1. William Stallings Data and Computer Communications
Curs 7
Chapter 9
Comutarea Circuitelor

2. Retele Comutate
O mulţime de noduri şi legăturile dintre ele formează o reţea de comunicaţie
Datele sunt trecute de la un nod la altul
Nodurile nu sunt interesate de conţinut se va schimba QoS
Reţea de tip interconectare parţială, căi redundante
Două tipuri:
comutare de circuite
comutare de pachete

3. Noduri Nodurile sunt legate la alte noduri sau la ech. terminale
Legăturile dintre noduri sunt multiplexate

4. Exemplu de retea comutata

5. Comutarea circuitelor
Cale de comunicaţie dedicată între două staţii
Trei faze
Stabilire
Transfer
Deconectare
Capacitate de comutare şi de canal pentru stabilire conexiune
Inteligenţă pt. stabilirea rutei

6. Comutare Circuite - Aplicatii
Ineficient
Capacitatea canalului dedicată pe durata conexiunii
Lipsă date capacitate risipită
Stabilirea conexiunii durează
După conexiune, transferul este transparent
Dezvoltat pentru voce

7. Public Circuit Switched Network

8. Elemente ale Comutatorului de Circuite

9. Comutare Circuite - Concepte
Comutator Digital
Cale transparentă pentru semnal între terminale
Interfaţă Reţea
Unitate Control
Stabileşte conexiunile
În General la cerere
Prelucrează şi achită cererile
Determină dacă destinaţia e liberă
construieşte calea
Menţine conexiunea
Deconectează

10. Blocking sau Non-blocking
Nu poate conecta sursa la destinaţie, toate căile sunt ocupate
Utilizat la voce
apeluri scurte
Non-blocking
Permite întotdeauna conectarea între perechi libere
Utilizat la date

11. Comutare cu diviziunea spatiului
Pentru mediul analogic
Căi fizice separate
Comutator Crossbar
Numărul de intersecţii creşte cu x2
Defectarea unei intersecţii nu permite interconectrea
Utilizare ineficientă
Toate staţiile conectate, doar căteva intersecţii utilizate
Non-blocking

12. Matrice Crossbar

13. Comutator multietajat
Reduce numarul de intersecţii
Mai multe căi posibile
Fiabilitate crescută
Control mai complex
Poate fi blocant

14. Comutator in 3 trepte

15. Comutare Diviziunea Timpului
Se impart fluxurile de biti de viteza mica in bucati mai mici care partajeaza fluxuri de viteza mare
Exemplu: comutarea magistralei prin TDM
Se bazeaza pe multiplexarea prin divizarea timpului sincron
Fiecare statie se conecteaza prin porti controlate la magistrale de viteza mare
Sloturile de timp permit cantitati mici de date pe magistrala
Poarta altei linii poate emite date in acelasi timp

16. Comutare Diviziunea Timpului1 2 3 4 …
3xx
4xx
1xx
2xx

17. Rutarea
Mai multe conexiuni necesita cai prin mai mult decat un comutator
Apare nevoia de a stabili o ruta
Eficienta
Redundanta
Comutatoarele din telefonia publica au o structura arborescenta
Rutarea statica foloseste aceeasi abordare tot timpul
Rutarea dinamica permite schimbari in stabilirea rutelor in functie de trafic
Foloseste o structura pereche pentru noduri

18. Rutarea alternativa
Exista mai multe rute posibile predefinite intre punctele terminale
Comutatorul din care porneste conexiunea selecteaza ruta potrivita
Rutele apar in ordinea preferintelor
Pot fi folosite seturi diferite de rute in anumite momente

19. Diagrama rutarii alternative

20. Functiile semnalelor de control
Comunicarea audio cu abonatul
Transmisia numarului format
Semnalarea unui apel care nu poate fi realizat
Semnalarea terminarii unui apel
Semnal pentru a suna telefonul
Informatii de cost
Informatii despre starea echipamentelor si a magistralelor comune (trunk)
Informatii de diagnosticare
Controlul echipamentelor

21. Secventa semnalelor de control
Ambele telefoane cu receptorul jos “in furca”
Abonatul ridica receptorul
Comutatorul raspunde cu ton de apel
Apelantul formeaza numarul
Daca destinatia nu e ocupata, se trimite semnal de apel abonatului destinatie
Se ofera feedback apelantului
Ton de apel, ton de conexiune, ton de ocupat
Abonatul destinatie accepta apelul prin ridicarea receptorului
Comutatorul opreste tonul de apel si semnalul de apel
Comutatorul stabileste conexiunea
Conexiunea se inchide cand abonatul apelant inchide

22. Semnalele de control

23. Locatia semnalelor Abonat la retea In cadrul retelei
Depinde de echipamentul abonatului si de comutator
In cadrul retelei
Gestionarea apelurilor abonatului si a retelei
Mai complexa

24. Semnalizare in cadrul canalului
Se foloseste acelasi canal pentru semnalizare si pentru apeluri
Nu necesita alte facilitati de transmisie
In banda
Se folosesc aceleasi frecvente ca semnalul de voce
Semnalele pot ajunge oriunde ajunge semnalul de voce
Nu se poate stabili un apel pe o cale de voce cu erori
In afara benzii
Semnalele de voce nu folosesc toata latimea de banda de 4 kHz
Se foloseste o banda mai ingusta pentru control in cadrul benzii de 4 kHz
Semnalele pot fi trimise chiar daca semnalul de voce nu e prezent
E nevoie de “electronica” suplimentara
Rata semnalelor e mai mica (latime mai mica de banda)

25. Dezavantajele semnalizarii in cadrul canalului
Rata de transfer limitata
Apar intarzieri intre introducerea adresei (formarea numarului) si stabilirea conexiunii
Depasita de folosirea semnalizarii pe canal comun

26. Semnalizare pe canal comun
Semnalele de control se transmit pe cai diferite de semnalele de voce
Un canal pentru semnale de control poarta mai multe semnale de control pentru mai multi abonati
Canal de control comun pentru aceste linii de abonati
Mod asociativ
Canalul comun urmareste caile intre comutatoare
Mod disociativ
Se folosesc noduri aditionle (puncte de tranfer ale semnalelor – STP)
Sunt doua retele separate

27. Semnalizarea in cadrul canalului vs canal comun

28. Moduri de semnalizare

29. Sistemul de semnalizare nr 7
SS7 (Signaling System nr 7)
Foloseste schema de semnalizare pentru canal comun
ISDN
Optimizat pentru retele cu canale digitale de 64k
Controlul apelului, control de la distanta, gestionare si intretinere
Legaturi punct la punct terestre sau prin satelit

30. SS7 elemente de semnalizare
Puncte se semnalizare (Signaling Point – SP)
Orice punct din retea poate sa interpreteze mesajele de control SS7
Puncte de transfer petru semnale (Signal Transfer Points – STP)
Un punct de transfer pentru semnale poate sa ruteze semnale de control
Planul de control
Responsabil pentru stabilirea si gestionarea conexiunilor
Planul de informatii
Odata stabilita o conexiune, informatiile sunt transferate acestui plan

31. Puncte de transfer

32. Structura retelei de semnalizare
Capacitatile STP (Signal Transfer Point)
Numarul de legaturi de semnalizare care pot fi gestionate
Timpul de transfer al mesajelor
Performanta retelei
Numarul de puncte se semnalizare (SP)
Intarzierea semnalelor
Disponibiliate si incredere
Capacitatea retelei de a oferi servicii la caderea STP

33. Bibliografie Stallings cap 9 ITU-T web site
Site-uri web ale companiilor de telefonie (mai multe informatii comerciale decat tehnice)