Transcript Internet-ajan puhelinverkko

HPY Oyj
Keskustekniikka
PUHELINKESKUSTEN
TEKNIIKAN PERUSTEITA
lähinnä lankaverkon suhteen
Helsingin Puhelin Oyj
Ilkka Veuro
käyttöpäällikkö
[email protected]
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Lankapuhelinverkon osat
•
•
•
•
•
•
•
•
•
tilaajakaapelointi
keskuksen liitäntäkortti
keskitin
siirtoyhteys pääkeskukseen
kytkentäkenttä pääkeskuksessa (emokeskus)
siirtoyhteys kauttakulkukeskukseen (transitkeskus)
kytkentäkenttä kauttakulkukeskuksessa
siirtoyhteys ulkomaankeskukseen
kytkentäkenttä ulkomaankeskuksessa
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Tilaajakaapelointi
• kuparijohto, aina kierretty pari; 0,8 mm … 0,4 mm
• keskuksen kortti - talojakamo ! lain mukainen raja ! maa/ilmakaapelit - ristikytkentä keskitintilassa
• max 2000 ohmin tasavirtavastus
• kaapeleita yhdistetään isommiksi katujakamoissa
• kaapeliparien ketjujen hallinnointi (mitkä varatut-kenelle,
vapaat, nimikko, vialla, laajennustarvelaskenta,
ominaisuudet, fyysinen paikka kaduissa, nimeäminen,
minne RK:sta kytketty)
• kaapeleita käytetään myös kiinteille yhteyksille (data/puhe)
ja PCM ja ADSL-siirtoon
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Liitäntätyypit
• analoginen (300..3400 Hz)
• ISDN2B (2x64kbit/s, U-rajapinta, kuparijohdossa
digitaalinen siirto, 230V/50Hz syöttöinen verkkopääte
asiakkaan tiloihin)
• PCM-2M (2048 kbit/s, 30 yhteyttä), suuremmat nopeudet
monistamalla 8/34/..M, vaihteille ja liitännöille muihin
keskuksiin ja keskittimiin
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Verkkorakenne
RK
vastuuraja
keskitin
katujakamo
talojakamo
pääkeskus
RK
keskitin
ulkomaankeskus
kauttakulkukeskus
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Keskusten hierarkia
• liitäntäkeskus: jossa keskittimet eli liittymät
• kauttakulkukeskus: paikallistasolla liitäntäkeskusten
väliselle liikenteelle, ei liittymiä, muutama iso vaihde
• kaukokeskus: telealueiden välinen liikenne,
operaattoreiden välinen liikenne
• ulkomaanliikenteen keskus: muihin maihin
• ! keskusten suuren kapasiteetin vuoksi tasojen määrä
pudonnut ja putoaa vieläkin; jää liitäntäk. ja kauttakulkuk.
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Numerointi
• keskusten ensisijainen tehtävä on johtaa valitun numeron
mukainen puhelu oikealle lähtöyhteydelle seuraavaan
keskukseen ja lopulta liittymään = nro-analyysi => väylä
• kullakin alueella oli oma(t) numerosuuntansa
• esim. 09-325xxxx Mellunmäki & Vartiokylä
• numeroiden paikkasidonnaisuus häviämässä vuosien
kuluessa (vapaanumerointi, numeroiden siirrettävyys)
• nro-pituus vaihtelee 4…8 osaisena (09-verkkoryhmä)
• nro-väylä -analyysi komennoilla asetettu (ei automaattinen)
• Suomeen maatunnuksella 358 ja + eteen (00 yleensä)
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Liikennemitoitus
• liittymän käyttö alle 100 % ympäri vuorokauden
• käyttöasteen yksikkönä Erlang = %o kiireisimmän tunnin
aikana
• pienpuhuja 30 mErl, suurpuhuja 100 mErl
• 100 mErl = 6 minuttia/tunti
• mitoitus eston (varattua) suhteen; noin 2 % kutsuista
• mitoitus kiiretunnin suhteen
• tulevat ja lähtevät puhelut varaavat yhteyden
• keskitinmodulissa esim. 800 liittymää ja 91 yhteyttä ulos
• keskuksessa esim. 40000 liittymää ja 3000 yhteyttä ulos
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Liikennemitoituksen haasteita
• paljon puhuvia liittymiä samalla alueella (esim. Helsingin
keskustan firmat/organisaatio/yhteisöt)
• kiiretunti johtaa suureen yhteystarpeeseen
• myös kutsu varaa yhteyksiä ja käyttää käsittelyresursseja
• nopeat ja keskittyvät ruuhkat tukkivat yhteyksiä
tavallisiltakin puheluilta (äänestykset, ilmoittautumiset,
kilpasoittelut = ”soita_meille_radio-ohjelmaan”)
• vikatilanteiden sallinta liikenteen kärsimättä
• päivävaihtelu, viikkovaihtelu, vuoden aikojen vaihtelu,
liikenteen suuntautuminen eri aikoina
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Väylöitys
•
•
•
•
keskusten välisten yhteyksien joukko
kustakin nro-keskuksesta kuhunkin kauttakulkukeskukseen
yhteyksien määrä selviää liikennemittauksilla
määrää vaihdellaan vaikka kuukausittain, edellyttää myös
fyysisten yhteyksien kytkentöjä (PCM-DDF töitä)
• mitoitus taloudellista noin 200 yhteyden väylistä alkaen
• useimmiten ensisijainen (”suurestoinen”) ja toissijainen
(”pienestoinen”) väylä
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Veloitus
• lähtevästä liikenteestä veloitetaan
• veloitus alkaa vastauksesta; varattuun tai
vastaamattomaan päättyneestä kutsusta ei veloiteta
• veloituksen lähtötietoina puhelutietueet (soittaja=Anro,
valittu numero=Bnro, aika, yhteydeltä tuleet
lisäveloituspulssit)
• nykyisin liittymään lähetettävät pulssit eivät täsmällisesti
vastaa veloitusta
• puhelutietueet säilötään vain rajoitetun ajan; yli 12 kk
• paikallisverkkomaksu ja kauko/ulkomaan/palvelu-maksu
• myös operaattoreiden välillä veloitusten vaihtoa
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Keskuksen toteutustekniikka
• 100 % digitaaliset keskukset 13.8.1996 (HPY)
• muissa maissa reletekniikan keskuksia edelleen, silti
sinnekin pääsee soittamaan (Kreikka 61 % 31.7.1999)
• relekeskukset noin 1890-luvulta lähtien, jopa 60 v
käyttöaikoja, kuluvia, säännöllistä huoltoa vaativia
• 1980-luvulta lähtien digitaalinen kytkentäkenttä ja
tietokonejärjestelmällä ohjaus
• mikropiiritekniikalta haluttiin aluksi luotettavuuden
paranemista (40 vuotta 2 % viallisia, 2 h katkosaika
• puhe muutetaan digitaaliseksi/analogiseksi keskittimessä
tai jo ISDN2B-verkkopäätteessä/puhelinkoneessa,
8 bit/näyte, 8000/s; ISDN-liitännässä 64 kbit/s yhteydet
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Keskuksen toteutustekniikka
• keskuksen osat: kytkentäkenttä, tietokonelaitteisto,
ohjelmistot
• kytkentäkenttä: synkroninen tallennus RAM:iin, pomppiva
luku RAM:sta lähtöjohdon ja aikavälin mukaan; toteutus
laitteistolla nopeussyistä
• tietokonelaitteisto: menossa kohti kaupallisia piirejä,
koska nopeus alkaa riittää ja ovat hyvin halpoja
• ohjelmistot: erityinen keskuskohtainen käyttöjärjestelmä ja
keskussidonnaiset ohjelmistot; assembly -> valmistajien
kielet -> C-kielen johdannaiset
• operaattorin henkilöt käsittelevät ohjelmistoa korkeintaan
palikkoina, eivät koskaan tarkastele ohjelmakoodia
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Keskuksen toteutustekniikka
• ohjelmistoversiovaihdot: iso vaihto 2 v + pieni 2 kk välein
• ohjelmistovaihdoista katkos liikenteelle (koko keskus): iso
alle 20 min katkos, pieni alle 1 min; tehdään aina yöllä klo
23..06 välillä
• kussakin PCM-liitännässä dynaaminen joustopuskuri (1
kehys) sekä tulevassa että lähtevässä suunnassa
siirtovärinän eliminointiin (100 % täyttöaste koko ajan, ei
protokollaa)
• synkronointi yhteiseen tahtiin maailmassa
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Keskusten välinen tiedonvaihto
• keskuksesta toiseen numerotietojen lähettäminen ja
vastaus/varattu/jne tiedon lähettäminen signaloinnilla
• nykyisin ISUP (isdn user part), ITU-T suositus (CCITT, YK)
• ISUP hyvin monipuolinen aiempiin (TUP, MFCR2) nähden
ja nopea (1 s)
• B-nro + haluttu palvelu (64 kbit/s vaaditaan/pyydetään,
fax, 3,1kHz audio, jne) + A-nro
• vastaus: vapaa, varattu, olematon, ei_kytkettävissä,
vastaus, purku, pito, jne; numeerisena koodina
• merkit välitetään transitkeskusten läpi; liitäntäkeskus
(pääkeskus) antaa varattuäänen ja tiedotteet
• ISUP siirretään yhdellä 64 kbit/s yhteydellä/400+ yhteyttä
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Keskustilan olosuhteet
• noin varastotila kelpaa hyvin (kuiva, pölytön, tärinätön,
+15 C … +30 C)
• lämmöntuotto melko suuri luokkaa 1000 W / 19 ” kaappi
• sähkönsyöttö telineisiin -48 V dc (ei koskaan 230 V ac)
• akustot riittävät 24 h tai dieselgeneraattoripaikassa 2 h
• tilaa oltava sekä laajennuksiin että muutoksiin että
laitetekniikan vaihtoihin että uusiin laitteisiin (myös sähkö
ja jäähdytys sekä kaapelointi)
• laitetilassa kaapeloinnin tilankäyttö aina suunniteltava
(ulkokaapelit sisälle, RK-kaapelit, telineiden väliset
kaapelit, sähkösyöttö sulakkeineen)
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
IN
• IN intelligent network = ”epäsuorat numerot, indirect numbers”
• ”nro johon soitetaan ohjataankin toiseen numeroon
riippuen kellonajasta ja viikonpäivästä ja A-nrosta”
• ”nro kytketään merkkiäänillä (DTMF) ohjattavaan
puhesyntetisaattoriin, josta edelleen em. kriteereillä”
• 010.. tai 0800 tai 0100.. tai 0700.. tai 020.. jne alkuisia
• puhelu voi maksaa paikallispuhelun verran tai olla
ilmainen tai paljon (..20 mk/min)
• tekninen toteutus: kytkentäkeskus (”SSwitchP”) kysyy
lopullisen kohdenumeron INAP-signaloinnilla
tietokannasta (”SControlP”)
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Vaakakalvon malli
• Luettelotekstin ensimmäinen taso
• Luettelotekstin toinen taso
Operointi/LXX-ivo/05101999
HPY Oyj
Keskustekniikka
Vaakakalvon malli ! viimeinen
kopioi ennen päällekirjoitusta !
• Luettelotekstin ensimmäinen taso
• Luettelotekstin toinen taso
Operointi/LXX-ivo/05101999