Digitale Vermittlungstechnik - OES
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Letzte Aktualisierung: Juli 2016
Digitale Vermittlungstechnik - OES
Einführung der digitalen Vermittlungstechnik in Österreich
Fortschritte der Halbleitertechnologie und der Digitaltechnik ermöglichten in der Dekade 1970 –
1980 die Entwicklung digitaler Vermittlungssysteme für die Telefonie und Datenübertragung.
Die Österreichische Post- und Telegraphenverwaltung (ÖPTV) traf im Jahr 1977 die Entscheidung,
die Digitalisierung der öffentlichen Vermittlungsnetze in Angriff zu nehmen und gründete 1978
gemeinsam mit der österreichischen nachrichtentechnischen Industrie die Österreichische
Fernmeldetechnische Entwicklungs- und Förderungs- Gesellschaft m.b.H. (ÖFEG).
Die Entwicklung eines eigenständigen österreichischen Systems hat sich jedoch als unwirtschaftlich
erwiesen. Nach Sichtung des internationalen Entwicklungsstandes durch die ÖFEG hat die
Generaldirektion der ÖPTV die Entscheidung getroffen, zwei bereits existente Basissysteme und
zwar das System EWSD von Siemens AG München und das System DMS 100 von Northern Telekom
(Kanada) für den Einsatz in Österreich heranzuziehen.
Die ÖFEG erhielt die Aufgabe die Anpassung an die österreichische vermittlungstechnische Umwelt
vorzunehmen und ein Konzept für eine neue Netzstruktur sowie eine einheitliche zentralisierte
Betriebsführung und Wartung der Systeme zu realisieren.
Aus diesen Anpassungsentwicklungen entstanden in Österreich die Vermittlungssysteme OES-E und
OES-D und ein zugeordnetes Betriebsstellensystem OAM – Operating Administration and
Maintenance.
Im Jahr 1985 konnten in Wien die ersten OES - Feldversuchsanlagen aufgebaut werden. Im Februar
1986 erfolgten die ersten Teilnehmerbeschaltungen und Inbetriebnahmen. Österreich wurde
regional in Einsatzgebiete für die beiden Systeme geteilt. In Oberösterreich und Salzburg gelangten
ausschließlich OES-E Vermittlungsstellen zum Einsatz. Als erste oberösterreichische OES-E
Vermittlungsstelle wurde am 04.03.1988 die Ortsvermittlungsstelle Linz-Kleinmünchen in Betrieb
genommen.
Ein Teil der Hardware Fertigung und der Aufbau der digitalen Vermittlungssysteme erfolgte durch
die in der ÖFEG vertretenen nachrichtentechnischen Firmen Siemens AG Österreich, Alcatel Austria,
Kapsch AG und Schrack AG.
Ab 1986 wurde das analoge Vermittlungsstellennetz kontinuierlich durch OES Vermittlungsstellen
ersetzt. 1999 konnte die Volldigitalisierung abgeschlossen werden.
Mit der OES Einführung wurde auch das international standardisierte ISDN – Integratet Services
Digital Network und die Durchschaltung u. Vermittlung mit standardisierten 64 kbit/s Kanälen
realisiert.
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OES-E
Das Österreichische Elektronische System OES-E ist ein programmgesteuertes elektronisches
Wählsystem (SPC-System, Stored Programm Control) mit verteilter Steuerintelligenz zwischen
zentralen und dezentralen Prozessoren. Es beruht auf dem von der Siemens AG München
entwickelten System EWSD.
Die modular gegliederte Hard- und Software ermöglicht einen funktionsorientierten Einsatz in
Vermittlungsstellen für Orts-, Fern- und Auslandsverkehr mit vielseitigen Leistungsmerkmalen und
bedarfsgerechter Leitweglenkung.
Die Kapazität der Vermittlungsstellen ist nach Bedarf planbar und reicht von kleinen abgesetzten
Einheiten in ländlichen Bereichen bis zu großen Vermittlungsstellen mit Obergrenzen von:
- 250.000 Teilnehmeranschlüssen
- 240.000 Vermittlungsleitungen
- 25.000 Erlang durchschaltbarem Verkehr
- 127 Gebührenzonen mit je 6 Tarifen
Jede OES-E Vollvermittlungsstelle enthält folgende Hauptkomponenten:
CP - Coordination Prozessor, Rechner für die zentralen
Systemaufgaben
CCNC – Common Channel Signaling Network Control, Steuerung des
zentralen Zeichengabesystems ZGS Nr.7
SN - Switching Network, Koppelnetz mit digitaler Durchschaltung
der Nutz- und Steuerkanäle
LTG - Line Trunk Group, Anschlussgruppe für Verbindungsleitungen
DLU - Digital Line Unit, Anschlussgruppe für analoge
Teilnehmeranschlüsse und ISDN Basisanschlüsse
Die wichtigsten Systemkomponenten CP, SN, CCNC sind zur Erhöhung der Betriebssicherheit
gedoppelt. Von den redundant aufgebauten Einrichtungen ist eine Einheit im aktiven-Modus, die
zweite Einheit im hot-stand-by-Modus und übernimmt im Störungsfall ohne Unterbrechung die
zugeordnete Funktionalität.
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CP – Cooperation Prozessor
Der zentrale Rechner übernimmt folgende Systemaufgaben:
Vermittlungstechnische Aufgaben
- Verkehrslenkung
- Wegesuche durch das Koppelnetz
- Verwaltung der Leitungen, Teilnehmerdaten u. Verkehrsdaten
- Verzonung, Gebührenerfassung
Betriebstechnische Aufgaben
- Datenein/- ausgabe von/zu externen Speichern (EM)
- Kommunikation mit den Terminals für Bedienung und Instandhaltung (OMT)
- Kommunikation mit dem Betriebsstellenrechner im Bedienungs- und
Instandhaltungszentrum (OMC)
Sicherungstechnische Aufgaben
- Eigenüberwachung
- Fehlererkennung
- Fehlerbehandlung
Den CP gibt es bedarfsorientiert in mehreren Leistungs- und Ausbaustufen
- CP 103 bis 22.000 BHCA (Business Hour Call Attempts) *)
- CP 112 bis 60.000 BHCA
- CP 113 in Stufen modular ausbaubar bis10.000.000 BHCA
*) BHCA – Verbindungsversuche in der Hauptverkehrsstunde
OES-E Gestelle im Telekom-Museum Ried
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Cooperation – Prozessor CP112 – Gestell im Telekom Museum Ried
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Message Buffer (MB) – Baugruppe
Folgende Systemeinheiten zählen im weiteren Sinne zum funktionalen Bereich des CP MB - Message Buffer, Nachrichtenverteiler zum Nachrichtenaustausch zwischen LTG und CP bzw.
zwischen LTG`n
CCG – Central Clock Generator, Zentraler Taktverteiler
EM – External Memory, Externer Massenspeicher zur Speicherung des spezifischen Betriebsystems
(APS – Anlagenprogrammsystem) der Vermittlungsstelle. Der als Bandgerät ausgeführte EM wurde
in neueren Anlagen durch ein MOD – Magnetic Optical Disc ersetzt.
SYP – System Panel, Betriebsanzeige- und Alarmmonitor für CP, SN, LTG, interne und externe
Alarme der Vermittlungsstelle. Neben dem SYP in der Vermittlungsstelle vor Ort existiert je ein
redundantes SYP in der OES – Betriebsstelle und in der Leitstelle.
OMT – Operating and Maintenance Terminal, Terminal für Bedienung und Instandhaltung vor Ort
CCNC – Common Channel Signaling Network Control
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Steuerung für das Netz der zentralen Zeichengabekanäle im digitalen
Vermittlungssystem OES-E.
Zur Signalisierung und Verkehrslenkung in digitalen rechnergesteuerten Vermittlungsnetzen wird
ein von CCITT *)/ITU *) spezifiziertes Zeichengabesystem ZGS Nr.7 eingesetzt. Es überträgt Signale
und Steuerungsinformationen getrennt von den Nutzinformationen (Sprache, Daten) auf
Zeichengabekanälen ZZK Nr.7 auf einem eigenen, logisch getrennten Zeichengabenetz zwischen
den Netzknoten.
Die CCNC wurde in den ab 1997 aufgebauten OES-E Vermittlungsstellen durch eine
leistungsfähigere Systemeinheit SSNC (Signaling System Network Control) ersetzt.
*) CCITT – Comite Consultatif International Telephonique et Telegraphique (Internationaler
beratender Ausschuss für Telefonie und Telegrafie).
*) ITU – International Telecommuncation Union
Wie vermittelt das OES?
Digitalisierung
Voraussetzung für die vollelektronische Vermittlung von Telefonaten (Sprache) ist die Umwandlung
der analogen Sprachsignale in digitale Zeichen. Dies geschieht beim OES in den DLU durch
Pulscodemodulation (PCM).
Die so entstandene Impulsfolge wird anschließend zu einem vom Gruppenprozessor (GP in der LTG)
vorgegebenen Zeitschlitz an die Leitung zum Koppelnetzwerk (SN) weitergegeben.
Wahl und Verbindungsherstellung
Die vom rufenden Telefonanschluss kommenden Wählinformationen werden sofort dem zentralen
Rechner (CP) übermittelt, der daraus den gewünschten Ausgang des Koppelnetzwerkes (Leitung
und entsprechenden Zeitschlitz) ermittelt und diese Information dem Gruppenprozessor (GP) in der
LTG schickt. Der GP kann also jeweils die den ankommenden Impulsfolgen (digitalisierten
Sprachsignalen) entsprechenden Impulse im richtigen Zeitschlitz an die zum gerufenen Ziel
führende Leitung abgeben.
Es geschieht also keine „mechanische Durchschaltung“, wie dies bei bisherigen Vermittlungen der
Fall war, sondern die Steuerung „beobachtet“ die Eingänge und gibt gleiche Signale wie ankommen
über das Koppelnetzwerk an die entsprechenden Ausgänge ab.
Die zum gerufenen Teilnehmer gehörige DLU übernimmt dann die Decodierung, d. h. die
Rückumwandlung der Digitalsignale in analoge Sprachsignale.
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LTG – Line Trunk Group = Anschlussgruppe für Verbindungsleitungen
zur Anschaltung von:
- Lokalen und abgesetzten Teilnehmeranschlusseinheiten DLU – Digital Line Unit
- ISDN – PA (Primäranschlüsse) und ISDN – NSTA (Nebenstellenanlagen)
- Verbindungsleitungen zu anderen Vermittlungsstellen
Die LTG bildet die Schnittstelle dieser Anschlüsse zum digitalen Koppelnetz. Jede LTG enthält neben
anderen Funktionseinheiten einen GP (Gruppenprozessor), der im Sinne der dezentralen Steuerung
des Systems in Kooperation mit dem CP Steuerungsaufgaben erledigt.
Die Anbindung der Anschlussarten an die LTG erfolgt überwiegend über PCM30 – Systeme.
PCM – Puls Code Modulation
International standardisiertes Verfahren zur binären Codierung analoger Signale. Dieses Verfahren
hat sich in digitalen Vermittlungssystemen zur Digitalisierung der analogen Sprachsignale
durchgesetzt.
Die analogen Sprachsignale sind im Telefonnetz über einen Tiefpass auf ein Frequenzband von 300
– 3400 Hz begrenzt und werden von einem Multiplexer mit einer Frequenz von 8 kHz abgetastet.
Die Amplitudenhöhen des Signals werden dabei quantifiziert und als 8bit – Wörter binär codiert *).
Es entsteht ein Bitstrom von 8 (kHz) x 8 (bit) = 64 kbit/s.
In einem PCM30 – System werden 32 Kanäle (30 Nutzkanäle + 2 Kennzeichenkanäle)
zusammengefasst, es entsteht ein Bitstrom von 32 x 64 kbit/s = 2,048 Mbit/s.
*) z.B. ein Amplitudenwert von 133 = 27 + 22 + 20 = 10000101. Anschließend wird jeder
vorhandenen Zweierpotenz (1) zum entsprechenden Zeitpunkt ein Impuls und jeder
nichtvorhandenen Zweierpotenz (0) kein Impuls zum entsprechenden Zeitpunkt zugeordnet.
SN – Switching Network
Das digitale Koppelnetz ist mehrstufig aufgebaut und besteht aus Zeit- und Raumstufen
TSG – Time Stage Group
SSG – Space Stage Group
Verbindungswünsche, die in Form von Wahlinformationen einlangen, werden vom
Gruppenprozessor (GP) der LTG an den CP übermittelt, der die Quelle und Senke der Verbindung
festlegt und die Wegesuche durch das SN durchführt.
Die Durchschaltung und Vermittlung der 64 kbit/s Nutzkanäle (Sprach- und Datenvermittlung)
durch das Koppelnetz erfolgt nach dem Prinzip des Zeitvielfaches.
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Die Zeitstufen des KoppeInetzes sind mit den Anschlussgruppen für Verbindungsleitungen (LTG)
durch ein 8,192 Mbit/s Multiplexersystem verbunden. Dieser Multiplexerrahmen enthält 128
Kanäle (Zeitschlitze) mit je 64 kbit/s (128 x 64 kbit/s = 8192 kbit/s = 8,192 Mbit/s). 127
Kanäle sind als Nutzkanäle verfügbar, 1 Kanal wird als Steuerkanal vom GP der LTG semipermanent
durch das SN zum CP durchgeschaltet.
In den Zeitstufen (TSG) werden die 64 kbit/s Kanäle (Zeitschlitze) wahlfrei in andere Zeitschlitze
innerhalb des Multiplexerrahmens vermittelt.
In den Raumstufen (SSG) werden Multiplexerrahmen mit 2,048 Mbit/s (32 x 64 kbit/s Kanäle)
zusammengefasst und vermittelt. Die Zeitlage der Nutzkanäle in den Raumstufen bleibt
unverändert.
Die Mischung der Zeitschlitze in den Zeitstufen bewirkt eine blockadefreie Durchschaltung der 64
kbit/s Kanäle durch das SN und zum Verbindungsziel.
Die Zahl der TSG und SSG einer Vermittlungsstelle ist abhängig von der Zahl der aufgebauten LTG.
Im Mindestausbau besteht ein SN aus 2 TSG und 1 SSG.
DLU – Digital Line Unit = Digitale Anschlussgruppe
für analoge Teilnehmeranschlüsse (POTS – Plain Old Telephone Service) und ISDN-Basisanschlüsse.
Die Anschaltung dieser Anschlüsse erfolgt an folgende Baugruppen:
SLMA – Subscriber Line Modul Analog für 16 analoge Teilnehmeranschlüsse
SLMD – Subscriber Line Modul Digital für 8 ISDN – Basisanschlüsse
SLMA haben die Aufgabe BORSCHT – Funktionen zu erfüllen:
- B – Battery supply, Gleichstromspeisung
- O – Overvoltage Protection, Überspannungsschutz
- R – Ringing, Rufen des Endgerätes
- S – Signalling, Schleifenüberwachung, Wahlaufnahme
- C – Coding, A/D und D/A Wandlung, Codierung der Signale
- H – Hybrid , Zweidraht- /Vierdrahtumsetzung (Gabelschaltung)
- T – Testing, Prüfung der Anschlussleitung und des Endgerätes
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Eine DLU ist mit 60 Baugruppen (einheitlich oder gemischt) bestückbar. Eine mit SLMA
vollbestückte DLU hat eine Kapazität für 960 analoge Teilnehmeranschlüsse, bei einer gemischten
Bestückung verringert sich die Kapazität bedingt durch die kleinere Kapazität der SLMD.
DLU werden in Abhängigkeit vom Verkehrsaufkommen der Teilnehmer mit 2 – 4 PCM30 Systemen
an die Anschlussgruppen für Verbindungsleitungen LTG angeschlossen.
DLU können vor Ort (also am Sitz der Vermittlungsstelle) oder abgesetzt als Unselbständige
Vermittlungsstelle (UVST) betrieben werden.
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OES – Anschlussbaugruppe für 16 analoge Fernsprechanschlüsse (SLMA – Subscriber Line Modul Analog)
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OAM – Operating Administration Maintenance
Bedienung - Verwaltung - Instandhaltung
Die technische Betreuung von OES Vermittlungsstellen erfolgt regional zentralisiert in OES –
Betriebsstellen (OMC – Operating and Maintenance Center).
Die Betriebsstellen (BS) sind mit einem Betriebsstellenrechner (DCP – Data Communication
Prozessor) ausgestattet, der mit den IOP (Input Output Prozessoren) im CP (Coordination
Prozessor) der Vermittlungsstellen kommuniziert. Alle relevanten Betriebsanzeigen werden an die
BS übertragen und auf einem Terminal (OMT – Operating and Maintenance Terminal) sichtbar
dargestellt :
- Alarme
- Wartungshinweise
- Analysen und Protokolle von Störungen
- Indizien zu Hard- und Softwarefehlern
- Anlaufmeldungen (Recovery)
Die BS kann mittels OMT und DCP alle Bedieneingriffe zur Wartung und Instandhaltung der
Vermittlungsstellen durchführen :
- Systemkonfiguration
- Einrichtung von Teilnehmern und Verbindungsleitungen
- Verkehrsmessungen, Verkehrsdatenverwaltung
- Routineprüfungen, spezielle Funktionsprüfungen
- Ändern von Zuordnungstabellen
- Abschaltungen und Anlauf wegen Baugruppentausch
- Aktivierung neuer Hard- und Software, etc.
Die Bedienung und Betriebsführung der OES Vermittlungsstellen in Oberösterreich erfolgte durch
6 OES Betriebsstellen in :
Linz, Wels, Steyr, Vöcklabruck, Ried und Bad Ischl.
Die OES Betriebsstelle Linz hatte die übergeordnete Funktion einer Leitstelle und übernahm
außerhalb der Regeldienstzeiten (nachts, samstags, sonntags, feiertags) die Betriebsführung aller
OES Vermittlungsstellen in Oberösterreich.
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Bedienungs- und Wartungs- Station für das Wählsystem OES-E
(OMT – Operating- and Maintenance Terminal)
OES – Auflassung und Systemtausch auf Next Generation Network
Ab Dezember 2009 begann die Umstellung des digitalen, leitungsvermittelnden OES – Netzes in ein neues Vermittlungssystem Next Generation Network.
NGN ist ein paketvermittelndes Netz unter Nutzung des Internet Protocolls (All IP). Der nur die Sprachtelefonie betreffende Teil des neuen Netzes wird als NGN-V bezeichnet. Das Kürzel V steht für Voice over Internet Protocoll (VoIP). Neben dem Telefonnetz wurden auch das Mobilfunknetz und das Kabelfernsehnetz in das NGN integriert. Der Systemtausch vom OES auf NGN-V wurde im März 2012 abgeschlossen.