8.2 Vermittlungsstellen

Ortsnetz:

Teilnehmeranschlussleitungen laufen sternförmig in Ortsvermitlungsstellen (OVSt) zusammen, siehe Abb. 8.2.1 .


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  • GrVSt: Gruppenvermittlungsstelle
  • UGrVSt: Untergruppenvermittlungsstelle

Abbildung 8.2.1: Verbindungsaufbau im Ortsnetz

Gehender Fernverkehr von OVSt direkt zur FernVSt.

Kommender Fernverkehr auf zweite Gruppenwählerstufe in GrVSt bzw. auf dritte Gruppenwählerstufe in UGrVSt in Abhängig von der Anzahl der Tln.

Wahl:

Nachdem der rufende Teilnehmer A erkannt wurde, baut die Steuerung aufgrund der Wahlinformation einen Weg zum gerufenen Teilnehmer B auf (siehe Abb. 8.2.2) .


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Abbildung 8.2.2: Verarbeitung der Wahlinformation

Analog:

In analogen Systemen erfolgt eine schritthaltene Verarbeitung der gewählten Ziffern (direkte Steuerung der Wähler, siehe Abb. 8.2.3) .


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Abbildung 8.2.3: Schritthaltende Wahl

Ablauf:

Ablauf einer Signalisierung im Teilnehmer- und Fernnetz


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Abbildung 8.2.4: Auf- und Abbau einer Verbindung

Ablauf:

Darstellung des Funktionsablaufs in einer VSt mit Hilfe eines SDL-Diagramms (Specification and Description Language)


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Abbildung 8.2.5: Ruhe-Zustand mit SDL

Teilnehmer:

Die Signalisierung von der VSt zum Tln erfolgt durch Rufsignale und Hörtöne:

Rufnummer:

Die Übertragung der Rufnummer des A-Tln. erfolgt zwischen der ersten und zweiten Rufphase:

Die erste Rufphase ist dann nur 0,6 s lang.

Die Rufnummer wird mit FSK-Signalen nach V.23 (1200 bps) codiert:


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Abbildung 8.2.6: Datagramm einer CLIP-Funktion

Zur Fehlerkontrolle wird die Übertragung mit einer 8 Bit langen CRC-Prüfsumme gesichert. Im Fehlerfall wird die Nachricht verworfen, ohne erneute Übertragung.

Rufnummer:

Der Aufbau einer Verbindung zwischen zwei Teilnehmern erfolgt durch Wahl der Teilnehmernummer, z.B. eLKaTe an FH über Telekom:

 
Betreiber + Land + Ort + Teilnehmer - Nebenstelle
Telekom + Deutschland + Steinfurt + FH - eLKaTe
01033 + 0049 + 2551 + 962 - 125
 
Normung:

Die Rufnummern, also die Adressen der Teilnehmer im (internationalen) Fernsprechnetz sind durch die ITU-T8 genormt:

Nach E.164 können nationale Rufnummern in Deutschland maximal 13 Ziffern lang sein, da 2 Ziffen (49) für die Länderkennzeichnung verwendet werden.

Praxis:

Bestandteile einer Telefonnetzadresse sind9:



Bestandteil Ziffern




Betreiberkennzahl11: o.tel.o
010xx 22: NetCologne
oder 33: Telekom
100xx


Länderkennzahl 1 Nordamerika
00x 2 Afrika
00xx 3 Europa 1
00xxx 4 Europa 2
5 Mexiko, Zentral- und Südamerika
6 Südpazifik und Ozeanien
7 Kasachstan, Russland
8 Ostasien
9 West-, Zentral- und Südasien


Vereinheitlichung auf eine Anfangsziffer wünschenswert.

Struktur:

Das Prinzip des Fernnetzes im Kennzahlenweg mit 4 Netzebenenist in Abb. 8.2.7 ist im wesentlichen ein Baumnetz.


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  • ZVSt: Zentral-VSt im Ring
  • HVSt: Haupt-VSt als Baum
  • KVSt: Knoten-VSt als Baum
  • EVSt: End-VSt als Stern

Abbildung 8.2.7: Fernnetzstruktur mit Ortskennzahl Steinfurt

Für die Endvermittlungsstelle Steinfurt 2551 ergibt sich folgende Hierarchie: Knoten-VSt Steinfurt 255, Haupt-VSt Münster 25 und Zentral-VSt Düsseldorf 2.

Kennzahl:

Der Aufbau der Ortskennzahl für den Selbstwählferndienst erfolgt nach einem hierarchischen Schema, das in Tab. 8.1 angegeben ist .





0Verkehrsausscheidungsziffer



2 Zentralamtsziffer Z-Ziffer



5 Hauptamtsziffer H-Ziffer



0 Knotenamtsziffer K-Ziffer



1 Endamtsziffer E-Ziffer




Tabelle 8.1: Aufbau einer Ortskennzahl

Kennzahlenweg:

Entsprechend der Ortskennzahl wird ein hierarchischer Verbindungsweg zur EVSt des Zielteilnehmers aufgebaut. Die „1“ als letzte Ziffer kennzeichnet eine Vermittlungsstelle. Die Zuordnung der Vermittlungsstelle zur Position im Kennzahlenweg ist in Tab. 8.2 angegeben.








Zentralvermittlungsstelle0Z11






Hauptvermittlungsstelle 0ZH1






Knotenvermittlungsstelle 0ZHK1







Tabelle 8.2: Bedeutung der letzten Kennziffer

Querweg:

Bevorzugt werden die kurzen Wege auf jeder Ebene gewählt, damit möglichst wenig Einrichtungen in den VSts für eine Verbindung benötigt werden10 (Kostenfaktor, bzw. Verfügbarkeit).


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Abbildung 8.2.8: Kennzahlenweg und Querweg

Fernnetz:

Das alte analoge Netz war eine Mischform aus mehreren Netzformen als Kombination von Stern- und Maschennetz (siehe Abb. 8.2.7)

Ortsnetz:

Endvermittlunsgstellen (EVSt) sind sternfömig an KVSts angeschlossen. Sie selbst enthalten sternförmig angeschlossene Ortsvermittlunsstellen (OVSt).

Wege:

Neben dem Kennzahlenwegen entlang der Topologie gibt es zur Verkürzung der Wege zwischen den VSts auch noch Abkürzungen, sogenannte Querwege.

Wege:

Es gibt heute 3 wichtige Leitungstypen für den physikalischen Kommunikationsweg (auf OSI Schicht 1).

Kupferkabel:

Verdrillte (symmetrische) Leitung, Kupferdoppelader, Fernsprechkabel, Netzwerkkabel für Ethernet:

SUTP:

Shielded Unshielded Twisted Pair ohne eine Abschirmung der Adernpaare aber des gesammten Kabels

SSTP:

Shielded Shielded Twisted Pair mit Abschirmung der Adernpaare und des gesammten Kabels

Koaxialkabel:

Hochfrequenzkabel, Netzwerkkabel für lokale Netze:

Basisband:

Abschirmung aus Kupfer

Breitband:

Abschirmung aus Aluminium12

Glasfaserkabel:

Lichtwellenleiter für Fernverbindungen und LAN, teilweise als Fiber-To-The-Desk:

Multimode:

Mit vielen diskreten Wellen

Monomode:

Mit nur einer Welle

Bandbreite:

Die Bandbreite ist ein Leistungsmaß für das verwendete Medium. Sie gibt an, wieviele Symbole pro Zeiteinheit über das Medium transportiert werden können.

Normen:

Bei symmetrischen TP-Kabeln gibt es 8 Klassen für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (siehe Tab. 8.3) 13.






KlasseKategorieBandbreiteEinsatz








A 1 400kHzSprache




B 2 4MHzSprache oder Daten




C 3 16MHz10M Ethernet




4 20MHz Token-Ring




D 5 100MHz100M / 1G Ethernet




E 6 250MHz 10G Ethernet




F 7 600MHz10G Ethernet




G 8 1600MHz 40G Ethernet





Tabelle 8.3: Standards für symmetrische TP-Kabel

Cat 1:

Nur als UTP-Kabel erhältlich. Nur zur Sprachübertragung bei bei Telefonanwendungen verwendet.

Cat 2:

Für eine Hausverkabelung beim ISDN-Primärmultiplexanschluss verwendet.

Cat 3:

Nicht abgeschirmte Twisted-Pair-Kabel in USA. Die Leitungen mit Kunststoff (Perfluor, FEP) isoliert, so dass nur geringe Streuung auftritt (UTP).

Cat 4:

Da zu Cat 3 nur kleiner Fortschritt in der Geschwindigkeit wurde es zugunsten von Cat 5 ignoriert.

Cat 5:

Aktuelles Standartkabel für Datenübertragungen

Cat 6a:

Einzeln abgeschirmte Adernpaare (Screened/Foiled shielded Twisted Pair) ohne einen gemeinsamen Schirms (SuTP).

Cat 7/8:

Vier einzeln abgeschirmte Adernpaare (Screened/Foiled shielded Twisted Pair) innerhalb eines gemeinsamen Schirms (SSTP).

OSI:

Müssen bei einem Teilstreckennetz in jedem der Zwischenknoten alle 7 Schichten des OSI-Modells implementiert werden?

Wenn der Zwischenknoten nur eine vermittelnde Funktion hat, muß man nur bis zu der Schicht gehen, die eine Weitervermittlung vornehmen kann das ist eindeutig die Vermittlungsschicht.

Benutzer:

Telefonnetze gehen aus Sicht des Benutzers (End User, Telefonierer) bis zur OSI-Schicht 7.

Betreiber:

Telefonnetze gehen aus Sicht des Netz-Betreibers bis zur OSI-Schicht 3, da eine Kenntnis der Nutzsignale nicht zur Signalisierung zwischen den VSts erforderlich ist (siehe auch Abb. 8.3.8) .

Sollen / müssen in VSts Überwachungsaufgaben (Abhören des Nutzverkehrs) realisiert werden, so müssen dafür extra die Anwendungsschichten (Schicht 7 der Benutzer-Applikation) implementiert werden.

VSt:

Teilstreckennetze mit VSt nach dem OSI-Modell realisieren Peer-To-Peer-Verbindungen auf Ebene 3, wie in Abb. 8.2.9 dargestellt ist .


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Abbildung 8.2.9: OSI-Modell für das Telefonnetz

8International Telecommunications Union- Telecommunication Stadardisation

9Da außer in Europa jeweils schon die 1. Ziffer zur Richtungsbestimmung reicht, könnte für Europa die Länderkennzahl 3 „vielleicht einmal künftig“ verwendet werden, so dass Deutschland dann mit 349 bezeichnet würde.

10Die Städte Rheine -> 5971 und Steinfurt -> 2551 liegen nur 20 km auseinander, die zugehörigen ZVSt Hannover -> 5 und Düsseldorf -> 2 aber fast 300 km!

112 Düsseldorf, 3 Berlin, 4 Hamburg, 5 Hannover, 6 Frankfurt, 7 Stuttgart 8 München, 9 Nürnberg

12Bei höheren Frequenzen bietet die Aluminiumabschirmung einen bessenen Schutz vor Aus- und Einstrahlung. Sie wird daher auch beim digitalen SAT-Empfang verwendet.

13Die nutzbare Bandbreite ist das doppelte der maximalen Frequenz, 1 Schwingung = 2 Bit. Weitere Informationen gibt es unter https://de.wikipedia.org/wiki/Twisted-Pair-Kabel.