Globale Kommunikation basierend auf leitungsvermittelten Netzwerken. Leitungsvermittelte Netzwerke

Klassifizierung von Netzwerken.

Nach territorialer Verteilung

PAN (Personal Area Network) ist ein persönliches Netzwerk, das für die Interaktion verschiedener Geräte desselben Besitzers konzipiert ist.

LAN (Local Area Network) – lokale Netzwerke, die über eine geschlossene Infrastruktur verfügen, bevor sie Dienstanbieter erreichen. Der Begriff „LAN“ kann sowohl ein kleines Büronetzwerk als auch ein Netzwerk auf der Ebene einer großen Fabrik mit mehreren hundert Hektar Fläche beschreiben. Ausländische Quellen geben sogar eine genaue Schätzung des Radius von etwa 10 km an. Lokale Netzwerke sind geschlossene Netzwerke; der Zugriff darauf ist nur einer begrenzten Anzahl von Nutzern gestattet, deren Arbeit in einem solchen Netzwerk in direktem Zusammenhang mit ihrer beruflichen Tätigkeit steht.

CAN (Campus Area Network) – vereint lokale Netzwerke benachbarter Gebäude.

MAN (Metropolitan Area Network) – städtische Netzwerke zwischen Institutionen innerhalb einer oder mehrerer Städte, die viele lokale Netzwerke verbinden.

WAN (Wide Area Network) ist ein globales Netzwerk, das große geografische Regionen abdeckt, einschließlich lokaler Netzwerke und anderer Telekommunikationsnetzwerke und -geräte. Ein Beispiel für ein WAN ist ein paketvermittelndes Netzwerk (Frame Relay), über das verschiedene Computernetzwerke miteinander „sprechen“ können. Globale Netzwerke sind offen und darauf ausgerichtet, allen Benutzern zu dienen.

Der Begriff „Unternehmensnetzwerk“ wird in der Literatur auch für die Kombination mehrerer Netzwerke verwendet, die jeweils auf unterschiedlichen technischen, softwaretechnischen und informationstechnischen Prinzipien aufgebaut sein können.

Nach Art der funktionalen Interaktion

Client-Server, gemischtes Netzwerk, Peer-to-Peer-Netzwerk, Multi-Peer-Netzwerk

Nach Art der Netzwerktopologie

Reifen, Ring, Doppelring, Stern, Wabe, Gitter, Baum, dicker Baum

Nach Art des Übertragungsmediums

Verkabelt (Telefonkabel, Koaxialkabel, Twisted-Pair-Kabel, Glasfaserkabel)

Drahtlos (Übertragung von Informationen über Funkwellen in einem bestimmten Frequenzbereich)

Nach funktionalem Zweck

Speichernetzwerke, Serverfarmen, Prozesskontrollnetzwerke, SOHO-Netzwerke, Hausnetzwerke

Nach Übertragungsgeschwindigkeit

Low-Speed ​​(bis 10 Mbit/s), Medium-Speed ​​(bis 100 Mbit/s), High-Speed ​​(über 100 Mbit/s);

Bei Bedarf zur Aufrechterhaltung einer ständigen Verbindung

Paketnetzwerke wie Fidonet und UUCP, Online-Netzwerke wie Internet und GSM

Leitungsvermittelte Netzwerke

Eines der wichtigsten Probleme in Computernetzwerken ist das Switching. Das Konzept des Switches umfasst:

1. Routenverteilungsmechanismus für die Datenübertragung

2. Synchrone Nutzung des Kommunikationskanals

Wir werden über eine Möglichkeit zur Lösung des Vermittlungsproblems sprechen, nämlich über leitungsvermittelte Netzwerke. Es ist jedoch zu beachten, dass dies nicht die einzige Möglichkeit ist, das Problem in Computernetzwerken zu lösen. Aber kommen wir näher zum Kern des Problems. Leitungsvermittelte Netzwerke bilden einen gemeinsamen und unzerbrechlichen physischen Kommunikationsabschnitt (Kanal) zwischen den Endknoten, durch den Daten mit der gleichen Geschwindigkeit übertragen werden. Es ist zu beachten, dass die gleiche Geschwindigkeit aufgrund des Fehlens eines „Stopps“ in bestimmten Abschnitten erreicht wird, da die Route im Voraus bekannt ist.

Herstellen einer Verbindung zu leitungsvermittelte Netzwerke Es beginnt immer zuerst, da Sie ohne Verbindung keinen Weg zum gewünschten Ziel finden können. Und nachdem die Verbindung hergestellt ist, können Sie die erforderlichen Daten sicher übertragen. Werfen wir einen Blick auf die Vorteile von leitungsvermittelten Netzwerken:

1. Die Datenübertragungsgeschwindigkeit ist immer gleich

2. Es gibt keine Verzögerung an den Knoten bei der Datenübertragung, was für verschiedene Online-Veranstaltungen (Konferenzen, Kommunikation, Videoübertragungen) wichtig ist.

Nun muss ich noch ein paar Worte zu den Mängeln sagen:

1. Es ist nicht immer möglich, eine Verbindung herzustellen, d.h. Manchmal ist das Netzwerk möglicherweise ausgelastet

2. Wir können die Daten nicht sofort übertragen, ohne vorher eine Verbindung herzustellen, d. h. Zeit wird verschwendet

3. nicht sehr effiziente Nutzung physischer Kommunikationskanäle

Lassen Sie mich das letzte Minus erklären: Wenn wir einen physischen Kommunikationskanal erstellen, belegen wir die gesamte Leitung vollständig und lassen anderen keine Möglichkeit, sich damit zu verbinden.

Leitungsvermittelte Netzwerke werden wiederum in zwei Typen unterteilt, die unterschiedliche technologische Ansätze verwenden:

1. Frequenzmultiplex (FDM)-basierte Leitungsvermittlung

Das Arbeitsschema ist wie folgt:

1. Jeder Benutzer sendet ein Signal an die Schaltereingänge

2. Alle Signale füllen mit Hilfe eines Schalters die ΔF-Bänder mithilfe der Methode der Frequenzmodulation des Signals

2. Leitungsvermittlung basierend auf Zeitmultiplex (TDM)

Prinzip Stromkreisumschaltung basierend auf Zeitmultiplexing ist ganz einfach. Es basiert auf der Zeitteilung, d.h. Jeder Kommunikationskanal wird der Reihe nach bedient und der Zeitraum zum Senden eines Signals an den Teilnehmer ist genau definiert.

3. Paketvermittlung
Diese Vermittlungstechnik wurde speziell für die effiziente Übertragung des Computerverkehrs entwickelt. Die ersten Schritte zur Schaffung von Computernetzwerken auf Basis der Leitungsvermittlungstechnologie zeigten, dass mit dieser Art der Vermittlung kein hoher Gesamtnetzwerkdurchsatz erreicht werden kann. Typische Netzwerkanwendungen erzeugen sehr sporadisch Datenverkehr mit einem hohen Maß an Datenratenspitzen. Wenn der Benutzer beispielsweise auf einen Remote-Dateiserver zugreift, sieht er sich zunächst den Inhalt des Verzeichnisses dieses Servers an, was zur Übertragung einer kleinen Datenmenge führt. Anschließend wird die erforderliche Datei geöffnet Texteditor, und dieser Vorgang kann zu einem ziemlich großen Datenaustausch führen, insbesondere wenn die Datei große grafische Einschlüsse enthält. Nach der Anzeige einiger Seiten einer Datei arbeitet der Benutzer eine Zeit lang lokal mit ihnen, was überhaupt keine Netzwerkübertragung erfordert, und sendet dann geänderte Kopien der Seiten an den Server zurück, was wiederum zu einer intensiven Netzwerkübertragung führt.

Der Verkehrswelligkeitsfaktor eines einzelnen Netzwerkbenutzers, der dem Verhältnis der durchschnittlichen Intensität des Datenaustauschs zur maximal möglichen Intensität entspricht, kann 1:50 oder sogar 1:100 erreichen. Wenn wir für die beschriebene Sitzung den Kanalwechsel zwischen dem Computer des Benutzers und dem Server organisieren, ist der Kanal die meiste Zeit inaktiv. Gleichzeitig werden die Vermittlungsmöglichkeiten des Netzes diesem Teilnehmerpaar zugewiesen und stehen anderen Netznutzern nicht zur Verfügung.

Bei der Paketvermittlung werden alle vom Benutzer übertragenen Nachrichten am Quellknoten in relativ kleine Teile, sogenannte Pakete, zerlegt. Erinnern wir uns daran, dass eine Nachricht ein logisch vervollständigtes Datenelement ist – eine Anfrage zur Übertragung einer Datei, eine Antwort auf diese Anfrage, die die gesamte Datei enthält usw. Nachrichten können eine beliebige Länge haben, von einigen Bytes bis zu vielen Megabytes. Im Gegenteil: Pakete können meist auch eine variable Länge haben, allerdings in engen Grenzen, beispielsweise von 46 bis 1500 Byte. Jedes Paket wird mit einem Header versehen, der die Adressinformationen angibt, die für die Übermittlung des Pakets an den Zielknoten erforderlich sind, sowie die Paketnummer, die vom Zielknoten zum Zusammenstellen der Nachricht verwendet wird (Abbildung 3). Pakete werden als unabhängige Informationsblöcke über das Netzwerk transportiert. Netzwerk-Switches empfangen Pakete von Endknoten und übermitteln sie basierend auf Adressinformationen untereinander und schließlich an den Zielknoten.

Paketnetzwerk-Switches unterscheiden sich von Leitungsswitches dadurch, dass sie über einen internen Pufferspeicher zur temporären Speicherung von Paketen verfügen, wenn der Ausgangsport des Switches zum Zeitpunkt des Paketempfangs mit der Übertragung eines anderen Pakets beschäftigt ist (Abb. 3). In diesem Fall verbleibt das Paket einige Zeit in der Paketwarteschlange im Pufferspeicher des Ausgangsports und wird, wenn es an der Reihe ist, an den nächsten Switch weitergeleitet. Mit diesem Datenübertragungsschema können Sie die Verkehrspulsation auf Backbone-Verbindungen zwischen Switches glätten und diese so am effektivsten nutzen, um die Kapazität des Netzwerks insgesamt zu erhöhen.

Tatsächlich wäre es für ein Teilnehmerpaar am effektivsten, ihnen die alleinige Nutzung eines vermittelten Kommunikationskanals zu ermöglichen, wie dies in leitungsvermittelten Netzwerken der Fall ist. In diesem Fall wäre die Interaktionszeit dieses Teilnehmerpaares minimal, da die Daten ohne Verzögerung von einem Teilnehmer zum anderen übertragen würden. Abonnenten haben kein Interesse an Kanalausfällen während Sendepausen, es ist ihnen wichtig, ihr Problem schnell zu lösen. Ein paketvermitteltes Netzwerk verlangsamt den Interaktionsprozess zwischen einem bestimmten Teilnehmerpaar, da deren Pakete in den Switches warten können, während andere Pakete, die früher am Switch angekommen sind, über die Backbone-Verbindungen übertragen werden.

Allerdings ist die Gesamtmenge der vom Netzwerk pro Zeiteinheit übertragenen Computerdaten bei Verwendung der Paketvermittlungstechnik höher als bei Verwendung der Leitungsvermittlungstechnik. Dies liegt daran, dass die Pulsationen einzelner Teilnehmer nach dem Gesetz der großen Zahl zeitlich verteilt sind, sodass ihre Spitzen nicht zusammenfallen. Daher sind Switches ständig und ziemlich gleichmäßig mit Arbeit belastet, wenn die Anzahl der von ihnen bedienten Abonnenten wirklich groß ist. In Abb. Abbildung 4 zeigt, dass der Verkehr, der von Endknoten zu Switches kommt, über die Zeit sehr ungleichmäßig verteilt ist. Allerdings sind Switches höherer Ebene in der Hierarchie, die Verbindungen zwischen Switches niedrigerer Ebene bedienen, gleichmäßiger ausgelastet, und der Paketfluss auf den Trunk-Links, die Switches höherer Ebene verbinden, ist nahezu maximal ausgelastet. Durch die Pufferung werden Welligkeiten geglättet, sodass der Welligkeitsfaktor auf Hauptkanälen viel geringer ist als auf Teilnehmerzugangskanälen – er kann 1:10 oder sogar 1:2 betragen.

Die höhere Effizienz paketvermittelter Netzwerke im Vergleich zu leitungsvermittelten Netzwerken (bei gleicher Kommunikationskanalkapazität) wurde in den 60er Jahren sowohl experimentell als auch mithilfe von Simulationsmodellen nachgewiesen. Hier bietet sich eine Analogie zu Multiprogramm-Betriebssystemen an. Die Ausführung jedes einzelnen Programms in einem solchen System dauert länger als in einem Einzelprogrammsystem, in dem dem Programm die gesamte Prozessorzeit zugewiesen wird, bis seine Ausführung abgeschlossen ist. Allerdings ist die Gesamtzahl der pro Zeiteinheit ausgeführten Programme in einem System mit mehreren Programmen größer als in einem System mit nur einem Programm.
Ein paketvermitteltes Netzwerk verlangsamt den Interaktionsprozess zwischen einem bestimmten Teilnehmerpaar, erhöht jedoch den Durchsatz des gesamten Netzwerks.

Verzögerungen an der Übertragungsquelle:

· Zeit zum Übertragen von Headern;

· Verzögerungen, die durch die Intervalle zwischen der Übertragung jedes nächsten Pakets verursacht werden.

Verzögerungen bei jedem Schalter:

· Paketpufferungszeit;

Schaltzeit, bestehend aus:

o Wartezeit für ein Paket in der Warteschlange (Variablenwert);

o die Zeit, die ein Paket benötigt, um zum Ausgangsport zu gelangen.

Vorteile der Paketvermittlung

1. Hoher Gesamtnetzwerkdurchsatz bei der Übertragung von stoßartigem Datenverkehr.

2. Die Fähigkeit, die Kapazität physischer Kommunikationskanäle zwischen Teilnehmern entsprechend den tatsächlichen Anforderungen ihres Datenverkehrs dynamisch neu zu verteilen.

Nachteile der Paketvermittlung

1. Unsicherheit in der Datenübertragungsrate zwischen Netzwerkteilnehmern, da Verzögerungen in den Pufferwarteschlangen von Netzwerk-Switches von der Gesamtnetzwerklast abhängen.

2. Variable Verzögerung von Datenpaketen, die in Momenten plötzlicher Netzwerküberlastung recht lang sein kann.

3. Möglicher Datenverlust aufgrund eines Pufferüberlaufs.
Derzeit werden aktiv Methoden entwickelt und implementiert, um diese Mängel zu überwinden, die besonders bei verzögerungsempfindlichem Verkehr, der eine konstante Übertragungsgeschwindigkeit erfordert, akut sind. Solche Methoden werden Quality of Service (QoS)-Methoden genannt.

Paketvermittelte Netzwerke, die Dienstqualitätsmethoden implementieren, ermöglichen die gleichzeitige Übertragung verschiedener Verkehrsarten, darunter auch so wichtiger wie Telefon- und Computerverkehr. Daher gelten Paketvermittlungsmethoden heute als die vielversprechendsten für den Aufbau eines konvergenten Netzwerks, das umfassende, qualitativ hochwertige Dienste für Teilnehmer jeglicher Art bereitstellt. Leitungsvermittlungsmethoden können jedoch nicht ausgeschlossen werden. Heutzutage funktionieren sie nicht nur erfolgreich in herkömmlichen Telefonnetzen, sondern werden auch häufig zum Aufbau von Hochgeschwindigkeits-Dauerverbindungen in den sogenannten primären (Backbone-)Netzwerken der SDH- und DWDM-Technologien verwendet, die zur Schaffung physischer Backbone-Kanäle zwischen Telefon- bzw. Telefonnetzen verwendet werden Computer-Netzwerk-Switches. Es ist durchaus möglich, dass in Zukunft neue Vermittlungstechnologien entstehen, die in der einen oder anderen Form die Prinzipien der Paket- und Kanalvermittlung kombinieren.

4.VPN Virtuelles privates Netzwerk- virtuelles privates Netzwerk) ist eine verallgemeinerte Bezeichnung für Technologien, die die Bereitstellung einer oder mehrerer Netzwerkverbindungen (logisches Netzwerk) über ein anderes Netzwerk (z. B. das Internet) ermöglichen. Trotz der Tatsache, dass die Kommunikation über Netzwerke mit einem niedrigeren unbekannten Vertrauensniveau erfolgt (z. B. über öffentliche Netzwerke), hängt das Vertrauensniveau im aufgebauten logischen Netzwerk nicht vom Vertrauensniveau in den zugrunde liegenden Netzwerken ab Einsatz kryptografischer Tools (Verschlüsselung, Authentifizierung, Public-Key-Infrastruktur, zum Schutz vor Wiederholungen und Änderungen in Nachrichten, die über das logische Netzwerk übertragen werden).

Abhängig von den verwendeten Protokollen und dem Zweck kann VPN drei Arten von Verbindungen bereitstellen: Knoten-Knoten,Knotennetzwerk Und Netzwerk-Netzwerk. Typischerweise werden VPNs auf Ebenen bereitgestellt, die nicht höher als die Netzwerkebene sind, da der Einsatz von Kryptografie auf diesen Ebenen die unveränderte Verwendung von Transportprotokollen (wie TCP, UDP) ermöglicht.

Benutzer von Microsoft Windows verwenden den Begriff VPN, um sich auf eine der häufig verwendeten virtuellen Netzwerkimplementierungen zu beziehen – PPTP Nicht private Netzwerke zu schaffen.

Um ein virtuelles Netzwerk zu erstellen, wird das PPP-Protokoll meist in ein anderes Protokoll gekapselt – IP (diese Methode wird bei der Implementierung von PPTP – Point-to-Point Tunneling Protocol verwendet) oder Ethernet (PPPoE) (obwohl es auch Unterschiede gibt). ). VPN-Technologie wird in letzter Zeit nicht nur zum Aufbau privater Netzwerke selbst, sondern auch von einigen „Last-Mile“-Anbietern im postsowjetischen Raum zur Bereitstellung des Internetzugangs eingesetzt.

Mit der richtigen Implementierung und dem Einsatz spezieller Software kann ein VPN-Netzwerk ein hohes Maß an Verschlüsselung der übertragenen Informationen bieten. Wenn alle Komponenten richtig konfiguriert sind, sorgt die VPN-Technologie für Anonymität im Internet.

Ein VPN besteht aus zwei Teilen: einem „internen“ (kontrollierten) Netzwerk, von dem es mehrere geben kann, und einem „externen“ Netzwerk, über das eine gekapselte Verbindung verläuft (normalerweise das Internet). Es ist auch möglich, einen separaten Computer mit einem virtuellen Netzwerk zu verbinden. Die Verbindung eines Remote-Benutzers zum VPN erfolgt über einen Zugangsserver, der sowohl mit dem internen als auch mit dem externen (öffentlichen) Netzwerk verbunden ist. Wenn ein Remote-Benutzer eine Verbindung herstellt (oder eine Verbindung zu einem anderen sicheren Netzwerk herstellt), erfordert der Zugriffsserver einen Identifizierungsprozess und anschließend einen Authentifizierungsprozess. Nach erfolgreichem Abschluss beider Prozesse erhält der Remote-Benutzer (Remote-Netzwerk) die Berechtigung, im Netzwerk zu arbeiten, d. h. der Autorisierungsprozess findet statt. VPN-Lösungen können nach mehreren Hauptparametern klassifiziert werden:

[Bearbeiten]Je nach Sicherheitsgrad der verwendeten Umgebung

Geschützt

Die gebräuchlichste Version virtueller privater Netzwerke. Mit seiner Hilfe ist es möglich, auf Basis eines unzuverlässigen Netzwerks, meist dem Internet, ein zuverlässiges und sicheres Netzwerk aufzubauen. Beispiele für sichere VPNs sind: IPSec, OpenVPN und PPTP.

Vertrauenswürdige

Sie werden dort eingesetzt, wo das Übertragungsmedium als zuverlässig angesehen werden kann und lediglich das Problem der Schaffung eines virtuellen Subnetzes innerhalb eines größeren Netzwerks gelöst werden muss. Sicherheitsprobleme werden irrelevant. Beispiele für solche VPN-Lösungen sind: Multi-Protocol Label Switching (MPLS) und L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol) (genauer gesagt verlagern diese Protokolle die Aufgabe der Gewährleistung der Sicherheit auf andere, zum Beispiel wird L2TP meist in Verbindung mit IPSec verwendet) .

[Bearbeiten]Nach Art der Implementierung

In Form von spezieller Soft- und Hardware

Die Implementierung eines VPN-Netzwerks erfolgt mit einem speziellen Satz an Soft- und Hardware. Diese Implementierung bietet eine hohe Leistung und in der Regel ein hohes Maß an Sicherheit.

Als Softwarelösung

Sie verwenden einen Personal Computer mit spezieller Software, die VPN-Funktionalität bietet.

Integrierte Lösung

Die VPN-Funktionalität wird von einem Komplex bereitgestellt, der auch Filterprobleme löst Netzwerktraffic, Organisation einer Firewall und Sicherstellung der Servicequalität.

[Bearbeiten]Wie beabsichtigt

Sie werden verwendet, um mehrere verteilte Niederlassungen einer Organisation in einem einzigen sicheren Netzwerk zu vereinen und Daten über offene Kommunikationskanäle auszutauschen.

Fernzugriffs-VPN

Wird verwendet, um einen sicheren Kanal zwischen einem Unternehmensnetzwerksegment (Zentrale oder Zweigstelle) und einem einzelnen Benutzer zu erstellen, der von zu Hause aus eine Verbindung zu Unternehmensressourcen herstellt Heimcomputer, Firmenlaptop, Smartphone oder Internetkiosk.

Wird für Netzwerke verwendet, mit denen sich „externe“ Benutzer (z. B. Kunden oder Klienten) verbinden. Das Vertrauen in sie ist deutlich geringer als in Unternehmensmitarbeiter, daher ist es notwendig, besondere „Schutzlinien“ vorzusehen, die den Zugriff dieser auf besonders wertvolle und vertrauliche Informationen verhindern oder einschränken.

Es wird verwendet, um Anbietern den Zugang zum Internet zu ermöglichen, normalerweise wenn sich mehrere Benutzer über einen physischen Kanal verbinden.

Client/Server-VPN

Es bietet Schutz für übertragene Daten zwischen zwei Knoten (nicht Netzwerken) eines Unternehmensnetzwerks. Die Besonderheit dieser Option besteht darin, dass das VPN zwischen Knoten aufgebaut wird, die sich in der Regel im selben Netzwerksegment befinden, beispielsweise zwischen einem Arbeitsplatzrechner und einem Server. Dieser Bedarf entsteht sehr oft in Fällen, in denen es notwendig ist, mehrere logische Netzwerke in einem physischen Netzwerk zu erstellen. Zum Beispiel, wenn es notwendig ist, den Datenverkehr zwischen der Finanzabteilung und der Personalabteilung aufzuteilen, die auf Server zugreifen, die sich im selben physischen Segment befinden. Diese Option ähnelt der VLAN-Technologie, jedoch wird der Datenverkehr nicht getrennt, sondern verschlüsselt.

[Bearbeiten]Nach Protokolltyp

Es gibt Implementierungen virtueller privater Netzwerke für TCP/IP, IPX und AppleTalk. Heutzutage gibt es jedoch eine Tendenz zu einem allgemeinen Übergang zum TCP/IP-Protokoll, und die überwiegende Mehrheit der VPN-Lösungen unterstützt dieses. Die darin enthaltene Adressierung wird am häufigsten gemäß dem RFC5735-Standard aus dem Bereich der privaten TCP/IP-Netzwerke ausgewählt

[Bearbeiten]Nach Netzwerkprotokollebene

Nach Netzwerkprotokollschicht basierend auf einem Vergleich mit den Schichten des ISO/OSI-Referenznetzwerkmodells.

5. Das OSI-Referenzmodell, manchmal auch OSI-Stack genannt, ist eine siebenschichtige Netzwerkhierarchie (Abbildung 1), die von der International Standardization Organization (ISO) entwickelt wurde. Dieses Modell enthält im Wesentlichen 2 verschiedene Modelle:

· ein horizontales Modell, das auf Protokollen basiert und einen Mechanismus für die Interaktion zwischen Programmen und Prozessen auf verschiedenen Maschinen bereitstellt

· Vertikales Modell basierend auf Diensten, die von benachbarten Schichten auf derselben Maschine bereitgestellt werden

Im horizontalen Modell benötigen zwei Programme ein gemeinsames Protokoll zum Datenaustausch. In einer vertikalen Ebene tauschen benachbarte Ebenen Daten über API-Schnittstellen aus.

Verwandte Informationen.

BUNDESAGENTUR FÜR KOMMUNIKATION

Staatliche Bildungshaushaltseinrichtung

höhere Berufsausbildung

Moskauer Technische Universität für Kommunikation und Informatik

Abteilung für Kommunikationsnetze und Vermittlungssysteme

Richtlinien

und Kontrollaufgaben

durch Disziplin

SCHALTSYSTEME

für Teilzeitstudierende im 4. Jahr

(Richtung 210700, Profil - SS)

Moskau 2014

UMD-Plan für das Studienjahr 2014/2015.

Richtlinien und Kontrollen

durch Disziplin

SCHALTSYSTEME

Zusammengestellt von: Stepanova I.V., Professorin

Die Veröffentlichung ist stereotyp. Genehmigt bei einer Abteilungssitzung

Kommunikationsnetze und Vermittlungssysteme

Gutachterin Malikova E.E., außerordentliche Professorin

ALLGEMEINE RICHTLINIEN FÜR DEN KURS

Die Disziplin „Switching Systems“, Teil zwei, wird im zweiten Semester des vierten Studienjahres von Studierenden der Fernfakultät der Fachrichtung 210406 ​​studiert und ist eine Fortsetzung und weitere Vertiefung einer ähnlichen Disziplin, die von Studierenden im vorangegangenen Semester studiert wurde.

In diesem Teil des Kurses werden die Prinzipien des Austauschs von Steuerinformationen und der Interaktion zwischen Vermittlungssystemen sowie die Grundlagen des Entwurfs digitaler Vermittlungssysteme (DSS) erörtert.

Der Kurs umfasst Vorlesungen, ein Kursprojekt und Laborarbeiten. Eine Prüfung wird bestanden und eine Studienarbeit verteidigt. Die selbstständige Arbeit zur Beherrschung des Studiengangs besteht aus dem Studium des Lehrbuchstoffs und der darin empfohlenen Lehrmittel methodische Leitlinien und bei der Fertigstellung eines Kursprojekts.

Wenn ein Student beim Studium der empfohlenen Literatur auf Schwierigkeiten stößt, kann er sich an die Abteilung für Kommunikationsnetze und Vermittlungssysteme wenden, um die notwendige Beratung einzuholen. Dazu muss das Schreiben den Titel des Buches, das Erscheinungsjahr und die Seiten angeben, auf denen unklares Material präsentiert wird. Der Kurs sollte der Reihe nach Thema für Thema studiert werden, wie in den Richtlinien empfohlen. Wenn Sie auf diese Weise lernen, sollten Sie mit dem nächsten Abschnitt des Kurses fortfahren, nachdem Sie alle Kontrollfragen, die in den Prüfungsunterlagen enthalten sind, beantwortet und die empfohlenen Aufgaben gelöst haben.

Die Verteilung der Studierendenstunden für das Studium der Disziplin „Switching Systems“, Teil 2, ist in Tabelle 1 dargestellt.

REFERENZLISTE

Hauptsächlich

1. Goldstein B.S. Schaltsysteme. – SPb.:BHV – St. Petersburg, 2003. – 318 S.: Abb.

2. Lagutin V. S., Popova A. G., Stepanova I. V. Digitale Kanalumschaltsysteme in Telekommunikationsnetzen. – M., 2008. - 214 S.

Zusätzlich

3.Lagutin V.S., Popova A.G., Stepanova I.V. Telefonbenutzer-Subsystem zur Signalisierung über einen gemeinsamen Kanal. – M. „Radio und Kommunikation“, 1998.–58 S.

4. Lagutin V.S., Popova A.G., Stepanova I.V. Die Entwicklung intelligenter Dienste in konvergenten Netzwerken. – M., 2008. – 120s.

LISTE DER LABORARBEITEN

1. Signalisierung 2ВСК und R 1.5, Szenario des Signalaustauschs zwischen zwei automatischen Telefonzentralen.

2.Verwaltung von Teilnehmerdaten auf einer digitalen PBX. Analyse von Notfallmeldungen digitaler automatischer Telefonzentralen.

METHODISCHE ANWEISUNGEN FÜR KURSABSCHNITTE

Merkmale des Aufbaus digitaler Schaltungsvermittlungssysteme

Es ist notwendig, die Besonderheiten des Aufbaus von Leitungsvermittlungssystemen am Beispiel einer digitalen PBX-Anlage vom Typ EWSD zu untersuchen. Berücksichtigen Sie die Eigenschaften und Funktionen digitaler Teilnehmerzugriffseinheiten DLU, die Implementierung des Fernteilnehmerzugriffs. Überprüfen Sie die Eigenschaften und Funktionen der LTG-Leitungsgruppe. Studieren Sie den Aufbau eines Schaltfeldes und den typischen Prozess des Verbindungsaufbaus.

Das digitale Vermittlungssystem EWSD (Digital Electronic Switching System) wurde von Siemens als universelles Leitungsvermittlungssystem für öffentliche Telefonnetze entwickelt. Die Schaltfeldkapazität des EWSD-Systems beträgt 25200 Erlang. Die Anzahl der betreuten Anrufe in CHNN kann 1 Million Anrufe erreichen. Das EWSD-System ermöglicht bei Verwendung als PBX den Anschluss von bis zu 250.000 Teilnehmeranschlüssen. Eine auf diesem System basierende Kommunikationszentrale ermöglicht die Vermittlung von bis zu 60.000 Verbindungsleitungen. Containerisierte Telefonzentralen ermöglichen die Verbindung von mehreren hundert bis 6000 entfernten Teilnehmern. Es werden Vermittlungsstellen für Mobilfunknetze und zur Organisation internationaler Kommunikation hergestellt. Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, Wege der zweiten Wahl zu organisieren: bis zu sieben Wege der direkten Wahl plus einen Weg der letzten Wahl. Es können bis zu 127 Tarifzonen zugeordnet werden. An einem Tag kann sich der Tarif bis zu acht Mal ändern. Die Erzeugungsausrüstung sorgt für ein hohes Maß an Stabilität der erzeugten Frequenzsequenzen:

im plesiochronen Modus – 1 10 -9, im synchronen Modus –1 10 -11.

Das EWSD-System ist für die Verwendung von -60-V- oder -48-V-Netzteilen ausgelegt. Temperaturschwankungen sind im Bereich von 5–40 °C bei einer Luftfeuchtigkeit von 10–80 % zulässig.

Die EWSD-Hardware ist in fünf Hauptsubsysteme unterteilt (siehe Abb. 1): Digital Subscriber Unit (DLU); lineare Gruppe (LTG); Schaltfeld (SN); Common-Channel-Netzwerksteuerung (CCNC); Koordinationsprozessor (CP). Jedes Subsystem verfügt über mindestens einen Mikroprozessor mit der Bezeichnung GP. Es werden die Signalisierungssysteme R1.5 (ausländische Version R2) über den gemeinsamen Signalisierungskanal Nr. 7 SS7 und EDSS1 verwendet. Digitale Teilnehmereinheiten DLU dienen: analoge Teilnehmeranschlüsse; Teilnehmeranschlüsse von Nutzern digitaler Netze mit Diensteintegration (ISDN); analoge institutionelle Nebenstellen (PBX); digitale Telefonanlage. DLU-Blöcke ermöglichen den Anschluss analoger und digitaler Telefonapparate sowie multifunktionaler ISDN-Endgeräte. ISDN-Benutzern stehen Kanäle (2B+D) zur Verfügung, wobei B = 64 kbit/s – Standardkanal von PCM30/32-Geräten, D-Kanal-Signalübertragung mit einer Geschwindigkeit von 16 kbit/s. Zur Übertragung von Informationen zwischen EWSD und anderen Vermittlungssystemen werden primäre digitale Amtsleitungen (DSL, englisch PDC) verwendet – (30V + 1D + Synchronisation) mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 2048 kbit/s (bzw. mit einer Geschwindigkeit von 1544 kbit/s in die USA).

Abb.1. Blockschaltbild des EWSD-Vermittlungssystems

Es kann der lokale oder Remote-DLU-Betriebsmodus verwendet werden. Remote-DLU-Einheiten werden an Orten installiert, an denen die Teilnehmer konzentriert sind. Gleichzeitig wird die Länge der Teilnehmeranschlüsse reduziert und der Verkehr auf digitalen Verbindungsleitungen konzentriert, was zu einer Reduzierung der Kosten für die Organisation eines Verteilungsnetzes führt und die Übertragungsqualität verbessert.

Bezogen auf Teilnehmeranschlüsse gelten ein Schleifenwiderstand von bis zu 2 kOhm und ein Isolationswiderstand von bis zu 20 kOhm als akzeptabel. Das Vermittlungssystem kann Wählimpulse von einem Wählgerät mit einer Geschwindigkeit von 5-22 Impulsen/Sek. annehmen. Frequenzwahlsignale werden gemäß der CCITT-Empfehlung REC.Q.23 empfangen.

Hohes Niveau Die Zuverlässigkeit wird gewährleistet durch: Anschluss jeder DLU an zwei LTGs; Duplizierung aller DLU-Einheiten mit Lastverteilung; kontinuierlich durchgeführte Selbstüberwachungstests. Zur Übertragung von Steuerinformationen zwischen DLUs und LTG-Leitungsgruppen wird Common Channel Signaling (CCS) auf Zeitkanal Nummer 16 verwendet.

Die Hauptelemente von DLU sind (Abb. 2):

Teilnehmeranschlussmodule (SLM) vom Typ SLMA zum Anschluss analoger Teilnehmeranschlüsse und vom Typ SLMD zum Anschluss von ISDN-Teilnehmeranschlüssen;

zwei digitale Schnittstellen (DIUD) zum Anschluss digitaler Übertragungssysteme (PDC) an Leitungsgruppen;

zwei Steuereinheiten (DLUC), die interne DLU-Sequenzen steuern und Signalflüsse zu und von Teilnehmergeräten verteilen oder konzentrieren. Um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten und den Durchsatz zu erhöhen, enthält die DLU zwei DLUC-Controller. Sie arbeiten unabhängig voneinander im Aufgabenteilungsmodus. Fällt der erste DLUC aus, kann der zweite die Kontrolle über alle Aufgaben übernehmen;

zwei Steuernetzwerke zur Übertragung von Steuerinformationen zwischen Teilnehmeranschlussmodulen und Steuergeräten;

Prüfgerät (TU) zum Prüfen von Telefonen, Teilnehmeranschlüssen und Amtsleitungen.

Die Eigenschaften von DLU ändern sich, wenn von einer Modifikation zur anderen übergegangen wird. Beispielsweise ermöglicht die DLUB-Option die Verwendung von analogen und digitalen Teilnehmer-Kit-Modulen mit 16 Kits in jedem Modul. Eine einzelne DLUB-Teilnehmereinheit kann bis zu 880 analoge Teilnehmeranschlüsse verbinden und stellt über 60 PCM-Kanäle (4096 Kbit/s) eine Verbindung zum LTG her. In diesem Fall sollten Verluste aufgrund fehlender Kanäle praktisch Null sein. Um diese Bedingung zu erfüllen, sollte der Durchsatz eines DLUB 100 Erl nicht überschreiten. Wenn sich herausstellt, dass die durchschnittliche Last pro Modul mehr als 100 Erl beträgt, sollte die Anzahl der in einem DLUB enthaltenen Teilnehmeranschlüsse reduziert werden. Bis zu 6 DLUBs können zu einer Remote Control Unit (RCU) kombiniert werden.

Tabelle 1 zeigt die technischen Eigenschaften der digitalen Teilnehmereinheit einer moderneren Modifikation von DLUG.

Tabelle 1. Technische Eigenschaften der digitalen Teilnehmereinheit DLUG

Über separate Leitungen können münzbetriebene Münztelefone, analoge institutionell-industrielle automatische Telefonzentralen РВХ (Private Automatic Branch Exchange) und digitale РВХ kleiner und mittlerer Kapazität angeschlossen werden.

Wir listen einige der wichtigsten Funktionen des SLMA-Teilnehmerbaugruppenmoduls zum Anschluss analoger Teilnehmeranschlüsse auf:

Leitungsüberwachung zur Erkennung neuer Anrufe;

Gleichstromversorgung mit einstellbaren Stromwerten;

Analog-Digital- und Digital-Analog-Wandler;

symmetrische Verbindung von Rufsignalen;

Überwachung von Schleifenkurzschlüssen und Erdkurzschlüssen;

Empfang von Impulsen für Zehn-Tage-Wahl und Frequenzwahl;

Ändern der Polarität der Stromversorgung (Umkehren der Polarität der Drähte für Münztelefone);

Anschluss der linearen Seite und der Teilnehmergerätseite an den Mehrstellungsprüfschalter, Überspannungsschutz;

Entkopplung von Sprachsignalen durch Gleichstrom;

Umwandlung einer Zweidraht-Kommunikationsleitung in eine Vierdrahtleitung.

Der Zugriff auf Funktionsblöcke, die mit eigenen Mikroprozessoren ausgestattet sind, erfolgt über das DLU-Steuerungsnetzwerk. Die Sendebereitschaft der Bausteine ​​wird zyklisch abgefragt und zur Übermittlung von Befehlen und Daten direkt angesprochen. DLUC führt außerdem Test- und Überwachungsprogramme zur Fehlererkennung durch.

Es gibt folgende DLU-Bussysteme: Steuerbusse; Busse 4096 kbit/s; Kollisionserkennungsreifen; Busse zur Übertragung von Rufsignalen und Tarifimpulsen. Über die Busse übertragene Signale werden durch Taktimpulse synchronisiert. Die Steuerbusse übertragen Steuerinformationen mit einer Übertragungsrate von 187,5 kbit/s; mit einer effektiven Datenrate von ca. 136 kbit/s.

4096-kbit/s-Busse übertragen Sprache/Daten zu und von SLM-Teilnehmeranschlussmodulen. Jeder Bus verfügt über 64 Kanäle in beide Richtungen.

Jeder Kanal arbeitet mit einer Übertragungsrate von 64 kbit/s (64 x 64 kbit/s = 4096 kbit/s). Die Zuordnung von 4096-kbit/s-Buskanälen zu PDC-Kanälen ist fest und wird durch das DIUD bestimmt (siehe Abb. 3). Die DLU-Anbindung an Leitungsgruppen vom Typ B, F oder G (Typen LTGB, LTGF bzw. LTGG) erfolgt über 2048-kbit/s-Multiplexleitungen. Die DLU kann mit zwei LTGBs, zwei LTGFs (B) oder zwei LTGGs verbunden werden.

Leitungs-/Amtsgruppe (LTG) bildet die Schnittstelle zwischen der digitalen Umgebung des Knotens und dem digitalen Schaltfeld SN (Abb. 4). LTGs übernehmen dezentrale Steuerungsfunktionen und entlasten den CP-Koordinationsprozessor von Routinearbeiten. Die Verbindung zwischen dem LTG und dem redundanten Schaltfeld erfolgt über einen Secondary Digital Link (SDC). Die SDC-Übertragungsgeschwindigkeit vom LTG zum SN-Feld und in umgekehrter Richtung beträgt 8192 kbit/s (abgekürzt 8 Mbit/s).

Abb. 3. Multiplexing, Demultiplexing und

Übertragung von Kontrollinformationen an DLUC

Abb.4. Verschiedene Zugangsmöglichkeiten zum LTG

Jedes dieser 8-Mbit/s-Multiplexsysteme verfügt über 127 Zeitschlitze mit jeweils 64 kbit/s zur Übertragung von Nutzinformationen und ein Zeitschlitz mit 64 kbit/s wird für die Nachrichtenübertragung verwendet. Das LTG sendet und empfängt Sprachinformationen über beide Seiten des Vermittlungsfeldes (SN0 und SN1) und weist Sprachinformationen aus dem aktiven Block des Vermittlungsfeldes dem entsprechenden Teilnehmer zu. Die andere Seite des SN-Feldes gilt als inaktiv. Tritt ein Fehler auf, beginnt sofort die Übertragung und der Empfang von Benutzerinformationen. Die LTG-Versorgungsspannung beträgt +5V.

LTG implementiert die folgenden Anrufverarbeitungsfunktionen:

Empfang und Interpretation von Signalen, die über Verbindungs- und
Teilnehmeranschlüsse;

Übertragung von Signalinformationen;

Übertragung akustischer Töne;

Senden und Empfangen von Nachrichten an/vom Koordinationsprozessor (CP);

Senden von Berichten an Gruppenprozessoren (GP) und Empfangen von Berichten von
Gruppenverarbeiter anderer LTGs (siehe Abb. 1);

Übertragung und Empfang von Anfragen an/von der Signalisierungsnetzwerksteuerung über einen gemeinsamen Kanal (CCNC);

Kontrolle von Alarmen, die in die DLU gelangen;

Koordination von Zuständen auf Leitungen mit Zuständen einer Standard-8-Mbit/s-Schnittstelle mit dupliziertem Schaltfeld SN;

Aufbau von Verbindungen zur Übermittlung von Benutzerinformationen.

Zur Implementierung unterschiedlicher Leitungstypen und Signalisierungsmethoden werden mehrere LTG-Typen verwendet. Sie unterscheiden sich in der Implementierung von Hardwareblöcken und spezifischen Anwendungsprogrammen im Gruppenprozessor (CP). LTG-Blöcke weisen eine Vielzahl von Modifikationen auf, die sich in Verwendung und Leistungsfähigkeit unterscheiden. Beispielsweise dient der LTG-Block der Funktion B zum Anschluss von: bis zu 4 primären digitalen Kommunikationsleitungen vom Typ PCM30 (PCM30/32) mit Übertragungsraten von 2048 kbit/s; bis zu 2 digitale Kommunikationsleitungen mit einer Übertragungsrate von 4096 kbit/s für den lokalen DLU-Zugang.

Der LTG-Funktionsblock C dient zum Anschluss von bis zu 4 primären digitalen Kommunikationsleitungen mit Geschwindigkeiten von 2048 kbit/s.

Je nach Einsatzzweck des LTG (B oder C) gibt es Unterschiede in der funktionalen Gestaltung des LTG, beispielsweise in der Gruppenprozessorsoftware. Die Ausnahme bilden moderne LTGN-Module, die universell sind. Um ihren Funktionszweck zu ändern, ist es erforderlich, sie programmgesteuert mit einer anderen Last „neu zu erstellen“ (siehe Tabelle 2 und Abb. 4).

Tabelle 2. Spezifikationen der Leitungsgruppe N (LTGN).

Wie in Abb. 5 dargestellt, stellt das EWSD-System zusätzlich zu den standardmäßigen 2-Mbit/s-Schnittstellen (RSMZ0) eine externe Systemschnittstelle mit einer höheren Übertragungsrate (155 Mbit/s) mit Multiplexern vom Typ STM-1 des SDH-Synchronous zur Verfügung Digitales Hierarchienetzwerk auf Glasfaserleitungen. Es wird ein N-Typ-Abschlussmultiplexer (synchroner Dual-Termination-Multiplexer, SMT1D-N) verwendet, der auf dem LTGM-Schrank installiert ist.

Der Multiplexer SMT1D-N kann in Form einer Grundkonfiguration mit 1xSTM1-Schnittstelle (60xРSMЗ0) oder in Form einer Vollkonfiguration mit 2xSTM1-Schnittstellen (120xРSMЗ0) angeboten werden.

Abb.5. SMT1 D-N mit dem Netzwerk verbinden

Schaltfeld SN EWSD-Vermittlungssysteme verbinden die Subsysteme LTG, CP und CCNC miteinander. Seine Hauptaufgabe besteht darin, Verbindungen zwischen LTG-Gruppen herzustellen. Jede Verbindung wird gleichzeitig über beide Hälften (Ebenen) des Schaltfeldes SN0 und SN1 aufgebaut, so dass bei Ausfall einer Seite des Feldes immer eine Backup-Verbindung besteht. In Vermittlungssystemen vom Typ EWSD können zwei Arten von Vermittlungsfeldern verwendet werden: SN und SN(B). Der Schaltfeldtyp SN(B) ist eine Neuentwicklung und zeichnet sich durch kleinere Abmessungen, höhere Verfügbarkeit und reduzierten Stromverbrauch aus. Für die Organisation von SN und SN(B) gibt es verschiedene Möglichkeiten:

Schaltfeld für 504 Leitungsgruppen (SN:504 LTG);

Schaltfeld für 1260er Leitungsgruppen (SN: 1260 LTG);

Schaltfeld für 252 Leitungsgruppen (SN:252 LTG);

Schaltfeld für 63 Leitungsgruppen (SN:63 LTG).

Die Hauptfunktionen des Schaltfeldes sind:

Stromkreisumschaltung; Speichervermittlung; auf Reserve umschalten.

Das Schaltfeld schaltet Kanäle und Verbindungen mit einer Übertragungsrate von 64 kbit/s (siehe Abb. 6). Für jede Verbindung sind zwei Verbindungspfade erforderlich (z. B. Anrufer zu Angerufenem und Angerufener zu Anrufer). Der Koordinationsprozessor sucht nach freien Pfaden durch das Vermittlungsfeld basierend auf Informationen über die Belegung von Verbindungspfaden, die aktuell im Speichergerät gespeichert sind. Die Umschaltung der Verbindungswege erfolgt durch Steuergeräte der Schaltgruppe.

Jedes Switch-Feld verfügt über eine eigene Steuereinheit, bestehend aus einer Switch Group Control Unit (SGC) und einem Schnittstellenmodul zwischen den SGCs und einer Nachrichtenpuffereinheit MBU:SGC. Bei einer Mindeststufenkapazität von 63 LTG ist ein SGC der Switch-Gruppe an der Schaltung des Verbindungspfades beteiligt, bei Stufenkapazitäten von 504, 252 oder 126 LTG kommen jedoch zwei oder drei SGCs zum Einsatz. Dies hängt davon ab, ob die Teilnehmer an derselben TS-Gruppe angeschlossen sind oder nicht. Befehle zum Verbindungsaufbau werden vom CP-Prozessor an jeden teilnehmenden GP der Switching-Gruppe ausgegeben.

Zusätzlich zu den von den Teilnehmern durch Wählen einer Nummer angegebenen Verbindungen vermittelt das Vermittlungsfeld Verbindungen zwischen Anschlussgruppen und dem CP-Koordinationsprozessor. Diese Verbindungen dienen dem Austausch von Steuerinformationen und werden als semipermanente DFÜ-Verbindungen bezeichnet. Dank dieser Verbindungen werden Nachrichten zwischen Leitungsgruppen ausgetauscht, ohne Ressourcen der Koordinationsprozessoreinheit zu verbrauchen. Auch Nagelverbindungen und Verbindungen zur Signalisierung über einen gemeinsamen Kanal werden nach dem Prinzip semipermanenter Verbindungen hergestellt.

Das Schaltfeld im EWSD-System zeichnet sich durch vollständige Zugänglichkeit aus. Dies bedeutet, dass jedes 8-Bit-Codewort, das auf einem Backbone übertragen wird, der in das Vermittlungsfeld eintritt, zu jedem anderen Zeitschlitz auf einem Backbone übertragen werden kann, der vom Vermittlungsfeld ausgeht. Alle Autobahnen mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 8192 kbit/s verfügen über 128 Kanäle mit einer Übertragungskapazität von jeweils 64 kbit/s (128x64 = 8192 kbit/s). Schaltfeldstufen mit den Kapazitäten SN:504 LTG, SN:252 LTG, SN:126 LTG haben folgenden Aufbau:

einmalige Schaltstufe ankommend (TSI);

drei Stufen des räumlichen Schaltens (SSM);

einmalige Schaltstufe abgehend (TSO).

Zu den kleinen und mittleren Stationen (SN:63LTG) gehören:

einmalige TSI-Stufe (Time Switching Input);

eine räumliche Schaltstufe (SS);

eine abgehende Zeitschaltstufe (TSO).

Abb.6. Beispiel für einen Verbindungsaufbau im Vermittlungsfeld SN

Koordinationsprozessor 113 (CP113 oder CP113C) ist ein Multiprozessor, dessen Kapazität stufenweise zunimmt. Beim Multiprozessor CP113C arbeiten zwei oder mehr identische Prozessoren parallel unter Lastteilung. Die Hauptfunktionsblöcke des Multiprozessors sind: der Hauptprozessor (MAP) für Anrufverarbeitung, Betrieb und Wartung; ein Call Processing Processor (CAP), der für die Verarbeitung von Anrufen ausgelegt ist; gemeinsamer Speicher (CMY); Eingabe-/Ausgabe-Controller (IOC); Ein-/Ausgabeprozessor (IOP). Jeder VAP-, CAP- und IOP-Prozessor enthält eine Programmausführungseinheit (PEX). Abhängig davon, ob sie als VAP-Prozessoren, CAP-Prozessoren oder I0C-Controller implementiert werden sollen, werden bestimmte Hardwarefunktionen aktiviert.

Lassen Sie uns die wichtigsten technischen Daten von VAR, CAP und IOC auflisten. Prozessortyp - MC68040, Taktfrequenz-25 MHz, die Adressbreite beträgt 32 Bit und die Datenbreite beträgt 32 Bit, die Wortbreite beträgt 32 Datenbit. Lokale Speicherdaten: Erweiterung – maximal 64 MB (basierend auf 16 MB DRAM); Ausbaustufe 16 MB. Flash-EPROM-Daten: 4 MB Erweiterung. Der CP-Koordinationsprozessor führt folgende Funktionen aus: Anrufverarbeitung (Analyse von Ziffern, Routing-Steuerung, Auswahl des Versorgungsgebiets, Pfadauswahl im Vermittlungsbereich, Anrufkostenabrechnung, Verkehrsdatenverwaltung, Netzwerkverwaltung); Betrieb und Wartung – Eingabe in und Ausgabe von externen Speichergeräten (EM), Kommunikation mit dem Betriebs- und Wartungsterminal (OMT), Kommunikation mit dem Datenübertragungsprozessor (DCP). 13

Das SYP-Panel (siehe Abb. 1) zeigt externe Alarme an, beispielsweise Informationen über einen Brand. Der externe EM-Speicher dient zur Speicherung von Programmen und Daten, die nicht dauerhaft im CP gespeichert werden müssen, dem gesamten System von Anwendungsprogrammen für automatische Wiederherstellung Daten zur Tarifierung von Telefongesprächen und Verkehrsänderungen.

Die Software konzentriert sich auf die Ausführung spezifischer Aufgaben, die den EWSD-Subsystemen entsprechen. Operationssystem(OS) besteht aus hardwarenahen Programmen, die in der Regel für alle Vermittlungssysteme gleich sind.

Maximale Performance Die Anrufbearbeitungskapazität beträgt über 2.700.000 Anrufe pro Hauptverkehrsstunde. Eigenschaften des CP-Systems EWSD: Speicherkapazität - bis zu 64 MB; Adressierungskapazität - bis zu 4 GB; Magnetband - bis zu 4 Geräte, jeweils 80 MB; Magnetplatte – bis zu 4 Geräte, jeweils 337 MB.

Die Aufgabe des Message Buffers (MB) besteht darin, den Nachrichtenaustausch zu steuern:

zwischen Koordinationsprozessor CP113 und LTG-Gruppen;

zwischen CP113 und Schaltgruppenreglern SGCB) Schaltfeld;

zwischen LTG-Gruppen;

zwischen LTGs und dem Signaling Network Controller über einen gemeinsamen CCNC-Kanal.

Über MV können folgende Arten von Informationen übermittelt werden:

Nachrichten werden von DLU, LTG und SN an den Koordinationsprozessor CP113 gesendet;

Berichte werden von einem LTG an ein anderes gesendet (Berichte werden über CP113 weitergeleitet, aber nicht von diesem verarbeitet);

Anweisungen werden von CCNC an LTG und von LTG an CCNC gesendet, sie werden über den CP113 weitergeleitet, aber nicht von diesem verarbeitet;

Befehle werden von CP113 an LTG und SN gesendet. Der MV wandelt die Informationen für die Übertragung über den Secondary Digital Stream (SDC) um und sendet sie an LTG und SGC.

Abhängig von der Kapazitätsstufe kann ein dupliziertes MB-Gerät bis zu vier Nachrichtenpuffergruppen (MBGs) enthalten. Diese Funktion wird in einem Netzwerkknoten mit Redundanz implementiert, d. h. MB0 umfasst die Gruppen MBG00...MBG03 und MB1 umfasst die Gruppen MBG10...MBG13.

EWSD-Vermittlungssysteme mit Signalisierung über einen gemeinsamen Kanal auf System Nr. 7 sind ausgestattet Steuergerät des Signalisierungsnetzes über einen gemeinsamen CCNC-Kanal. Bis zu 254 Signalisierungsverbindungen können über analoge oder digitale Kommunikationsleitungen an das CCNC-Gerät angeschlossen werden.

Die Anbindung des CCNC-Geräts an das Schaltfeld erfolgt über komprimierte Leitungen mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 8 Mbit/s. Zwischen dem CCNC und jeder Schaltfeldebene liegen 254 Kanäle für jede Übertragungsrichtung (254 Kanalpaare).

Die Kanäle übertragen Signaldaten über beide SN-Ebenen zu und von Leitungsgruppen mit 64 kbit/s. Analoge Signalpfade werden über Modems an den CCNC angeschlossen. Der CCNC besteht aus: maximal 32 Gruppen mit jeweils 8 Signalpfadanschlüssen (32 SILT-Gruppen); ein redundanter Common-Channel-Prozessor (CCNP).

Kontrollfragen

1.In welchem ​​Block wird die Analog-Digital-Wandlung durchgeführt?

2. Wie viele analoge Teilnehmeranschlüsse können in DLUB einbezogen werden? Für welche Kapazität ist dieser Block ausgelegt?

3. Mit welcher Geschwindigkeit werden Informationen zwischen DLU und LTG, zwischen LTG und SN übertragen?

4. Listen Sie die Hauptfunktionen des Schaltfeldes auf. Mit welcher Geschwindigkeit wird die Verbindung zwischen Teilnehmern realisiert.

5. Listen Sie die Optionen zur Organisation des Schaltfeldes des EWSD-Systems auf.

6. Listen Sie die Hauptphasen des Umschaltens mit dem Umschaltfeld auf.

7.Berücksichtigen Sie den Durchgang des Gesprächspfads durch das Vermittlungsfeld des EWSD-Vermittlungssystems.

8. Welche Anrufbearbeitungsfunktionen sind in LTG-Bausteinen implementiert?

9. Welche Funktionen implementiert die MV-Seite?

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2.2 Überprüfung importierter Vermittlungssysteme

Folgende Vermittlungssysteme eignen sich am besten für mein Abschlussprojekt: DX-200 von Telenokia (Finnland), SI 2000 von Iskratel (Slowenien), AXE-10 von Ericsson (Schweden), EWSD von Siemens (Deutschland), S12 Alkatel von Alkatel ( Deuschland).

Elektronisches digitales Schaltsystem DX-200. Das DX-200-System wird seit vielen Jahren weltweit aktiv eingesetzt und hat sich in dieser Zeit Respekt für seine zuverlässige und qualitativ hochwertige Arbeit erworben. Das DX-200-System zeichnet sich durch eine Zeitaufteilung der Kanäle im Schaltfeld und ein digitales Verfahren zur Informationsübertragung auf Basis des PCM-30/32-Übertragungssystems aus. Die Steuerung erfolgt nach einem aufgezeichneten Programm mithilfe verteilter Funktionssteuergeräte, die auf Mikroprozessoren implementiert sind. Das System ist sowohl in der Hardware als auch in der Software modular aufgebaut. Alle Funktionsblöcke und Software sind in voneinander unabhängige Module unterteilt. Module interagieren über standardisierte Signale.

Das DX-200-System kann als Referenzstation, Transitstation sowie Teilnehmerkonzentrator verwendet werden. Die Referenzstation ermöglicht den Aufbau von Terminalverbindungen zwischen Telefonapparaten von lokalen Netzwerkteilnehmern sowie den Zugang zu Zonen-, Fern- und Ferngesprächen internationale Netzwerke. Die Stationen sind auch für den Betrieb in regionalisierten Netzen mit ein- und ausgehenden Nachrichtenknoten sowie in Netzen ohne Knotenbildung ausgelegt. Netzwerke können eine 5-, 6- und 7-stellige Nummerierung sowie eine gemischte Nummerierung verwenden.

Die Transitstation dient zum Umschalten von Kanälen, zur Weiterleitung der Transitlast an die städtische Telefonzentrale und gewährleistet die Organisation von Knoten für eingehende Nachrichten, Knoten für ausgehende Nachrichten, Knoten für eingehende Fernnachrichten, benutzerdefinierten Verbindungsleitungsknoten und kombinierten Knoten, die die oben genannten Knoten kombinieren. und institutionelle Netzwerkknoten.

Das DX-200-System ermöglicht die Interaktion mit in Netzwerken vorhandenen Stationen: zehnstufige, koordinierte, quasi-elektronische automatische Telefonzentralen sowie mit speziellen Informationsdiensten einer städtischen Telefonzentrale.

Für DX-200-Abonnenten werden eine Reihe zusätzlicher Dienste bereitgestellt:

1) Kurzwahl;

3) wiederholter Anruf ohne erneute Wahl;

5) Weiterleitung eines Anrufs, wenn der angerufene Teilnehmer an einen anderen besetzt ist Telefonapparat;

6) Weiterleiten des Anrufs an einen Anrufbeantworter oder Telefonisten;

7) Ermittlung der Rufnummer des angerufenen Teilnehmers.

Im DX-200-System erfolgt für ausgehende Gespräche eine zeitbasierte Gesprächskostenabrechnung unter Berücksichtigung der Teilnehmerkategorie.

Das DX-200-System umfasst zwei Arten von automatischen Telefonzentralen: DX-210 und DX-220. Der DX-210 wird hauptsächlich als automatische Telefonzentrale mit geringer Kapazität verwendet. Die Hauptmerkmale des DX-200-Systems sind in Tabelle 2.2 aufgeführt.

Elektronisches digitales Vermittlungssystem SI 2000. Das SI 2000-System ist für die Versorgung von Telefonnetzen in Vorstädten und ländlichen Gebieten konzipiert. Das fortschrittliche Vernetzungskonzept von SI 2000 ist die Grundstrategie. Im Gegensatz zu anderen Lösungen bietet dieses Konzept unvergleichliche wirtschaftliche Vorteile und Flexibilität. Die Kommunikationsnetze vieler Länder sind noch immer größtenteils analog und eine sofortige Digitalisierung aller Übertragungswege ist praktisch unmöglich. Neben den Standardfunktionen verfügt das SI 2000-System auch über einige spezifische Funktionen, die zur Optimierung von Lösungen im Zusammenhang mit der Schaffung eines digitalen Kommunikationsnetzwerks dienen.

Alle SI 2000-Telefonzentralen verfügen über integrierte analoge Leitungssätze. Diese Lösung ist die kostengünstigste für bestehende analoge Übertragungsgeräte.

Die Entwicklung eines optimierten Netzwerks für vorstädtische und ländliche Gebiete erfordert die Schaffung digitaler Inseln. Die Fähigkeit des SI 2000, sich über ein digitales Netzwerk zu synchronisieren, ermöglicht die Digitalisierung untergeordneter Telefonzentralen und Übertragungswege. Um eine reibungslose Entwicklung des Kommunikationsnetzwerks zu gewährleisten, übernimmt der SI 2000-Knoten die gesamte Vermittlung und Analog-Digital-Wandlung. Wenn eine digitale Haupttelefonvermittlungsstelle installiert ist, erfolgt die SI 2000-Synchronisierung von dieser aus ohne zusätzliche Geräte.

Das SI 2000-System bietet Abonnenten die folgenden Dienste:

2) der Teilnehmer verfügt über einen Kontrollzähler;

3) Beobachtung;

5) Anrufweiterleitung;

6) Kurzwahl (Direktruf);

7) Einstellung zum Warten

und viele andere mit der nötigen Unterstützung für die Abrechnung ihrer Kosten.

Die Remote-Module im SI 2000 sind nach fortschrittlichen Netzwerkkonzepten optimiert. Bei Bedarf an großen Kapazitäten kommt die autonome Telefonzentrale SI 2000 zum Einsatz. Die autonome automatische Telefonzentrale kann in ein Remote-Modul umgewandelt werden oder umgekehrt, ohne dass Änderungen an der Hardware erforderlich sind.

Die Fernübertragung in ländlichen Gebieten ist teurer als in städtischen Gebieten. Um Übertragungstechnik einzusparen, integriert das SI 2000-System als obligatorische Funktion ein PCM-30-Kanalverzweigungsgerät. In einem PCM-Pfad kann der Stream in maximal 15 Stationen aufgeteilt werden. Datenkommunikationsgeräte können zwei Datenströme mit 64 Kilobit pro Sekunde ein- oder ausgeben.

Die Hauptvorteile des SI 2000-Systems sind Zuverlässigkeit (weniger als 0,5 Ausfälle pro 100 Leitungen pro Jahr), Einfachheit, Verteilung und Modularität sowie Kosteneffizienz [7].

Die Hauptmerkmale des SI 2000-Systems sind in Tabelle 2.2 aufgeführt.

Elektronisches automatisches Vermittlungssystem AXE-10. Das AXE-10-Vermittlungssystem kann als Referenz-Telefonzentrale, als verschiedene Kommunikationszentren (einschließlich internationaler) sowie als zentrale, Hub- und Terminal-Telefonzentralen mit geringer Kapazität auf dem Land verwendet werden Telefonnetze.

Abhängig von der vorgeschlagenen Verwendung gibt es:

1) Lokalstation AX;

2) Transitstation;

3) eine mobile (mobile) Kommunikationsstation zum Aufbau eines Mobilfunkkommunikationsnetzes.

Die maximale Kapazität des AXE-10, der als lokale automatische Telefonzentrale eingesetzt wird, beträgt 200.000 Teilnehmeranschlüsse bei einer durchschnittlichen Gesprächsdauer von 100 Sekunden und einer Belastung pro Teilnehmeranschluss von bis zu 0,1 Erlang.

Die Durchgangsstation vom Typ AXE-10 ist für bis zu 2048 digitale Verbindungsleitungen ausgelegt und ermöglicht die Durchleitung von bis zu 200.000 Teilnehmeranschlüssen, die in lokalen automatischen Telefonzentralen enthalten sind. Die zulässige Belastung eines Kanals einer verbindenden Digitalleitung ist auf 0,8 Erlang eingestellt.

Für die Analog-Digital-Wandlung wird Pulscodemodulation mit einer Informationsübertragungsrate von 2048 Kilobit pro Sekunde verwendet.

Der Austausch von Steuersignalen mit koordinierten Telefonzentralen erfolgt auf Basis des R2-Signalisierungssystems unter Verwendung des Mehrfrequenzcodes „2 aus 6“.

Für die Fernkommunikation wird überwiegend ein Einfrequenz-Signalisierungssystem verwendet, es wird auch ein Signalisierungssystem verwendet, das einen gemeinsamen Signalisierungskanal Nr. 7 verwendet.

Durch das Betriebs- und Wartungssystem wird eine ständige und umfassende Überwachung des Ablaufs und der Ergebnisse des Verbindungsaufbaus sowie die Kontrolle der eingehenden Last gewährleistet.

Hauptdienstleistungen für Abonnenten:

1) Kurzwahl;

3) Bereitstellung von Informationen während eines Gesprächs;

4) Anrufweiterleitung an ein Telefon oder einen Anrufbeantworter;

5) automatische Telefonkonferenz;

6) Einstellung zum Warten, wenn der Teilnehmer mit der Benachrichtigung beschäftigt ist;

7) Anruf eines Teilnehmers auf Bestellung;

8) Begleitanruf;

9) Umschalten auf ein anderes Gerät, wenn besetzt ist oder der Teilnehmer nicht antwortet;

10) Einschränkung der ausgehenden Kommunikation;

11) Identifizierung der Nummer des anrufenden Teilnehmers, wenn eine Anfrage des anrufenden Teilnehmers vorliegt;

12) automatisches Aufwachen.

Mit dem Vermittlungssystem können Kommunikationsnetze im ländlichen Raum geplant und aufgebaut werden. In diesem Fall müssen große Entfernungen und eine geringe Telefondichte berücksichtigt werden. Das AXE-10-System für ländliche Gebiete basiert auf der gleichen Ausstattung wie das städtische Digitalnetz. Zusätzlich ist im Lieferumfang ein Remote-Teilnehmermultiplexer enthalten, der den Anschluss von bis zu 128 Teilnehmeranschlüssen ermöglicht. Zur Verbindung entfernter Teilnehmermultiplexer mit einer Referenz-Telefonvermittlungsstelle ist die Verwendung von kabelgebundenen digitalen Kommunikationsleitungen oder Funkkommunikationsleitungen vorgesehen. Es wurden Möglichkeiten entwickelt, Geräte in speziellen Behältern unterzubringen, die die notwendigen Geräte für die Einbindung in das Stromversorgungsnetz zur sofortigen Inbetriebnahme enthalten.

Dienste wie Centerx und die Datenübertragung über dedizierte Kanäle wurden speziell für Abonnenten im institutionellen Bereich entwickelt. Bei diesem Dienst werden einige Vermittlungsanlagenteilnehmer zu Gruppen mit geschlossener Nummerierung und einem allgemeinen Anruf aus dem Telefonnetz über eine eigene Rufnummer zusammengefasst. In der Praxis können institutionelle automatische Telefonzentralen auf der Grundlage derselben Vermittlungsausrüstung eingerichtet werden.

Das AXE-10-Vermittlungssystem ist für den Einsatz als Zentralstation für ein Mobilfunknetz vom Typ NMT-450 konzipiert. Durch die Entwicklung eines speziellen Subsystems zur Ermöglichung der Mobilfunkkommunikation konnte die Kopplung des AXE-10-Systems mit Mobilfunkbasisstationen organisiert werden.

Die Hauptmerkmale des AXE-10-Systems sind in Tabelle 2.2 aufgeführt.

Elektronisches automatisches Vermittlungssystem EWSD. Das EWSD-System hat sich aufgrund seiner Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit und Leistungsvielfalt in vielen Ländern der Welt einen hervorragenden Ruf erworben.

Die digitale elektronische Vermittlungsstelle EWSD wird verwendet: Verwendung einer entfernten digitalen Einheit zur Optimierung des Teilnehmernetzes oder zur Einführung neuer Dienste in einem Gebiet, als lokale Telefonvermittlungsstelle, als Transit-Telefonvermittlungsstelle, als Stadt- und Transit-Fernvermittlungsstelle, als Vermittlungsstelle für mobile Objekte, als ländliche Station, als Kleinkapazitätsstation, als Containerstation, als Vermittlungssystem, als Zentrum für den Betrieb und die Wartung einer Gruppe von Stationen, als Knotenpunkt in einem gemeinsamen Kanalsignalisierungssystem , in einem digitalen integrierten Servicenetzwerk, spezielle Dienstleistungen anzubieten.

EWSD bietet Betreibern viele Vorteile, die wiederum auf der Vielseitigkeit, Flexibilität und Leistung des Vermittlungssystems beruhen. Zu den wichtigsten charakteristischen Merkmalen von EWSD gehören: integrierte Überwachung einschließlich Betriebsüberwachung, Fehleranzeige, Fehleranalyseverfahren und deren Diagnose, Implementierung in bestehende Netzwerke, Routenauswahl, alternative Routenauswahl, Telefonkostenerfassung, Lastmessung, Datenbankverwaltung und andere.

Alle gängigen Alarmsysteme können in EWSD genutzt werden. Auch die Signalübertragung erfolgt durch Standardsysteme. Die Station kann sowohl mit Teilnehmern mit Zehn-Tage-Wahl als auch mit Teilnehmern mit Tonwahl arbeiten. Zur Erfassung der Kostenrechnung kommen alle gängigen Methoden zum Einsatz.

Einem analogen Teilnehmer können folgende Arten von Diensten zur Verfügung gestellt werden:

1) Kurzwahl;

2) Verbindung ohne Nummernwahl (Direktverbindung);

3) Verbindung ohne Zeitverzögerung;

4) Weiterleitung eines eingehenden Anrufs bei Abwesenheit eines Teilnehmers an den Dienst für abwesende Teilnehmer;

5) Autoinformer mit vorab aufgezeichneten Phrasen;

7) vorübergehendes Verbot eingehender Kommunikation;

8) Halten eines Anrufs (wenn der angerufene Teilnehmer besetzt ist);

9) Bereitstellung von Informationen während eines Gesprächs;

10) Telefonkonferenz;

11) eine gedruckte Aufzeichnung der Dauer und Kosten des Anrufs;

12) automatisches Aufwachen;

13) besonderer Abonnent;

14) Anrufpriorität

und andere.

Den Teilnehmern des dienstintegrierten digitalen Netzes können zusätzlich folgende Arten von Diensten zur Verfügung gestellt werden:

1) Anschluss von bis zu acht Endgeräten gleichzeitig;

2) Wechseln des Endgeräts, Auswählen des Endgeräts;

3) Mobilität des Endgeräts;

4) Serviceindikatoren;

5) Dienständerung während des Anrufs;

6) Arbeiten mit gleichzeitiger Nutzung von zwei Diensten;

7) Erfassung der Gesprächskostenabrechnung für einzelne Dienste;

8) Vom Teilnehmer und anderen bezahlte Anrufe.

Die Hauptmerkmale des EWSD-Systems sind in Tabelle 2.2 dargestellt.

Elektronisches automatisches Schaltsystem Alkatel S12. Bei der Entwicklung des Systems wurde großen Wert auf die Effizienzprobleme in Produktion und Betrieb gelegt. Eine wirtschaftliche Produktion wird durch einen hohen Grad an Anlagenvereinheitlichung gewährleistet.

Das Hauptfunktionsmerkmal der Alkatel S12-Station ist eine dezentrale Struktur, die auf einer vollständig verteilten Steuerung sowohl der Infals auch der direkten Vermittlungsprozesse basiert.

In Kombination mit Hardware- und Softwaremodularität bietet die verteilte Steuerung Folgendes:

1) hohe Zuverlässigkeit des Gerätebetriebs;

2) die Fähigkeit, eine Station mit einer breiten Palette von Kapazitäten zu bauen;

3) Flexibilität bei der geplanten Erweiterung der Systemkapazitäten entsprechend den Kundenanforderungen;

4) Widerstand gegen Veränderungen System Anforderungen in Zukunft, da neue Anwendungen nur mit der Hinzufügung neuer Hardware- oder Softwaremodule zur Station verbunden sein werden, ohne die Architekturprinzipien und die grundlegende Hardware und Software zu ändern;

5) Vereinfachung der Software.

Die modulare Architektur der Station gewährleistet die flexible Umsetzung neuer technologischer Lösungen und die Bereitstellung neuer Dienste unter Betriebsbedingungen ohne Betriebsunterbrechungen. Neue technologische Lösungen und Softwareversionen wurden in Netzwerken in verschiedenen Ländern implementiert, wodurch Alkatel S12 die Anforderungen an funktionale, technische und betriebliche Eigenschaften perfekt erfüllt und seinen weiteren evolutionären Übergang zu einem digitalen Schmalband- und Breitbandnetzwerk sicherstellt von integrierten Dienstleistungen.

Die Alkatel S12-Stationsausrüstung ist für den Einsatz in allgemeinen und speziellen Netzwerken vorgesehen und deckt den Anwendungsbereich von kleinen Fernteilnehmereinheiten bis hin zu Großstadt- und Fernstationen ab. Die wichtigsten Konfigurationsoptionen für die Ausrüstung sind:

1) städtische automatische Telefonzentralen mit geringer Kapazität (von 256 bis 5376 Teilnehmeranschlüssen);

2) städtische automatische Telefonzentralen mittlerer und hoher Kapazität (bis zu 100.000 Teilnehmeranschlüsse);

3) Transitvermittlungsknoten (bis zu 60.000 Verbindungsleitungen);

4) Remote-Teilnehmerkonzentratoren (bis zu 976 Teilnehmeranschlüsse).

Die Alkatel S12-Station bietet Abonnenten die folgenden Kommunikationsarten:

1) automatische interne Kommunikation zwischen allen Stationsteilnehmern;

2) automatische eingehende und ausgehende lokale Kommunikation mit Teilnehmern anderer Stationen;

3) Transitverbindung zwischen eingehenden und ausgehenden Leitungen;

4) automatische Kommunikation innerhalb einer bestimmten Teilnehmergruppe;

5) automatische ausgehende Kommunikation mit Helpdesks;

6) semipermanente Umschaltung.

Alkatel S12-Abonnenten erhalten die folgenden Arten zusätzlicher Telefondienste:

1) Weiterleitung eines eingehenden Anrufs an ein anderes Gerät;

2) Anrufweiterleitung, wenn der Teilnehmer besetzt ist;

3) Weiterleitung eines eingehenden Anrufs an einen Anrufbeantworter oder einen Operator;

4) ein begleitender Anruf mit einem Passwort an das Gerät, von dem aus die Dienste bestellt wurden;

5) Suchalarm;

6) Einstellung zum Warten auf die Verfügbarkeit des angerufenen Teilnehmers (Warten mit Rückruf);

7) Anruf wiederholen, ohne zu wählen;

8) Verbindung mit einem Teilnehmer nach vorheriger Bestellung;

9) Telefonkonferenzen und andere.

Die Hauptmerkmale des Alkatel S12-Systems sind in Tabelle 2.2 aufgeführt.

Tabelle 2.2 – Hauptmerkmale importierter Vermittlungssysteme

Verbinden;

Abonnements.

Name der Parameter		SI 2000	AX-10	EWSD	Akatel S12
Maximale Teilnehmerkapazität, Anzahl		10400	200000	250000	120000
Maximale Anzahl an Amtsleitungen		3600	60000	60000	85000
Bandbreite,(Earl).		2500	30000	25200	30000
Maximale Anzahl von Anrufen an CHNN		80000	1000000	1000000	1000000
Mindestanzahl an Ports auf einer Platine	60	16	128	256	16
Stromverbrauch pro Raum, (W).	0,6..0,9	0,7..1,0	0,65..0,7	0,6..1,2	0,7..1,1

Wie aus dem oben Gesagten hervorgeht, liegen die Parameter importierter Vermittlungssysteme nahe beieinander, und in diesem Fall sind die Kosten entscheidend. Genau nach diesem Kriterium habe ich das AXE-10-Umschaltsystem als das beste in Bezug auf das Preis-Leistungs-Verhältnis ausgewählt.

Reis. 3.3. Beziehungen zwischen Zeitfenstern und Frames

3.2. Logische Kanäle auf physischen Kanälen platzieren

Es ist bekannt, dass logische Kanäle mithilfe physikalischer Kanäle gebildet werden. Die Methode, logische Kanäle auf physischen Kanälen zu platzieren, wird als „Mapping“ bezeichnet. Kartierung.

Obwohl die meisten logischen Kanäle nur einen Zeitschlitz belegen, können einige logische Kanäle mehr als 1 TS belegen. In diesem Fall werden logische Kanalinformationen in aufeinanderfolgenden TDMA-Rahmen im gleichen physikalischen Kanalzeitschlitz übertragen.

Da logische Kanäle kurz sind, können mehrere logische Kanäle denselben physischen Kanal belegen, was eine effizientere Nutzung von Zeitschlitzen ermöglicht.

In Abb. 3.4. zeigt den Fall, dass auf einer Trägerzelle der DCCH-Kanal aufgrund hoher Auslastung einen zusätzlichen Zeitschlitz belegt.

Reis. 3.4. Logische Kanäle auf physischen Kanälen platzieren

3.2.1. Träger „0“, Zeitfenster „0“

Der Null-Zeitschlitz auf der Null-Trägerfrequenz in einer Zelle ist immer für die Signalisierung reserviert. Wenn die MS also festgestellt hat, dass es sich bei der Trägerfrequenz um einen BCCH-Träger handelt, weiß sie, wo und wie die Informationen gelesen werden müssen.

Bei der Übertragung von BTS zu MS (Downlink) werden BCH- und CCCH-Informationen übertragen. Der einzige Kanal, über den Informationen nur in Richtung von der MS zur BTS (Uplink) übertragen werden, ist der RACH-Kanal. Der RACH-Kanal ist immer frei, sodass die MS jederzeit auf das Netzwerk zugreifen kann.

3.2.2. Träger „0“, Zeitfenster „1“

Typischerweise ist auch immer der erste („1“) Zeitschlitz auf der Trägerfrequenz Null in einer Zelle für Signalisierungszwecke reserviert. Die einzige Ausnahme bilden Zellen mit hohem oder niedrigem Datenverkehr.

Wie aus Abb. ersichtlich ist. 3.4: Wenn der Verkehr in der Zelle stark ist, kann der dritte physikalische Kanal für Verbindungsaufbauzwecke über DCCH belegt werden. Dieser Kanal kann ein beliebiger Zeitschlitz sein, mit Ausnahme der Zeitschlitze „0“ und „1“ auf Träger „0“.

Dies geschieht auch, wenn die Zelllast gering ist. In diesem Fall ist es möglich, den Zeitschlitz „0“ auf Träger „0“ zu belegen, um alle Signalisierungsinformationen zu senden/empfangen: BCH, CCCH und DCCH. Somit kann der physikalische Kanal „1“ für den Verkehr freigegeben werden.

Acht SDCCH-Kanäle und 4 SACCH-Kanäle können denselben physischen Kanal teilen. Das bedeutet, dass auf einem physikalischen Kanal 8 Verbindungen gleichzeitig aufgebaut werden können.

3.2.3. Träger „0“, Zeitschlitze zwei bis sieben und alle anderen Zeitschlitze anderer Träger derselben Zelle

Alle anderen Intervalle, mit Ausnahme der Signalisierungsintervalle „0“ und „1“, werden in der Zelle für den Verkehr, also für die Sprach- oder Datenübertragung, verwendet. In diesem Fall wird der logische TCH-Kanal verwendet.

Darüber hinaus übermittelt die MS während eines Gesprächs die Ergebnisse von Messungen des Signalpegels, der Qualität und der Zeitverzögerung. Zu diesem Zweck wird der SACCH-Kanal verwendet, der zeitweise einen TCH-Zeitschlitz belegt.

3.3. Beispiel für die Bearbeitung eines eingehenden Anrufs bei MS

Reis. 3.5 zeigt schematisch den Dienst eingehend Ruf an MS und Nutzung verschiedener Steuerkanäle.

Reis. 3.5. Rufen Sie MS an

Das MSC/VLR verfügt über Informationen darüber, in welchem ​​LA sich das MS befindet. Die Paging-Signalisierungsnachricht wird an die BSC gesendet, die die LA steuert.

1. Der BSC verteilt die Anrufnachricht an alle Basisstationen im gewünschten LA. Basisstationen übertragen Anrufnachrichten über den PCH-Kanal drahtlos.

2. Wenn die MS einen PCH erkennt, der sie identifiziert, fordert sie die Zuweisung eines Steuerkanals über den RACH an.

3. Der BSC nutzt den AGCH, um der MS mitzuteilen, welche SDCCHs und SACCHs er verwenden kann.

4. SDCCH und SACCH werden für den Verbindungsaufbau verwendet. Der TCH-Kanal ist belegt und der SDCCH-Kanal ist freigegeben.

5. MS und BTS schalten auf die Frequenz des TCH-Kanals und den für diesen Kanal zugewiesenen Zeitschlitz um. Meldet sich der Teilnehmer, ist die Verbindung aufgebaut. Während des Gesprächs wird die Funkverbindung anhand von Informationen überwacht, die von der MS auf dem SACCH-Kanal gesendet und empfangen werden.

Kapitel 4 – GPRS-Paketdatendienst über öffentliche Funkkanäle

GPRS nutzt eine gemeinsam genutzte physische Luftschnittstellenressource mit vorhandenen leitungsvermittelten GSM-Systemressourcen. Man kann sich den GPRS-Dienst als dem GSM-Netz überlagert vorstellen. Dadurch kann die gleiche physische Umgebung in Zellen sowohl für leitungsvermittelte Sprache als auch für paketvermittelte Daten genutzt werden. GPRS-Ressourcen können für die Datenübertragung dynamisch in Zeiträumen zugewiesen werden, in denen keine leitungsvermittelte Informationsübertragungssitzung stattfindet.

GPRS verwendet dieselben physischen Kanäle, die Effizienz ihrer Nutzung ist jedoch im Vergleich zu herkömmlichem leitungsvermitteltem GSM viel höher, da mehrere GPRS-Benutzer denselben Kanal verwenden können. Dies ermöglicht eine erhöhte Kanalauslastung. Darüber hinaus verbraucht GPRS Ressourcen nur während des Zeitraums der Datenübertragung und des Datenempfangs.

4.1 GPRS-Netzwerkarchitektur

Die folgende Abbildung zeigt den Aufbau des GPRS-Systems. Da es sich bei GPRS um einen neuen GSM-Dienst handelt, nutzt er mit einigen Modifikationen die bestehende GSM-Infrastruktur. Die GPRS-Systemlösung wurde entwickelt, um eine schnelle und kostengünstige Implementierung von GPRS in Netzwerken zu ermöglichen.

Um GPRS zu implementieren, ist es notwendig, die Software von Elementen bestehender GSM-Netze zu aktualisieren, mit Ausnahme von BSC, das Hardware-Upgrades erfordert (siehe Abb. 4.1). Im GSM-Netz erscheinen zwei neue Knoten: der Serving GPRS Support Node (SGSN) und der Gateway GPRS Support Node (GGSN). Diese beiden Knoten können physisch als ein Hardwareknoten implementiert werden. Eine flexible Implementierung von GPRS ist möglich, zunächst ist es beispielsweise möglich, einen zentralen GPRS-Knoten zu implementieren, der eine Kombination aus SGSN- und GGSN-Knoten sein kann. Im nächsten Schritt können sie in dedizierte SGSNs und GGSNs unterteilt werden.

Im Folgenden wird beschrieben, wie sich die Implementierung von GPRS auf GSM-Knoten auswirkt und welche GPRS-Endgeräte im Netzwerk vorhanden sind.

Reis. 4.1 GPRS-Netzwerkarchitektur (BSS, CSS und PSS dargestellt)

Die Schnittstelle zwischen SSGN und BSC unterstützt die im ETSI-Standard definierte offene GB-Schnittstelle. Diese Schnittstelle ermöglicht es dem Betreiber, mit einer Multi-Vendor-Konfiguration zu arbeiten.

4.2 Basisstationssystem (BSS)

Das GPRS-System interagiert mit der MS über die Funkschnittstelle, indem es Funksignale über das BSS-System sendet und empfängt. Das BSS steuert die Übertragung und den Empfang von Funksignalen für alle Arten von Nachrichten: Sprache und Daten, die im leitungsvermittelten und paketvermittelten Modus übertragen werden. Bei der Implementierung von GPRS benötigen BTS-Basisstationen zusätzliche Software und zusätzliche Hardwareeinheiten.

BSS wird zur Trennung von leitungsvermittelten und paketvermittelten Daten verwendet, da nur leitungsvermittelte Nachrichten an das MSC gesendet werden. Pakete werden an neue GPRS-Paketvermittlungsknoten weitergeleitet.

Leitungsvermittlungssystem (CSS)

CSS ist ein traditionelles GSM-Netzwerk-SS-System, das die zuvor besprochenen Knoten umfasst (siehe Kapitel 1, Abschnitt 1.7: „Beschreibung der GSM-Netzwerkkomponenten“).

Bei der Implementierung von GPRS ist ein Upgrade der MSC-Software erforderlich, das die Durchführung kombinierter GSM/GPRS-Verfahren ermöglicht, beispielsweise ein kombiniertes MS-Verbindungsverfahren (Attach): IMSI/GPRS.

Die Einführung von GPRS hat keine Auswirkungen auf das GMSC, da dieses Zentrum am Aufbau von Verbindungen zu GSM-Teilnehmern von PSTN-Festnetzteilnehmern beteiligt ist.

HLR ist eine Datenbank, die alle Teilnehmerdaten enthält, einschließlich Daten zu GPRS-Abonnements. Somit speichert das HLR Daten sowohl für den Leitungsvermittlungsdienst als auch für den Paketvermittlungsdienst. Zu diesen Informationen gehören beispielsweise die Erlaubnis/Verweigerung des Teilnehmers zur Nutzung von GPRS-Diensten, der Access Point Name (APN) des Internet Service Providers (ISP) sowie eine Angabe darüber, ob der MS IP-Adressen zugewiesen sind. Diese Informationen werden im HLR als PDP-Kontextabonnement gespeichert. Das HLR kann bis zu 5 PDP-Kontexte pro Teilnehmer speichern. Der Zugriff auf im HLR gespeicherte Informationen erfolgt über den SGSN. Beim Roaming kann der Zugriff auf Informationen in einem HLR erfolgen, das nicht mit seinem eigenen SGSN verknüpft ist.

Damit HLR in einem GPRS-Netzwerk funktioniert, muss seine Software aktualisiert werden.

4.3.1 Authentifizierungscenter (AUC)

Bei der Arbeit mit GPRS ist für AUC kein Upgrade erforderlich. Die einzige Neuerung aus Sicht der AUC im GPRS-Netz ist der neue Verschlüsselungsalgorithmus, der für GPRS als A5 definiert ist.

Short Message Service – Interworking MSC (SMS-IW-MSC) ermöglicht MSs mit GPRS-Fähigkeiten, SMS über GPRS-Funkkanäle zu senden und zu empfangen. SMS-IW-MSC ändert sich nicht, wenn GPRS implementiert wird.

4.3.2 Paketvermittlungssystem (PSS)

PSS ist ein neues System, das speziell für GPRS entwickelt wurde. Dieses System basiert auf Internetprotokollen (IP). Es umfasst neue Paketvermittlungsknoten, allgemein bekannt als GSNs (GPRS Support Nodes). Derzeit gibt es zwei Arten von GPRS-Knoten: Serving GPRS Support Node (SGSN) und Gateway GPRS Support Node (GGSN). SGSN-Schnittstellen verbinden ihn mit Standard-GSM-Netzwerkknoten wie MSC/BSC, und GGSN-Schnittstellen verbinden diesen Knoten mit externen Paketdatennetzen wie dem Internet oder dem Unternehmensinternet.

4.3.3 GGSN-Terminals

Es gibt drei MS-Klassen, die mit GPRS arbeiten können.

Klasse A: MS der Klasse A unterstützt gleichzeitig GPRS und andere GSM-Dienste. Dies bedeutet, dass die MS gleichzeitig die Funktionen des Anschließens, Aktivierens, Überwachens, Übertragens von Informationen usw. sowohl für die Sprach- als auch für die Paketdatenübertragung ausführt. Eine MS der Klasse A kann gleichzeitig einen Anruf für einen Sprachdienst bedienen und Paketdaten empfangen.

Klasse B: Eine MS der Klasse B überwacht gleichzeitig GSM- und GPRS-Kanäle, kann jedoch jederzeit Informationen von leitungsvermittelten oder paketvermittelten Diensten empfangen/senden.

Klasse C: MS der Klasse C unterstützt nur nicht gleichzeitige Vorgänge wie Anhängen. Wenn eine MS dieser Klasse sowohl GSM- als auch GPRS-Dienste unterstützt, kann sie nur Anrufe vom Standard- oder vom Betreiber zugewiesenen Dienst empfangen. Dienste, die nicht zugewiesen oder ausgewählt sind, sind nicht verfügbar.

4.3.4 Andere Objekte

Billing Gateway (BGw).

BGw ermöglicht die Implementierung von GPRS im Netzwerk Mobile Kommunikation durch die Implementierung von Funktionen, die die Verwaltung der Gebühren für GPRS im Abrechnungssystem vereinfachen. Insbesondere die Funktion „Erweiterte Verarbeitung“ ist sehr nützlich – die erweiterte Verarbeitung von Rechnungsinformationen.

Die Abrechnungskriterien für GPRS-Dienste unterscheiden sich grundsätzlich von denen für leitungsvermittelte Dienste. Sie basieren insbesondere auf der Menge der gesendeten/empfangenen Informationen und nicht auf der Zeit, die die Kanäle belegt sind. Eine GPRS-Sitzung kann über einen längeren Zeitraum aktiv sein, während die eigentliche Datenübertragung nur in kurzen Zeiträumen erfolgt, wenn freie Funkressourcen verfügbar sind. In diesem Fall ist die Dauer der Belegung der Funkressourcen im Vergleich zum Datenvolumen ein unbedeutendes Kriterium für die Berechnung des Entgelts.

Gebühreninformationen können von SGSNs und GGSNs über andere Schnittstellen als die MSC-Schnittstellen abgerufen werden, und für diese Informationen wird ein neuer Typ von CDR-Bericht generiert. Einige neue Arten von CDR sind:

· S-CDRs, die der Funknetznutzung zugeordnet sind und vom SGSN übertragen werden.

· G-CDRs, die mit der Nutzung externer Datennetze verbunden sind und vom GGSN übertragen werden.

· CDRs im Zusammenhang mit der Nutzung von GPRS-basierten Kurznachrichtendiensten.

Während einer GPRS-Sitzung können mehrere S-CDRs und G-CDRs generiert werden.

BGw ermöglicht Ihnen die Abrechnung von Datendiensten mit minimalen Auswirkungen auf bestehende Abrechnungssysteme. BGw kann die Daten entweder in ein Format umwandeln, das vom bestehenden Abrechnungssystem erkannt wird, oder es kann zur Erstellung einer neuen Abrechnungsanwendung verwendet werden, die speziell auf die Volumenverrechnung zugeschnitten ist. Dadurch können Sie Datendienste sehr schnell implementieren und die Nutzung der Dienste sofort und in Echtzeit abrechnen.

GPRS-Unterstützungsknoten

Die GPRS-Unterstützungsknoten sind SGSN und GGSN, die jeweils bestimmte Funktionen innerhalb des GPRS-Netzwerks ausführen. Diese spezifischen Einzelfunktionen werden im Folgenden beschrieben.

Serving GPRS Support Node (SGSN)

Der SGSN befindet sich im GPRS-Netzwerk, wie in Abb. 4.2. Dieser Knoten kommuniziert mit BSC, MSC/VLR, SMS-G und HLR. Dieser Knoten stellt eine Verbindung zum Backbone-Netzwerk her, um mit dem GGSN und anderen SGSNs zu kommunizieren.

Reis. 4.2 SGSN-Schnittstellen

SGSN bedient alle GPRS-Teilnehmer, die sich physisch im geografischen Servicegebiet von SGSN befinden. Der SGSN führt bei GPRS ähnliche Funktionen aus wie das MSC im GSM-Netz. Das heißt, dieser Knoten steuert die Funktionen der Verbindung, MS-Trennung, Aktualisierung von Standortinformationen usw. GPRS-Teilnehmer können abhängig von ihrem Standort von jedem SGSN-Knoten im Netzwerk bedient werden.

SGSN-Funktionen.

Als Teil des GPRS-Netzwerks führt der SGSN-Knoten die folgenden Funktionen aus. Mobilitätsmanagement (MM). Der SGSN-Knoten implementiert die Funktionen des MM-Protokolls in der MS und über Netzwerkschnittstellen. Zu den über diese Schnittstelle unterstützten MM-Verfahren gehören IMSI-Verbindungen für GPRS- und leitungsvermittelte Anrufe, Routing-Zonen-Updates, kombinierte Routing-Zonen- und Standortzonen-Updates sowie Paging-Signalisierung.

Das MM-Protokoll ermöglicht es dem Netzwerk, Mobilfunkteilnehmer zu unterstützen. MM ermöglicht einer MS, sich von einer Zelle zu einer anderen zu bewegen, von einem SGSN-Routingbereich zu einem anderen zu wechseln und sich zwischen SGSN-Knoten innerhalb eines GPRS-Netzwerks zu bewegen.

Das Konzept des Location Area (LA) wird in GPRS nicht verwendet. Das Analogon dieses Konzepts in GPRS ist der Routing-Bereich (RA). Eine RA besteht aus einer oder mehreren Zellen. In der ersten Implementierung war RA gleichbedeutend mit LA.

MM ermöglicht es Abonnenten, Daten zu senden und zu empfangen, während sie sich innerhalb ihres PLMN-Netzwerks bewegen, sowie wenn sie in ein anderes PLMN-Netzwerk wechseln. Der SGSN unterstützt die Standard-Gs-Schnittstelle in MSC/VLR-Richtung für die MS-Klassen A und B, was folgende Verfahren ermöglicht:

- Kombinierte Verbindung/TrennungGPRS/ IMSI. Der Vorgang „IMSI-Attach“ erfolgt über SGSN. Dadurch können Sie Aktionen kombinieren/kombinieren und so Funkressourcen sparen. Diese Aktionen hängen von der MS-Klasse ab.

- Kombiniertes Paging. Wenn die MS gleichzeitig als IMSI/GPRS-Terminal registriert ist (Betrieb im Modus I), führt das MSC/VLR das Paging über den SGSN durch. Das Netzwerk kann auch die Bereitstellung leitungsvermittelter oder paketvermittelter Dienste koordinieren. Paging-Koordination bedeutet, dass das Netzwerk Paging-Nachrichten für leitungsvermittelte Dienste über dieselben Kanäle überträgt, die auch für paketvermittelte Dienste verwendet werden, d. h. den GPRS-Paging-Kanal oder den GPRS-Verkehrskanal.

- Kombinierte Standortaktualisierungen(LA-Standortbereiche oder RA-Routingbereiche) für leitungsvermittelte GSM-Dienste und paketvermittelte GPRS-Dienste. Die MS führt Sseparat durch, indem sie Informationen über die neue LA an die MSC und die neue RA an den SGSN übermittelt. Über die Gs-Schnittstelle können beide Knoten: MSC und SGSN Informationen über die Aktualisierung des Standorts des Teilnehmers austauschen und sich so gegenseitig die Aktualisierung ermöglichen. Dadurch können Sie Signalisierungsfunktionen über die Luftschnittstelle einsparen.

Sitzungsverwaltung (SM)

Zu den SM-Prozeduren gehören das Aktivieren eines PDP-Kontexts (Packet Data Protocol), das Deaktivieren dieses Kontexts und seine Änderung.

Der PDP-Kontext wird verwendet, um eine virtuelle Datenverbindung zwischen dem mit der MS verbundenen Terminal und dem GGSN aufzubauen und freizugeben.

Der SGSN speichert dann Daten, darunter:

Der PDP-Kontextbezeichner ist ein Index, der auf einen bestimmten PDP-Kontext verweist.

PDP-Typ. Dies ist ein PDP-Kontexttyp. IPv4 wird derzeit unterstützt.

PDP-Adresse. Dies ist die Adresse des mobilen Endgeräts. Dabei handelt es sich entweder um eine IPv4-Adresse, wenn der Teilnehmer diese beim Abschluss eines Vertrages über die Bereitstellung von Paketdatendiensten angibt, oder um einen leeren Satz bei Verwendung des dynamischen Adresszuweisungsmodus.

Zugriffsknotenname (APN). Dies ist die Netzwerkkennung des externen Netzwerks, zum Beispiel: wap. *****

Definierte Servicequalität (QoS). Dies ist ein QoS-Profil, das ein Teilnehmer abonnieren kann.

Der PDP-Kontext muss im SGSN aktiv sein, bevor eine Paketdateneinheit (PDU) an die MS gesendet oder von dieser empfangen werden kann.

Wenn der SGSN eine Anforderungsnachricht zur PDP-Kontextaktivierung empfängt, fordert er die Berechtigungskontrollfunktion an. Diese Funktion begrenzt die Anzahl der Registrierungen innerhalb eines einzelnen SGSN und überwacht die Qualität innerhalb jeder Zone. Der SGSN prüft dann, ob dem Teilnehmer der Zugriff auf ein bestimmtes ISP-Netzwerk oder Unternehmensdatennetzwerk gestattet ist.

Buchung

Diese Funktion liefert dem Betreiber ausreichende Informationen über die Aktivitäten des Teilnehmers und ermöglicht eine Abrechnung auf Basis der übertragenen Informationsmenge (übertragenes Datenvolumen, SMS) sowie der Dauer der Datensitzung (Ein-/Registrierungszeit, Dauer der aktiven Status des PDP-Kontexts).

Die GPRS-Ladefunktionen entsprechen vollständig den ETSI-Spezifikationen für S-CDR (SGSN), G-CDR (GGSN) und SMS CDR.

Das CDR enthält alle erforderlichen Felder und die folgenden optionalen Felder:

S-CDR: MS-Klassenmarkierung, RA-Routing-Bereichsinformationen, Vorwahl, Zellen-ID, SGSN-Änderungsinformationen während der Sitzung, Diagnoseinformationen, Berichtssequenznummer, Knoten-ID.

G-CDR: dynamisches Adressflag, Diagnoseinformationen, Berichtssequenznummer, Knoten-ID.

Alle CDRs verfügen über Kennungen, sodass alle CDRs, die zu einer einzelnen MM-Sitzung gehören, sortiert und mit den entsprechenden PDP-Sitzungen verknüpft werden können, was aus Abrechnungssicht wichtig ist. Dies gilt für alle CDRs von allen GPRS-Knoten.

CDRs in GPRS-Knoten gelangen zunächst in einen temporären Speicherpuffer, der etwa 15 Minuten lang gespeichert wird, und werden dann auf die Festplatte geschrieben. Die Kapazität der Ladedatenspeicherplatte ist ungefähr für die Speicherung von 72 Stunden Ladedaten ausgelegt.

Der Bediener kann folgende Parameter konfigurieren:

Ziel (z. B. Abrechnungssystem);

Maximaler Festplattenspeicher zum Speichern von CDRs;

Maximale CDR-Speicherzeit;

Puffer-Timer Arbeitsspeicher(RAM);

Puffermenge im Arbeitsspeicher (RAM);

Datenextraktionsmethode.

GGSN-Auswahl

Der SGSN wählt den GGSN (einschließlich des Zugangsservers) basierend auf dem Paketdatenprotokoll (PDP), dem Zugangsknotennamen (APN) und den Konfigurationsinformationen aus. Es verwendet den Domain Name Server im Kernnetzwerk, um die Identität des SGSN festzustellen, der den angeforderten APN bedient. Anschließend baut der SGSN mithilfe des GPRS-Tunnelprotokolls (GTP) einen Tunnel auf, um den GGSN für die weitere Verarbeitung vorzubereiten.

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Nachfolgend finden Sie ein Beispiel für die erfolgreiche Zustellung einer SMS-Nachricht über GPRS-Funkkanäle:

SMS-C stellt fest, dass die Nachricht an die MS weitergeleitet werden muss. SMS-C leitet diese Nachricht an SMS-GMSC weiter. SMS-GMSC prüft die Zieladresse und fordert vom HLR Routing-Informationen für die SMS-Zustellung an. Das HLR überträgt eine Ergebnisnachricht, die Informationen über den SGSN, in dessen Reichweite sich die Ziel-MS derzeit befindet, Informationen über das MSC oder Informationen über beide Knoten enthalten kann. Wenn die resultierende Nachricht den SGSN nicht enthält, bedeutet dies, dass das HLR Informationen darüber hat, dass sich die MS außerhalb der Reichweite des SGSN befindet und über diesen SGSN nicht erreichbar ist. Wenn die resultierende Nachricht eine MSC-Nummer enthält, SMS-Nachricht Die Zustellung erfolgt auf herkömmliche Weise über das GSM-Netz. Wenn die resultierende Nachricht einen SGSN enthält, leitet das SMS-GMSC die SMS an den SGSN weiter. Der SGSN übermittelt die SMS an die MS und sendet eine erfolgreiche Nachrichtenübermittlungsnachricht an den SMS-C.

4.6 Gateway GPRS-Unterstützungsknoten (GGSN)

Der GGSN stellt eine Schnittstelle zum externen IP-Netzwerk mit Paketdatenübertragung bereit. Der GGSN stellt Zugriffsfunktionen für externe Geräte wie ISP-Router und RADIUS-Server bereit, die Sicherheitsfunktionen bereitstellen. Aus der Sicht eines externen IP-Netzwerks fungiert der GGSN als Router für die IP-Adressen aller vom GPRS-Netzwerk versorgten Teilnehmer. Die Weiterleitung von Paketen an den gewünschten SGSN und die Protokollübersetzung werden ebenfalls vom GGSN-Knoten bereitgestellt.

4.7 GGSN-Funktionen

GGSN führt als Teil des GSPR-Netzwerks die folgenden Funktionen aus:

- NetzwerkverbindungIP. GGSN unterstützt Verbindungen zu externen IP-Netzwerken über einen Zugangsserver. Der Zugangsserver verwendet einen RADIUS-Server zur Zuweisung dynamischer IP-Adressen.

- Gewährleistung der Sicherheit der Datenübertragung über das ProtokollIP. Diese Funktion gewährleistet eine sichere Übertragung zwischen SGSN und GGSN (Gi-Schnittstelle). Diese Funktion ist erforderlich, wenn GPRS-Teilnehmer über ihr eigenes Firmennetzwerk (VPN) verbunden werden. Es verbessert auch die Sicherheit des Verkehrsmanagements zwischen GPRS-Knoten und Kontrollsystemen. IP-Sicherheitsfunktionen ermöglichen Ihnen die Verschlüsselung aller übertragenen Daten. Dies schützt vor illegalem Zugriff und bietet Garantien für die Vertraulichkeit der Datenpaketübertragung, die Datenintegrität und die Authentifizierung der Datenquelle. Sicherheitsmechanismen basieren auf Filterung, Authentifizierung und Verschlüsselung auf IP-Ebene. Um eine höhere Sicherheit im IP-Kernnetzwerk zu gewährleisten, ist diese Funktionalität sowohl im SGSN als auch im GGSN (sowie in Gateway-Geräten, die an den Rändern der Netzwerke betrieben werden) in den Router integriert. Diese Lösung verwendet einen Opv4 IPSEC-Authentifizierungsheader mit dem MD5-Algorithmus und eine gekapselte Sicherheitsnutzlast (ESP), die den American Data Cipher Standard Chained Block Cipher (DES-CBC)-Modus verwendet. Das System ist auch bereit, neue Verschlüsselungsalgorithmen einzuführen (z. B. asymmetrisches Authentifizierungsprotokoll mit öffentlichen Schlüsseln usw.).

- Routenführung. Das Routing ist eine Funktion des SGSN.

- Sitzungsverwaltung. Das GGSN unterstützt Sitzungsverwaltungsverfahren (dh Aktivierung, Deaktivierung und Änderung des PDP-Kontexts). Die Sitzungsverwaltung wird im Abschnitt „SGSN-Funktionen“ beschrieben. Sitzungsverwaltung.“

- Unterstützung für Ladefunktionen. Der GGSN generiert außerdem einen CDR für jede bediente MS. Das CDR enthält eine zeitgestempelte Protokolldatei für Sitzungsverwaltungsvorgänge im Falle eines zeitbasierten Abrechnungsmodus und eine Datei basierend auf der Menge der übertragenen Informationen.

4.8 Logische Kanäle

Im GSM-System sind etwa 10 Arten logischer Kanäle definiert. Über diese Kanäle werden unterschiedliche Arten von Informationen übertragen. Beispielsweise wird der Paging-Kanal PCH zum Übertragen der Rufnachricht verwendet, und der Broadcast-Steuerkanal BCCH überträgt Systeminformationen. Für GPRS wurde ein neuer Satz logischer Kanäle definiert. Die meisten von ihnen haben Namen, die den Namen der Kanäle im GSM ähneln und diesen entsprechen. Das Vorhandensein des Buchstabens „P“ im abgekürzten Namen des logischen Kanals, der „Paket“ bedeutet und vor allen anderen Buchstaben steht, weist darauf hin, dass es sich um einen GPRS-Kanal handelt. Beispielsweise wird der Paging-Kanal in GPRS als PPCH – Packet Paging Channel bezeichnet.

Ein neuer logischer Kanal des GPRS-Systems ist der PTCCH-Kanal (Packet Timing Advance Control Channel). Dies ist der TA-Zeitverzögerungsbenachrichtigungskanal und wird zum Anpassen dieses Parameters benötigt. Im GSM-System werden Informationen zu diesem Parameter auf dem SACCH-Kanal übertragen.

Zur Unterstützung von GPRS können Leitungsgruppen für paketvermittelte (PS) Verbindungen zugewiesen werden. Die Kanäle, die GPRS zugewiesen sind, um den von der Circuit Switched Domain (CSD) ausgehenden Datenverkehr zu bedienen, werden als PDCHs bezeichnet. Diese PDCHs gehören zu einer paketvermittelten Domäne (PSD). Für die PDCH-Zuweisung werden eine Multi-Slot-Rahmenstruktur und ein TCH verwendet, der PS unterstützen kann.

In einer Zelle existieren PDCHs neben Verkehrsbereitstellungskanälen für den CS. Die Paketübertragungssteuereinheit PCU ist für die Zuweisung von PDCHs verantwortlich.

Bei PSD können sich mehrere PS-Verbindungen denselben PDCH teilen. Eine PS-Verbindung ist als temporärer Blockfluss (TBF) definiert, der sowohl in Uplink- als auch in Downlink-Richtung übertragen wird. Die MS kann gleichzeitig über zwei TBFs verfügen, von denen einer in der Uplink-Richtung und der andere in der Downlink-Richtung verwendet wird.

Bei der Zuweisung eines TBF werden ein oder mehrere PDCHs für die MS reserviert. PDCHs befinden sich in einer Reihe von PDCHs, die PSETs genannt werden, und nur ein PDCH im selben PSET kann für eine MS verwendet werden. Bevor ein Kanal reserviert wird, muss das System sicherstellen, dass das PSD einen oder mehrere enthält kostenlose Kanäle PDCH.

4.9 Zuordnung der Kanäle im GPRS-System

Der PBCCH-Kanal ist wie der BCCH-Kanal in GSM ein Broadcast-Steuerkanal und wird nur im Paketdaten-Informationssystem verwendet. Wenn der Betreiber im System keine PBCCH-Kanäle zuweist, Informationssystem Die Paketdatenübertragung nutzt für ihre Zwecke den BCCH-Kanal.

Dieser Kanal besteht aus logischen Kanälen, die für die allgemeine Steuersignalisierung verwendet werden, die für die Paketdatenübertragung erforderlich ist.

Dieser Paging-Kanal wird nur in der Downlink-Richtung verwendet. Es wird verwendet, um das Rufsignal vor der Übertragung von Paketen an die MS zu übertragen. PPCH kann in einer Gruppe von Paging-Kanälen sowohl für den paketvermittelten Modus als auch für den leitungsvermittelten Modus verwendet werden. Die Nutzung des PPCH-Kanals für den leitungsvermittelten Modus ist nur für GPRS-Endgeräte der Klassen A und B in einem Netzwerk mit Betriebsart I möglich.

PRACH – Packet Random Access Channel, wird nur in der Uplink-Richtung verwendet. PRACH wird von der MS verwendet, um die Übertragung von Daten oder Signalen in der Uplink-Richtung zu initiieren.

PAGCH – Packet Access Grant Channel wird nur in der Downlink-Richtung während der Verbindungsaufbauphase verwendet, um Informationen zur Ressourcenzuweisung zu übermitteln. Wird an MS gesendet, bevor die Paketübertragung beginnt.

PNCH – Packet Notification Channel wird nur in der Downlink-Richtung verwendet. Dieser Kanal wird verwendet, um vor der Übertragung des PTM-M-Pakets eine PTM-M-Benachrichtigung (Point-to-Multipoin – Multicast) an die MS-Gruppe zu übertragen. Zur Überwachung des PNCH-Kanals muss der DRX-Modus zugewiesen werden. DRX-Dienste sind für GPRS Phase 1 nicht spezifiziert.

PACCH – Packet Associated Control Channel überträgt Signalisierungsinformationen, die einer bestimmten MS zugeordnet sind. Zu den Signalisierungsinformationen gehören beispielsweise Bestätigungen und Informationen zur Leistungsausgangssteuerung des Endgeräts. PACCH überträgt auch Nachrichten zur Ressourcenzuweisung oder -neuzuweisung. Dieser Kanal teilt Ressourcen mit den PDTCHs, die einer bestimmten MS zugewiesen sind. Darüber hinaus kann über diesen Kanal eine Paging-Nachricht an die MS im leitungsvermittelten Verbindungszustand gesendet werden, die angibt, dass die MS im Paketmodus aktiv ist.

PTCCH/U – Packet Timing Advance Control Channel wird nur in der Uplink-Richtung verwendet. Dieser Kanal wird zur Übertragung eines Direktzugriffspakets verwendet, um die Zeitverzögerung einer MS im Paketmodus abzuschätzen.

PTCCH/D – Packet Timing Advance Control Channel wird nur in der Downlink-Richtung verwendet. Dieser Kanal wird verwendet, um Informationen zur Aktualisierung des Zeitverzögerungswerts für mehrere MS zu übertragen. Ein PTCCH/D wird mit mehreren PTCCH/Us geteilt.

Über diesen Kanal werden Datenpakete übertragen. Wenn das System im PTM-M-Modus arbeitet, wird es vorübergehend einem MS aus der Gruppe zugewiesen. Wenn das System im Multi-Slot-Modus arbeitet, kann eine MS mehrere PDTCHs parallel für eine Paketübertragungssitzung verwenden. Alle Verkehrskanäle zur Paketübertragung sind bidirektional, wobei zwischen PDTCH/U für die Uplink-Übertragungsrichtung und PDTCH/D für die Downlink-Übertragungsrichtung unterschieden wird.

Kapitel 5 – Switching-System

Einführung

Das Mobilfunkvermittlungssystem ist in Abb. dargestellt. 5.1

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5.2. Mobile Switching Center/Visiting Register (MSC/VLR)

5.2.1 MSC-Funktionen

MSC ist der Hauptknoten im GSM-System. Dieser Knoten steuert alle Funktionen zur Bedienung eingehender und ausgehender Anrufe zwischen MSs. Die Hauptfunktionen dieses Knotens sind:

IN DER DISZIPLIN „DIGITALE SCHALTSYSTEME UND IHRE SOFTWARE“.”

Literatur:

1. „Automatisches Schalten“, hrsg. O. N. Ivanova, 1988

2. M.A. Barkun. „Digitale Telefonanlage“, 1990

3. G. V. Melik-Shakhnazarova et al. „ATS MT-20/25“, 1988

4. R.A.Avakov et al. „Ausländische elektronische digitale Vermittlungssysteme“, 1988.

5. V.D. Safronov et al. „Ausländische elektronische digitale Vermittlungssysteme“, Teil 2, 1989

6. A.G. Popova et al. „Ausländische automatische Schaltsysteme“, 1991

7. V.G.Bosenko „Digital ATSE-200“, 1989

8. A.G. Popova „Digitale Vermittlungssysteme mit verteilter Steuerung“, Teile 1 und 2, 1992

9. O. N. Ivanova „ATSE-200“, 1988

10. M.F.Lutov et al. „Quasielektronische und elektronische automatische Telefonzentralen“, 1988

11. Alcatel-Bell „System 12 Study Guide“, 1994

Kursabschnitte:

1. Prinzipien des digitalen Schaltens.
2. Bau digitaler Schaltfelder.
3. Bau von Verbindungslinienschnittstellen.
4. Abonnentenzugang.
5. Alarmsysteme CSK.
6. Prinzipien der USC-Konstruktion.
7. USC-Software.
8. Blockdiagramme und technische Eigenschaften verschiedener CSKs.

Ziel dieser Lehrveranstaltung ist es, den Studierenden der MES-Fakultät den aktuellen Stand und die Perspektiven der Entwicklung digitaler Vermittlungssysteme näher zu bringen. Erläutern Sie die allgemeine Struktur digitaler Vermittlungssysteme (DSS) sowie die Aussichten für die Implementierung von DSS. Geben Sie vergleichende Eigenschaften und Parameter von Vermittlungssystemen an, die in Telekommunikationsnetzen implementiert sind. Machen Sie sich mit den Prinzipien der zeitlichen und räumlichen Vermittlung digitaler Kanäle und deren technischer Umsetzung in digitalen Vermittlungsfeldern vertraut. Geben Sie die Konzepte von Teilnehmer- und Trunk-Schnittstellen an. Erklären Sie deren Funktionen und Designmerkmale im CSK. Erläutern Sie die Besonderheiten beim Aufbau von Steuergeräten für das CSK und erläutern Sie den Aufbau und die Funktionen der Software. Erläutern Sie die Prinzipien der Organisation des Betriebs und der Wartung moderner Telekommunikationssysteme.

Derzeit werden viele im Ausland hergestellte digitale Vermittlungssysteme gekauft; man muss sie verstehen können. Sie haben keine Zeit, Literatur für die Vorlesung zu veröffentlichen, daher liegt der Schwerpunkt auf der Vorlesung. Zu einigen Themen wurden in der KKW-Abteilung Schulungsprogramme entwickelt. Die Lehrbücher von Ivanova, Barkun, Lutov sind dargelegt allgemeine Probleme Bau des CSK. Der Rest der Literatur ist systemspezifisch

CSK- Hybrid-PBX-Anlagen, die in beliebiger Kapazität eingesetzt werden können. Digitale Vermittlungssysteme wurden erstmals um 1975 in Frankreich entwickelt und produziert. Der erste CSK ist MT20/25. In Russland wurde dieses System von der Ufa-Telefonanlage hergestellt und wird derzeit nur in städtischen Telefonnetzen verwendet.

Kurzer Überblick über digitale Vermittlungssysteme in Russland

Quantum- elektronische automatische Telefonzentrale, hergestellt von der Telefonanlage Belgorod und der VEF-Anlage Riga. Das Kvant-SIS-System wurde entwickelt, um einen Referenz- und Informationsdienst zu organisieren. Das EuroQuant-System ist für städtische Telefonnetze konzipiert, die maximale Kapazität beträgt 8000 Nummern.

Alle im Ausland gekauften PBX-Anlagen müssen für die Konformität mit russischen Telefonnetzen zertifiziert sein. Die Zertifizierung erfolgt durch LONIIS.

DX-200- Das System wurde von der finnischen Firma NOKIA entwickelt und hergestellt. Es wird seit Anfang der 80er Jahre nach Russland geliefert. Die ersten automatischen Telefonzentralen des DX-200-Systems wurden in St. Petersburg installiert. Für Russland wurde es ausgearbeitet eine neue Version PBX unter Berücksichtigung des Aufbaus russischer Netze. Wird auf GTS und STS verwendet (als USP). In Russland wurden ziemlich viele solcher Systeme gekauft. In Nowosibirsk gibt es eine automatische Telefonzentrale 11/15 des DX-200-Systems mit einer Kapazität von 25.000 Nummern

ATSC-90- so heißt der DX-200, der in St. Petersburg montiert wird, die Komponenten dafür werden aus Finnland geliefert. ATTS-90 werden in die Region Leningrad und Karelien geliefert

S-12- Hybrid-PBX mit verteilter Steuerung. Dies ist ein System der 4. Generation. Um das System zur Serienproduktion zu bringen, waren Kosten von rund 1 Milliarde Dollar erforderlich. Daher beteiligten sich 5 Länder an der Entwicklung der Station: Belgien, Deutschland, Spanien, Italien, Frankreich. Daher verfügt das System 12 über unterschiedliche Fertigungsstätten. Beispielsweise wird System 12 von Alcatel-Bell aus Belgien nach Russland und aus Deutschland nach Kasachstan geliefert. 1991 wurde in St. Petersburg ein Joint Venture gegründet, das Kabelprodukte für alle Produktionsstätten von System 12 (in Russland und im Ausland) herstellt. In Russland wurden 3 Servicezentren für die Wartung des Systems 12 eingerichtet: in Moskau, St. Petersburg, Nowosibirsk. Darüber hinaus gibt es in Moskau ein Zentrum zum Studium des Systems 12. Die Mindestkapazität des Systems 12 beträgt 128 Zahlen, die Höchstkapazität beträgt 100.000 Zahlen in der 5. Version, 200.000 Zahlen in der 7. Version. System 12 ist von LONIIS für den Einsatz auf GTS, AMTS, UAK, STS zertifiziert

EWSD- hergestellt von Siemens, Deutschland. Zertifiziert für den Einsatz auf GTS und ATS. Das Ministerium für Kommunikation empfahl, in allen Städten entlang der Transsibirischen Eisenbahn (von Wladiwostok bis Tscheljabinsk) den Wiederaufbau automatischer Telefonzentralen auf Basis von EWSD mit Zugang zum internationalen Netz durchzuführen. EWSD hat maximale Kapazität bis zu 250.000 Nummern und zentrale Verwaltung. In Ischewsk wurde das Joint Venture „Izhtel“ gegründet, um EWSD auf dem russischen Markt zu produzieren. Das EWSD-Wartungsservicezentrum befindet sich in Nowosibirsk.

AX-10- entwickelt von Ericsson (Schweden). Vor einigen Jahren wurde in Jugoslawien ein Joint Venture mit der Firma Nikola-Tesla zur Produktion von AXE-10 gegründet. Die Lieferungen nach Russland erfolgen hauptsächlich von Nikola-Tesla. Die maximale Kapazität des Systems beträgt 200.000 Nummern. Das System ist für AMTS, UAK, GTS, STS zertifiziert

MD-110 - Kapazität 20-20000 Nummern. Firma Nikola-Tesla. Für ein Abteilungsnetzwerk als UPBX gekauft

5ESS(AT&T-Unternehmen). Hergestellt in den USA. Amerikanische Unternehmen begannen erst vor kurzem, etwa 1994, den russischen Markt zu erschließen. Die erste automatische Telefonzentrale vom Typ 5 ESS wurde in Moskau im Bezirk Tuschinski ausgeliefert. Die maximale Kapazität des Systems beträgt 350.000 Nummern. Eine solche Station reicht für das bestehende GTS Nowosibirsk aus. Diese Telefonanlage ist sehr teuer. Zertifiziert für die Arbeit an GTS, AMTS, UAK. In China wurde ein Joint Venture gegründet.

TDX- Samsung-Unternehmen, Südkorea. Die maximale Kapazität beträgt 100.000 Nummern. Die Anlagen werden nach Fernost geliefert. TDX ist für GTS zertifiziert.

SI-2000 – Kapazität 20 – 10.000 Nummern. Zur Produktion dieser Stationen wurde in Jekaterinburg ein Joint Venture mit dem jugoslawischen Unternehmen Iskra (Slowenien) gegründet. Die Teile werden in Slowenien produziert und die Montage erfolgt in Jekaterinburg. Wird für STS und UTS verwendet. Vorteil – es kann auf allen Arten von Verbindungsleitungen (wie Kvant) verwendet werden.

UT-100- in Italien gekauft. Kapazität bis zu 100.000 Nummern. In ganz Russland vertrieben. Produziert von Italtel.

ATS-CA (S-32) Sehr gute inländische automatische Telefonzentrale, entwickelt von TsNIIS. Sorgt für die Einbeziehung ausschließlich digitaler Teilnehmeranschlüsse, d.h. Dem Abonnenten wird ein digitaler Stream mit 32 kb/s geliefert. Das ATS wurde entwickelt, es gibt einen Probebetrieb, es wurde jedoch noch nicht in Produktion genommen. Derzeit ist die Elementbasis dieser Station bereits veraltet.

Alle PBX-Anlagen der 4. Generation zielen auch auf den Aufbau von Mobilfunknetzen ab.

Alle genannten Telefonvermittlungsstellen (außer MT-20/25) sind auf dienstintegrierte digitale Netze (ISDN) mit schmalbandigem Digitalstrom ausgerichtet.

ISDN – TsSIO-U-Schmalbandsysteme mit Informationsübertragungsgeschwindigkeiten von 64–2048 kb/s. Anlagen mit ISDN sind in der Bevölkerung nicht gefragt, weil... Erlauben Sie nur das Umschalten von Telefonkanälen. Neben der Telefonkommunikation kann der Teilnehmer auch über andere Kommunikationsarten verfügen: Fernsehen, Mobilfunk, Funk usw.

BSDN - TsSIO-Sh-Breitbandsysteme. Der Teilnehmer erhält einen digitalen Stream mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 150-600 Mbit/s. Für solche Signale sind alle oben genannten Systeme nicht geeignet, weil Solche digitalen Streams erfordern eine optische Vermittlung, und das ist eine Frage der Zukunft.

In Nowosibirsk, in Akademgorodok, wird ein experimentelles BSDN gebaut und ein auf Glasfaserleitungen basierendes Transportnetz zur Nutzung von BSDN aufgebaut. Das Breitband-Signalvermittlungssystem ist sehr teuer: Es erfordert 5 bis 6 Milliarden Dollar, um es zur Serienproduktion zu bringen. BSDN sind Switch-Knoten der 5. Generation.

Knapp technische Informationüber CSK sind in Tabelle 1.1 angegeben.

Tabelle 1.1–Technische Eigenschaften digitaler Vermittlungssysteme

Verallgemeinertes Blockdiagramm eines digitalen Vermittlungssystems

Abbildung 1.1 – Verallgemeinertes Blockdiagramm des CSK

K – Nabe

OP AL - Ausrüstung zum Anschluss von Teilnehmeranschlüssen

OP SL - Ausrüstung zum Anschluss von Fernleitungen

AAL – analoger Teilnehmeranschluss

DSL – digitaler Teilnehmeranschluss

ASL – analoge Amtsleitung

DSL – digitaler Amtsanschluss

TsKP - digitales Schaltfeld

OTS - Tonsignalausrüstung

OSI - Alarmausrüstung

CS – Kontrollsystem

UVV – Ein-/Ausgabegeräte

Zweck:

OP AL – dient der Koordination von AAL und DSL mit dem digitalen Vermittlungsbereich. Beinhaltet Teilnehmerschnittstellen und Geräte zur Umwandlung analoger Signale in PCM-Signale. Die Anzahl der OP AL hängt von der Kapazität der Telefonzentrale ab. Die Mindestanzahl der Teilnehmeranschlüsse in OP AL beträgt 64.

SL OP wird verwendet, um ASL und DSL mit dem digitalen Vermittlungsbereich zu koordinieren. Dabei ist zu beachten, dass der DSL- und der PCM-Weg ein und derselbe sind. OP CO umfasst Trunk-Schnittstellen und Geräte zur Umwandlung analoger Signale in PCM-Signale. Die Mindestanzahl von ASLs im SL OP beträgt 32 (d. h. 1 PCM-Pfad). Nicht alle TK-Anlagen verfügen über Geräte zum Anschluss von ASL. Im Ausland gibt es solche Leitungen nicht, weil... Es ist sehr schwierig, das ASL OP mit der DATS-Ausrüstung zu koordinieren.

OSI – wird zur Organisation der Signalisierung innerhalb der PBX-Anlage und der Kommunikation zwischen Stationen verwendet. Das OSI ermöglicht den Empfang und die Übertragung aller linearen Signale, Steuersignale und Interprozessor-Kommunikationssignale.

ITS - Informationssignale erzeugen und an den Teilnehmer senden - Rufannahme, Besetzt, Rufsteuerung.

USA – führt alle Anrufbearbeitungsprozesse durch und technischer Betrieb ATS. Bietet Überwachung der Leistung der automatischen Telefonzentrale und aller technischen Betriebsmodi.

UVVs sind Videoterminals und Drucker zur Durchführung aller technischen Betriebsabläufe.

TsKP (OK) – wird zum Umschalten aller im TsKP enthaltenen temporären Kanäle verwendet. Alle TK-Anlagen sind über PCM-Strecken (PCM-Leitungen) mit der zentralen Kommunikationszentrale verbunden. Die primäre Gruppe des PCM-Pfads besteht unabhängig vom Übertragungssystem aus 30/32 Zeitkanälen. Kanal 0 dient der Übertragung von Synchronisationssignalen, Kanal 16 dient der Übertragung von Signalisierungsinformationen, die Kanäle 1-15, 17-31 sind Konversationskanäle.

K – wird verwendet, um entfernte Teilnehmer mit dem CSK zu verbinden. Dies ist Teil der CSK-Ausrüstung und wird an einem Ort platziert, an dem sich die Abonnenten konzentrieren.

Merkmale des Aufbaus digitaler Vermittlungssysteme

1. Verwendung der Zeitteilung von Kanälen und der Zeitumschaltung von Kanälen beim Aufbau eines digitalen Schaltfeldes. Jedes Signal durch das Schaltfeld eines digitalen Vermittlungssystems wird in digitaler Form übertragen.

2. Verwendung von Standardkanälen, deren Parameter normalisiert sind:

Sprachkanal mit einem effektiv übertragenen Frequenzband von 0,3-3,4 kHz

Primär digitaler Kanal mit einer Informationsübertragungsrate von 64 kB/s

3. Anbindung digitaler Teilnehmeranschlüsse ohne zusätzliche Konverter an die TK-Anlage. Die Konvertierung erfolgt in der Teilnehmerinstallation, bei der es sich um ein beliebiges Gerät handeln kann.

4. Nutzung von Empfangswegen und Sendewegen beim Verbindungsaufbau. Die Empfangs- und Sendepfade sind getrennt, sodass jede Verbindung zwei Zeitkanäle verwendet.

5. Verwendung von Signalgeräten zum Empfangen und Senden von Signalen über Kanal 16 und Sprachkanäle. CCITT empfohlen von USC Nr. 7.

6. Der Einsatz von Konzentratoren, die die Kosten des Teilnehmernetzes deutlich senken können, weil Die Kosten des Hubs + die Kosten der Übertragungssysteme sind viel geringer als die Kosten des Teilnehmernetzwerks. (Nachteil: Alle Verbindungen eines Hubs werden über das zentrale Kommunikationszentrum der Kern-PBX hergestellt).

Abbildung 1.2 – Anschließen von Konzentratoren an den CSK

Vorteile von CSK:

1. Deutliche Reduzierung der Kosten linearer Strukturen durch Reduzierung der Kosten des Teilnehmernetzwerks bei Verwendung von Hubs.

2. Reduzierung der Kosten für Produktion, Installation und Betrieb des CSK aufgrund der Verwendung einer fortschrittlicheren Elementbasis, aufgrund der einfachen Installation, aufgrund einer Reduzierung des Wartungspersonals, einer hohen Automatisierung der Wartungsarbeiten am zentralen Steuerungssystem, aufgrund der hohen Zuverlässigkeit des Zentralbetriebs die Regelanlage.

Tabelle 1.2

	Produktion	Installation	Ausbeutung
ATSKU
ATSCE	30 - 40	40 - 50	10 - 20
ATSC	20 - 30	10 - 20	5 - 10

3. Reduzierung der Produktionsfläche für CSK-Geräte. Zur Unterbringung der Anlagen ist aufgrund der geringeren Abmessungen eine Produktionsfläche erforderlich, die 4-6 mal kleiner ist als bei mechanischen Anlagen.

4. Nutzung technischer Betriebszentralen von Zentralheizungsanlagen Damit können Sie Wartungsarbeiten an mehreren digitalen Telefonzentralen aus der Ferne verwalten und den Betrieb mehrerer Telefonzentralen von einer Zentrale aus überwachen. In diesem Fall ist keine zusätzliche Ausrüstung erforderlich, die gesamte Steuerung erfolgt über Software.

5. Vollständige Automatisierung der Gerätebetriebssteuerung.

6. Reduzierung des Metallverbrauchs von CSK-Strukturen.

7. Verbesserung der Übertragungs- und Schaltqualität.

8. Erhöhung der Anzahl der VAS für Benutzer.

Nachteile von CATS:

1. Hohe Energiekosten: 1,2 – 3 Watt pro Ausgang (nicht weniger als bei analogen TK-Anlagen). Dies lässt sich dadurch erklären, dass die Steuergeräte bei mechanischen TK-Anlagen nur dann arbeiten, wenn ein Anruf erfolgt, während sie bei digitalen TK-Anlagen kontinuierlich arbeiten.