Redes de Telecomunicações Capítulo 7 Tópicos sobre Comutação © João Pires e Adolfo Cartaxo Redes de Telecomunicações 333 Circuitos Comutados/Alugados • O objectivo principal da rede telefónica pública comutada consiste em estabelecer circuitos. Os circuitos podem ser comutados ou alugados. Circuito comutado: ligação bidireccional extremo-a-extremo estabelecida por acção do plano de controlo, usando sinalização Circuito alugado: ligação bidireccional extremo-a-extremo estabelecida por acção do plano de gestão • Os circuitos comutados são estabelecidos em resposta às chamadas telefónicas e são dinâmicos. Um circuito comutado suporta um débito de 64 kb/s. • Os circuitos alugados são usados para responder a volumes de tráfego elevados, são implementados com cruzadores (cross-connects), são estáticos e suportam débitos múltiplos de 64 kb/s até 2 Mb/s. © João Pires e Adolfo Cartaxo Redes de Telecomunicações 334 Variação do Tráfego Telefónico HMC • O tráfego telefónico medido numa central local varia consideravelmente ao longo do dia, sendo essa variação também muito dependente do tipo de utilizadores (residenciais, empresariais, misto) • Normalmente é possível definir uma hora em que o tráfego atinge o valor máximo (HMC, Hora mais carregada). O planeamento de rede deve ser feito para essa hora. © João Pires e Adolfo Cartaxo Redes de Telecomunicações 335 Tráfego Telefónico versus IP • O tráfego telefónico tem uma estatística de Poisson e o tráfego IP tem uma distribuição de Pareto (auto-similar). Poisson Auto-similar 10 10 9 9 Packets/timeslot 2345678 Packets/timeslot 2345678 1 1 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 tunit = 10 ms tempo tunit = 10 ms tempo 7000 7000 6000 6000 ot5000 ackets/timeslot2345000000000000 Packets/timesl234000000000 P 1000 1000 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 tunit = 10 s tunit = 10 s © João Pires e Adolfo Cartaxo Redes de Telecomunicações 336 Grandezas Relacionadas com o Tráfego • O tráfego instantâneo transportado pela conjunto de N linhas é N ⎧1 se a linha i está ocupada m(t) = ∑ K (t) onde K (t) = ⎨ i i 0 se a linha i não está ocupada ⎩ i=1 • O fluxo de tráfego numa conjunto de linhas N é caracterizado pela intensidade de tráfego. Essa intensidade é definida por T ∫ m(t)dt C: Número média de chamadas no intervalo C×h de tempo T A= 0 = =λ×h h: duração média de uma chamada, T T λ: número médio de chamadas por unidade de tempo T: Normalmente o período de medida é um hora (HMC) • A unidade de media de intensidade de tráfego é o Erlang. Uma linha que esteja permanentemente ocupada durante 1h transporta o tráfego de 1 Erlang. © João Pires e Adolfo Cartaxo Redes de Telecomunicações 337 Funções das Centrais Telefónicas • Sinalização: responsável por transferir a informação sobre o estado das linhas para o sistema de controlo e por gerar os sinais adequados para estabelecer, manter e terminar circuitos. – Nos casos em que os caminhos físicos da sinalização e do sinal de voz são os mesmos (cid:206) sinalização em canal associado ou CAS (channel-associated signalling). – Nos casos em que a rede de sinalização é independente da rede de voz (cid:206) sinalização em canal comum ou CCS (common-channel signalling), ex: Sistema de Sinalização n°7. • Controlo: interacção com o equipamento de comutação de modo a responder aos requisitos da sinalização. – O controlo pode ser distribuído ou centralizado. • Comutação: responsável por estabelecer, manter e concluir as ligações físicas (circuitos). • Terminação da linha de assinante: funções ILA (centrais locais) © João Pires e Adolfo Cartaxo Redes de Telecomunicações 338 Tipos de Comutação • As centrais de comutação telefónica usam comutação de circuitos e a redes de dados comutação de pacotes Comutação de circuitos: Na comutação de circuitos estabelece-se uma ligação física entre os intervenientes na chamada, que se mantém durante toda a duração da chamada. Comutação de pacotes: As mensagens trocadas entre os intervenientes na chamada são segmentadas em pacotes, sendo o encaminhamento dos pacotes realizado com base no endereço presente no cabeçalho do pacote. • A comutação de circuitos pode ser analógica ou digital. Comutação analógica: A ligação física é mantida continuamente durante toda a duração da chamada. Usa comutação espacial. Passo-a-passo, Barras cruzadas e Electrónica Comutação digital: A ligação física é mantida de uma forma cíclica só durante o time-slot correspondente a essa chamada. Usa comutação espacial e comutação temporal. © João Pires e Adolfo Cartaxo Redes de Telecomunicações 339 Comutação Analógica Passo-Passo (Stronger) • Elemento de comutação básico do comutador Strowger é o selector. • Conjunto de escovas que se movem sobre um conjunto de contactos fixos em resposta directa aos impulsos decádicos do telefone. • O movimento na vertical é controlado pelo dígito marcado e o movimento na horizontal é realizado até encontrar uma linha de saída livre. A comutação analógica Strowger foi usada na rede telefónica portuguesa até meados dos anos 90. © João Pires e Adolfo Cartaxo Redes de Telecomunicações 340 Comutação passo-a- passo • A ligação é estabelecida progressivamente ao longo dos diferentes andares do comutador, por acção dos pulsos decádicos gerados pelo telefone. Controlo Progressivo Controlo Distribuído Selector #1 Selector #2 Selector #3 275 2 5 7 Sequência de pulsos decádicos • Cada selector avança uma posição por cada pulso de controlo. O selector pode ser de 1 ou 2 movimentos. Neste último caso, os movimentos ocorrem quer na horizontal quer na vertical. © João Pires e Adolfo Cartaxo Redes de Telecomunicações 341 Centrais de Controlo Centralizado • Nas centrais de controlo centralizado o plano de controlo é implementado usando um processador e um programa residente, ou seja é baseado em software. Centrais SPC (Stored Program Control) • Nas centrais SPC há uma separação entre o plano de utilizador e plano de controlo. Sinalização em canal associado Sinalização em canal comum (SS7) Central A Central B Central A Central B Voz voz Matrizde sinalização Matrizde Matrizde Matrizde Comutação Comutação Comutação Comutação sinalização Sistemade Sistemade Sistemade Sistemade controlo controlo Controlo controlo Os sinais de sinalização e de voz Tem-se uma rede própria para a sinalização e partilham a mesma via de transmissão independente da rede telefónica © João Pires e Adolfo Cartaxo Redes de Telecomunicações 342
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