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[4] Nu P 02 1 [4] Nu P 02 1 Document Transcript

  • Merkmale und Eigenschaften von Nachrichtennetzen Kapitel 2.1 Netze und Protokolle Dr.-Ing. J. Steuer Institut für Kommunikationstechnik www.ikt.uni-hannover.de
  • Topologie der Nachrichtennetze Funktionen: Teilnehmeranschlussnetz: Netz TV Programm- Netz TV anbieter Verteilnetz: TV Netz Netz Verbindungsnetz: Netz (2) Nachrichten- und Rechnernetze werden sowohl geographisch als auch logisch in unterschiedliche Strukturen abgebildet. Merke: Die geographische Struktur entspricht nicht immer der logischen Das Teilnehmeranschlussnetz im ISDN ist, wie im analogen POTS, ein Netz mit physikalischer Sternstruktur. Das POTS enthielt nur in Ausnahmefällen automatisierte Schalteinrichtungen im Anschlussnetz. Der Grund war in der Vergangenheit in der niedrigen Ausfallsicherheit der automatisierten Schalteinrichtungen zu suchen. Es gab nahezu keine unbemannt betriebenen Schalteinrichtungen (Vermittlungsstellen). Erst neuere Technologien mit Fernbedienungen und Fernwartungen lassen den kostengünstigen Einsatz unbemannter Stationen zu. Damit werden auch elektronische Einrichtungen im Anschlussnetz möglich. Ein markantes Beispiel hierfür ist das GSM-Mobilfunknetz, in dem wertmäßig mehr elektronische Einrichtungen im Vorfeld der Vermittlungsstellen installiert sind, als in den Vermittlungsstellen selbst. Kennzeichen der Anschlussnetze ist, daß für jeden Teilnehmer ein bidirektionaler Kanal individuell bis zum Netzeingang geschaltet ist. In Fernmeldenetzen (Telefon) sind die Hin- und Rückkanäle mit der gleichen Bitrate (64Kbit/s) durchgeschaltet. In Datennetzen können unterschiedliche Übertragungsraten für Hin- und Rückweg (up- and down-link) geschaltet sein. Im Verteilnetz wird lediglich unidirektional gearbeitet. Ein typischer Vertreter ist das TV-Verteilnetz mittels Satellit oder auch mittels Koaxialleitung (CATV, Cable-TV) . Die Entwicklung des Internets mit seiner Suche nach breitbandigen Anschlussnetzen könnte zukünftig dazu führen, daß das CATV.Netz auch bidirektional betrieben wird und damit seine Verteilstruktur verliert. Es wird sich dann zum logischen Sternnetz entwickeln. Physikalisch kann es durchaus seine Baumstruktur beibehalten. Verbindungsnetze zeichnen sich durch ihre Vermaschung aus. Sie Verbinden Netze miteinander, oder Vermittlungsstellen, auch Cross-Connecte inerhalb eines Netzes.
  • Vermittlung der Nachrichtenkanäle zentral gesteuerter Kanalzugriff: einfache Ressourcenzuweisung einfache Ressourcenzuweisung durch die zentrale Vermittlungs- durch die zentrale Vermittlungs- technik, schwieriger zu reali- Switch technik, schwieriger zu reali- ISDN* sierende Ausfallsicherheit sierende Ausfallsicherheit Verlauf von Nachrichtenverbindungen stets über einen Netzknoten dezentral gesteuerter Kanalzugriff: schwierige Ressourcenzuweisung schwierige Ressourcenzuweisung durch die dezentrale Vermittlungs- durch die dezentrale Vermittlungs- technik, leichter zu realisierende technik, leichter zu realisierende Ausfallsicherheit Ausfallsicherheit Nachrichtenverbindung ohne Benutzung eines Netzknotens möglich * Auch POTS (Plain Old Telephony Service) (3) Neben der Vermittlungsfunktion wird auf dieser Folie noch eine weitere Netzstruktur dargestellt, nämlich das Liniennetz. Das Liniennetz wird als Spezialnetz bei Verkehrsbetrieben und Energieversorgern für die Sprachkommunikation eingesetzt. Im Rechnerbereich wurde die am weitesten verbreitete LAN- Technologie (Local Area Network), das Ethernet als Liniennetz aufgebaut. Im Zuge der Erhöhung der Rechengeschwindigkeit auf LAN´s wird wieder auf eine Sternstruktur umgestellt (z.B. beim 100Mbit/s- Ethernet). Dennoch hat der dezentrale Zugriff auf gemeinsame Ressourcen weiterhin große Bedeutung, und zwar in den neuen Mobilfunknetzen. Diese Netze arbeiten mit Broadcastkanälen in der Phase der Teilnehmersuche bei ankommenden Gesprächen und für den von der Mobilstation abgehenden Verkehr in der ersten Phase des Verbindungsaufbaues. Dieser Broadcastbetrieb hat vergleichbare Eigenschaften, wie die im Mehrfachzugriff betriebenen LAN´s. Die zentrale Vermittlung hat einen einfachen Medienzugriff, da ein Kanal, auf den geschaltet werden soll immer exklusiv für die Kommunikationsaufgabe zur Verfügung steht. Durch die Konzentration der Vermittlungsfunktion an einer Stelle von bis zu 100000Teilnehmern (Tln) sind gegebenenfalls besondere Vorkehrungen für die Erhöhung der Ausfallsicherheit zu leisten. Die dezentrale Vermittlungstechnik kann mit einer geringeren Ausfallsicherheit arbeiten, da im minimalen Fall nur ein Endgerät an der Vermittlungsfunktion beteiligt ist. Die Schwierigkeit, die hier vorliegt, ist in der Steuerung des Kanalzugriffes zu suchen. Aufgrund der unkoordinierten Verteilung der Vermittlungsfunktion ist der Vermittlungseinrichtung nicht bekannt, ob die Kanäle im Übertragungsmedium frei sind. Vor dem Kanalzugriff muß also festgestellt werden, ob der Kanal frei ist.Die hierfür eingesetzten Protokolle können konfliktfrei oder konfliktbehaftet sein. Wird der Konflikt akzeptiert muß das Protokoll den Konflikt für den Teilnehmer unmerkbar gestalten.
  • principles of connection fixed transmission rate variable transmission rate simplicity of switching complexity of switching circuit multirate cell relay frame packet switching circuit (ATM) relay , switching, switching fixed packet variable variable length packet- packet- length length EWS-D time S12, ATM netw. MAN, time time PABX VK-Netz ATM-LAN WAN Datex-P circuit switched, packet switched, connection connection oriented oriented or connection less (4) Regarding the interconnection of communication channels it is necessary to view the problem in a number of dimensions. We can differentiate in the complexity of the switching process, the variation of transmission rates, the type of switching (circuit switched and packet switched), length of the packets, the type of channel access (space-, time,- frequency- and code-division) the type of connection (connection oriented, connection less) the location of switching functions (centralized, decentralized)
  • Demo der Sequenzveränderung in Paketnetzen (5)
  • functions of communication networks Destination B user info switch switch signalling switch Source A router switch router OAM transmitting switching, routing router billing switch switch switch (6) Basic functions of the network are: transmitting all types of information (user info, signaling, OAM, billing,...) switching or routing of all types of information (switching and routing are handled as synonym here). The differences are handled later. The signaling information is used to control the information flow. Signaling information is e.g. the off/on-hook information of the telephone, the dial information of the destination address, but also the information on the called party number to be displayed at the A- party. The user information is the content which shall be transmitted from source A to destination B. Billing information is created by the switches or routers (in data networks also from Radius Servers at the location of the point of presence, the access point to the internet). OAM-information is provided to operators and generated by operators in so called OAM centers (Operation, Administration and Maintenance)
  • Adressierungsverfahren (1) In Sprachnetzen längenbegrenzte numerische Adresse max.12 (15) stellige Rufnummer international, ohne Verkehrsausscheidungsziffer 1 bis 3 stellige Landeskennzahl in Deutschland: 2 bis 5 stellige Ortsnetzkennzahl 3 bis 8 stellige Teilnehmernummer Nebenstellennummer ist in die Teilnehmernummer integriert (Regelrufnummernblock, erweiterter Rufnummernblock) mit ISDN Erweiterung auf 14 Stellen Im Internet als Datennetzrepräsentant: Adresse numerisch mit konstanter Länge mnemonische Adressen mit Domain Name Service zur automatisierten Umsetzung auf die numerische Adresse (7) Die maximale Länge von Rufnummern wird in der ITU-T Empfehlung E.164 festgelegt. Seit dem 31.12.96 ist die Rufnummer auf 12 Ziffern beschränkt. Danach sind längere Rufnummern mit 15 Ziffern zulässig. Deutschland hat die Landeskennzahl 49, so daß zukünftig noch 13 Ziffern für die nationale Nummernvergabe verbleiben. Da die Ziffer 3 eventuell als Europa-kennzahl erwogen wird, wären dann nur 12 Ziffern verfügbar. Voraussichtlich werden sich zukünftig Dienstekennzahlen zum de facto Standard entwickeln: 700 Personal Numbering 800 Frephone Dienste 900 Premium-rate Dienste In der BRD ist in den Festnetzen auf Nummernportabilität innerhalb einer Region zwischen mehrern Netzbetreibern zu achten. Gedanken zu Rufnummernlängen: einheitliche Rufnummernlängen einfache Rufnummernumwertungen unbelegte Rufnummern unbegrenzte Länge der Adresse real nicht vorhanden, jedoch große Variabilität in Datennetzen in Fernsprechnetzen wird virtuell unbeschränkte Adresse möglich, wenn die end-to-end Signalisierung eingeführt ist
  • Adressierungsverfahren (2) offene Nummerierung Der Teilnehmer muß wissen, wo er ist, um zu entscheiden, ob er über Netzwechsel sein Ziel erreicht. Beispiele: Ortsnetzkennzahlen, Landeskennzahlen, TK-Anlagennummern, Mobilfunknetzkennzahlen verdeckte Nummerierung der Teilnehmer wählt immer dieselbe Teilnehmerrufnummer, um seinen Partner zu erreichen, u.z. unabhängig von seinem Aufenthaltsort. Beispiele: TK-Anlagennetze, Deutsche Teilnehmer aus einem deutschen Mobilfunknetz universal number weltweit einheitliche Rufnummer, unabhängig von der Netzanschaltung (Universal Personal Telecommunication UPT) (8) Die Uni hängt z.B. an der Vermittlungsstelle mit der Kennzahl 76. Unabhängig, davon, ob ich mich beim Anruf in die Uni selbst in der Vermittlungsstelle 76 befinde oder in Langenhagen mit der Vermittlungsstellennummer 78, ich wähle immer die Rufnummer 762-0 für die Uni. Die Rufnummer ist also verdeckt, der Anrufer kümmert sich nicht um seinen Standort. Die Fernwahl wird immer als Beispiel für eine offene Numerierung herangezogen. Anm.: Heute ist in den digitalen Netzen möglich vorhanden auch Teilnehmer im selben Ortsnetz mit Vorwahl zu adressieren und dabei dennoch nur den Citytarif zu bezahlen. Diese Situation, dass mit einer offenen oder verdeckten Numerierung gearbeitet wird, taucht in Corporate Networks wieder auf. Ein bundesweites Netz kann mit einer einheitlichen, z.B. 5-stelligen Nummer adressieren werden. Das Netz hat eine verdeckte Numerierung. Bin ich gezwungen, aus Gründen unterschiedlich großer Anlagen (Rufnummernblock), oder weil die Anlagen des neu zusammengeschalteten CN eine Historie mit eignen Rufnummerplänen in die Ehe bringen, dann kann ich offen numerieren. Die Bündel erhalten dann eigene Nummern, die den Teilnehmerrufnummern vorzuwählen sind. Mit der Forderung, der Witte-Kommision, daß ein Teilnehmer beim Betreiberwechsel seine Rufnummer mitnehmern könnn soll, werden wir gezwungen, alle Rufnummern einer IN-Auswertung zuzuführen. Damit fällt dann - in einigen Jahren - die offene Numerierung. Def. Der Witte-Kommision für offene Numerierung: Numerierungssystematik, bei der die Bereichskennzahl und die Teilnehmerrufnummer klar voneinander getrennt sind. Zur Erreichung eines Anschlusses innerhalb des eigenen Bereichs muß nur die Teilnehmerrufnummer gewählt werden. Soll ein Anschluss eines anderen Bereichs erreicht werden, ist das Prefix (0) und die jeweilige Bereichskennzahl der Teilnehmerrufnummer voranzustellen. Deutschland hat ein offenes Numerierungssystem (Fernebene), so daß bie einem Ortsgespräch die Wahl der Teilnehmerrufnummer hinreichend ist und nur bei einem Ferngspräch die Ortsnetzkennzahl mitgewählt werden muß.
  • Rufnummernblöcke bei der DTAG int. Rufnummernlänge ONKZ DwNr EGtNr ONKZ DwNr EGtNr ONKZ DwNr DwNr RNBl ONKZ RNBl ONKZ DwNr RNBl ENBl ONKZ DwNr RNBl ENBl ONKZ DwNr DwNr RNBl ENBl ONKZ RNBl ENBl ENBl ENBl ENBl ENBl zur Zeit kostenfrei nat. Rufnummernlänge mit Kosten verbunden ONKZ Ortsnetzkennzahl DwNr Durchwahlnummer EGtNr Endgeräte Nummer RNBI Regelnummernblock ENBl Erweiterter Nummernblock (9) DTAG Deutsche Telekom AG I.d.R. werden aus zukünftigen Erweiterungsgründen weitere Nummern im Block freigehalten.
  • Nummerierung Zukünftig müssen die Netzbetreiber lokale Rufnummernportabilität gewährleisten (Der Teilnehmer behält seine Rufnummer beim Wechsel des Netzbetreibers). Der Kunde kann per Vorwahl den Netzbetreiber auswählen (bald auch im Ortsnetz) oder über den voreingestellten Netzbetreiber quot;telefonierenquot;. Die Auswahl von Diensten wird möglich. (10)
  • Nationaler Rufnummernplan alte Nutzung Vorwahlen neue Nutzung Ausland OO Ausland Dienste O1 Handvermittlung O1O Netzauswahl Sonderdienste, Ansagen O11 zukünftig ins Ortsnetz verlagert Service 130 O13O zukünftig im Service 800 O15 Netzbetreiber mit geschlossener Benutzergruppe Mobilfunk O16 Mobilfunk C-Netz O161 C-Netz Mobilfunk O17 Mobilfunk D1 O171 D1 D2 O172 D2 E1 O177 E1 Service 180 O18O zukünftig O9OO Service 190 O190 zukünftig O9OO Ortsnetzkennzahl O2 Geografische Netze mit ONKz-Struktur Ortsnetzkennzahl O3 Geografische Netze mit ONKz-Struktur Ortsnetzkennzahl O4 Geografische Netze mit ONKz-Struktur Ortsnetzkennzahl O5 Geografische Netze mit ONKz-Struktur O5OO neue Dienste O5O1 neue Dienste Ortsnetzkennzahl O6 Geografische Netze mit ONKz-Struktur O6OO neue Dienste O6O1 neue Dienste Ortsnetzkennzahl O7 Geografische Netze mit ONKz-Struktur O7OO persönliche Rufnummern O7O1 persönliche Rufnummern Ortsnetzkennzahl O8 Geografische Netze mit ONKz-Struktur O8OO Freephone (alt Service 130) O8O1 Freephone (alt Service 130) Ortsnetzkennzahl O9 Geografische Netze mit ONKz-Struktur O9OO Mehrwertdienste, alt Service 180, 190 O9O1 Mehrwertdienste, alt Service 180, 190 (11) Quelle: Neue Nummern braucht das Land (2), Anruf, DeTeWe, Heft 1, 1998
  • Rufnummern für innovative Dienste Nationale Rufnummer, mindestens 11 Stellen Teilnehmerru Dienstean- fnummer Prefix 0 Ziffernfolge bieter- (mindestens 12 Kennung 2-4 5,6 bzw. 7 Stellen Stellen) Teilnehmer- Rufnummernblock zahl 1200 1219 10.000.000 12200 12299 1.000.000 123000 123999 100.000 1240 1299 Reserve Quelle: RegTP Mitteilung 285/2001, AB10/2001 (12)
  • Netzzugangsnummern (Bsp.) Telefongesellschaft Netzkennzahl Sitz ACC Telekommunikation GmbH 01049 Düsseldorf AT&T-Unisource Communication Services (Deutschland) GmbH 01097 Frankfurt CityKom Münster 01025 Münster CityCom Wuppertal Multimedia GmbH 01042 Wuppertal CityLine Telefondienste GmbH 01019 Colt Telecom GmbH 01028 Frankfurt Communikationsnetze Süd-West GmbH & Co KG 01023 Stuttgart debitel Kommunikationstechnik GmbH & Co KG 01018 DeTeMobil Deutsche Telekom MobilNet GmbH 01071 Bonn Deutsche Telekom AG 01033 Bonn 3U Telekommunikation GmbH i. Gr. 01078 Löbau E-Plus Mobilfunk GmbH 01077 Düsseldorf Esprit Telecom Deutschland GmbH 01055 Düsseldorf EWE TEL GmbH 01014 Oldenburg HanseNet Telekommunikation GmbH 01041 ... (13)
  • Adressierung im Internet Mnemonische Adressierung: „Jobmann@ant.uni-hannover.de „@ant.uni-hannover.de“ Umsetzung mit Domain Name Service (DNS) in numerische Adresse „130.75.73.49“ Kennzeichen: flache Hierarchie Nummerierung ist eindeutig, wie die E.164 Nummerierung Aus der Nummer kann nicht auf die geografische oder logische Lage geschlossen werden (14)
  • Übung Ermitteln Sie unter Zuhilfenahme des Internets, was sich hinter dem Begriff „ENUM“ verbirgt (15)
  • Verkehrslenkungsverfahren (1) Aufgaben: Bereitstellen des optimalen Weges bei gegebenem Belegungszustand des Netzes Optimal in Bezug auf Kosten Leitungslänge Übertragungseigenschaften Verlust finden des letzten möglichen Weges quot;Aufwicklungenquot; vermeiden (16)
  • Verkehrslenkungsverfahren (2) Realisierung: Netzübergreifende Verfahren Wegesuche im zentralen oder teilzentralen Netzabbild (beschränkt auf kleine Netze) Wiederholte Aussendung der Zielinfo auf allen sinnvollen Wegen, speichern aller ausgesandten Suchmeldungen, rückwärtiger Verbindungsaufbau auf dem Weg der ersten eintreffenden Meldung Lokale Verfahren Verkehrslenkungstabellen mit alternativen Wegen statische Tabellen im ISDN mit Mehrwegesuche dynamische Tabellen im Internet, beschränkt auf einen aktuellen Weg pro Quellen/Senken-Paar Speichern des bereits durchlaufenen Weges im Protokoll (17)
  • Struktur von Ortsnetzen im ISDN (1) Eine OVST x Mu trator n nze Ko kommend OVST gehend Fernverkehr Abgesetzte VSt Nummerierung: 3 bis 4 stellig Ortsnetzkennzahl: 4 bis 5 stellig Ersatz durch Konzentrator (18)
  • Struktur von Ortsnetzen im ISDN (2) Fernverkehr El-k Fernverkehr, El-g OVST OVST EVST OVST volle Vermaschung (19) El Endvermittlungsleitung (g-gehend; k-kommend) EVST Endvermittlungsstelle
  • Struktur von Ortsnetzen im ISDN (3) Fernverkehr El-k Fernverkehr, El-g OVST OVST EVST Durchgang OVST teilweise Vermaschung (20)
  • Merkmale (1) Kleinste geographische Einheit des Fernsprech-Netzes in Deutschland mindestens eine OVST Kleinste Verzonungseinheit (Orts- und Nahbereich (quot;Citytarifquot;), 25km-Radius) eine Ortsnetzkennzahl verdeckte Nummerierung Abgrenzung nach wirtschaftlichen und strukturellen Gesichtspunkten (historisch) (21) Die Struktur der Orstnetze ist historisch gewachsen. Daher müssen diese Strukturen z.B. von neuen Netzbetreibern nicht übernommen werden, da diese auch mit sehr wenigen Vermittlungsstellen eventuell auskommen. Die mittler Anschlusslänge wird dann allerdings sehr lang. Auch die Dt. Telekom Ag versucht die Anzahl der Vermittlungsstellen zu reduzieren.
  • Merkmale (2) in großen Ortsnetzen mehrere Anschlussbereiche Größe bestimmt durch: Länge der Teilnehmeranschlussleitung < 20 km Zahl der maximalen Teilnehmer pro Vst (600000) BHC (busy hour call attempts) [4.500.000] Verhältnis intern/extern-Verkehr (Verkehr in Erlang [Erl]) (22)
  • Merkmale (3) verdeckte Nummerierung unabhängig von der Lage des abgehenden Anschlusses wird der ankommende Teilnehmer immer unter der gleichen Rufnummer erreicht >> Rufnummern sind eindeutig Ausnahme: Teilnehmer innerhalb von Nebenstellenanlagen (eigene Nummerierungspläne, intern/extern Verkehr) (23)
  • Aufgaben der OVst (1) Herstellen von Verbindungen zwischen Teilnehmern (1,2,n), 0,03 Erl; 1,2 BHCA (Wenigsprecher) 0,17 ERL; 6,8 BHCA (Vielsprecher) zwischen Teilnehmern und Leitungen zwischen Teilnehmern und Sondereinrichtungen zwischen Leitungen (Durchgang) Erzeugen und Speichern der Daten für die Gesprächsabrechnung Abbuchen von Gesprächsgebühren beim Münzer (24)
  • Aufgaben der OVst (2) Verkehrslenkung Teilnehmerspeisung Signalisierungsaufnahme und -abgabe Teilnehmer- und Leitungsüberwachung Ununterbrochene Betriebsbereitschaft Durchschaltung von Notrufen Töne und Hinweise anschalten (25)
  • Anschlussleitungen (1) Leitungen zum Heranführen der Endeinrichtungen (Telefone, Faxgeräte, Modems, Bife's, TK-Anlagen, Rechner..) an die OVST'n Struktur: elektrisch sternförmig geographisch baumförmig Übertragungsmedium: paarige Kabel (1 Paar pro Anschluss) (64Kbit/s...8Mbit/s), ISDN, xDSL Glasfaser ab 2Mbit/s für Primärmultiplexanschlüsse PMXA (30 Kanäle für ISDN zu TK-Anlagen) (26) Bife's Bildfernsprechgeräte
  • Anschlussleitungen (2) Anschlussleitungsnetz bei paarigen Kabeln NLT: Negativ Line Vzk Transmitter NLT oder Repeater HK OVSt EVZ KVZ HVt Nahbereich (27) OVSt Ortsvermittlungsstelle Vzk Verzweigungskabel HVt Hauptverteiler KVZ Kabelverzweiger EVZ Endverzweiger NLT quot;Negative Leitung mit Transistorenquot; NF-Verstärker, der einem Vierpol aus negativen Impedanzen entspricht. (Durchlässig für gleich und Wechselstrom) In bei sehr alten Leitungen sind noch PUPIN-Leitungen vorhanden (Entdämpfung mit Spulen).
  • Bestandteile des Ortsnetzes Ortsvermittlungsstellen (Teilnehmer und Durchgang) Ortsverbindungsleitungen (Kabel, Multiplexer, Leitungendeinrichtungen) Anschlussleitungen mit Verzweigern optische Anschlussleitungen Endstellen oder Netzabschlüsse Vorfeldeinrichtungen (Konzentratoren,..) NLT-Verstärker bei analogen Leitungen Nebenstellenanlagen Prüf- und Verwaltungseinrichtungen (28) NLT Negative Leitung mit Transistoren
  • Ortsverbindungsleitungen Leitungen zwischen OVSt'n teilweise oder volle Vermaschung gemeinsame Führung von OVL'n in Ortsverbindungskabeln (OVK) Druckluftüberwachung Mehrfachausnutzung im Zeitvielfach (2Mbit/s, 8 Mbit/s, 34 Mbit/s, 140/155 Mbit/s) (29)
  • Aufgaben des ISDN- Fernnetzes Verbinden von Leitungen 0,7Erl/Leitung ; 20 BHCA Verkehrslenkung Signalisierung SS No.7, R2 .. Signalisierungsanpassung alte Netzteile mit E&M oder IKZ50 Systeme anderer Länder Auslandsverkehr Verkehr zu anderen Netzen Mobilfunk Dienstnetz Services 130, 180, 190, IN (bzw. 0700, 0800, 0900) (30) R2 Kanal-assoziiertes Zeichengabesystem zwischen analogen Vermittlungsstellen
  • Struktur des digitalen Weitverkehrsnetzes in Deutschland Anzahl: voll vermascht WVSt WVSt Weitnetzebene 23 Regionalnetzebene Letztweg Querweg von <469 BVSt BVSt BVSt BVSt´n <1700 Ortsnetzebene OVSt ON A-Tln B-Tln (31) Kennzahlenwege: Verbindung über alle Stufen der Hierarchieebenen Kennzeichnung auf dem absteigenden Weg durch Teile der Ortsnetzkennzahl Auf dem aufsteigenden Weg automatische Wegewahl Sternnetz in den unteren Netzebenen Maschennetz in den oberen Netzebenen Dimensionierung mit niedrigem Verlust Querwege: direkte Verbindungen im Netz auf der Basis vom Verkehr, ohne Rücksicht auf die Hierarchie verkehrsmäßig hoch ausgelastet Dimensionierung mit hohem Verlust
  • Kennzahlenwege, Querverbindungsleitungen (Prinzipien) Kennzahlen- Kennzahlen- weg für 0511 weg für 0511 Querverbindungs- 5 leitung 5 11 0 Ortsebene zur Vereinfachung fortgelassen (32) Wird der Kennzahlenweg verwendet, entscheidet die Ziffern der Vorwahl, in welchem Knoten der Teilnehmer jeweils mit der nächsten Ziffer landet (z.B. früheres analoges Fernsprechnetz) Zunächst werden die Querwege verwendet, bei Überlauf wird der Kennzahlenweg in die höheren Netzebenen verwendet. International Verkehrsausscheidungsziffer: 00, 09, 01, .. Landeskennziffer: 1 USA, 49 D, 44 UK National Verkehrsausscheidungsziffer: 0, 9, .. 511 Hannover, Ortsnetz am Sitz einer ZVST 421 Bremen, Ortsnetz am Sitz einer HVST 30 Berlin 9126 Eckental s. AB 9 S.5
  • Ebenen interkontinentale Transit VST (CT1) kontinentale Transit-VST(CT2) internationale Kopfvermittlungsstellen (CT3) ZVST/HVST bzw. WVST KVST (33) Internationale Regionen: 1 Nordamerika 2 Afrika 3 Europa 4 Europa 5 Mittel und Südamerika 6 Australien und Ozeanien 7 ehem. UDSSR 8 Mittel und Ostasien 9 Südasien und mittlerer Osten 0 Reserve (China) Netzgestaltung: Hierarchisches Netz 4 Ebenen in D (einschließlich Ortsebene) 5 Ebenen in USA +3 Ebenen international Ebenen: WVST, voll vermascht KVST, teilweise vermascht
  • Ziele der Hierarchiebildung in Telekommunikationsnetzen Argumente contra Hierarchien gleichberechtigte Knoten in hierarchiefreien Netzen (hierarchiefreie Verkehrslenkung) gleichartige Knoten in hierarchiefreien Netzen (gleiche Aufgaben) Argumente pro Hierarchien wirtschaftliche Kanalbündelungen führen zu Hierarchien, Berücksichtigung regionaler Gegebenheiten Begrenzte Rechnerleistungen und Speichergrößen erzwingen die Subnetzbildung (Hierarchie) (34) Öffentliche Fernmeldenetze sind häufig in mehrere Hierarchiestufen gegliedert. Beispielhaft kann das ISDN betrachtet werden. Ein Gegenbeispiel stellen die Mobilfunknetze dar. In den GSM-Netzen gibt es innerhalb des Netzes nur eine Klasse von Mobile Switching Centres (MSC), die voll miteinander vermascht sind. (Die Ausnahme der Gateway-MSC zu anderen Netzen wird im Kapitel 13 NVT1 behandelt.) Daraus leitet sich die Frage ab, aus welchen Gründen der Planungsingenieur eine Hierarchie einführt. Aus Sicht des wirtschaftlichen Netzbetriebes ist ein hierarchiefreies Netz vorzuziehen. Ein hierarchiefreies Netz kann von einer zentralen Stelle aus gesteuert werden, da alle knoten gleiche Funktionen aufweisen. Das Personal für die Administration, Operation und Maintenance (OAM) Aufgaben läßt sich durch Konzentration wirtschaftlicher planen und einsetzen. Nachteilig ist der Verlust des Wissens über lokale Besonderheiten bei dem zentralisierten Personal. Abhilfe kann mit wissensbasierten Systemen geschaffen werden. Aus Sicht der Wegesuche ist ebenfalls ein hierarchiefreies Netz vorzuziehen, da die Aufgabe der Suche nach dem letzten möglichen Weg in einer hierarchiefreien Umgebung prinzipiell einfacher zu gestalten ist. Dem entgegen stehen die verfügbaren Rechnerleistungen, Speichergrößen und Wartungsaufwendungen für die Netzabbilder. Ein weiteres positives Argument für die Hierarchiefreiheit ist die Einheitlichkeit der verwendeten Ressourcen. Jede Ressource muß über die selben Eigenschaften verfügen, damit ist die Logistik zur Bereitstellung vereinfacht. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß sehr große Netze sich nicht immer hierarchiefrei aufbauen lassen. Lange Zeit war der Rechen- und Speicheraufwand für die Verkehrslenkung ein Grund zur Hierarchiebildung. Heute werden große Anstrengungen unternommen auch in großen Netzen zu hierarchiefreien Verkehrslenkungen zu kommen. Technische Grenzen sind nicht der einzige Grund für die Einführung von Hierarchien, auch die intellektuellen Grenzen der Mitarbeiter zwingen oft zur Aufgabenteilung und damit oft zur Hierarchiebildung. Ein sehr gewichtiges Argument für hierarchische Netze sind die Bündelgewinne, die sich aus der Zusammenfassung von kleinen Verkehrsströmen zu großen Verkehrsströmen erzielen lassen.
  • Tarifierung (1) Steuerung der Teilnehmerzahlen Steuerung der Verkehrsströme Gewinnung von Kunden (Wettbewerbsvorteil) Innerhalb eines Netzes richtungsunabhängig zeitabhängig volumenabhängig abhängig von der Art der Kommunikation Fixbeträge (35)
  • Strukturen von lokalen Netzen – strukturierte Verkabelung in der Datenkommunikation (36)
  • Strukturen von Daten-Netzen – Internet, Wissenschaftsnetz Die Struktur des Internets ist nicht, wie bei ISDN, GSM oder anderen öffentlichen Netzen, definiert. Es existieren lediglich feste Strukturen zur Adress- und Namensauflösung. (37) Visualization of Internet traffic and structure is a critical capability in the global evolution of the net. Policy makers and technology specialists need to see what the Internet looks like and what it's doing in order to ensure its continued operation and sustained growth. Mapnet, a Java-based tool developed by the Cooperative Association for Internet Data Analysis (CAIDA), will, for the first time, enable visualization of the IP-level topology and bandwidth the many networks that create the global Internet. The tool also provides information about which networks exchange data (or quot;peerquot;) at which hubs. Previous efforts to visualize network traffic and structure were confined to the NSFNET backbone (now decommissioned), which was only one of the many networks that made up the global Internet. The currently running beta version of Mapnet analyzes and presents information initially acquired from federally funded backbones and from third-party sources such as Boardwatch Magazine. Current information from primary sources is vital to the accuracy of the visualization, so an associated template allows internet service providers to verify, correct or update the information available to Mapnet. Since Mapnet's beta release in early September, CAIDA staff have been contacted by administrators of commercial networks and of research and education networks offering to contribute data or suggesting improvements for the next release of the tool. Mapnet currently operates with some limitations. The veracity of some of the initial information is questionable. Some information (traffic levels, peering details, actual physical links and lines) that would be invaluable for research is not available because Internet providers consider the data proprietary -- or in some cases, restricted -- for reasons of national security. In addition, it is difficult to measure traffic exchanges at ATM notes because of the way asynchronous transfer mode works. http://www.caida.org/ letzter Zugriff: 6.11.00
  • Integration von Sprach- und Datennetzen (38) Hier wird eine Firmenlösung vorgestellt, die sich auf Voice over IP im Intranet beschränkt. Dies ist aufgrund der mangelnden QoS (Quality of Service) -Parameter im allgemeinen Internet Stand der Technik. Im Intranet kann per Dimensionierung dafür gesorgt werden, dass die Mittelwerte und Varianzen der Verzögerungen des Netzes unterhalb zulässiger Grenzwerte bleiben. Gateways stellen die Verbindung ins ISDN her. Gatekeeper liefern die Funktionalität von TK-Analgen und sorgen für Adressauflösungen (die Adressen im Internet und im ISDN sind unterschiedlich). Admission Server für die Zugangskontrolle von Sprachteilnehmern Client: hier Endgerät H.323: ITU recommendation für Endgeräte und Dienste aus dem Bereich der Sprach-, Bild und Datenintegration auf Anwendungsebene IP: Internetprotokoll Least Cost Routing: Suche nach dem kostengünstigsten Weg POP: Point of Presence, Einwahlpunkt für Datenteilnehmer PSTN: Public Switched Telephone Network RADIUS Server für Zugangskontrollen und Gebühren für Datenteilnehmern aus Fremdnetzen Router: Datenvermittlungsstelle Server: Rechner mit Dienstleistungsfunktion
  • Zusatzinfo/Grundwissen Analoges Telefon Institut für Kommunikationstechnik www.ikt.uni-hannover.de
  • Endgerät Aufgaben Wandeln von akustischen in elektrische Signale und umgekehrt Signalisierung zum Netz und zum Benutzer Wecker, Töne, Wahlziffern elektrische Anpassung an die Leitung Aufbau Fernhörer und Mikrofon Wählorgan Wecker Übertrager und Dämpfungsschaltung (40)
  • Grundschaltung des Telefons (41) Nach Siegmund, Bild 2-3 GU: Gabelumschalter GGs: Gehörschutz-Gleichrichter a, b: Adern der Anschlussleitung W: Anschluss eines externen Weckers M: Mikrofon F: Fernhörer Ü: Übertrager nsa: Nummernschalterabschaltekontakt nsi: Nummernschalterimpulskontakt R2,C2: Leitungsnachbildung für die Gabelschaltung S. Siegmund, S. 97-104 oder Jansen; Rötter, Telekommunikationstechnik Fachbildung, S. 178-186
  • Richtungstrennung im Telefon, Gabelschaltung (42) Nach Siegmund, Bild 2-4
  • Wahlimpulserzeugung (43) Aus Siegmund, Bild 2-6
  • Mehrfrequenzwahl Wahlziffern werden durch zwei Frequenzen kodiert 1209 1336 1477 1633 697 1 2 3 A 770 4 5 6 B 852 7 8 9 C 941 * 0 # D Erste Zeile und Spalte: Frequenzen in Hz restliche Felder: kodiertes Zeichen (44)
  • Blockschaltbild elektronisches Telefon (45) Nach Siegmund, Bild 2-13