La Rete Telefonica di Base

1
La Rete Telefonica di Base

• A.Vailati

2
Architettura e modi di trasferimento
Rete di commutazione
B
C
A
Rete di accesso
D
Centrali di commutazione
Canali trasmissivi
3
Architettura e modi di trasferimento

• RETE DI ACCESSO
• E linsieme di infrastrutture necessarie per il
  colle-gamento degli utenti alle centrali.
• Tipi di infrastrutture utilizzati
• cavi
• rame
• fibre ottiche
• ponti radio
• apparati di multiplazione e/o concentrazione.

4
Architettura e modi di trasferimento

• RETE DI ACCESSO DI BASE
• I due fili (doppino telefonico) provenienti dal
  terminale telefonico di casa , attraverso il
  raccordo dabbonato arrivano al distributore
  (box), e da questo, attraverso la Rete
  Secondaria, allarmadio di distribuzione, ed
  infine, da questo, attraverso la Rete Primaria si
  arriva al Permutatore di Centrale
• Il collegamento dutente termina nellattacco
  dutente situato nella centrale di commutazione.

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Architettura e modi di trasferimento
Rete Secondaria
Rete Primaria
Armadio di distribuzione
Multiplex dabbonato
Box
Centrale di Commutazione
Cavo in rame o fibra ottica.
Cavi in rame
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Architettura e modi di trasferimento
Centrale di commutazione
Armadio di distribuzione
Box
1
doppini di utente
100 cp 100 cp
2
10
400 cp
600 cp
2400 cp
10 cp
verso altri distributori
10 cp
100 cp
verso altri armadi
Rete Secondaria
Rete Primaria
Punto di diramazione
7
Architettura e modi di trasferimento

• RETE DI ACCESSO TECNOLOGIE
• Collegamenti
• Cavi in rame (Rete Primaria e Secondaria)
• interrati o aerei (su palo) nella Rete
  Secondaria
• sempre interrati nella Rete Primaria.
• Cavi in fibra ottica (solo sulla Rete Primaria in
  uscita dai Multiplex dAbbonato ad elevata
  capacità (MPX1))
• Collegamenti radio (es. nelle reti radiomobili).
• Multiplex dabbonato
• a bassa capacità
• affascia 30 abbonati collegamento in rame (cavo
  a 4 fili) a 2 Mbit/s verso la centrale.
• ad elevata capacità (MPX1)
• affascia 480 abbonati collegamento in fibra
  ottica a 34 Mbit/s verso la centrale.

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Architettura e modi di trasferimento

• RETE FISICA E RETE LOGICA
• Rete Fisica (Rete trasmissiva, Rete di trasporto)
• realizza il trasporto a livello fisico dei flussi
  di bit derivanti dalla codifica
  dellinformazione.
• Rete Logica (Rete Commutata)
• collega le risorse di rete per realizzare un
  cammino tra due utenti e le svincola per
  renderle disponibili ad altre chiamate.

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Architettura e modi di trasferimento
Canali trasmissivi
Collegamento Fisico

• Collegamento Fisico
• cavo in rame
• cavo in fibra ottica
• collegamento radio (ponte radio, satellite)

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Architettura e modi di trasferimento
Collegamenti fisici
Centrali di Commutazione
Centrali Trasmissive
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Architettura e modi di trasferimento

• MODI DI TRASFERIMENTO
• La modalità operativa per trasferire
  linformazione attraverso la rete è definita dal
  modo di trasferimento.
• Le componenti che caratterizzano un modo di
  trasfe-rimento sono
• Multiplazione
• permette di la condivisione di un mezzo
  trasmissivo tra più utenti.
• Commutazione
• Permette di stabilire, su richiesta, il
  collegamento tra una linea di ingresso ed una di
  uscita di una centrale di commutazione.
• Protocolli
• Procedure che permettono di stabilire il
  collegamento tra due utenti.

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Architettura e modi di trasferimento

• MODI DI TRASFERIMENTO Multiplazione Sincrona
• flussi informativi strutturati in trame
• indirizzamento basato sulla posizione delle Unità
  Informative (UI)
• allocazione di banda statica
• tempi di attraversamento bassi e costanti
• esempio PCM (Pulse Code Modulation)

...
canale 1
...
...
IT0
IT1
IT31
IT0
IT1
...
MUX
C 2.048 kbit/s
canale 31
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Architettura e modi di trasferimento

• MODI DI TRASFERIMENTO Multiplazione Asincrona
• indirizzamento con etichetta
• flussi informativi strutturati
• delimitazione implicita delle UI
• flussi informativi non strutturati
• delimitazione esplicita delle UI
• allocazione dinamica della banda
• tempi di attraversamento più alti e variabili.

Etichetta
Informazione
E
Inf.
E
Inf.
E
Inf.
E
Inf.
E
Inf.
F
F
F
E
Inf.
F
E
Inf.
F
F
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Architettura e modi di trasferimento

• MODI DI TRASFERIMENTO Commutazione
• instradamento
• è la funzionalità logico/decisionale che associa
  un ca-nale uscente dal nodo di commutazione ad un
  canale entrante, in funzione delle informazioni
  di controllo rice-vute e della conoscenza della
  topologia e dello stato della rete.
• attraversamento
• è la funzionalità fisico/attuativa che effettua
  il trasfe-rimento delle Unità Informative dal
  canale entrante a quello uscente.

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Architettura e modi di trasferimento

• MODI DI TRASFERIMENTO Protocolli
• Architettura a strati (es. nel modello di
  riferimento OSI 7 livelli).
• Funzioni di protocollo svolte nei nodi della
  rete
• controllo di flusso
• controllo di errore
• recupero di errore
• controllo di sequenza
• ...

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Architettura e modi di trasferimento

• MODI DI TRASFERIMENTO A CIRCUITO
• permette di stabilire un collegamento fisico
  dedicato tra due utenti
• usato soprattutto nelle reti telefoniche.

A
C
D
B
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Architettura e modi di trasferimento

• MODI DI TRASFERIMENTO A CIRCUITO
• multiplazione sincrona
• commutazione con connessione diretta
• nei nodi solo funzioni protocollari di livello
  fisico sen-za alcuna manipolazione dei flussi
  informativi (senza controllo e recupero
  dellerrore)
• allocazione di banda statica con quantum di banda
  di 64 kbit/s
• tempi di attraversamento della rete bassi e
  costanti durante la comunicazione
• adatto per servizi isocroni a bit rate costante.

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Architettura e modi di trasferimento

Strato 3
Strato 2
Strato 1
Strato 1
Strato 1
PHY
Strato 1
Nodo di accesso
Nodo di transito
Nodo di accesso
Architettura protocollare del modo di
trasferimento a circuito
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Architettura e modi di trasferimento

• MODO DI TRASFERIMENTO A PACCHETTO
• flusso informativo strutturato in Unità
  Informative (pacchetti)
• multiplazione asincrona
• commutazione
• può essere o no orientata alla connessione
  (circuito virtuale o datagram)
• basata sulletichetta e di tipo store and
  forward.

1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0
1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 . . .
...
11 ... 0010
11 ... 1110
01 ... 1011

11 ... 0010
10 ... 11


DATI
INTESTAZIONE
PACCHETTO
20
Architettura e modi di trasferimento
NODO
NODO
NODO
NODO
Rete a Commutazione di Pacchetto
21
Architettura e modi di trasferimento

• MODO DI TRASFERIMENTO A PACCHETTO
• modalità di trasferimento orientata alla
  connessione
• ad ogni richiesta di connessione la rete
  definisce un percorso (circuito virtuale) seguito
  da tutti i pacchetti della connessione
• vantaggi mantiene la sequenzialità dei
  pacchetti
• svantaggi maggiore carico di pacchetti di
  segnalazione e minore flessibilità nella gestione
  degli instradamenti.

N
N
N
N
N
N
22
Architettura e modi di trasferimento

• MODO DI TRASFERIMENTO A PACCHETTO
• modalità di trasferimento senza connessione
• i pacchetti di una stessa connessione vengono
  trasferiti dalla rete in modo indipendente luno
  dallaltro (modalità datagram)
• svantaggi non mantiene la sequenzialità dei
  pacchetti
• vantaggi minore carico di pacchetti di
  segnalazione e maggiore flessibilità nella
  gestione degli instradamenti.

N
N
N
N
N
N
23
Architettura e modi di trasferimento
Strato 3
Strato 2
Strato 2
Strato 2
Strato 1
Strato 1
PHY
Strato 1
Nodo di accesso
Nodo di transito
Nodo di accesso
Architettura protocollare del modo di
trasferimento a pacchetto
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Architettura e modi di trasferimento

• RETE DI SEGNALAZIONE
• realizza il colloquio tra i nodi di commutazione
  per la costruzione, limpegno e lo svincolo del
  cammino tra la coppia di utenti
• nelle reti moderne linformazione di segnalazione
  viaggia su una rete a commutazione di pacchetto
  separata dalla rete logica (segnalazione a canale
  comune)
• i protocolli di segnalazione possono essere
  proprietari o standard (es. ITU N. 7).

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Architettura e modi di trasferimento
Messaggio di Segnalazione
SSPService Switching Point STPSignal Transfer
Point
26
La rete telefonica di base
Stadio di Gruppo Urbano (SGU)
Doppia via di collegamento verso la rete a lunga
distanza
Stadio di Linea (SL)
MUX/ CONC
MUX/ CONC
Area di Commutazione
27
La rete telefonica di base
Stadio di Gruppo di Transito (SGT)
SGU
Area Gateway
28
La rete di base
A.Vailati
29
(No Transcript)
30
Gerarchia
Gateway
Transito
Transito
Urbana
Urbana
Stadi di linea
31
Aree di centrale
Area 1
Transito
Area 4
Area2
Area 3
32
Area di commutazione
Host
Giunzioni
Stadio di linea remoto
33
La rete NISDN e lintegrazione dellaccesso alle
reti di diversi servizi
NISDN
NT
Base
Internet
34
La rete telefonica di base

• MOTIVAZIONI PER LA NUOVA STRUTTURA
• La riduzione dei costi trasmissivi (PCM su fibra
  ottica) e limpiego diffuso della commutazione
  numerica suggeriscono una struttura con pochi ma
  grandi autocommutatori
• la disponibilità di MUX e Concentratori permette
  di eliminare le piccole centrali locali
• gli SGU rappresentano il naturale punto di
  interconnessione tra rete locale e rete a lunga
  distanza.

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La rete telefonica di base

• POLITICHE DI INSTRADAMENTO
• Doppio collegamento per la via SGU-SGT con
  suddivisione del traffico a ripartizione di
  carico (load sharing) con mutuo trabocco
• rete non gerarchica tra gli SGT
• possibilità di instradamenti dinamici
• impiego di prestazioni avanzate
• crankback
• circuit directionalization
• trunk reservation.

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La rete telefonica di base

• CONSISTENZA DELLA RETE
• 66 SGT (divisi in 33 aree gateway)
• 630 SGU (50-60 mila utenti per SGU)
• 6.000 aree di centrale servite da SL.

37
La rete telefonica di base

• NUOVO PIANO REGOLATORE (LUGLIO 1997)
• prevede nuovi gestori entranti nella telefonia
  resi-denziale e stabilIsce le regole per
  linterconnessione alla rete pubblica attuale
• definisce il nuovo assetto della rete
• 1399 settori --gt 696 aree locali
• stabilisce criteri di numerazione e selezione
• numerazione per servizio (a regime nel 2000)
• carrier selection
• fornisce prestazioni come la portabilità del
  numero.

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La rete telefonica di base

• AREA LOCALE
• Sostituisce un attuale settore telefonico
• Raggruppa più settori attuali e coincide
  pratica-mente con lattuale rete urbana
• 696 aree rispetto a 1399 settori comporta una
  riduzione di circa il 50
• Vede applicata una tariffazione omogenea al suo
  interno.

39
Introduzione dellintelligenza nella rete

• LE NUOVE ESIGENZE DEGLI UTENTI
• Servizi personalizzati, cioè ritagliati sulla
  base delle specifiche esigenze degli utenti
• personalizzazione delle funzioni di controllo dei
  servizi da parte degli utenti (Customer Control)
• UBIQUITA' (profilo di utente non più rigidamente
  associato ad una specifica linea fisica).

40
Introduzione dellintelligenza nella rete

• FILOSOFIA
• la logica del servizio e il data base degli
  utenti sono concentrati su apparecchiature
  centralizzate
• facilità di gestione
• l'esecuzione del servizio e' distribuita
• accesso/distribuzione capillare dei servizi.

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Introduzione dellintelligenza nella rete

• ESEMPIO DI SERVIZIO
• Supponiamo di dover fornire un servizio che
  permette ai sottoscrittori di essere chiamati da
  tutta Italia con un medesimo numero. Ad esempio
  un utente di MILANO, ora raggiunto con il numero
  02-7654321, se chiamato da fuori del distretto di
  Milano, o con il numero 7654321 se chiamato dal
  distretto di Milano, potrebbe essere raggiunto da
  tutta Italia con il numero 167-5000.

42
Introduzione dellintelligenza nella rete

• SOLUZIONE TECNICA
• Occorre predisporre delle tabelle in cui a
  ciascun numero del tipo 167-XXXX viene fatto
  corrispondere il numero di rete dell'utente che
  si vuole raggiungere
• quando il chiamante compone un numero del tipo
  167-XXXX occorrerà consultare queste tabelle,
  ricavare il numero di rete dell'utente e
  instradare la chiamata verso il numero così
  ricavato.

43
Introduzione dellintelligenza nella rete

• DOVE ALLOCARE LE TABELLE
• Ipotesi 1 Tabelle in tutti gli autocommutatori
• problema lintroduzione di un nuovo Cliente
  comporta laggiornamento di più di 600 tabelle
  (negli SGU)
• Ipotesi 2 Tabelle solo in alcuni
  autocommutatori
• problema maggiore complessità nella gestione
  degli instradamenti.

44
Introduzione dellintelligenza nella rete
Service Switching Point
SSP
SGU
Rete di Segnalazione a Canale Comune
SCP
SMS
Service Control Point
Service Management System
45
Introduzione dellintelligenza nella rete

• AUTOCOMMUTATORI CON FUNZIONE SSP
• identificano la richiesta di un servizio di rete
  intelligente
• interagiscono in segnalazione con il nodo SCP
• inviando informazioni relative al lato chiamante
• ricevendo gli ordini relativi alla logica del
  servizio configurato lato chiamato
• finalizzano il collegamento telefonico in termini
  di
• instradamento
• annunci
• tassazione
• documentazione

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Introduzione dellintelligenza nella rete

• NODI INTELLIGENTI (SCP)
• sono i centri di servizio in cui risiedono i
  programmi applicativi e il data base necessari
  per
• la gestione dei processi di comunicazione con gli
  altri elementi della rete
• l'espletamento dei servizi (traduzione codici,
  validazione, ecc.)
• la gestione delle condizioni di sovraccarico
• l'effettuazione di misure di prestazioni e di
  traffico

47
Introduzione dellintelligenza nella rete
167-XX...X
06 -YY...Y
SCP
167-XX...X
06 -YY...Y
06 -YY...Y
SGU
SGU
SGU
167-XX...X
06 -YY...Y
utente
fornitore
NUMERO VERDE
48
Introduzione dellintelligenza nella rete
512
698
CLI3
531
CLI1
S S P
Rete Intelligente
S S P
0862-336
06-3688
654
SSP
455
724
011-228
CLI2
SCP
424
Numero telefonico
Piano di Numerazione Privato
PNP
RETE PRIVATA VIRTUALE
507
Calling Line Identifier
49
Introduzione dellintelligenza nella rete

• SERVIZI DI RETE INTELLIGENTE
• Reti Private Virtuali
• Numero Verde (167 - )
• numero Unico (199 - )
• Televoto (0878 - )
• Servizi Audiotel (144/166 - )
• Carta di Chiamata (Call It Omnia)
• Servizi UPT (Universal Personal
  Telecommunications)
• ...

50
Reti e servizi per mezzi mobili
HLR
AUC
VLR
intelligenza
PSTN/ISDN
VLR
commutazione
LA_i
copertura
LA_k
accesso