21. ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ Γενική δομή του δικτύου

Transcript

1 21. ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ Γενική δομή του δικτύου Το μεγαλύτερο και σημαντικότερο τηλεπικοινωνιακό δίκτυο είναι το τηλεφωνικό. Η σημασία του πηγάζει από το γεγονός ότι αφενός η τηλεφωνία είναι η βασικότερη και ευρύτερα διαδεδομένη τηλεπικοινωνιακή υπηρεσία και αφετέρου το τηλεφωνικό δίκτυο χρησιμοποιείται, ως βασική υποδομή, για την παροχή και άλλων τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών, όπως οι υπηρεσίες ISDN και οι υπηρεσίες δεδομένων. Η γενική δομή του τηλεφωνικού δικτύου απεικονίζεται στο σχήμα που ακολουθεί. Από το σχήμα αυτό προκύπτει ότι οι τηλεφωνικές συσκευές των συνδρομητών είναι δενδροειδώς συνδεδεμένες σε τηλεφωνικά κέντρα και συνεπώς, η μεταξύ τους επικοινωνία δεν γίνεται απευθείας, αλλά έμμεσα, μέσω των κέντρων αυτών. Το τηλεφωνικό δίκτυο απαρτίζεται, βασικά, από δύο τμήματα: Το ζευκτικό δίκτυο ή δίκτυο κορμού το οποίο περιλαμβάνει τις συνδέσεις μεταξύ των τηλεφωνικών κέντρων. Το συνδρομητικό δίκτυο 2 το οποίο περιλαμβάνει το τμήμα του δικτύου μεταξύ των τηλεφώνων και των τηλεφωνικών κέντρων. Συνδρομητικό Σ δίκτυο υ ν δ ρ ο μ η τ έ ς Τ/φ κέντρο Τ/φ κέντρο Ζευκτικό δίκτυο Δακτύλιοι SDH Τ/φ κέντρο Τ/φ κέντρο Συνδρομητικό δίκτυο Σ υ ν δ ρ ο μ η τ έ ς Τηλεφωνικό δίκτυο: Γενική δομή Από τα παραπάνω τμήματα, το ζευκτικό δίκτυο είναι ψηφιακό και συνήθως υλοποιείται με ινοοπτικά καλώδια ή μικροκυματικές ζεύξεις (ρυθμοί μετάδοσης 140 Mbit/s 10 Gbit/s). Αντίθετα, στο συνδρομητικό δίκτυο (όπου οι αποστάσεις είναι συνήθως μικρές 1 Ο αναγνώστης θα βοηθηθεί αν, πριν την ανάγνωση του παρόντος και των επομένων κεφαλαίων, επαναλάβει το κεφάλαιο 1 (ενότητες 1.3, 1.4 και 1.5). 2 Συνήθως, ο όρος «συνδρομητικό δίκτυο» δηλώνει ότι το τμήμα αυτό του δικτύου χρησιμοποιείται, κυρίως, για την παροχή απλώς και μόνον τηλεφωνικών υπηρεσιών. Εναλλακτικά, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ό όρος «δίκτυο πρόσβασης». Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.1

2 και υπάρχει ήδη εγκατεστημένη μια τεράστια βάση από δισύρματα καλώδια χαλκού), το δίκτυο, συνήθως, παραμένει αναλογικό και μόνον σε ειδικές περιπτώσεις (π.χ. μεγάλες εταιρείες) γίνεται χρήση είτε ψηφιακών τερματικών διατάξεων (που αξιοποιούν καλύτερα τις συνδέσεις χαλκού) είτε οπτικών συστημάτων Το συνδρομητικό δίκτυο Γενικά Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, το συνδρομητικό δίκτυο είναι το τμήμα του τηλεφωνικού δικτύου από το τηλεφωνικό κέντρο μέχρι το συνδρομητή. Η σύνδεση αυτή δεν γίνεται απευθείας (εκτός αν η απόσταση κέντρου - συνδρομητή είναι μικρή) αλλά μέσω των υπαίθριων κατανεμητών (KV). Κάθε υπαίθριος κατανεμητής συγκεντρώνει τα συνδρομητικά καλώδια μιας ευρύτερης περιοχής τα οποία στη συνέχεια οδηγούνται στο τηλεφωνικό κέντρο, μέσω κοινού πολυζευγικού καλωδίου. Το τμήμα του συνδρομητικού δικτύου από τον υπαίθριο κατανεμητή μέχρι την τηλεφωνική συσκευή συνθέτει το απερχόμενο ή ακραίο δίκτυο ή δίκτυο διανομής ενώ το τμήμα από το κέντρο μέχρι τον υπαίθριο κατανεμητή (KV) αποτελεί το κύριο δίκτυο. Ένα σημείο που πρέπει να τονιστεί είναι ότι για τη διασύνδεση μεταξύ τηλεφωνικής συσκευής και κέντρου χρησιμοποιείται η ίδια δισύρματη γραμμή και για τις δύο κατευθύνσεις (συνδρομητής κέντρο και κέντρο συνδρομητής). Επίσης, δεδομένου ότι ο υπαίθριος κατανεμητής είναι καθαρά παθητική διάταξη, η οποία (ως σημείο συγκέντρωσης καλωδίων) απλώς διευκολύνει την οδήγηση των τηλεφωνικών καλωδίων προς το οικείο τηλεφωνικό κέντρο, σε κάθε τηλεφωνική συσκευή αντιστοιχεί ένα ηλεκτρικό (τηλεφωνικό) κύκλωμα το οποίο εκτείνεται από τη συσκευή μέχρι το κέντρο. (Το κύκλωμα αυτό λέγεται και «συνδρομητικός βρόχος» subscriber loop ). Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.2

3 Απερχόμενο δίκτυο (ακραίο δίκτυο ή δίκτυο διανομής) Υπαίθριος κατανεμητής (KV) Κύριο δίκτυο Τηλεφωνικό κέντρο Ζευκτικό Δίκτυο (SDH) (διασύνδεση με άλλα κέντρα) Απερχόμενα καλώδια (περιέχουν τις δισύρματες γραμμές των συνδρομητών) Καλώδια κυρίου δικτύου Συνδρομητικό δίκτυο: Δομή Τηλεφωνική συσκευή Δομή της τηλεφωνικής συσκευής Ο βασικός ρόλος της τηλεφωνικής συσκευής είναι η μετατροπή (μέσω ενσωματωμένου μικροφώνου) των ηχητικών (φωνητικών) κυμάτων του ομιλητή σε ηλεκτρικό ρεύμα και, αντίστροφα (μέσω του ακουστικού), η μετατροπή του λαμβανόμενου ηλεκτρικού σήματος ρεύματος σε ηχητικό σήμα. Η τηλεφωνική συσκευή περιλαμβάνει: Το μικροτηλέφωνο (μικρόφωνο ακουστικό) 3 Το άγκιστρο Τον επιλογέα Το κύκλωμα κωδωνισμού Το μικροτηλέφωνο (ή χειροτηλέφωνο) περιλαμβάνει το μικρόφωνο, μέσω του οποίου τα ηχητικά σήματα του ομιλητή μετατρέπονται σε ηλεκτρικό ρεύμα, και το ακουστικό μέσω του οποίου το ηλεκτρικό ρεύμα που μεταδίδεται μέσω της ηλεκτρικής γραμμής. Στις παλαιότερες συσκευές, τα μικρόφωνα ήταν τύπου άνθρακα. Συγκεκριμένα, το ηχητικό σήμα του ομιλητή προκαλούσε την ταλάντωση μιας μεμβράνης η οποία ασκούσε μεταβαλλόμενη πίεση σε κόκκους άνθρακα που ήταν τοποθετημένοι στο μικρόφωνο. Λόγω της άσκησης πίεσης στους κόκκους, η αντίσταση του μικροφώνου μεταβαλλόταν και προκαλούσε διακυμάνσεις στο ρεύμα εξόδου του μικροφώνου, αντίστοιχες με την 3 Το μικροτηλέφωνο λέγεται (λανθασμένα) και «ακουστικό». Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.3

4 ένταση της φωνής. Σήμερα, τα μικρόφωνα είναι είτε δυναμικά (με πηνίο και σταθερό μαγνήτη) είτε πυκνωτικά. Αντίστροφα, στο ακουστικό, το (μεταβαλλόμενο) εισερχόμενο ρεύμα προκαλεί την ταλάντωση μιας μεμβράνης οι οποίες, μέσω του ηχείου, μετατρέπονται στο ηχητικό σήμα που ακούει ο ακροατής. Επισημαίνεται ότι σύμφωνα με τις Συστάσεις της ITU, τόσο το μικρόφωνο όσο και το ακουστικό έχουν ομαλή καμπύλη απόκρισης και ζώνη διέλευσης (3 db) από τα 300 έως τα 3400 Hz db f (Hz) Το άγκιστρο είναι ένας απλός διακόπτης μέσω του οποίου το μικρόφωνο και το ακουστικό συνδέονται με την τηλεφωνική γραμμή όταν ο συνδρομητής σηκώνει το μικροτηλέφωνο. Όταν το μικροτηλέφωνο είναι «κατεβασμένο», τότε στην τηλεφωνική γραμμή συνδέεται μόνο το κύκλωμα κωδωνισμού του τηλεφώνου. Ο επιλογέας είναι ένας διακόπτης ο οποίος ελέγχεται από το πληκτρολόγιο του τηλεφώνου (στις παλαιότερες συσκευές ελεγχόταν από τον επιλογικό δίσκο). Ο ρόλος του επιλογέα είναι ο σχηματισμός, από τον καλούντα συνδρομητή, του αριθμού του καλουμένου, και η διαβίβαση του αριθμού αυτού στην τηλεφωνική γραμμή, είτε μέσω παλμών (παλμική επιλογή) είτε μέσω συχνοτήτων (τονική ή πολυσυχνική επιλογή). Η παλμική επιλογή γίνεται σε τηλέφωνα με δίσκο επιλογής. Για κάθε καλούμενο ψηφίο (0, 1, 9) αποστέλλονται ισάριθμοι παλμοί διάρκειας 100 ms (40 ms ΟΝ 60 ms OFF). Ψηφίο 2 Χρονικό διάστημα μεταξύ ψηφίων Ψηφίο 3 Χρονικό διάστημα μεταξύ ψηφίων 60m 4 Με την επιλογή της συγκεκριμένης περιοχής συχνοτήτων, θεωρείται ότι επιτυγχάνεται ένας ικανοποιητικός συμβιβασμός μεταξύ της απαίτησης για αποδεκτή ποιότητα μετάδοσης (καταληπτότητα φωνής) και της ανάγκης για οικονομία στο χρησιμοποιούμενο εύρος ζώνης. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.4

5 Η τονική επιλογή γίνεται σε τηλέφωνα με πληκτρολόγιο επιλογής. Κατά την τονική επιλογή, αντί για παλμούς, αποστέλλεται προς την τηλεφωνική γραμμή, ένα ζεύγος συχνοτήτων (τόνων) που χαρακτηρίζει το εκάστοτε επιλεγόμενο ψηφίο 5. Η τονική επιλογή πλεονεκτεί της παλμικής ως προς την ταχύτητα επιλογής και τη μη δημιουργία θορύβων και για το λόγο αυτόν υποστηρίζεται από όλες τις σύγχρονες συσκευές και τα ψηφιακά τηλεφωνικά κέντρα Hz 1336 Hz 1447 Hz 1633 Hz 697 Hz A 770 Hz B 852 Hz C 941 Hz * 0 # D Το κύκλωμα κωδωνισμού, στις παλαιότερες συσκευές, περιελάμβανε ένα ηλεκτρομηχανικό κουδούνι που, ανταποκρινόμενο στο ρεύμα που έστελνε το τηλεφωνικό κέντρο, παρήγαγε το ηχητικό σήμα κωδωνισμού. Στις νεότερες συσκευές το κουδούνι έχει αντικατασταθεί από κύκλωμα βομβητή. Σε κάθε περίπτωση, το κουδούνι ή ο βομβητής συνδέεται στην είσοδο του κυκλώματος της τηλεφωνικής συσκευής μέσω συζευκτικού πυκνωτή 1 μf. Με τον τρόπο αυτόν, το κουδούνι (ή ο βομβητής) μπορεί να ενεργοποιηθεί μόνον όταν το χειροτηλέφωνο είναι «κατεβασμένο». Όταν ένας συνδρομητής καλείται, το τοπικό κέντρο στένει στη συσκευή ένα κλητήριο ρεύμα με συχνότητα 25 Ηz και τάση Vrms που δημιουργεί το κουδούνισμα της κλήσης. Διασύνδεση της τηλεφωνικής συσκευής με το κέντρο Η διασύνδεση της τηλεφωνικής συσκευής με το τηλεπικοινωνιακό κέντρο γίνεται μέσω δισύρματης γραμμής με αγωγούς που συνήθως έχουν διάμετρο 0,4 mm (6). Η αντίσταση βρόχου της γραμμής κυμαίνεται από 1100 έως 2400 Ω ανάλογα με τον τύπο και το μήκος της γραμμής. Οι δύο αγωγοί της γραμμής χαρακτηρίζονται (στην Ευρώπη) ως a και b. O a είναι σε δυναμικό +48 VDC ως προς τον b (V a = 0 V, V b = 48 VDC). Το τηλεφωνικό κέντρο εφαρμόζει στη γραμμή συνεχή τάση +48 VDC. Όταν ο συνδρομητής σηκώσει το μικροτηλέφωνο, η τάση μειώνεται στα +10 VDC ενώ, στη 5 Η έννοια του πίνακα συχνοτήτων είναι ότι, π.χ., για το ψηφίο 1, αποστέλλεται το ζεύγος συχνοτήτων (697 Hz, 1200 Hz), για το 2, το ζεύγος (697 Hz, 1336Hz) κλπ. 6 Με τον όρο δισύρματη γραμμή νοείται μια γραμμή μεταφοράς (δύο αγωγοί) η οποία από τη μια πλευρά διασυνδέεται με την τηλεφωνική συσκευή και από την άλλη με το τηλεπικοινωνιακό κέντρο. Επισημαίνεται ότι η ίδια δισύρματη γραμμή χρησιμοποιείται και για το κύκλωμα ομιλίας και για το κύκλωμα ακοής. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.5

6 γραμμή, δημιουργείται ρεύμα ma. Το ρεύμα αυτό ονομάζεται ρεύμα συγκράτησης και, μέσω αυτού, το κέντρο αντιλαμβάνεται την πρόθεση του συνδρομητή για κλήση. Η ανταπόκριση του κέντρου είναι ένα χαρακτηριστικό ηχόσημα 425 ή 450 Hz, που ονομάζεται τόνος επιλογής (dial tone). Όταν ένας συνδρομητής καλείται, το τοπικό κέντρο στένει στη συσκευή ένα κλητήριο ρεύμα με συχνότητα 25 Ηz και τάση Vrms που δημιουργεί το κουδούνισμα της κλήσης. Η τηλεφωνική συσκευή ως στοιχείο κυκλώματος Ο συνδρομητικός βρόχος (το ηλεκτρικό κύκλωμα μεταξύ τηλεφωνικής συσκευής και τηλεφωνικού κέντρου) αναπαρίσταται, κυκλωματικά, όπως στο σχήμα που ακολoυθεί: Διακόπτης H (Hook=άγκιστρο) Ρεύμα βρόχου 48 VDC R= 600 Ω Κέντρο Γραμμή Τηλεφ. συσκευή Όταν το μικροτηλέφωνο είναι «κατεβασμένο», ο διακόπτης Η (άγκιστρο) είναι ανοικτός, οπότε το τηλεφωνικό κέντρο εφαρμόζει, στη γραμμή, τη συνεχή τάση των +48 VDC που αναφέρθηκε και παραπάνω. Αντίθετα, όταν το μικροτηλέφωνο «σηκώνεται», ο διακόπτης Η (άγκιστρο) κλείνει, οπότε η τάση των +48 VDC δημιουργεί, στη γραμμή, ένα ρεύμα ma. (ρεύμα συγκράτησης) μέσω του οποίου το κέντρο αντιλαμβάνεται την πρόθεση του συνδρομητή για κλήση. Στη συνέχεια, ο καλών συνδρομητής επιλέγει τον αριθμό του καλούμενου. Αν υποτεθεί ότι η επιλογή γίνεται μέσω δίσκου επιλογής, οι παλμοδοτήσεις προς το τοπικό τηλεπικοινωνιακό κέντρο, γίνονται μέσω δύο επαφών (NSI και NSA) που διαθέτει ο δίσκος επιλογής, ως εξής: Όταν ο δίσκος δεν λειτουργεί, η επαφή NSI είναι κλειστή και η NSA ανοικτή. Το ρεύμα βρόχου «διαπερνά» το μικροτηλέφωνο επιτρέποντας τη μεταβίβαση είτε της συνομιλίας είτε (βλ. και ενότητα 21.5) της σηματοδοσίας. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.6

7 Με την περιστροφή («κούρδισμα») του δίσκου από το συνδρομητή (επιλογή ψηφίου), η επαφή NSA κλείνει μεγιστοποιώντας το ρεύμα βρόχου και αποκόπτοντας τους θορύβους από τις παλμοδοτήσεις της επαφής NSI. Κατά την επιστροφή του δίσκου, η επαφή NSI ανοιγο-κλείνει τόσες φορές όσες το ψηφίο που έχει επιλέξει ο συνδρομητής (στέλνονται οι παλμοσειρές που αντιστοιχούν στα ψηφία 1,.9, 0). Όταν ο δίσκος ολοκληρώσει την επιστροφή του και ακινητοποιηθεί, επανέρχεται στην κατάσταση μη λειτουργίας (NSI κλειστή - NSA ανοικτή). Διακόπτης H (Hook=άγκιστρο) Ρεύμα βρόχου NSI 48 VDC NSA R= 600 Ω Κέντρο Γραμμή Τηλεφ. συσκευή Τέλος, το μικροτηλέφωνο είναι εξοπλισμένο με διάταξη επαγωγικού πηνίου, ώστε να διαχωρίζονται τα κυκλώματα ομιλίας (μικρόφωνο) και ακοής (ακουστικό). Επισημαίνεται ότι η τηλεφωνική συσκευή συνδέεται με το κέντρο μέσω μίας δισύρματης γραμμής η οποία χρησιμοποιείται και για τα δύο κυκλώματα. Ολόκληρο το ισοδύναμο κύκλωμα της τηλεφωνικής συσκευής φαίνεται στο σχήμα που ακολουθεί. 7 Ρεύμα βρόχου Διακόπτης H (Hook=άγκιστρο) NSI Επαγωγικό πηνίο 48 VDC 1 μf NSA ακουστικό Κουδούνι 160Ω 1kΩ 0,1 μf Κέντρο Γραμμή Τηλεφ. συσκευή 7 Τα επιμέρους κυκλώματα που προηγήθηκαν αποτελούν τμήματα του υπόψη ισοδύναμου κυκλώματος. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.7

8 Δίκτυο διανομής (απερχόμενο ή ακραίο συνδρομητικό δίκτυο) Στη συνηθέστερη περίπτωση τηλεφωνοδότησης (οικιακοί συνδρομητές), ένα ζεύγος αγωγών (συνδρομητικό ζεύγος) ξεκινάει από την τηλεφωνική συσκευή του συνδρομητή και καταλήγει στον ακραίο διακλαδωτή (σχήμα) που συνήθως τοποθετείται στο υπόγειο της οικίας ή της πολυκατοικίας. Στην πράξη, οι τηλεφωνικές συσκευές ενός διαμερίσματος ή μιας οικίας συνδέονται σε παραλληλισμένους τηλεφωνικούς ρευματοδότες (πρίζες) από τους οποίους ξεκινάει το συνδρομητικό ζεύγος (για να καταλήξει στον ακραίο διακλαδωτή). Παλαιότερα οι ρευματοδότες αυτοί ήταν διπολικοί, σήμερα όμως χρησιμοποιούνται ορθογωνικοί ρευματοδότες τύπου RJ-11 (8). Ο ακραίος διακλαδωτής (σχήμα) είναι ένα κουτί στο οποίο καταλήγουν ένας αριθμός συνδρομητικών ζευγών (συνήθως 10-20). Για συνδρομητές που στεγάζονται στο ίδιο κτήριο, ο ακραίος διακλαδωτής τοποθετείται σε κάποιο σημείο του κτηρίου (π.χ. στο υπόγειο). Όταν όμως ο ακραίος διακλαδωτής εξυπηρετεί αραιοκατοικημένες περιοχές (συνδρομητές σε διαφορετικά οικήματα) συνήθως τοποθετείται σε στύλους, η δε κατασκευή του είναι πιο προχωρημένη προκειμένου να παρέχει αντικεραυνική προστασία. Από τον ακραίο διακλαδωτή, το καλώδιο με τα συνδρομητικά ζεύγη καταλήγει στον υπαίθριο κατανεμητή (κατανεμητή καλωδίων ή KV) που αποτελεί το "σημείο συγκέντρωσης" των τηλεφωνικών καλωδίων που ξεκινούν από τους ακραίους διακλαδωτές. Κάθε υπαίθριος κατανεμητής της περιοχής μπορεί να εξυπηρετήσει μέχρι 300 τηλεφωνικές συσκευές και συνήθως καλύπτει μια περιοχή ακτίνας 1 2 km (ανάλογα, βέβαια, και με την πυκνότητα της περιοχής). Από τον κατανεμητή αυτόν ξεκινούν ένα ή περισσότερα (πολυζευγικά) καλώδια τα οποία καταλήγουν στο οικείο τηλεφωνικό κέντρο. Ο υπαίθριος κατανεμητής περιέχει έναν αριθμό από οριολωρίδες (ρεγκλέτες βλ. σχήμα) κάθε μία από τις οποίες απαρτίζεται από 10 θέσεις (σε κάθε θέση μπορεί να συνδεθεί ένα ζεύγος αγωγών). Από τις οριολωρίδες αυτές, άλλες προορίζονται για τον τερματισμό (σύνδεση) των ζευγών του ακραίου (απερχομένου) δικτύου και άλλες για τον τερματισμό των ζευγών του κυρίου δικτύου (βλ. σχήμα). Η τηλεφωνοδότηση ενός συγκεκριμένου συνδρομητή προϋποθέτει τη σύνδεση της θέσης στην οποία τερματίζεται το αντίστοιχο συνδρομητικό ζεύγος με τη θέση στην οποία τερματίζεται ένα προ-επιλεγμένο ζεύγος από το καλώδιο του κυρίου δικτύου. Η σύνδεση αυτή ονομάζεται μεικτονόμηση. 8 Οι ρευματοδότες RJ-11 έχει 6 επαφές, από τις οποίες στην τηλεφωνία χρησιμοποιούνται οι 2 (ένας για κάθε αγωγό του συνδρομητικού ζεύγους).. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.8

9 A A A A A A K K K K K K Κ = Οριολωρίδες (σύνδεσμοί) Κυρίου δικτύου Α = Οριολωρίδες (σύνδεσμοί) Ακραίου δικτύου A A A A A A K K K K K K A A A A A A Γραμμή εδάφους Βάση από σκυρόδεμα Καλώδια ακραίου δικτύου Καλώδια κυρίου δικτύου Υπαίθριος κατανεμητής (KV) - σχηματική αναπαράσταση Στους υπαίθριους κατανεμητές, προβλέπονται, συνήθως, περί τις 300 θέσεις για το κύριο δίκτυο και περί τις 450 για το δίκτυο διανομής. Η αναλογία αυτή (1:1,5) τηρείται προκειμένου να παρέχεται ευελιξία στις μεικτονομήσεις (κατάργηση συνδέσεων, δημιουργία νέων κλπ.). Είναι βέβαια προφανές ότι ένας υπαίθριος κατανεμητής με τις παραπάνω θέσεις κυρίου δικτύου και δικτύου διανομής μπορεί να εξυπηρετήσει μέχρι 300 τηλεφωνικές συνδέσεις. Ένα τηλεφωνικό δίκτυο, στο οποίο η σύνδεση συνδρομητών και κέντρου γίνεται μέσω ακραίων διακλαδωτών και υπαίθριων κατανεμητών λέγεται «αρθρωτό». Στην πράξη, τα Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.9

10 τηλεφωνικά δίκτυα είναι συνήθως «μεικτά», υπό την έννοια ότι συνδρομητές που βρίσκονται κοντά σε τηλεφωνικά κέντρα συνδέονται απευθείας με τον κεντρικό κατανεμητή (του κέντρου) χωρίς τη μεσολάβηση ακραίων διακλαδωτών και υπαίθριων κατανεμητών Κύριο συνδρομητικό δίκτυο Από τον υπαίθριο κατανεμητή, ξεκινούν ένα ή περισσότερα καλώδια τα οποία περιλαμβάνουν όλα τα ζεύγη αγωγών που αντιστοιχούν στους συνδρομητές του υπόψη κατανεμητή. Τα καλώδια αυτά καταλήγουν στο υπόγειο του οικείου τηλεφωνικού κέντρου από όπου οδηγούνται στον κεντρικό κατανεμητή και στη συνέχεια στις επιλογικές διατάξεις του κέντρου. Η οδήγηση των καλωδίων στον κατανεμητή γίνεται με χρήση ειδικών «τερματικών συνδέσμων» που, εξαιτίας του σχήματός τους (μοιάζουν με ανάποδες φιάλες), ονομάζονται «μπουκάλες». Με τη σειρά του ο κεντρικός κατανεμητής απαρτίζεται από δύο διακριτά τμήματα, την «πλευρά συνδρομητή» (με οριολωρίδες σε κατακόρυφη διάταξη) στην οποία τερματίζονται τα ζεύγη των καλωδίων του κυρίου δικτύου και την «πλευρά κέντρου» (με οριολωρίδες σε οριζόντια διάταξη) στην οποία τερματίζονται τα ζεύγη που προέρχονται από τις επιλογικές διατάξεις του κέντρου. Η σύνδεση των συνδρομητών στο τηλεφωνικό κέντρο προϋποθέτει τις κατάλληλες συνδέσεις (μεικτονομήσεις) μεταξύ των θέσεων της πλευράς συνδρομητή με τις αντίστοιχες θέσεις της πλευράς κέντρου. Πολυζευγικά καλώδια («οδηγούνται» προς τον κατανεμητή του κέντρου) Τερματισμός σύνδεσμος (μπουκάλα). Εγκαθίσταται στο υπόγειο του κέντρου Πολυζευγικό καλώδιο (περιέχει δισύρματες γραμμές και προέρχεται από υπαίθριο κατανεμητή. Καταλήγει στο υπόγειο του κέντρου) Τερματικοί σύνδεσμοι ( μπουκάλες ) Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.10

11 Τα καλώδια του συνδρομητικού δικτύου Στο συνδρομητικό δίκτυο, χρησιμοποιούνται (πλην ελαχίστων εξαιρέσεων) συμβατικά ηλεκτρικά καλώδια που περιέχουν ζεύγη αγωγών χαλκού (συνδρομητικά ζεύγη). Κάθε συνδρομητικό ζεύγος συνιστά μια γραμμή μεταφοράς μέσω της οποίας (και με τη μεσολάβηση του ακραίου διακλαδωτή και του υπαίθριου κατανεμητή) υλοποιείται η σύνδεση του συνδρομητή με το τηλεφωνικό κέντρο (τόσο η εκπομπή όσο και η λήψη των τηλεφωνικών σημάτων διεκπεραιώνονται από το ίδιο ζεύγος). Μέσα στο πολυζευγικό καλώδιο, οι αγωγοί οργανώνονται σε τετράδες (2 συνδρομητικά ζεύγη) και συστρέφονται προκειμένου να περιορίζονται τα φαινόμενα διαφωνίας (αλληλοπαρεμβολής σημάτων μεταξύ των συνδρομητικών ζευγών). Η διάταξη αυτή των αγωγών ονομάζεται αστεροτετραδική και απεικονίζεται στο σχήμα που ακολουθεί. α α α β α β β β Διάταξη συνδρομητικών ζευγών σε (πολυζευγικό) τηλεφωνικό καλώδιο Βασική παράμετρος για ένα τηλεφωνικό καλώδιο είναι η διάμετρος των χάλκινων αγωγών που το απαρτίζουν. Η διάμετρος αυτή καθορίζεται με βάση την αναμενόμενη απόσβεση του τηλεφωνικού σήματος στον αγωγό (αγωγοί με μεγαλύτερη διάμετρο προκαλούν μικρότερη απόσβεση) η οποία με τη σειρά της είναι συνάρτηση της απόστασης μεταξύ συνδρομητή και τηλεφωνικού κέντρου. Με δεδομένο ότι η μέγιστη ανεκτή εξασθένηση σε ένα συνδρομητικό ζεύγος είναι 6,5 db, η επιλογή της διαμέτρου των αγωγών μπορεί να γίνει με βάση τον παρακάτω πίνακα 9 : Απόσταση συνδρομητή-κέντρου Μέχρι 3 km Διάμετρος αγωγών Φ 0,4 mm 3 6 km Φ 0,6 mm 6 9 km Φ 0,8 mm 9 12 km Φ 0,9 mm Επιλογή διαμέτρου αγωγών συνδρομητικού ζεύγους με βάση την απόσταση συνδρομητή-κέντρου 9 Επισημαίνεται ότι η μέση εξασθένηση στα τηλεφωνικά καλώδια είναι ~ 1dB/km. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.11

12 Για την Ελλάδα, όπου η απόσταση μεταξύ συνδρομητή και κέντρου είναι μικρότερη από 3 km στο 90%, τουλάχιστον, των περιπτώσεων, τα καλώδια με αγωγούς διαμέτρου Φ 0,4 mm είναι τα περισσότερο χρησιμοποιούμενα Το ζευκτικό δίκτυο (δίκτυο κορμού) Γενικά Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, το ζευκτικό δίκτυο υλοποιείται κυρίως με ινοοπτικά καλώδια και, σε μικρότερο βαθμό, με μικροκυματικές ζεύξεις (η χρήση ομαξονικών καλωδίων έχει σχεδόν εγκαταλειφθεί), σε συνδυασμό με τεχνικές SDH (ρυθμοί 622 Μbit/s 10 Gbit/s). Έναντι των μικροκυματικών ζεύξεων, οι ινοοπτικές ζεύξεις, παρέχουν μεγαλύτερο εύρος ζώνης (άρα υψηλότερους ρυθμούς μετάδοσης) και μεγαλύτερη ατρωσία έναντι θορύβου και παρεμβολών, όμως διακρίνονται από μεγάλους χρόνους και κόστη εγκατάστασης, κυρίως λόγω των χωματουργικών εργασιών που απαιτεί η υλοποίησή τους Τα τηλεφωνικά κέντρα (local exchanges) Μέσω των τηλεφωνικών κέντρων, γίνεται η αποκατάσταση των κλήσεων μεταξύ καλούντων και καλουμένων συνδρομητών. Τα σημερινά τηλεφωνικά κέντρα είναι ψηφιακά και βασίζουν τη λειτουργία τους σε ειδικό ενταμιευμένο λογισμικό (Stored- Program Controlled ή SPC exchanges) 10. Συγκρινόμενα με τα παλαιότερα αναλογικά, τα ψηφιακά (SPC) κέντρα έχουν μεγαλύτερη χωρητικότητα, καταλαμβάνουν πολύ μικρότερο όγκο, παρέχουν πολύ περισσότερες δυνατότητες και ευκολίες ενώ τόσο η συντήρηση όσο και η επέκταση και αναβάθμισή τους είναι σημαντικά ευκολότερες. Πολλές φορές, ο όρος «τηλεφωνικό κέντρο» προδιορίζει το συνολικό τηλεπικοινωνιακό χώρο μέσα στον οποίο είναι εγκατεστημένες όχι μόνον οι μεταγωγικές διατάξεις (που αποκαθιστούν τις κλήσεις μεταξύ των συνδρομητών) αλλά και άλλος εξοπλισμός, π.χ. πολυπλέκτες PDH ή SDH κλπ. Υπό αυτήν την έννοια, ο χώρος ενός τηλεφωνικού κέντρου, ως χώρος, μπορεί, μεταξύ άλλων, να «στεγάζει»: 10 Παλαιότερα, τα τηλεφωνικά κέντρα ήταν ηλεκτρομηχανικά και η αποκατάσταση του τηλεφωνικού κυκλώματος μεταξύ του καλούντα και του καλούμενου συνδρομητή γινόταν με ηλεκτρομηχανικούς διακόπτες (ρελέ). Ενδιάμεσα και μέχρι την καθιέρωση των ψηφιακών κέντρων, χρησιμοποιήθηκαν και ηλεκτρονικά κέντρα, στα οποία οι ηλεκτρομηχανικές επαφές είχαν αντικατασταθεί με ηλεκτρονικά κυκλώματα. Σήμερα, στην Ελλάδα, τα τηλεφωνικά κέντρα είναι σχεδόν κατά 100% ψηφιακά. Χρησιμοποιούνται δύο (2) τύποι κέντρων, τα ΑΧΕ (κατασκευής Ericsson) και τα EWSD (κατασκευής Siemens). Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.12

13 Τον εξοπλισμό μεταγωγής. Περιλαμβάνει τις μονάδες μέσω των οποίων γίνεται η αποκατάσταση των κλήσεων μεταξύ των συνδρομητών. Μονάδες πολυπλεξίας και μετάδοσης (π.χ. πολυπλέκτες PDH ή SDH, διατάξεις HDSL κλπ.). Ο εξοπλισμός αυτός απαρτίζεται από ηλεκτρονικές ή οπτοηλεκτρονικές κάρτες οι οποίες εγκαθίστανται σε ειδικά ενθετικά πλαίσια (subracks) που με τη σειρά τους τοποθετούνται σε ικριώματα (racks). Τα τελευταία έχουν συνήθως τυποποιημένες διαστάσεις WxDxH = 600x300x2200 mm. Ανορθωτικές διατάξεις. Οι διατάξεις αυτές είναι απαραίτητες, δεδομένου ότι ο ενεργός εξοπλισμός που εγκαθίσταται στα τηλεφωνικά κέντρα (π.χ. διατάξεις μεταγωγής, μονάδες πολυπλεξίας και μετάδοσης κλπ.) τροφοδοτούνται με συνεχή τάση. Η τάση εξόδου των υπόψη ανορθωτικών διατάξεων είναι 48 VDC. Κατανεμητές διαφόρων τύπων. Οι κατανεμητές αυτοί μπορεί να είναι κατανεμητές συμμετρικών καλωδίων (κατανεμητές χαμηλών συχνοτήτων - Main Distribution Frames ή MDFs), κατανεμητές ομαξονικών καλωδίων (ψηφιακοί κατανεμητές - Digital Distribution Frames ή DDFs) και οπτικοί κατανεμητές (Optical Distribution Frames ή ODFs) Τηλεφωνικά κέντρα και αριθμοδότηση Τα τηλεφωνικά κέντρα, που απαρτίζουν το ζευκτικό δίκτυο, είναι οργανωμένα σε συγκεκριμένες ιεραρχικές στάθμες. Έτσι, διακρίνονται οι παρακάτω τέσσερις τύποι κέντρων (από το υψηλότερο επίπεδο προς το χαμηλότερο): Πρωτεύοντα κέντρα (ΠΚ) Κύρια κέντρα (ΚΚ) Κομβικά κέντρα (ΚοΚ) Τερματικά κέντρα.(τκ) Τα κέντρα των τριών (3) ανωτέρων επιπέδων (Πρωτεύοντα, Κύρια, Κομβικά) χαρακτηρίζονται και ως διαβιβαστικά κέντρα (υπό την έννοια ότι δεν συνδέονται απευθείας με συνδρομητές, αλλά χρησιμοποιούνται για τη διαβίβαση των τηλεφωνικών κλήσεων μεταξύ των τερματικών κέντρων του καλούντα και του καλούμενου. 11 Γενικά, οι κατανεμητές είναι «πεδία συνδέσεων» τα οποία χρησιμοποιούνται για την οργανωμένη και αρθρωτή διασύνδεση καλωδίων. Πιο συγκεκριμένα, οι MDFs χρησιμοποιούνται για τη διασύνδεση συμμετρικών καλωδίων χαλκού (π.χ. τηλεφωνικών), οι DDFs για τη διασύνδεση ομοαξονικών καλωδίων (που μεταφέρουν σήματα 2, 34 ή 140 Mbit/s) και οι ODFs για τη διασύνδεση οπτικών ινών. Η χρήση κατανεμητών στα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα είναι ευρύτατη, λόγω της ευελιξίας που παρέχουν. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.13

14 Πρωτεύον κέντρο Κύριο κέντρο Κομβικό κέντρο Τερματικό κέντρο Ιεραρχία τηλεφωνικών κέντρων Η αριθμοδότηση των συνδρομητών ακολουθεί, γενικά, την εξής φιλοσοφία: Το 1ο ψηφίο του αριθμού δηλώνει το πρωτεύον κέντρο, το 2ο ψηφίο το κύριο κέντρο, το 3ο ψηφίο το κομβικό κέντρο και το 4ο ψηφίο το τερματικό κέντρο. Παραδείγματα αριθμοδότησης δίνονται στην ενότητα όπου εξετάζεται το ελληνικό τηλεφωνικό δίκτυο. Σήμερα, στη μεγάλη τους πλειοψηφία τα τηλεφωνικά κέντρα είναι ψηφιακά, η δε λειτουργία τους ρυθμίζεται από κατάλληλο «ενταμιευμένο λογισμικό» ( Stored Program Control ). Τα ψηφιακά κέντρα παρουσιάζουν σαφή πλεονεκτήματα έναντι των παλαιότερων αναλογικών, κυριότερα από τα οποία είναι: Ο μεγάλος αριθμός συνδρομητών που μπορούν να εξυπηρετήσουν, σε συνδυασμό με τη μεγάλη οικονομία χώρου που επιτυγχάνουν. Οι πρόσθετες υπηρεσίες που παρέχουν (π.χ. αναγνώριση καλούντος, εκτροπή κλήσης, εντοπισμός κακόβουλων κλήσεων κλπ.). Η επεκτασιμότητα και η ευελιξία τους, αποτέλεσμα της δομοστοιχειακής (modular) δομής τους και του γεγονότος ότι η λειτουργία τους στηρίζεται σε λογισμικό (software) παρά σε υλικό (hardware) Η ψηφιακοποίηση του τηλεφωνικού δικτύου Σε ένα πλήρως αναλογικό τηλεφωνικό δίκτυο (όπως ήταν το ελληνικό τηλεφωνικό δίκτυο πριν το 1975), τόσο οι τηλεφωνικές συσκευές όσο και τα τηλεφωνικά κέντρα και οι μεταξύ τους διασυνδέσεις (ζευκτικό δίκτυο) είναι αναλογικές (βλ. σχήμα). Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.14

15 Ένας σημαντικός περιορισμός που διακρίνει το αναλογικό δίκτυο είναι η ανάγκη για ύπαρξη μεγάλου αριθμού ζευκτικών γραμμών μεταφοράς (ζευγών) προκειμένου να είναι δυνατή η πραγματοποίηση ικανού αριθμού ταυτόχρονων συνδιαλέξεων. Αν και η χρήση συστημάτων πολυπλεξίας διαίρεσης συχνότητας (FDM) μεταξύ των κέντρων κατέστησε δυνατή τη μείωση του αριθμού των ζευκτικών ζευγών εντούτοις τα αναλογικά δίκτυα διακρίνονται για περιορισμένη χωρητικότητα του ζευκτικού τους δικτύου με αποτέλεσμα την εμφάνιση υψηλού ποσοστού ανεπιτυχών κλήσεων και τη δυσκολία επέκτασης. Αναλογικό κέντρο Α Ζευκτικό δίκτυο Αναλογικό κέντρο Β Στην πρώτη φάση ψηφιακοποίησης, ψηφιακοποιείται το ζευκτικό δίκτυο. Αυτό σημαίνει ότι, στα τηλεφωνικά κέντρα, εγκαθίστανται διατάξεις παλμοκωδικής διαμόρφωσης και πολυπλεξίας διαίρεσης χρόνου (PCM/TDM), μέσω των οποίων, με τον ίδιο αριθμό ζευκτικών γραμμών, αυξάνεται η χωρητικότητα του ζευκτικού δικτύου. Αναλογικό κέντρο Α Ζευκτικό δίκτυο Αναλογικό κέντρο Β Στη δεύτερη φάση ψηφιακοποίησης, ψηφιακοποιούνται τα τηλεφωνικά κέντρα. Μετά τη φάση αυτή, το τηλεφωνικό δίκτυο θεωρείται πλήρως ψηφιακοποιημένο και παρέχει νέες σημαντικές δυνατότητες (τις γνωστές «ψηφιακές ευκολίες») ενώ αυξάνεται η χωρητικότητα και η ευελιξία του. Διατάξεις PCM/TDM Στο σημείο αυτό, πρέπει να επισημανθεί ότι, ακόμη και σε ένα πλήρως ψηφιακοποιημένο τηλεφωνικό δίκτυο, το συνδρομητικό μέρος του δικτύου παραμένει αναλογικό (υπό την έννοια αυτή, ο όρος «ψηφιακό τηλέφωνο» σημαίνει «τηλέφωνο συνδεδεμένο σε ψηφιακό κέντρο»). Προκειμένου όμως να γίνει πλήρης εκμετάλλευση της χωρητικότητας και των δυνατοτήτων των ψηφιακών κέντρων, η ψηφιακοποίηση του ζευκτικού δικτύου και των τηλεφωνικών κέντρων, συνήθως συνοδεύεται από «εμπλουτισμό» του συνδρομητικού δικτύου (αύξηση του αριθμού των συνδρομητικών καλωδίων και των υπαίθριων κατανεμητών, προκειμένου να εξυπηρετούνται περισσότεροι συνδρομητές). Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.15

16 Η ψηφιακοποίηση του τηλεφωνικού δικτύου (ιδιαίτερα η φάση της πλήρους ψηφιακοποίησης) συνήθως συνοδεύεται και από τη μερική ή και ολική αντικατάσταση του συμβατικού (χάλκινου) ζευκτικού δικτύου από καλώδια οπτικών ινών και από την ευρεία χρήση τεχνικών πολυπλεξίας SDH (δακτυλίων STM-4 έως STM-64) στο ζευκτικό δίκτυο (βλ. σχήμα). Επιλογικές διατάξεις κέντρου 1 4x63 σήματα Ε1 Κύρια διαδρομή (εκπομπή - λήψη) 4x63 σήματα Ε1 Επιλογικές διατάξεις κέντρου Σήμα STM-4 (622 Mbit/s) ADM- ADM Τηλεφωνικό κέντρο Α Εφεδρική διαδρομή (εκπομπή - λήψη) Τηλεφωνικό κέντρο Β 30 Η διαδρομή του τηλεφωνικού σήματος μεταξύ δύο συνδρομητών μέσω των διατάξεων πολυπλεξίας των τηλεφωνικών κέντρων Η σηματοδοσία στο τηλεφωνικό δίκτυο Γενικά Ο όρος «σηματοδοσία» ( signaling ) περιλαμβάνει σήματα τα οποία ανταλλάσσονται είτε μεταξύ τηλεφωνικών κέντρων (ζευκτικό δίκτυο) είτε μεταξύ κέντρου και τηλεφωνικής συσκευής (συνδρομητικό δίκτυο) και χρησιμοποιούνται για την έναρξη, την υποστήριξη ή τη διακοπή μιας κλήσης. Τα σήματα αυτά μπορεί να είναι είτε συγκεκριμένα ηχοσήματα που γίνονται αντιληπτά από το χρήστη (τέτοια είναι τα σήματα που ανταλλάσσονται μεταξύ κέντρου και τηλεφωνικής συσκευής) είτε σήματα τα οποία ο χρήστης δεν αντιλαμβάνεται και λέγονται «κριτήρια» (τέτοια είναι τα σήματα που ανταλλάσσονται μεταξύ τηλεφωνικών κέντρων). Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.16

17 Σηματοδοσία στο συνδρομητικό δίκτυο Η σηματοδοσία στο συνδρομητικό δίκτυο περιλαμβάνει τα παρακάτω σήματα: Το ρεύμα (25 55 ma) που εμφανίζεται στη γραμμή μόλις ο καλών συνδρομητής σηκώσει το μικροτηλέφωνο (ρεύμα βρόχου). Μέσω του ρεύματος αυτού, το τηλεφωνικό κέντρο «ειδοποιείται» για την πρόθεση του καλούντος συνδρομητή να πραγματοποιήσει κλήση. Το ηχόσημα επιλογής («τουτ τουουτ», συχνότητας 425 ή 450 Ηz) που σημαίνει ότι το κέντρο είναι έτοιμο να δεχθεί κλήση. Το ηχόσημα κλήσης («τουτ» διακοπή «τουτ») που αποστέλλεται στον καλούντα και σημαίνει ότι ο καλούμενος είναι ελεύθερος (ή το ηχόσημα συνεχόμενα τουτ που δηλώνει ότι ο καλούμενος είναι κατειλημμένος). Οι τόνοι (παλαιότερα οι παλμοσειρές) επιλογής του τηλεφωνικού αριθμού του καλουμένου (αφού διαπιστωθεί μέσω του χαρακτηριστικού ηχοσήματος ότι ο καλούμενος είναι ελεύθερος). Το σήμα κωδωνισμού (60 90 Vrms, συχνότητα 25 Ηz). Προαιρετικά, υπάρχει η δυνατότητα να αποστέλλονται και άλλα σήματα όπως π.χ. χρεωστικοί παλμοί Σηματοδοσία στο ζευκτικό δίκτυο Αναλογική σηματοδοσία (Ε & Μ) Υλοποιείται μέσω ξεχωριστών αγωγών που συνδέουν τα τηλεφωνικά κέντρα. Ψηφιακή σηματοδοσία Η ψηφιακή σηματοδοσία μπορεί να υλοποιηθεί με μία από τις δύο παρακάτω τεχνικές: Σηματοδοσία συσχετισμένου καναλιού (Channel Associated Signaling CAS): Κατά την τεχνική αυτή, οι πληροφορίες σηματοδοσίας μεταφέρονται μέσω της χρονοθυρίδας 16 του σήματος Ε1 (2,048 Mbit/s). Τα 8 δυφία (bits) της χρονοθυρίδας αυτής διατίθενται, ανά 4, σε καθένα από τα 30 τηλεφωνικά κανάλια (βλ. και ενότητα 7.7.3). Συγκεκριμένα, στο πλαίσιο (frame) 1, τα bits 1 4 και 5 8 της χρονοθυρίδας 16 υποστηρίζουν (αντίστοιχα) τη σηματοδοσία των χρονοθυρίδων 1 και 17, στο πλαίσιο (frame) 2, τα bits 1 4 της χρονοθυρίδας 16 υποστηρίζουν τη σηματοδοσία των χρονοθυρίδων 2 και 18 κ.ο.κ., Στην περίπτωση που χρησιμοποιούνται και τα 4 bits που αντιστοιχούν σε κάθε κανάλι (επικοινωνία μεταξύ τηλεφωνικών κέντρων), η σηματοδοσία χαρακτηρίζεται ως CAS-4bit ενώ όταν χρησιμοποιούνται μόνο τα 2 από Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.17

18 τα 4 bits (και τα υπόλοιπα 2 παραμένουν σταθερά, όπως, π.χ. στην επικοινωνία μεταξύ PBX και τηλεφωνικού κέντρου) η σηματοδοσία χαρακτηρίζεται ως CAS-2bit. Σηματοδοσία κοινού καναλιού (Common Channel Signaling CCS): Κατά την τεχνική αυτή, οι πληροφορίες σηματοδοσίας μεταφέρονται ως ψηφιακά μηνύματα με χρήση τεχνικών μεταγωγής πακέτων. Για τη μεταφορά των σχετικών πληροφοριών, αφιερώνονται ανεξάρτητα ψηφιακά κανάλια υψηλής ταχύτητας, διαφορετικά από αυτά που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά της φωνητικής πληροφορίας (και τα οποία μορεί να υλοποιούνται μέσω διαφορετικών διαδρομών). Ο συγκεκριμένος τύπος σηματοδοσίας (CCS) υπερτερεί του τύπου CAS, διότι με τη μεταφορά της σηματοδοσίας μέσω ανεξάρτητων καναλιών, τα κανάλια φωνής δεσμεύονται μόνο για την εξυπηρέτηση επιτυχών κλήσεων με αποτέλεσμα την καλύτερη εκμετάλλευση των πόρων του δικτύου Διεργασία υλοποίησης τηλεφωνικής κλήσης Αναλυτικά, μια τηλεφωνική κλήση υλοποιείται ως εξής (βλ. και ενότητα ): Αρχικά, η τηλεφωνική συσκευή βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας (on-hook). Στην κατάσταση αυτή, το κύκλωμα της συσκευής είναι ανοικτό και η τάση παραμένει στα 48 VDC. Ο καλών συνδρομητής σηκώνει το μικροτηλέφωνο. To κύκλωμα μεταξύ της τηλεφωνικής συσκευής και του κέντρου κλείνει (κατάσταση off-hook) με αποτέλεσμα στη γραμμή να εμφανίζεται ρεύμα της τάξης των ma η δε τάση να μειώνεται από 48 VDC σε περίπου 10 VDC. Μέσω του ρεύματος αυτού, το τηλεφωνικό κέντρο «ειδοποιείται» για την πρόθεση του καλούντος συνδρομητή να πραγματοποιήσει κλήση. Όταν το κέντρο είναι έτοιμο αποστέλλει, στον καλούντα, το ηχόσημα επιλογής. Στην Ελλάδα, το ηχόσημα αυτό αποτελείται από ένα βραχύτερο και ένα μακρότερο τόνο («τουτ τουουτ», συχνότητας 425 ή 450 Ηz). Ο καλών επιλέγει τον αριθμό του καλουμένου. Σήμερα, η επιλογή γίνεται μέσω πληκτρολογίου που είναι ενσωματωμένο στην τηλεφωνική συσκευή και αποστέλλει συγκεκριμένα ζεύγη τόνων (στις παλαιότερες συσκευές, η επιλογή γινόταν μέσω παλμών που εδημιουργούντο από τον επιλογικό δίσκο της συσκευής). 12 Η σηματοδοσία κοινού καναλιού (CCS) χρησιμοποιείται στο δίκτυο ISDN (βλ. κεφάλαιο 22) που, εκτός των άλλων, αποτελεί μια αναβάθμιση του τηλεφωνικού δικτύου.. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.18

19 Το τηλεφωνικό κέντρο του καλούντος αναγνωρίζει τον επιλεγέντα αριθμό και δρομολογεί την κλήση προς το κέντρο του καλούμενου. Το κέντρο του καλούμενου συνδρομητή ανιχνεύει κατά πόσο ο καλούμενος είναι ελευθερος ή κατειλημμένος και επιστρέφει στον καλούντα το αντίστοιχο ηχόσημα κλήσης (τουτ διακοπή τουτ ή συνεχόμενα τουτ). Ταυτόχρονα, στην περίπτωση που ο καλούμενος είναι ελεύθερος, το οικείο του τηλεφωνικό κέντρο αποστέλλει στον καλούμενο το σήμα κωδωνισμού (εναλλασσόμενη τάση Vrms, συχνότητας 25 Hz) που διεγείρει το κουδούνι (η το βομβητή) της τηλεφωνικής συσκευής. Όταν ο καλούμενος σηκώσει το μικροτηλέφωνο, το κύκλωμα που δημιουργείται ανιχνεύεται, μέσω του ρεύματος βρόχου, από το κέντρο του καλουμένου που διακόπτει το σήμα κωδωνισμού. Το κύκλωμα μεταξύ καλούντος και καλουμένου αποκαθίσταται οπότε αρχίζει η τηλεφωνική συνδιάλεξη και η αντίστοιχη χρέωση. Όταν ο καλών κατεβάσει το μικροτηλέφωνο, η συνδιάλεξη διακόπτεται, η χρέωση σταματά και το όλο κύκλωμα απελευθερώνεται. Από τα παραπάνω, προκύπτει ότι η πραγματοποίηση μιας τηλεφωνικής συνδιάλεξης προϋποθέτει την αποκατάσταση κυκλώματος μεταξύ καλούντα και καλουμένου το οποίο παραμένει δεσμευμένο καθ όλη τη διάρκεια της κλήσης (μεταγωγή κυκλώματος circuit switching). Τηλεφωνικό κέντρο Α Ζευκτικό δίκτυο Τηλεφωνικό κέντρο Β Σύνδεση (κύκλωμα) του ζευκτικού δικτύου που διατίθεται για τη συνδιάλεξη των δύο συνδρομητών Τηλεφωνική συνδιάλεξη (σχηματική αναπαράσταση) H αναβάθμιση του συνδρομητικού δικτύου Γενικά Λόγω του ότι εγκαταστάθηκε στα πρώτα στάδια ανάπτυξης της τηλεφωνίας, το συνδρομητικό δίκτυο είναι κατά βάση αναλογικό και αποτελούμενο από συμβατικά δισύρματα καλώδια χαλκού τα οποία στη μεγάλη τους πλειοψηφία είναι παλαιά και προσαρμοσμένα (από άποψη διαθέσιμού εύρους ζώνης) στις ανάγκες της κλασσικής Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.19

20 αναλογικής τηλεφωνίας (0,3 3,4 khz). Η αντικατάσταση των καλωδίων αυτών, λόγω του πλήθους τους και των απαιτούμενων χωματουργικών εργασιών είναι χρονοβόρα και δαπανηρή υπόθεση. Για το λόγο αυτόν μελετώνται διάφορα σενάρια αναβάθμισης του συνδρομητικού δικτύου, τα κυριότερα από τα οποία είναι: Σενάριο 1: Τα καλώδια χαλκού παραμένουν (ή αντικαθίστανται, σταδιακά, από νεότερα), η δε αναβάθμιση του συνδρομητικού δικτύου πραγματοποιείται μέσω τερματικών διατάξεων, που εγκαθίστανται στο συνδρομητή και το κέντρο, και εκμεταλλεύονται καλύτερα τις δυνατότητες του συμβατικού χάλκινου δικτύου (επισημαίνεται ότι μια χάλκινη δισύρματη γραμμή, όπως αυτές που χρησιμοποιούνται στο τηλεφωνικό δίκτυο, παρέχει εύρος ζώνης της τάξης του 1 MHz για αποστάσεις μέχρι 3 km). Η λύση αυτή παρουσιάζει το πλεονέκτημα της συντομότερης και φθηνότερης υλοποίησης (η αντικατάσταση του δικτύου μπορεί να είναι περιορισμένη και να γίνει σταδιακά) έχει όμως το μειονέκτημα ότι ουσιαστικά διαιωνίζει τη χρήση συμβατικών καλωδίων τα οποία έχουν περιορισμένες δυνατότητες. Σενάριο 2: Τα χάλκινα καλώδια αντικαθίστανται από οπτικά καλώδια. Η λύση αυτή έχει μεγάλο κόστος (λόγω των απαιτούμενων εργασιών αντικατάστασης και των οπτικών τερματικών διατάξεων που πρέπει να εγκατασταθούν) παρουσιάζει όμως το πλεονέκτημα της δημιουργίας δικτύου το οποίο μπορεί να ανταποκριθεί εύκολα σε κάθε μελλοντική ανάγκη. Σενάριο 3: Το σενάριο αυτό ουσιαστικά αποτελεί σύνθεση των δύο προηγούμενων. Σύμφωνα με τη λύση αυτή, το σενάριο 1 εφαρμόζεται σε συνδρομητές με περιορισμένες και μάλλον σταθερές απαιτήσεις (π.χ. οικιακούς) το δε σενάριο 2 σε μεγάλους συνδρομητές (π.χ. εταιρείες) στους οποίους οι ανάγκες είτε είναι μεγάλες είτε αυξανόμενες Αναβάθμιση συνδρομητικού δικτύου με διατήρηση των καλωδίων χαλκού και χρήση τερματικών διατάξεων Χρήση διατάξεων παλμοκωδικής διαμόρφωσης PCM-4 και PCM Οι διατάξεις αυτές δέχονται, στην είσοδό τους, τις δισύρματες γραμμές (ζεύγη) που προέρχονται από 4 (PCM-4) ή 11 (PCM-11) συνδρομητές και πολυπλέκουν τα αντίστοιχα 13 Η συγκεκριμένη πρακτική έχει πλέον εγκαταλειφθεί. Στο σημείο αυτό πρέπει να τονιστεί ότι ενώ μια απλή τηλεφωνική σύνδεση χρησιμοποιεί την ίδια δισύρματη γραμμή και για τις δύο κατευθύνσεις (συνδρομητής κέντρο και κέντρο συνδρομητής) οι διατάξεις PCM χρησιμοποιούν διαφορετικές δισύρματες γραμμές για κάθε κατεύθυνση. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.20

21 τηλεφωνικά σήματα. Στην έξοδο των διατάξεων αυτών χρησιμοποιούνται 2 ζεύγη, ένα για την εκπομπή του πολυπλεγμένου (ψηφιακού) σήματος και ένα για τη λήψη του. Δεδομένου ότι με τα 2 αυτά ζεύγη εξυπηρετούνται 4 ή 11 συνδρομητές, οι διατάξεις PCM- 4 και PCM-11, χρησιμοποιούνται, συνήθως ως προσωρινή λύση, σε συνδρομητικά δίκτυα στα οποία οι συνδρομητές (συνήθως οικιακοί) είναι περισσότεροι από τις θέσεις του οικείου υπαίθριου κατανεμητή (οι υπαίθριοι κατανεμητές μπορούν να «υποδεχτούν» μέχρι 300 περίπου ζεύγη). 1 4 ή 11 PCM 4/11 Προς οικείο τηλεφωνικό κέντρο (μέσω του οικείου υπαίθριου κατανεμητή) Σύνδεση PCM-4, PCM-11: Σχηματική αναπαράσταση (Τα βέλη δηλώνουν δισύρματες γραμμές με την κατεύθυνση μετάδοσης) Χρήση συνδρομητικών διατάξεων παλμοκωδικής διαμόρφωσης (PCM-30) Οι διατάξεις αυτές μπορούν να εξυπηρετήσουν μέχρι 30 ταυτόχρονες τηλεφωνικές συνδιαλέξεις. Στη διεπαφή ενός PCM-30 προς την πλευρά του τηλεφωνικού κέντρου, εμφανίζεται ένα ψηφιακό σήμα E1 (2048 kbit/s ~ 2 Mbit/s) για το οποίο χρησιμοποιούνται 2 ζεύγη, ένα για την εκπομπή του σήματος προς το κέντρο και ένα για τη λήψη του. Ένα σημαντικό ζήτημα στη μετάδοση σημάτων 2 Mbit/s είναι η μέγιστη απόσταση που μπορεί να διανύσει το σήμα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι παρακάτω λύσεις: Χρήση τερματικού εξοπλισμού γραμμής (Line Termination Equipment -LTE-) 14 : Οι διατάξεις αυτές τοποθετούνται στην έξοδο του PCM-30 και ουσιαστικά ενισχύουν το σήμα των 2 Mbit/s. Η μέγιστη απόσταση μετάδοσης που επιτυγχάνουν είναι περίπου 1 km ενώ, για μεγαλύτερες αποστάσεις, πρέπει να χρησιμοποιηθούν αναγεννητές (μετά τον πρώτο αναγεννητή, οι επόμενοι τοποθετούνται ανά 1,8 km). Σημειωτέον ότι οι αναγεννητές είναι μονοκατευθυντικές διατάξεις και, για το λόγο αυτόν, τοποθετούνται ανά δύο (ένας για κάθε κατεύθυνση μετάδοσης). 14 Η συγκεκριμένη πρακτική έχει πλέον εγκαταλειφθεί. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.21

22 1 Προς οικείο κέντρο (μέσω υπαίθριου κατανεμητή) PCM 30 LTE αναγεννητής 30 Διατάξη PCM-30 με LTE: Σχηματική αναπαράσταση (Τα βέλη δηλώνουν δισύρματες γραμμές με την κατεύθυνση μετάδοσης) Χρήση διατάξεων υψίρυθμων συνδρομητικών γραμμών (High bit rate Digital Subscriber Line HDSL- equipment): Οι διατάξεις HDSL επιτυγχάνουν μετάδοση σε αποστάσεις που ακόμη και υπό αντίξοες συνθήκες (γραμμές με θόρυβο) υπερβαίνουν (χωρίς χρήση αναγεννητή) τα 3 km. Για την επίτευξη της επίδοσης αυτής, η διάταξη HDSL διασπά το σήμα Ε1 (2,048 Mbit/s) σε 2 σήματα του 1,168 Μbit/s, τα οποία και μεταδίδει μέσω 2 διαφορετικών δισύρματων γραμμών (κάθε δισύρματη γραμμή χρησιμοποιείται τόσο για την εκπομπή όσο και για τη λήψη του σήματος του 1,168 Mbit/s) 15. Η διάσπαση αυτή του σήματος Ε1επιτρέπει τη μετάδοσή του σε μεγαλύτερες αποστάσεις οι οποίες, ανάλογα με τον τύπο του καλωδίου, κυμαίνονται στις παρακάτω τιμές: Καλώδιο με αγωγούς διαμέτρου 0,4 mm (Φ0,4): Περί τα 3,5 km Καλώδιο με αγωγούς διαμέτρου 0,6 mm (Φ0,6): Περί τα 5 km Καλώδιο με αγωγούς διαμέτρου 0,8 mm (Φ0,8): Περί τα 7 km Το σήμα του 1,168 Mbit/s κωδικοποιείται κατά τον κώδικα 2Β1Q 16. Ο κώδικας αυτός προβλέπει τη μετάδοση 4 διαφορετικών συμβόλων (10, 11, 01, 00) σύμφωνα με τον πίνακα που ακολουθεί: 1ο bit (πρόσημο) 2ο bit (εύρος παλμού) Τετραδικό σύμβολο Στην πράξη, οι περιττές και οι άρτιες χρονοθυρίδες του σήματος Ε1 μεταδίδονται μέσω διαφορετικής δισύρματης γραμμής. 16 Όπως θα εξηγηθεί και στο κεφάλαιο 18, ο ίδιος κώδικας (αλλά με ρυθμό 160 kbit/s) χρησιμοποιείται και στις συνδέσεις ISDN. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.22

23 ΑΣΠΑΙΤΕ / Τμήμα Εκπαιδευτικών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Εκπαιδευτικών Ηλεκτρονικών Μηχανικών Β1Q H φασματική αναπαράσταση του σήματος είναι της μορφής GHDSL(f) 292 khz 584 khz f 1,168 Mbit/s (εκπομπή-λήψη) 1 PCM 30 Προς οικείο κέντρο (μέσω υπαίθριου κατανεμητή) HDSL 1,168 Mbit/s (εκπομπή-λήψη) 30 E1 (G.703) E1 (HDSL) Διατάξη PCM-30 με HDSL: Σχηματική αναπαράσταση (Τα διπλά βέλη δηλώνουν δισύρματες γραμμές με την κατεύθυνση μετάδοσης) (Τα τριπλά βέλη δηλώνουν ομαξονικές γραμμές με την κατεύθυνση μετάδοσης) Αναβάθμιση συνδρομητικού δικτύου με εγκατάσταση οπτικών καλωδίων Στην περίπτωση αυτή, μεταξύ κέντρου και συνδρομητή, εγκαθίσταται οπτικό καλώδιο ενώ, τόσο στο συνδρομητή όσο και στο κέντρο, εγκαθίστανται "οπτικές τερματικές διατάξεις γραμμής" (Optical Line Termination Equipment -ΟLΤΕ-) για την ηλεκτροοπτική μετατροπή των μεταδιδόμενων σημάτων (τηλεφωνίας, δεδομένων κλπ.). Η λύση αυτή Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.23

24 προτιμάται για μεγάλους συνδρομητές (π.χ. εργοστάσια) που απέχουν αποστάσεις από το οικείο τηλεφωνικό κέντρο μεγαλύτερες από 7 km (και μέχρι 27 km). 1 2,048 Mbit/s (λ1 εκπομπή λ2 λήψη) PCM 30 OLTE οπτική ίνα 30 E1 (G.703) E1 (οπτικό) Χρήση διατάξης OLTE: Σχηματική αναπαράσταση (Τα διπλά βέλη δηλώνουν δισύρματες γραμμές με την κατεύθυνση μετάδοσης) (Τα τριπλά βέλη δηλώνουν ομαξονικές γραμμές με την κατεύθυνση μετάδοσης) Ιδιωτικά τηλεφωνικά κέντρα (Private Branch Exchanges PBXs-) Η βασική λογική των ιδιωτικών τηλεφωνικών κέντρων (τα οποία, συνήθως, εγκαθίστανται σε μεγάλες εταιρείες) είναι ότι, αντί τα τηλέφωνα μιας εταιρείας να συνδέονται απευθείας με το τηλεφωνικό κέντρο της περιοχής (καταλαμβάνοντας τον αντίστοιχο αριθμό δισύρματων γραμμών) συνδέονται στο ιδιωτικό τηλεφωνικό κέντρο, το οποίο διαθέτοντας δυνατότητα πολυπλεξίας (ανά 30 τηλεφωνικά σήματα σε ένα σήμα Ε1 = 2048 kbit/s) καταλαμβάνει (για τη διασύνδεσή του με το οικείο τηλεφωνικό κέντρο) 2 μόνον δισύρματες γραμμές ανά 30 τηλέφωνα (μία ανά κατεύθυνση μετάδοσης). Επιπλέον, και δεδομένου ότι είναι απίθανο όλα τα τηλέφωνα μιας εταιρείας να είναι ταυτοχρόνως απασχολημένα, το ιδιωτικό κέντρο (μέσω τεχνικών συγκέντρωσης) έχει δυνατότητα μέσω ενός (1) σήματος Ε1 (2048 kbit/s) να εξυπηρετεί περισσότερα από 30 τηλέφωνα (συνήθως 120). Με τον τρόπο αυτόν, επιτυγχάνεται οικονομία και για το χρήστη του ιδιωτικού κέντρου (π.χ. της εταιρείας) αφού το κόστος μιας γραμμής Ε1 είναι σημαντικά χαμηλότερο από αυτό για τη σύνδεση π.χ. 120 τηλεφώνων. Τα ιδιωτικά τηλεφωνικά κέντρα παρέχουν όλες τις προβλεπόμενες ψηφιακές ευκολίες. Πολλές φορές, τα κέντρα αυτά παρέχουν πρόσθετες γραμμές οι οποίες δίνουν τη δυνατότητα για απευθείας (χωρίς ένταξη στη διεργασία συγκέντρωσης) διασύνδεση επιλεγμένων τηλεφώνων με το οικείο τηλεφωνικό κέντρο. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.24

25 1 2 HDSL Ιδιωτικό τηλεφωνικό κέντρο HDSL HDSL HDSL τηλέφωνα 4 κυκλώματα Ε1 (4 x 2048 kbit/s) 120 «εξοδοι» προς το κέντρο 4 κυκλώματα HDSL (προς το οικείο τηλεφωνικό κέντρο) Ιδιωτικό τηλεφωνικό κέντρο (ΡΒΧ) με 480 τηλέφωνα και 4 κυκλώματα Ε1 προς το κέντρο (4 x 2048 kbit/s, 120 «έξοδοι»). Οι διατάξεις HDSL εγκαθίστανται προκειμένου τα σήματα Ε1 να μπορούν να διανύσουν την απόσταση μέχρι το οικείο κέντρο Τηλεφωνική κίνηση Η τηλεφωνική κίνηση εκφράζει το βαθμό απασχόλησης του τηλεφωνικού δικτύου και αποτελεί βασική παράμετρο κατά το σχεδιασμό του δικτύου μιας περιοχής. Η μονάδα τηλεφωνικής κίνησης είναι το Erlang (Erl). Τηλεφωνική κίνηση 1 Erl δηλώνει την απασχόληση μίας (1) τηλεφωνικής γραμμής (1 τηλεφώνημα) επί 1 ώρα (ή 2 τηλεφωνικών γραμμών επί μισή ώρα κλπ.). Με βάση τα παραπάνω, η τηλεφωνική κίνηση Κ (σε Erl) μιας περιοχής ορίζεται ως εξής: Κ (Erl) = (αριθμός τηλεφωνημάτων) x (μέση διάρκεια τηλεφωνημάτων σε h) (21.1) Παράδειγμα: Αν, σε μια περιοχή, έγιναν 1000 τηλεφωνήματα με μέση διάρκεια 3 min (3/60 h), η τηλεφωνική κίνηση ισούται με Κ = 1000 x (3/60) = 50 Erl. Η μέση τηλεφωνική κίνηση κ (σε Erl/h) λαμβάνει υπόψη και τη διάρκεια παρατήρησης και μέτρησης της τηλεφωνικής κίνησης και ορίζεται ως κ (Erl/h) = K (Erl) / χρόνος παρατήρησης (σε h) (21.2) Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.25

26 Παράδειγμα: Αν, σε μια περιοχή, έγιναν, από τις 10:00 έως της 15:00 (χρόνος παρατήρησης τ = 5 h) 1000 τηλεφωνήματα με μέση διάρκεια 3 min (3/60 h), η τηλεφωνική κίνηση ισούται με Κ = 1000 x (3/60) = 50 Erl (στο παραπάνω παράδειγμα) και η μέση τηλεφωνική κίνηση με κ = Κ/τ = 50 Erl / 5 h = 10 Erl/h To ελληνικό τηλεφωνικό δίκτυο Γενικά Στην Ελλάδα, ο αριθμός των (σταθερών) τηλεφωνικών συνδέσεων είναι σχεδόν Αξίζει να σημειωθεί ότι, από τη συνολική τηλεπικοινωνιακή επένδυση, το 57% αφορά τον καλωδιακό εξοπλισμό και τις εργασίες εγκατάστασής του, το 31% τον εξοπλισμό των κέντρων και το 9% τις εγκατεστημένες τηλεφωνικές συσκευές. Τα τηλεφωνικά κέντρα είναι, πλέον, όλα ψηφιακά. Χρησιμοποιούνται δύο τύποι ψηφιακών κέντρων, τα AXE της Εricsson/Intracom και τα ESWD της Siemens. Η διασύνδεση μεταξύ των κέντρων (ζευκτικό δίκτυο) υλοποιείται, συνήθως, μέσω οπτικών δακτυλίων SDH (τάξης STM-4 έως STM-64) ενώ, σε μικρότερο βαθμό, χρησιμοποιούνται και ψηφιακές ραδιοζεύξεις Αριθμοδότηση Η αριθμοδότηση πριν την απελευθέρωση της τηλεπικοινωνιακής αγοράς (έως 2001) Πριν την απελευθέρωση της ελληνικής τηλεπικοινωνιακής αγοράς (όταν ο ΟΤΕ είχε, ακόμη, το μονοπώλιο της παροχής τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών), ο κάθε τηλεφωνικός αριθμός περιελάμβανε το «0» και 8 πρόσθετα ψηφία. Η αριθμοδότηση των συνδρομητών ακολουθούσε τη γενική φιλοσοφία που εξηγήθηκε στην ενότητα Έτσι, το 1ο ψηφίο του αριθμού δήλωνε το πρωτεύον κέντρο (ΠΚ), το 2ο ψηφίο το κύριο κέντρο (ΚΚ), το 3ο ψηφίο το κομβικό κέντρο (ΚοΚ) και το 4ο ψηφίο το τερματικό κέντρο (ΤΚ). Στην Ελλάδα, ήταν εγκατεστημένα οκτώ (8) πρωτεύοντα τηλεφωνικά κέντρα που κάλυπταν τις παρακάτω περιοχές: Αθήνα 1 Υπόλοιπο Αττικής και Αιγαίο 2 Θεσσαλονίκη 3 Λάρισα 4 Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.26

27 Καβάλα 5 Πάτρα 6 Τρίπολη 7 Ηράκλειο 8 Άλλες χρήσεις 9 Σε κάθε πρωτεύον κέντρο «υπαγότανι» ένας αριθμός από κύρια κέντρα (που το καθένα προσδιοριζόταν από τον αριθμό του κυρίου κέντρου συν ένα μονοψήφιο αριθμό), σε κάθε κύριο κέντρο ένας αριθμός από κομβικά κέντρα κ.ο.κ. Το κύριο κέντρο (ΚΚ) που βρισκόταν στην ίδια αστική περιοχή με το υπερκείμενο πρωτεύον κέντρο (ΠΚ) ελάμβανε τον αριθμό 1 (π.χ. το κύριο κέντρο της Θεσσαλονίκης είχε τον αριθμό 31, της Τρίπολης τον αριθμό 71 κ.ο.κ.). Παρόμοια διευθέτηση γινόταν για το κομβικό κέντρο που βρισκόταν στην ίδια αστική περιοχή με το υπερκείμενο κύριο κέντρο (π.χ. το κύριο κέντρο των Ιωαννίνων είχε τον αριθμό 65 ενώ το κομβικό κέντρο τον αριθμό 651). Παράδειγμα: Tο πρωτεύον κέντρο (ΠΚ) της Πάτρας είχε τον αριθμό 6. Στο κέντρο αυτό, υπάγονταν τα κύρια κέντρα (ΚΚ) της Δυτικής Ελλάδας. Για παράδειγμα, το κύριο κέντρο (ΚΚ) της Πάτρας είχε τον αριθμό 61 (βλ. και σχόλιο στην αμέσως προηγούμενη παράγραφο), το κύριο κέντρο (ΚΚ) των Ιωαννίνων τον 65, της Άρτας τον 68 κλπ. Συνεχίζοντας, στο κύριο κέντρο (ΚΚ) της Άρτας, υπάγονταν τα κομβικά κέντρα (ΚοΚ) των νομών Άρτας και Πρέβεζα;. Για παράδειγμα, το κομβικό κέντρο (ΚοΚ) της Άρτας είχε τον αριθμό 681 (βλ. και σχόλιο στην αμέσως προηγούμενη παράγραφο), της Πρέβεζας τον 682, του Καναλακίου τον 684 κλπ. Τέλος, στο κομβικό κέντρο (ΚοΚ) του Καναλλακίου, υπάγονταν τα τερματικά κέντρα του Καναλακίου ( 6842 ), της Πάργας ( 6843 ) κλπ. Στα τερματικά κέντρα (ΤΚ) ήταν συνδεδεμένοι οι τοπικοί συνδρομητές. Παράδειγμα αριθμοδότησης: Στον αριθμό , το ψηφίο 6 δήλωνε το πρωτεύον κέντρο (ΠΚ) της Πάτρας, το ψηφίο 8 δήλωνε το (υπο-κείμενο) κύριο κέντρο (ΚΚ) της Άρτας, το 2 το (υπο-κείμενο) κομβικό κέντρο (ΚοΚ) της Πρέβεζας, ενώ το ψηφίο 5 (πρώτο ψηφίο του συνδρομητικού αριθμού) δήλωνε το (υπο-κείμενο) τερματικό κέντρο (ΤΚ) της Πάργας. Τέλος, τα τέσσερα τελευταία ψηφία ( 4321 ) προσδιόριζαν το συγκεκριμένο συνδρομητή. Σημειωτέον ότι τα κέντρα μπορούσαν να συστεγάζονται στον ίδιο χώρο (στο παραπάνω παράδειγμα, το κομβικό και το τερματικο κέντρο της Πρέβεζας συστεγάζονταν στο ίδιο κτήριο). Από τα παραπάνω προκύπτει ότι το υπεραστικό πρόθεμα (που περιελάμβάνε τα ψηφία από το αρχικό 0 μέχρι και το πρώτο 1 ) μπορούσε να απαρτίζεται είτε από δύο (2) ψηφία (Αθήνα 01) είτε από τρία (3) ψηφία (έδρες Πρωτευόντων Κέντρων: Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.27

28 Θεσσαλονίκη, Λάρισα, Καβάλα, Πάτρα, Τρίπολη, Ηράκλειο) είτε από τέσσερα (4) ψηφία (όλες οι υπόλοιπες πόλεις και χωριά). Από την καθημερινή εμπειρία (μέχρι το 2001) ήταν γνωστό ότι δεν απαιτείτο η χρήση του υπεραστικού προθέματος για κλήσεις εντός της ίδιας αστικής περιοχής. Περιοχή Υπεραστικό πρόθεμα Αστικός αριθμός Αθήνα Θεσσαλονίκη Ιωάννινα Παραδείγματα υπεραστικών προθεμάτων και αστικών αριθμών Η οργάνωση του ελληνικού ζευκτικού δικτύου (περιλαμβανομένης της αριθμοδότησης των κέντρων) αποτυπωνόταν (επί χάρτου) στο λεγόμενο «βασικό σχέδιο τηλεφωνίας». Η αριθμοδότηση μετά την απελευθέρωση της τηλεπικοινωνιακής αγοράς Μετά την απελευθέρωση της ελληνικής τηλεπικοινωνιακής αγοράς, το σχήμα αριθμοδότησης (στη μορφή που παρουσιάστηκε παραπάνω παραπάνω) τροποποιήθηκε και επεκτάθηκε προκειμένου να περιλάβει και νέους εναλλακτικούς παροχείς τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών. Έτσι, για τους συνδρομητές του ΟΤΕ στην Αθήνα, διατέθηκε το 210, για αυτούς της Θεσσαλονίκης το 2310 κλπ. Γενικά, οι αριθμοί του ΟΤΕ προέρχονται από το παλαιό (μέχρι το 2001) υπεραστικό πρόθεμα όπου το αρχικό 0 έχει αντικατασταθεί από το 2 ενώ έχει προστεθεί και ένα 0 μετά το παλαιό πρόθεμα (π.χ. των 01 της Αθήνας έγινε 210, το 031 της Θεσσαλονίκης έγινε 2310 κλπ.) Η ψηφιακοποίηση των τηλεφωνικών σημάτων (παράρτημα) Βασικές παράμετροι ψηφιακοποίησης τηλεφωνικού σήματος Οι βασικές παράμετροι της ψηφιακοποίησης του αναλογικού τηλεφωνικού σήματος έχουν δοθεί παραπάνω και επαναλαμβάνονται εδώ, χάριν ευκολίας. Οι παράμετροι αυτές είναι: Εύρος ζώνης αναλογικού τηλεφωνικού σήματος: 0,3 3,4 khz Συχνότητα δειγματοληψίας: f s = 8000 δείγματα/s Χρόνος μεταξύ διαδοχικών δειγματοληψιών: 1 T s = = 125 μs f s 17 Η παρούσα ενότητα είναι η ενότητα 7.7 και παρατίθεται εδώ για λόγους πληρότητας. Γερ. Κ. Παγιατάκης: Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα 21.28