaszczyzna (x 1- 4)

SEKCJA

SEKCJA

GRUPA

GRUPA

DSE - cyfrowy zespół komutacyjny

Architektura centrali komutacyjnej

Pakiet abonentów cyfrowych PRA (30B+D) ISDN

Pakiet abonentów cyfrowych 30B+D

Dane

+

Sygnalizacja

Dostęp do

4 traktów PCM

Sterownik

HDLC

Kod HDB-3

WŁC

MUX

HDLC

M

uP

HDLC

kanał D

Dane

ET

LT

30 B

Odbiór

PCM

Nadawanie

PCM

V