Systemy komutacyjne: plan wykładów
1. Struktura i funkcje systemu komutacyjnego
2. Sygnalizacja abonencka
3. Sygnalizacja międzycentralowa
4. Struktura węzła komutacyjnego. Zasada komutacji
przestrzennej i czasowej.
5. Budowa i zasada pracy cyfrowych pól
komutacyjnych
6. Budowa i zasada pracy abonenckich zespołów
liniowych
7. Sterowanie i oprogramowanie systemów
komutacyjnych
1-10-2012 Systemy komutacyjne 1
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Systemy komutacyjne: plan laboratoriów
1. Badanie przebiegu sygnalizacji SS7
2. Analiza komunikatów sygnalizacyjnych na styku S w
sieciach ISDN
3. Budowa i eksploatacja centrali telefonicznej,
konfiguracja stanowiska abonenckiego, realizacja usług
dodatkowych
4. Badanie parametrów abonenckiego łącza
analogowego
Seminaria:
1. Opis procesów komutacyjnych
2. Struktury pól komutacyjnych przestrzenno-czasowych
3. Kolokwium zaliczeniowe
1-10-2012 Systemy komutacyjne 2
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Warunki zaliczenia:
1. Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych
(wejściówki, sprawozdania)
2. zaliczenie kolokwium końcowego
3. Obecność na seminariach
1-10-2012 Systemy komutacyjne 3
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Literatura:
1. A. Jajszczyk - Wstęp do telekomunikacji 2004
2. W. Kabaciński  Standaryzacja w sieciach ISDN 2001
3. G. Daniłowicz, W. Kabaciński  System sygnalizacji nr 7 2005
4. W. Kabaciński , M. Żal  Sieci telekomunikacyjne 2008
1-10-2012 Systemy komutacyjne 4
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Struktura i funkcje systemu
komutacyjnego
Opr. M. Pawlaczyk
1-10-2012 Systemy komutacyjne 5
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Plan
Pojęcia podstawowe
Metody komutacji
Sposoby komutacji
Struktura sieci telefonicznej
Sposoby numeracji
Sieć ISDN
Sygnalizacja
1-10-2012 Systemy komutacyjne 6
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Telekomutacja  pojęcia
podstawowe
Telekomutacja
zajmuje się zestawianiem i rozłączaniem
elementów drogi przesyłowej sygnałów w celu
dokonania czasowego połączenia pomiędzy
żądanymi punktami sieci telekomunikacyjnej.
Proces komutacyjny (łączeniowy)
rodzaj procesu telekomunikacyjnego polegający
na tworzeniu, podtrzymywaniu i rozłączaniu
połączenia stosownie do zapotrzebowania
użytkowników i zgodnie z ustalonym
programem.
1-10-2012 Systemy komutacyjne 7
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
System komutacyjny
System służący do przesyłania informacji między
stacjami końcowymi. Musi zawierać :
stacje końcowe,
urządzenia teletransmisyjne,
urządzenia komutacyjne.
Urządzenia komutacyjne, wykorzystując
odpowiednie procedury sygnalizacyjne,
umożliwiają przekazywanie informacji pomiędzy
stacjami końcowymi.
1-10-2012 Systemy komutacyjne 8
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Węzeł komutacyjny w sieci
Abonenci dołączeni do
Abonenci połączeni  każdy z
jednego węzła komutacyjnego
każdym
Liczba łączy : n(n-1)/ 2 Liczba łączy : n
n  liczba abonentów
1-10-2012 Systemy komutacyjne 9
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Węzeł komutacyjny w sieci
ab. B
abonent
1
wywoływany
3
łącze abonenckie
ab. A
abonent
wywołujący
2
łącze międzycentralowe
1 - połączenie lokalne (łab-łab),
2  połączenie międzycentralowe (łab-łmc),
3  połączenie tranzytowane (łmc-łmc),
1-10-2012 Systemy komutacyjne 10
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Podstawowe metody komutacji
komutacja kanałów (łączy),
komutacja wiadomości,
komutacja pakietów.
Pochodne metody komutacji:
komutacja hybrydowa,
komutacja blokowa,
komutacja ATM,
szybka komutacja kanałów,
szybka komutacja pakietów,
inne.
1-10-2012 Systemy komutacyjne 11
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Metody komutacji
Komutacja kanałów
Tworzenie na żądanie drogi połączeniowej pomiędzy
urządzeniami końcowymi do ich wyłącznego użytku aż do
chwili rozłączenia.
Sygnały użytkowe
(np. mowa, dane)
Sygnały sterujące
zestawieniem połączenia
1-10-2012 Systemy komutacyjne 12
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
 Zalety:
Małe i stałe opóz
nienia przesyłanych informacji pomiędzy
stacjami końcowymi,
Informacje docierają do stacji przeznaczenia w kolejności
wysyłania.
Wady:
Słabe wykorzystanie zasobów systemu (są one zajęte
również wtedy, gdy informacje nie są przesyłane  cisza),
Długi czas nawiązywania połączenia  przed
udostępnieniem drogi do transmisji informacji wymagane
przesłanie informacji sterujących od stacji inicjującej do
odbiorczej i odpowiedzi ze stacji odbiorczej do inicjującej.
Zastosowanie: sieć telefoniczna
1-10-2012 Systemy komutacyjne 13
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Komutacja pakietów
Przesyłanie do kolejnych węzłów wiadomości podzielonych na mniejsze
części (pakiety) tą samą (w sieci zorientowanej połączeniowo) lub
różnymi drogami (sieć bezpołączeniowa  datagramowa); pakiety
przechowywane w węzłach przez pewien czas.
Terminal Terminal
Terminal Terminal
1-10-2012 Systemy komutacyjne 14
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Pakiety zawierają również nagłówek z adresem, informacje
sterujące oraz zabezpieczające przed błędami. Przesyłane są
one od węzła do węzła, kanał transmisyjny zajmowany jest
tylko na czas transmisji pomiędzy sąsiednimi węzłami.
Zalety:
Lepsze niż komutacji kanałów wykorzystanie zasobów,
Bufory pamięciowe w węzłach mogą mieć pojemność mniejszą niż
w przypadku komutacji wiadomości,
Lepsza przepustowość sieci niż przy komutacji wiadomości.
Wady:
Różne opóz
nienia pakietów należących do jednego połączenia,
Do węzła docelowego pakiety mogą docierać w kolejności innej niż
były nadawane(w przypadku pracy zorientowanej bezpołączeniowo
 datagramy).
Zastosowanie: transmisja danych
1-10-2012 Systemy komutacyjne 15
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Komutacja wiadomości  informacje przesyłane są w postaci
wiadomości opatrzonej nagłówkiem z adresem stacji docelowej do
kolejnych węzłów sieci, gdzie mogą być przechowywane przez
pewien czas.
Zalety:
Kanały zajmowane są tylko na czas przesyłania wiadomości
pomiędzy sąsiednimi węzłami  lepsze wykorzystanie zasobów w
porównaniu z komutacją kanałów.
Wady:
Większe, nieprzewidywalne i nierównomierne opóz
nienia w
transmisji kolejnych wiadomości,
konieczność stosowania buforów pamięciowych o dużej
pojemności.
Zastosowanie: sieć telegramowa
1-10-2012 Systemy komutacyjne 16
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sposoby komutacji
Komutacja z podziałem przestrzennym (k. przestrzenna)
zapewnia dla każdego połączenia, pomiędzy wejściem i wyjściem
węzła komutacyjnego, przyporządkowaną mu drogę połączeniową
na cały czas trwania tego połączenia. Po rozłączeniu zasoby węzła
mogą być wykorzystywane do realizacji innych połączeń.
Komutacja z podziałem czasowym (k. czasowa): każdemu
połączeniu w ramce przydziela się szczelinę czasową. W szczelinie
przesyła się próbkę sygnału (tw. Shannona). Podczas przesyłania tej
próbki przez układy komutacyjne następuje jej opóz
nienie, tzn.
przeniesienie do innej szczeliny. Komutacja czasowa umożliwia
współdzielenie konkretnych zasobów węzła komutacyjnego
pomiędzy wiele jednocześnie realizowanych połączeń.
1-10-2012 Systemy komutacyjne 17
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Hierarchiczna struktura sieci telefonicznej
M N
Sieć
międzynarodowa
Sieć
M M
międzymiastowa
Sieci
strefowe
S S S S
S S
S S
Sieć
miejscowa
1-10-2012 Systemy komutacyjne 18
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Hierarchiczna struktura sieci telefonicznej
Sieć
międzynarodowa
SMN
3 centrale
EMNA
(ISC)
12 central
ACMS/T
(CT)
37 central
ACMS/K
(CK)
CMO
CMO
ok.. 500 central
CMO
CMO
WSA
CMK
ok.. 2500 elementów
CWK
CZ
(PABX)
Urządzenia
końcowe
1-10-2012 Systemy komutacyjne 19
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sieć
międzymiastowa
Sieć strefowa
Struktura sieci transportowej
Sieć transportowa
SDXC
SDXC
SDH
STM-4/16
SDXC
Współczesne centrale telefoniczne
Warstwa tranzytowa
SDXC
są połączone za pośrednictwem
sieci transportowej, którą dzisiaj
ADM
ADM Warstwa regionalna
jest sieć SDH.
ADM
STM-4
ADM
Każda centrala jest dołączona do
ADM
krotnicy SDH za pośrednictwem
ADM
wielu traktów 2 Mbit/s.
ADM ADM ADM
Często połączenie to jest
ADM
ADM
wykonane z wykorzystaniem
ADM
STM-1
ADM
ADM ADM
krotnic PDH.
STM-1
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
STM-1
Warstwa lokalna
ADM
ADM
ADM
Krot-
nica
PDH
ADM
Krot-
nica
Centrala Tlf
PDH
ADM
SP
Centrala Tlf
SP
1-10-2012 Systemy komutacyjne 20
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Połączenie lokalne w obrębie centrali
SDXC
SDXC
Warstwa tranzytowa
STM-4/16
SDXC
SDXC
Połączenia lokalne pomiędzy
abonentami jednej centrali
Warstwa regionalna
ADM
ADM
telefonicznej nie angażują
ADM
STM-4
sieci transportowej.
ADM Centrala Tlf
okręgowa
ADM
SP
ADM
ADM
KrotnicaPDH
SDXC
SDXC SDXC
ADM
ADM
ADM
STM-1 Centrala Tlf
ADM
satelitowa
ADM ADM
STM-1
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
ADM
KrotnicaPDH
STM-1
ADM
Warstwa lokalna
ADM
ADM
Krot-
nica
PDH
ADM
Krot-
nica
Centrala Tlf
PDH
ADM
SP
Centrala Tlf
"HOST"
SP
1-10-2012 Systemy komutacyjne 21
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Połączenie pomiędzy abonentami
odrębnych central w SN
SDXC
Połączenia tego rodzaju wykorzystują sieć
SDXC
STM-4/16
transportową i systemsygnalizacji SS7.
SDXC
SDXC
Warstwa tranzytowa
Komunikaty sygnalizacyjne mogą być
ADM
Warstwa regionalna
ADM
transportowane drogami niezależnymi od
ADM
STM-4
zestawianej drogi połączeniowej.
ADM
ADM
ADM
Centrala Tlf
SDXC
SDXC SDXC
Krot-
nica SP
PDH
ADM
ADM
ADM
ADM
STM-1
ADM
ADM ADM
Połączenie kanałów
STM-1
ADM
ADM
ADM
rozmównych jest zestawiane
Połączenie sygnalizacyjne
ADM
ADM
STM-1
ADM Rozmowa
Warstwa lokalna po podniesieniu
ADM
ADM
mikrotelefonu przez AbB,
Krot-
nica
PDH
ADM
jakkolwiek poszczególne
Krot-
nica
Centrala Tlf
PDH
ADM
fragmenty drogi mogą być
SP
zestawione wcześniej
Centrala Tlf
SP
1-10-2012 Systemy komutacyjne 22
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sposoby numeracji
Numeracja  metoda jednoznacznej identyfikacji abonenta. Przyjęty
system powinien zapewniać prostotę wybierania numeru przez
abonenta oraz umożliwiać ocenę taryfy dla żądanego połączenia.
pojemność - 100NN pojemność - 400NN
Numeracja jawna : liczba cyfr
xx  nr 2-cyfrowy xxx  nr 3-cyfrowy
numeru abonenta zależy tylko od
bxx
pojemności centrali, numery w
xxx
xx
różnych centralach mogą się
powtarzać. Podczas połączenia
axxxx
lokalnego abonent wybiera tylko
cxxxx
numer. Podczas realizacji połączeń
międzycentralowych numer
xxxx
abonenta musi być poprzedzony
wskaz
nikiem międzycentralowym
pojemność - 2000NN
xxxx  nr 4-cyfrowy
(numerem kierunkowym).
1-10-2012 Systemy komutacyjne 23
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Numeracja skryta
Abonenci danego układu międzycentralowego objęci są jednolitą
numeracją wspólną, tzn. wszystkie numery mają tę samą liczbę
cyfr i nie powtarzają się.
pojemność - 100NN pojemność - 400NN
10xx  nr 4-cyfrowy 1axx  nr 4-cyfrowy
Numery
xxxx
wykorzystywane są w
xxxx
xxxx
połączeniach lokalnych
i międzycentralowych.
xxxx
Obszary
xxxx
obowiązywania
jednolitej numeracji
xxxx
nazywane są strefami
pojemność - 2000NN
numeracyjnymi.
bxxx  nr 4-cyfrowy
Uwagi: a`"0, b`"1
1-10-2012 Systemy komutacyjne 24
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Struktura numeru
Wskaz
nik
Wskaz
nik między- Nr wewnątrzstrefowy  Subadres ISDN 
międzynarodowy
do 7 cyfr do 40 cyfr
miastowy 
1, 2 lub 3 cyfry
2 lub 3 cyfry
Numer krajowy
Numer międzynarodowy  do 17
cyfr
Dodatkowo wybiera się prefiksy, np.00 dla połączeń międzynarodowych.
1-10-2012 Systemy komutacyjne 25
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Plan numeracji
Plan numeracji otwarty charakteryzuje się
występowaniem w publicznej sieci
telefonicznej dwóch poziomów numeracji -
numeracji strefowej i numeracji krajowej.
Plan numeracji zamknięty charakteryzuje
się występowaniem w publicznej sieci
telefonicznej jednego poziomu numeracji -
numeracji krajowej; obecnie obowiązujący
w Polsce.
1-10-2012 Systemy komutacyjne 26
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sieć ISDN
Sieć ISDN
(IntegratedServices Digital Network)
(Integrated Services Digital Network)
Sieć telekomunikacyjna rozwijająca się na bazie
sieci telefonicznej, umożliwiająca przesyłanie
różnego rodzaju informacji oraz ich
zapamiętywanie i przetwarzanie. Dostęp do usług
zapewniony jest przez ograniczony zbiór
standardowych i wielozadaniowych styków
użytkownika z siecią.
Standaryzacja w sieciach ISDN
Zalecenia wydane przez CCITT (1984, 1989) :
seria I.100 : Zasady ogólne. Terminologia. Organizacja zaleceń
I.200: Usługi
I.300: Aspekty sieciowe i funkcyjne
I.400: Styki użytkownika z siecią
I.500: Współpraca z innymi sieciami (interfejsy międzysieciowe)
I.600: Zasady utrzymania
1-10-2012 Systemy komutacyjne 27
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sieci ISDN
Sieci ISDN
Dołączanie urządzeń końcowych abonenta przez
Dołączanie urządzeń końcowych abonenta przez
jeden styk
jeden styk
Sieć ISDN
Sieć telefoniczna
sieć telegraficzna
centrala
ISDN
wydzielone sieci
danych
sieć
sygnalizacyjna
inne sieci
1-10-2012 Systemy komutacyjne 28
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Usługi oferowane przez centrale ISDN
Typy usług:
Usługi podstawowe :
Usługi przenoszenia (zw. bazowymi) zapewniają
transmisję sygnałów pomiędzy stykami
użytkownika z siecią;
Teleusługi (zw. usługami warstw wyższych) 
określają sposób komunikacji pomiędzy
terminalami abonenckimi;
Usługi dodatkowe  modyfikują lub uzupełniają
usługi podstawowe.
1-10-2012 Systemy komutacyjne 29
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Usługi oferowane przez centrale ISDN
Usługi przenoszenia obejmują zestawianie i rozłączanie
połączeń pomiędzy użytkownikami oraz przesyłanie
informacji pomiędzy stykami użytkowników i siecią
oraz w samej sieci, bez ingerencji w jej treść. W
realizacji tych usług biorą udział trzy pierwsze warstwy
modelu OSI.
Usługi te zapewniają możliwość realizacji różnych form
komunikacji pomiędzy abonentami sieci ISDN.
TE TE
Sieć ISDN
Usługa przenoszenia
1-10-2012 Systemy komutacyjne 30
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Usługi oferowane przez centrale ISDN
Teleusługi budowane na podstawie usług
przenoszenia. Oferowane użytkownikowi w punkcie
styku z urządzeniem końcowym. Są to m.in.
telefonia, telefaks, teleteks, wideoteks, wideofonia,
poczta elektroniczna i inne.
Sieć ISDN
TELEUSA
UGA
1-10-2012 Systemy komutacyjne 31
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Kanały i struktury styków:
Kanały:
B  kanał służący do przenoszenia informacji użytkownika (np..
B
mowy w postaci cyfrowej lub danych) o przepływności 64 kbit/s;
D  kanał służący przede wszystkim do przenoszenia
D
sygnalizacji o przepływności 16 lub 64 kbit/s.
Struktury styków S i T:
styk podstawowy (BRI  Basic Ratio Interface) :
2 B +D16 (144 kbit/s)
styk pierwotnogrupowy (PRI  Primary Ratio Interface):
PRI
najczęściej : 30B+D64 (1984kbit/s)
30B+D64
1-10-2012 Systemy komutacyjne 32
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sygnalizacja
Sygnalizacja
Sygnalizacja  to wymiana informacji (innych niż rozmówne)
związanych z zestawianiem i rozłączaniem połączenia,
sterowaniem połączeniem, zarządzaniem siecią,itp..
Obszary funkcjonowania sygnalizacji:
Obszary funkcjonowania sygnalizacji:
przesyłanie informacji pomiędzy stacjami abonenckimi i
węzłem komutacyjnym (sygnalizacja abonencka);
przesyłanie informacji w sieci międzycentralowej
(sygnalizacja międzycentralowa);
sygnalizacja wewnątrz centrali.
1-10-2012 Systemy komutacyjne 33
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Funkcje sygnalizacji:
nadzorcze  wykrywające lub realizujące zmiany stanu, np. wywołanie,
nadzorcze
zgłoszenie się centrali, rozłączenie od strony abonenta (sygn. liniowa);
wybiercze  związane z procesem zestawiania połączenia, tzn.
wybiercze
wysyłaniem i odbieraniem informacji adresowej. Poza adresem mogą
zawierać także sygnały dodatkowe, np. żądanie kolejnej cyfry lub
potwierdzenie odbioru określonego sygnału (sygn. rejestrowa);
obsługowe  zapewniają optymalizację wykorzystania sieci i ułatwiają
obsługowe
administrowanie siecią. Typowe funkcje: wykrycie i wysyłanie
informacji o blokadzie w sieci, informowanie o niedostępności
wyposażenia na skutek uszkodzenia, przesyłanie informacji
taryfikacyjnych, przesyłanie informacji alarmowych z urządzeń
komutacyjnych bezobsługowych.
Sygnalizacja w łączu abonenckim spełnia funkcje nadzorcze i wybiercze.
Sygnalizacja w łączu międzycentralowym funkcje nadzorcze, wybiercze i
obsługowe.
1-10-2012 Systemy komutacyjne 34
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Język specyfikacji i opisu SDL
stan decyzja
wejście przechowanie
zadanie wyjście
Numer stanu
Nazwa stanu
Rysunek stanu
(piktogramy)
1-10-2012 Systemy komutacyjne 35
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Język specyfikacji i opisu SDL
Piktogramy
1-10-2012 Systemy komutacyjne 36
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Język specyfikacji i opisu SDL
a) Algorytm zorientowany na przejścia,
b) algorytm zorientowany na stany,
c) Algorytm zorientowany na stany i
y
ródło  Podstawy komutacji kanałów A.
przejścia
Jajszczyk
1-10-2012 Systemy komutacyjne 37
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
y
ródło  Podstawy komutacji kanałów A.
Język specyfikacji i opisu SDL
Jajszczyk
hA
tB hA
hA
1-10-2012 Systemy komutacyjne 38
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com