William Stallings Data and Computer Communications

1. William StallingsData 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, transferuleste 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 • Determinădacă destinaţia e liberă • construieşte calea • Menţine conexiunea • Deconectează

10. Blocking sau Non-blocking • 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 Timpului

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 • 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 desemnalizare

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)