PUHELINKESKUSTEN TEKNIIKAN PERUSTEITA lähinnä lankaverkon suhteen

1. PUHELINKESKUSTEN TEKNIIKAN PERUSTEITAlähinnä lankaverkon suhteen Helsingin Puhelin Oyj Ilkka Veuro käyttöpäällikkö ilkka.veuro@hpy.fi

2. Lankapuhelinverkon osat • tilaajakaapelointi • keskuksen liitäntäkortti • keskitin • siirtoyhteys pääkeskukseen • kytkentäkenttä pääkeskuksessa (emokeskus) • siirtoyhteys kauttakulkukeskukseen (transitkeskus) • kytkentäkenttä kauttakulkukeskuksessa • siirtoyhteys ulkomaankeskukseen • kytkentäkenttä ulkomaankeskuksessa

3. 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

4. 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

5. Verkkorakenne RK vastuu- raja keskitin katu- jakamo pääkeskus talo- jakamo RK keskitin ulkomaan- keskus kauttakulkukeskus

6. 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.

7. 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)

8. 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

9. 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

10. 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

11. 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

12. 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

13. 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

14. 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

15. 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

16. 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)

17. 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”)

18. Vaakakalvon malli • Luettelotekstin ensimmäinen taso • Luettelotekstin toinen taso

19. Vaakakalvon malli ! viimeinen kopioi ennen päällekirjoitusta ! • Luettelotekstin ensimmäinen taso • Luettelotekstin toinen taso