ENOTHTA I. Ενσύρµατα Τηλεπικοινωνιακά ίκτυα

ENOTHTA I Ενσύρµατα Τηλεπικοινωνιακά ίκτυα 1

Ψηφιακά Τηλεφωνικά Κέντρα (Εργαστηριακές Ασκησεις 1-3) Ι. Θεωρητική Ενότητα Ι.1. Εισαγωγή Τα δίκτυα ψηφιακής τηλεφωνίας αποτελούν έναν από τους πλέον ώριµους τύπους τηλεπικοινωνιακών δικτύων. Η αρχιτεκτονική και οι λειτουργίες τους είναι προσανατολισµένες στην παροχή υπηρεσιών φωνής, ενώ σε συνεργασία µε άλλους τύπους δικτύων µπορούν να συµµετέχουν και στην παροχή υπηρεσιών δεδοµένων (βλέπε dial up ή ΑDSL συνδέσεις). Οι σηµαντικές εξελίξεις σε ότι αφορά την παροχή ενός ευρέος φάσµατος υπηρεσιών πάνω από τα δίκτυα δεδοµένων, συµπεριλαµβανοµένων και υπηρεσιών φωνής (βλέπε VoIP), αποτελεί ένα σηµαντικό παράγοντα ο οποίος θα καθορίσει τη µετεξέλιξη των δικτύων κλασσικής τηλεφωνίας. Σε αυτή την κατεύθυνση οι τάσεις στη βιοµηχανία των Τηλεπικοινωνιών φαίνονται να επικεντρώνουν σε αλλαγές στο δίκτυο µετάδοσης. Συγκεκριµένα, το δίκτυο διασύνδεσης των τηλεφωνικών κέντρων τροποποιείται µε την εισάγωγή τεχνολογιών µεταγωγής πακέτου (packet switched) αντί των τεχνολογιών µεταγωγής κυκλώµατος (circuit switched). Υπό αυτή την έννοια ο ρόλος τόσο του τηλεφωνικού κέντρου όσο και του συνδροµητικού βρόχου φαίνεται να διατηρούν την αξία τους και σε γενικές γραµµές τα σηµερινά χαρακτηριστικά τους. Το Σχήµα 1 παρουσιάζει µια γενική άποψη για τη µετεξέλιξη των κλασσικών δικτύων τηλεφωνίας. Σχήµα 1. Σενάριο µετεξέλιξης των ικτύων Τηλεφωνίας Η παρούσα κατάσταση αλλά και οι µελλοντικές εξελίξεις στα δίκτυα τηλεφωνίας, όπως επιγραµµατικά αναφέρθηκαν, αναδεικνύουν την αναγκαιότητα της κατανόησης των αρχών 2

λειτουργίας και διαχείρισής τους. Υπό αυτή την έννοια η παρούσα ενότητα των εργαστηριακών ασκήσεων (Εργ. Ασκήσεις 1-3) έχει ως στόχο: την κατανόηση της hw & sw αρχιτεκτονικής ενός ψηφιακού τηλεφωνικού κέντρου την κατανόηση των βασικών λειτουργιών/υπηρεσιών του καθώς και του τρόπου διαχείρισής τους την ευχέρεια στην εκτέλεση βασικών εργασιών εγκατάστασης και διαχείρισης σε ένα ψηφιακό τηλεφωνικό κέντρο Στα πλαίσια των προαναφερόµενων στόχων οι ενότητες που ακολουθούν συνοψίζουν τις βασικές θεωρητικές γνώσεις που αφορούν το αντικείµενο των ψηφιακών τηλεφωνικών κέντρων (ενότητες Ι.2. και Ι.3.) και στη συνέχεια παρουσιάζουν τις σχετικές εργαστηριακές ασκήσεις (ενότητες ΙΙ.1., ΙΙ.2. και ΙΙ.3.) Ι.2. Ψηφιακό Τηλεφωνικό Κέντρο Ι.2.1. Κατηγορίες Τηλεφωνικών Κέντρων Στην πλειοψηφία των περιπτώσεων, η αρχιτεκτονική των τηλεπικοινωνιακών δικτύων χαρακτηρίζεται από έναν ιδιαίτερο καταµερισµό εργασίας. Υπό αυτή την έννοια οι τηλεπικοινωνιακές οντότητες που τα συγκροτούν δεν έχουν ταυτόσηµες λειτουργίες. Αντίθετα, χαρακτηρίζονται από ιδιαίτερους ρόλους οι οποίοι συναρτώνται από τον τύπο και την αρχιτεκτονική του δικτύου. Τα ψηφιακά τηλεφωνικά κέντρα µπορούν να κατηγοριοποιηθούν ανάλογα µε τον ιδιαίτερο ρόλο που έχουν στον καταµερισµό εργασίας του τηλεφωνικού δικτύου. Μια τυπική κατηγοριοποίησή τους περιλαµβάνει τους ακόλουθους τύπους: ηµόσια Τηλεφωνικά Κέντρα τα οποία µε τη σειρά τους διακρίνονται σε o Συνδροµητικά/Τοπικά Κέντρα τα οποία υποστηρίζουν την συνδροµητική πρόσβαση και τη διασύνδεση µε το υπόλοιπο δίκτυο. Ουσιαστικά, τα τηλεφωνικά κέντρα αυτού του τύπου διαχειρίζονται τις κλήσεις που έχουν σαν αφετηρία και σαν τερµατισµό τους συνδροµητές, οι οποίοι είναι φυσικά συνδεδεµένοι µε αυτά. Το πλήθος των συνδροµητών που µπορούν να υποστηρίξουν είναι της τάξης των χιλιάδων συνδροµητών. o ιαβιβαστικά (Transit) Κέντρα τα οποία βρίσκονται στον κορµό του δικτύου (backbone/core network) και υποστηρίζουν τη διασύνδεση διαφορετικών συνδροµητικών κέντρων. Υπό αυτή την έννοια τα διαβιβαστικά κέντρα δεν έχουν συνδροµητές αλλά υποστηρίζουν διερχόµενες κλήσεις από και προς συνδροµητικά κέντρα. Βασικά, αποτελούν ένα σηµείο µεταγωγής (switching) κλήσεων και έχουν την ικανότητα να διαχειρίζονται χιλιάδες κλήσεις/sec. 3

Σχήµα 2. Παράδειγµα Αρχιτεκτονικής Τηλεφωνικού ικτύου Ιδιωτικά Τηλεφωνικά Κέντρα (PBX, Private Branch Exchange) τα οποία υποστηρίζουν την πρόσβαση και τη διασύνδεση συνδροµητών, οι οποίοι ανήκουν σε οργανισµούς/εταιρείες. Στην πραγµατικότητα, τα PBX αποτελούν µια µικρογραφία των δηµόσιων συνδροµητικών τηλεφωνικών κέντρων και συνήθως υποστηρίζουν ένα πλήθος συνδροµητών της τάξης των εκατοντάδων. Αν και τα PBX είναι συνδροµητικά κέντρα µπορούν να υποστηρίζουν και λειτουργίες διαβίβασης κλήσεων εάν το απαιτεί η αρχιτεκτονική του ιδιωτικού δικτύου. Τέλος, µια βασική υπηρεσία που προσφέρουν τα PBX είναι η µεταξύ τους διασύνδεση κατά τέτοιο τρόπο ώστε να δηµιουργείται ένα γεωγραφικά διεσπαρµένο ιδιωτικό δίκτυο. Σχήµα 3. Ιδιωτικό Τηλεφωνικό ίκτυο 4

Ι.2.2. Αρχιτεκτονική Τηλεφωνικών Κέντρων Ανεξάρτητα από το ρόλο που κατέχει ένα δηµόσιο ή ιδιωτικό ψηφιακό τηλεφωνικό κέντρο η αρχιτεκτονική του διέπεται από ορισµένα γενικά χαρακτηριστικά. Σε µια πρώτη προσέγγιση ένα ψηφιακό τηλεφωνικό κέντρο θα µπορούσε να χαρακτηριστεί ως ένα µεγάλο υπολογιστικό σύστηµα. Υπό αυτή την έννοια, αποτελείται από software το οποίο επενεργεί και καθιστά πλήρως λειτουργικό το hardware. Οι γραµµές του κώδικα που αποτελούν το software εκτελούνται από ένα κεντρικό επεξεργαστή (CPU), ο οποίος καθοδηγεί το hardware προκειµένου αυτό να εκτελέσει σύνθετες διαδικασίες, οι οποίες δεν θα µπορούσαν να υλοποιηθούν σε ένα επίπεδο αυτόνοµων ηλεκτρονικών κυκλωµάτων. Ψηφιακό Τηλεφωνικό Κέντρο Επίπεδο Ελέγχου Επίπεδο Τηλ. Υπηρεσιών SW &HW Ελέγχου (CPU, Μνήµες) SW &HW Αποθήκευσης (HDD, OD) SW &HW O&M (Θύρες διασύνδεσης µε PC, Οθόνες & Εκτυπωτές Συναγερµών) SW &HW ιεπαφών Σύνδεσης (POTS, ISDN, DSL, E1) SW &HW Μεταγωγής Switching SW Αναλύσεων Αριθµών, ροµολόγησης, Χρέωσης Σχήµα 4 Αρχιτεκτονική και βασικές λειτουργίες Ψηφιακού Τηλεφωνικού Κέντρου Σύµφωνα µε την προαναφερόµενη γενική θεώρηση η αρχιτεκτονική του ψηφιακού τηλεφωνικού κέντρου θα µπορούσε να διαιρεθεί σε δύο διακριτές κατηγορίες (βλέπε Σχήµα 4) οι οποίες υλοποιούν: ιαδικασίες Ελέγχου και ιαδικασίες Τηλεπικοινωνιακών Υπηρεσιών. Οι διαδικασίες ελέγχου περιλαµβάνουν: α) hardware σε µορφή καρτών (boards) οι οποίες υλοποιούν φυσικά τη µονάδα επεξεργασίας (CPU), τη µνήµη της κοκ και β) γραµµές κώδικα (software) οι οποίες εκτελούµενες αποσαφηνίζουν τον τρόπο µε τον οποίο η CPU λειτουργεί ως ελεγκτικό κέντρο. Συνήθως, στις διαδικασίες ελέγχου συµπεριλαµβάνονται και οι λειτουργίες I/O (Input/Output), οι οποίες υποστηρίζουν την επικοινωνία σε επίπεδο διαχείρισης. Σε αυτό το πεδίο οι σηµαντικότερες λειτουργίες είναι αυτές που σχετίζονται µε τα µέσα αποθήκευσης (Mass Storage Media) και τις θύρες επικοινωνίας για τη διαχείριση (O&M, Operation & Maintenance) του κέντρου. Στο επίπεδο των µέσων αποθήκευσης ο συνήθης εξοπλισµός περιλαµβάνει την ύπαρξη σκληρού δίσκου (HDD, Hard Disk Drive) και Οπτικών ίσκων (OD, Optical Disk). To HDD αποτελεί σηµείο, όπου το κέντρο µπορεί να καταχωρεί τα δεδοµένα του µε τη µορφή περιοδικών ή έκτακτων backup και εάν αυτό είναι αναγκαίο να τα ανακτήσει (restore/reload). To OD αποτελεί µια φορητή µονάδα αποθήκευσης των δεδοµένων του κέντρου προκειµένου 5

αυτά να µεταφερθούν για περαιτέρω επεξεργασία. Προφανώς το OD µπορεί να χρησιµοποιηθεί και σαν σηµείο ανάκτησης δεδοµένων. Οι θύρες επικοινωνίας υποστηρίζουν φυσικά τη διασύνδεση προσωπικών υπολογιστών µε το κέντρο προκειµένου να υποστηριχθούν O&M διαδικασίες. Στα πλαίσια αυτών των διαδικασιών οι διαχειριστές του δικτύου µπορούν µέσω µιας διεπαφής εντολών (command interface): να καθορίζουν τα τηλεπικοινωνιακά δεδοµένα του κέντρου π.χ. δεδοµένα σύνδεσης µε συνδροµητές ή άλλα κέντρα, πίνακες δροµολόγησης, χρέωσης κοκ να διαµορφώνουν αυτόµατες διαδικασίες π.χ. περιοδικά backups, συλλογή στατιστικών, διαδικασίες επιτήρησης του κέντρου και αναφοράς µε τη µορφή συναγερµών (Alarms)) να υλοποιούν διαδικασίες επίλυσης βλαβών (π.χ. αντικατάσταση καρτών) να επιτηρούν την γενικότερη κατάσταση του κέντρου (π.χ. status printouts). Αξίζει να σηµειωθεί ότι στα πλαίσια των θυρών επικοινωνίας συνήθως περιλαµβάνονται και οι συνδέσεις µε τοπικούς ή αποµακρυσµένους ενδείκτες συναγερµών (Alarm Panel) καθώς και µε εκτυπωτές (Alarm Printers). Οι διαδικασίες των τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών περιλαµβάνουν ένα συνδυασµό software και hardware µε χαρακτηριστικότερα παραδείγµατα: το software και hardware το οποίο υλοποιεί τις διεπαφές σύνδεσης π.χ. µε συνδροµητές και άλλα κέντρα το software και hardware το οποίο υλοποιεί τη µεταγωγή (switching) ανάµεσα σε εισερχόµενα και εξερχόµενα κανάλια επικοινωνίας. το software το οποίο υποστηρίζει µια σειρά σηµαντικών λογικών αναλύσεων όπως η ανάλυση των καλούµενων τηλεφωνικών αριθµών, της δροµολόγησης και της χρέωσης Οι προαναφερόµενες διαδικασίες αποσαφηνίζουν τη λειτουργικότητα ενός ψηφιακού τηλεφωνικού κέντρου και λόγω της σηµασίας τους θα εξετασθούν µε µεγαλύτερη λεπτοµέρεια στην ενότητα Ι.2.3. Ι.2.3. Βασικές Τηλεπικοινωνιακές Υπηρεσίες ηµόσιων Τηλεφωνικών Κέντρων Οι τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες που προσφέρει ένα ψηφιακό τηλεφωνικό κέντρο προσδιορίζουν εµµέσως αλλά µε σαφήνεια το ρόλο του στον καταµερισµό εργασίας ενός δικτύου. Στα πλαίσια της συνοπτικής παρουσίασης του εργαστηριακού φυλλαδίου θα παρουσιαστούν οι πλέον βασικές τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες ενός συνδροµητικού κέντρου: α. ιεπαφές Συνδροµητικής Βαθµίδας Η υποστήριξη της φυσικής σύνδεσης των συνδροµητών είναι η βασική υπηρεσία η οποία χαρακτηρίζει ένα συνδροµητικό τηλεφωνικό κέντρο. Το Σχήµα 5 παρουσιάζει τους βασικούς τύπους συνδροµητικών συνδέσεων οι οποίοι υποστηρίζονται από τα σύγχρονα ψηφιακά κέντρα: 6

Σχήµα 5. Σχηµατικό ιάγραµµα ηµόσιου Συνδροµητικού Κέντρου 1. Αναλογικές συνδέσεις (POTS) οι οποίες προσφέρουν ένα κανάλι φωνής ή δεδοµένων (µε dial up modems) καθώες και κάποιες συµπληρωµατικές υπηρεσίες π.χ. προώθηση κλήσης, αναγνώριση κλήσης κλπ. 2. ISDN συνδέσεις Βασική Πρόσβασης (ΒΑ, Basic Access) oι οποίες προσφέρουν 2 κανάλια φωνής ή δεδοµένων (2xB=2x64 kbps), ένα κανάλι σηµατοδοσίας (D=16 kbps) καθώς και µια σειρά από πιο εξελιγµένες συµπληρωµατικές υπηρεσίες π.χ. αποστολή/λήψη µηνυµάτων. Το φυσικό µέσο διασύνδεσης των ISDN συνδροµητών είναι η κλασσική δισύρµατη χάλκινη γραµµή αλλά σε αντίθεση µε τους αναλογικούς συνδροµητές η επικοινωνία είναι ψηφιακή διότι στην πλευρά του συνδροµητή τοποθετείται ένα είδος modem (NT, Network Termination). Μετά το NT η σύνδεση είναι τετρασύρµατη (τύπου bus) επιτρέποντας τη σύνδεση πλέον της µίας συσκευής. 3. ISDN Συνδέσεις Πρωτεύουσας Πρόσβασης (PRA, Primary Rate Access) οι οποίες υποστηρίζουν 30 κανάλια φωνής ή δεδοµένων (30xB=30x64 kbps=1920 kbps) και ένα κανάλι σηµατοδοσίας (D=64 kbps). Η σύνδεση ISDN-PRA προσφέρει σχετικά υψηλούς ρυθµούς µετάδοσης και για αυτόν το λόγο ενδείκνυται για συνδροµητές µε µεγάλες απαιτήσεις π.χ. διασύνδεση εταιρικών PBX. Η δηµιουργία των καναλιών Β και D τόσο στις συνδέσεις ISDN-BA όσο και στις ISDN-PRA βασίζεται σε τεχνικές πολυπλεξίας χρόνου. 4. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) συνδέσεις οι οποίες βασιζόµενες σε τεχνικές πολυπλεξίας στο πεδίο των συχνοτήτων µπορούν να εκµεταλλευθούν αποτελεσµατικά το διαθέσιµο φάσµα µιας δισύρµατης χάλκινης γραµµής. Μάλιστα, η τοποθέτηση των δεδοµένων φωνής σε διαφορετικό τµήµα του φάσµατος συχνοτήτων από αυτό στο οποίο τοποθετούνται τα δεδοµένα µεταγωγής πακέτου καθιστά εφικτό το διαχωρισµό τους και την ανεξάρτητη 7

δροµολόγηση τους. Η διάκριση των δύο αυτών διαφορετικών τύπων δεδοµένων είναι εφικτή χάρης στην ύπαρξη φίλτρων διαχωρισµού (splitters) τόσο στην πλευρά του χρήστη όσο και στην πλευρά του τηλεφωνικού κέντρου. β. ιεπαφές ικτύου Κορµού Η συνδέσεις ενός τηλεφωνικού κέντρου µε το δίκτυο κορµού βασίζονται σε µια σειρά από ζεύξεις που σύµφωνα µε τις Ευρωπαϊκές συστάσεις ονοµάζονται Ε1. Οι ζεύξεις αυτές µεταφέρουν ψηφιοποιηµένα δεδοµένα σύµφωνα µε την τεχνική PCM, µε ρυθµό 8K δείγµατα/sec και τη χρήση 8 bit ανά δείγµα. Ο ρυθµός δειγµατοληψίας δηµιουργεί ένα χρονοπλαίσιο (frame) διάρκειας 125 µsec (=1/8K). Στη διάρκεια αυτού του πλαισίου η Ε1 ζεύξη υποστηρίζει 32 κανάλια (0-31) τα οποία υλοποιούνται µε τεχνικές πολυπλεξίας στο χρόνο. Το κανάλι 0 χρησιµοποιείται για την υποστήριξη του συγχρονισµού και για την επίβλεψη της ζεύξης ενώ το κανάλι 16 συχνά χρησιµοποιείται για σηµατοδοσία. Τα υπόλοιπα 30 κανάλια χρησιµοποιούνται για τη µεταφορά δεδοµένων. Κάθε κανάλι υποστηρίζει ταχύτητα µετάδοσης δεδοµένων της τάξης των 64 kbps (=8 bitsx8k δείγµατα/sec) και στο σύνολό της η ζεύξη µετάδοση µε ταχύτητα 2.048 Μbps (=32x64 kbps). Το πρωτόκολλο επικοινωνίας που συνήθως χρησιµοποιείται πάνω από τις Ε1 γραµµές στα σύγχρονα ψηφιακά δίκτυα τηλεφωνίας είναι το λεγόµενο SS7-ISUP (βλέπε εργαστηριακή άσκηση 4). Τέλος, αξίζει να σηµειωθεί ότι τα δεδοµένα στο εσωτερικό του δικτύου κορµού µπορούν να µεταδοθούν σε ακόµα υψηλότερες ταχύτητες εφόσον πολυπλεχθούν πολλές Ε1 γραµµές. γ. Μεταγωγή Η µεταγωγή (switching) υποστηρίζει τη διασύνδεση ενός εισερχόµενου και ενός εξερχόµενου καναλιού ενός κέντρου. Η ενέργεια αυτή βασίζεται στα αποτελέσµατα µιας σειράς αναλύσεων, όπως η ανάλυση του καλούµενου αριθµού και η ανάλυση δροµολόγησης. δ. Ανάλυση Καλούµενου Αριθµού/ ροµολόγησης/χρέωσης Η ανάλυση του καλούµενου αριθµού αποτελεί µια από τις πιο σηµαντικές αναλύσεις που λαµβάνουν χώρα στα ψηφιακά τηλεφωνικά κέντρα διότι στα αποτελέσµατα της βασίζονται οι αναλύσεις δροµολόγησης και χρέωσης (βλέπε Σχήµα 6). Τα δεδοµένα εισόδου σε αυτήν την ανάλυση είναι τα ψηφία του καλούµενου αριθµού. Στη βάση αυτών των ψηφίων λαµβάνεται µια πρώτη απόφαση, η οποία τυγχάνει περαιτέρω επεξεργασίας από την ανάλυση δροµολόγησης προκειµένου να επιλεχθεί το κατάλληλο κανάλι προώθησης για µια κλήση. Συνήθως η ανάλυση του καλούµενου αριθµού παράγει ως παράπλευρο αποτέλεσµα και µια πρώτη απόφαση, η οποία τυγχάνει περαιτέρω επεξεργασίας από την ανάλυση χρέωσης προκειµένου να αποσαφηνιστεί ο τρόπος χρέωσης. 8

Σχήµα 6. Βασικές Αναλύσεις ηµόσιων Τηλεφωνικών Κέντρων Ι.3. Ιδιωτικό Τηλεφωνικό Κέντρο (Private Branch Exchange, PBX) Τα ιδιωτικά τηλεφωνικά κέντρα σε µεγάλο βαθµό ταυτίζονται µε τα δηµόσια συνδροµητικά κέντρα µε µικρές διαφοροποιήσεις, οι οποίες αφορούν κυρίως τα ακόλουθα ζητήµατα: την έµφαση σε συµπληρωµατικές υπηρεσίες οι οποίες είναι χρήσιµες σε µια εταιρεία/οργανισµό τη διασύνδεση µε άλλα PBX µε τη χρήση Ε1 γραµµών και του πρωτόκολλου QSIG το οποίο επιτρέπει τη δηµιουργία ενός ιδεατού ιδιωτικού δικτύου τη διασύνδεση µε το δηµόσιο δίκτυο µε τη χρήση ISDN-PRA/E1 γραµµών. Αξίζει να σηµειωθεί ότι από τη σκοπιά του δηµόσιου δικτύου το PBX αποτελεί ένα τύπο συνδροµητή. Σχήµα 7. Παράδειγµα PBX τοπολογίας 9

ΙΙ.1. Εργαστηριακή Άσκηση 1 ΙΙ. Εργαστηριακή Ενότητα II.1.1. Στόχοι και Αντικείµενο της Εργαστηριακής Άσκησης Η παρούσα εργαστηριακή άσκηση έχει ως σκοπό να επιτύχει την εξοικείωση των σπουδαστών µε την εργαστηριακή τοπολογία. Συγκεκριµένα, η εργαστηριακή τοπολογία αποτελείται από δύο Alcatel PBX Omni PCX 4400 τα οποία υποστηρίζουν τη φυσική σύνδεση αναλογικών και ψηφιακών τηλεφωνικών συσκευών µε δισύρµατα χάλκινα καλώδια. Παράλληλα, τα δύο PBX διασυνδέονται µε τετρασύρµατα χάλκινα καλώδια που υλοποιούν µια Ε1 γραµµή. Σχήµα 8. Γενική άποψη της εργαστηριακής τοπολογίας. Η εξοικείωση µε τη εργαστηριακή τοπολογία αφορά τόσο το επίπεδο των φυσικών συνδέσεων, όσο και το επίπεδο των σχετικών ρυθµίσεων που είναι απαραίτητες να πραγµατοποιηθούν µέσα από το περιβάλλον διαχείρισης των PBX. Συνοψίζοντας µε την ολοκλήρωση της εργαστηριακής άσκησης οι σπουδαστές θα πρέπει: να έχουν κατανοήσει τη φιλοσοφία των φυσικών συνδέσεων της εργαστηριακής άσκησης να γνωρίζουν ειδικότερα τις φυσικές συνδέσεις, οι οποίες πρόκειται να χρησιµοποιηθούν στις επόµενες δύο εργαστηριακές ασκήσεις (εργ. Ασκήσεις 2 &3) να έχουν κατανοήσει τις αρχές λειτουργίας του περιβάλλοντος διαχείρισης το οποίο χρησιµοποιείται από τα Alcatel PBX να είναι σε θέση να συσχετίσουν τη συγκεκριµένη βιοµηχανική τεχνολογία η οποία χρησιµοποιείται στο εργαστήριο µε τις γενικές αρχές λειτουργίας και διαχείρισης των ψηφιακών τηλεφωνικών κέντρων. 10

II.1.2. Εργαστηριακή Τοπολογία Η εργαστηριακή τοπολογία αποτελείται από 6 θέσεις εργασίας και δύο PBX τα οποία έχουν τη συµβολική ονοµασία Mayer και Sofokleous. Εξοπλισµός Θέσεων Εργασίας Οι 6 θέσεις εργασίας κατανέµονται ανά 3 σε κάθε κέντρο µε τους ακόλουθους συµβολισµούς: PBX Εργασίας Sofokleous PBX S1 S2 S3 Mayer PBX M1 M2 M3 Σε κάθε θέση εργασίες υπάρχει ένα PC το οποίο έχει σύνδεση µε τη CPU του PBX µέσω της σειριακής του θύρας. Η κάθε CPU υποστηρίζει 2 σειριακές συνδέσεις διαχείρισης και στο σύνολο κάθε PBX (µε 2 CPU κάρτες) υποστηρίζει 4 ταυτόχρονες συνδέσεις. Η σειριακή σύνδεση αποτελεί τη φυσική διεπαφή που υποστηρίζει τη διαχείριση του PBX. Η φυσική σύνδεση του PC κάθε θέσης εργασίας µε τις αντίστοιχες CPU αναπαρίσταται στο Σχήµα 9. Σχήµα 9. Σειριακές συνδέσεις για τη διαχείριση των PBX Σε κάθε θέση εργασίας υπάρχουν επίσης και 4 τηλεφωνικές συσκευές (2 αναλογικές και 2 ψηφιακές). Μια αναλογική και µία ψηφιακή τηλεφωνική συσκευή είναι ήδη συνδεδεµένη στη ρεκλέτα η οποία είναι προσαρµοσµένη στη θέση εργασίας. Η ρεκλέτα υποστηρίζει 10 θέσεις σύνδεσης από τις οποίες χρησιµοποιούνται οι πρώτες 2 για τις ήδη λειτουργικές τηλεφωνικές συσκευές. Οι υπόλοιπες 2 συσκευές ανά θέση εργασίας πρόκειται να συνδεθούν στις µη κατειληµµένες θέσεις της ρεκλέτας και να οριστούν στην εργαστηριακή άσκηση 2. Σε κάθε περίπτωση και οι 10 θέσεις σύνδεσης της κάθε ρεκλέτας είναι φυσικά τερµατισµένες σε αντίστοιχες ρεκλέτες οι οποίες είναι τοποθετηµένες στον τοίχο. Η σχηµατική αναπαράσταση αυτών των συνδέσεων παρουσιάζεται στο Σχήµα 10. 11

Τερµατισµός Καλωδίωσης Θέσεων Εργασίας 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S1 S2 S3 M1 S3 S2 S1 M2 M3 10x 10x 10x 10x 10x 10x M3 M2 M1 Σχήµα 10. Τερµατισµός Καλωδίωσης Τηλεφωνικών Συσκευών Εξοπλισµός PBX Κάθε κέντρο έχει πανοµοιότυπο εξοπλισµό, ο οποίος περιλαµβάνει: Αναλογικές συνδροµητικές κάρτες (Ζ24 boards), οι οποίες περιέχουν 24 αναλογικά κυκλώµατα, που τερµατίζουν τη φυσική διασύνδεση µε 24 αντίστοιχες αναλογικές τηλεφωνικές συσκευές. Ψηφιακές συνδροµητικές κάρτες (UA32 boards), οι οποίες περιέχουν 32 ψηφιακά κυκλώµατα, που τερµατίζουν τη φυσική διασύνδεση µε 32 αντίστοιχες ψηφιακές τηλεφωνικές συσκευές. Οι ψηφιακές συσκευές προσφέρουν υπηρεσίες επιπέδου ISDN BA. E1 κάρτες διασύνδεσης µε το δίκτυο κορµού (PRA2 boards), οι οποίες υποστηρίζουν 32 full duplex κυκλώµατα (0-31) διασύνδεσης µε άλλα ψηφιακά κέντρα. Από τα 32 κυκλώµατα τα 30 χρησιµοποιούνται για τη µεταφορά δεδοµένων και τα υπόλοιπα δύο για συγχρονισµό/έλεγχο λαθών (κανάλι 0) και σηµατοδοσία (κανάλι 16). DECT κάρτες (DECT4 board), οι οποίες υποστηρίζουν τη διασύνδεση 4 σταθµών βάσης DECT προκειµένου να υποστηρίζεται η επικοινωνία µε ασύρµατα DECT τηλέφωνα. Κάρτες ανακοινώσεων (VG board), οι οποίες υποστηρίζουν την εκποµπή ανακοινώσεων µε τη µορφή φωνητικών µηνυµάτων. CPU κάρτες (CPU3 boards), οι οποίες λειτουργούν ως κεντρικοί επεξεργαστές του κέντρου. Το κέντρο διαθέτει 2 CPU κάρτες για λόγους ασφαλείας. Σε κάθε περίπτωση η µία CPU θεωρείται Active και έχει υπό τον έλεγχο της όλο το κέντρο, ενώ η άλλη είναι Standby προκειµένου να αναλάβει εφόσον η Active παρουσιάσει κάποιο πρόβληµα. FDD κάρτες (MSMFD board) για τη µεταφορά δεδοµένων από και προς το κέντρο 12

Για τις ανάγκες του εργαστηρίου χρησιµοποιούνται µόνο οι ακόλουθοι τύποι καρτών ανά PBX: 1 UA32 κάρτα προκειµένου να συνδεθούν οι ψηφιακές τηλεφωνικές συσκευές 1 Z24 κάρτα προκειµένου να συνδεθούν οι αναλογικές τηλεφωνικές συσκευές 4 PRA2 κάρτες προκειµένου να διασυνδεθούν τα PBX µεταξύ τους Οι θέσεις των προαναφερόµενων καρτών στα rack του εργαστηρίου παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 και στο Σχήµα 11. Η σήµανση της θέσης µιας κάρτας έχει τη µορφή 0-Χ. Ο πρώτος αριθµός (δηλ. το 0) υποδηλώνει το κέντρο, ενώ ο δεύτερος τη θέση της κάρτας στο rack (X=0-27). Πίνακας 1. Καρτών PBX UA32 Z24 PRA2 PRA2 PRA2 PRA2 Sofokleous PBX Mayer PBX 0-10 0-12 0-11 0-18 0-17 0-19 0-10 0-12 0-0 0-17 0-19 0-22 (α) (β) Σχήµα 11. Καρτών στο Rack του (α) Mayer και (β) Sofokleous PBX. 13

Καλωδίωση PBX Η καλωδίωση των προαναφερόµενων καρτών έχει ως αφετηρία το πίσω µέρος(backplane) του rack και τερµατίζει σε συγκεκριµένες ρεκλέτες που είναι τοποθετηµένες στον τοίχο (βλέπε Σχήµα 12-13). 0-19 0-22 Σχήµα 12. Καλωδίωση Mayer PBX 0-11 0-18 0-19 Σχήµα 13. Καλωδίωση Sofokleous PBX Εφόσον οι καλωδιώσεις από τα PBX και τις θέσεις εργασίας είναι τερµατισµένες σε δύο γειτονικές στήλες από ρεκλέτες είναι σχετικά εύκολη η µεταξύ τους διασύνδεση. Στην παρούσα φάση είναι συνδεδεµένες 14

οι 2 πρώτες θέσεις από τη ρεκλέτα κάθε θέσης εργασίας µε 2 θέσεις τερµατισµού ενός ψηφιακού και ενός αναλογικού κυκλώµατος. Συνεπώς, οι 2 πρώτες θέσεις από τη ρεκλέτα κάθε θέσης εργασίας έχουν φυσική σύνδεση µε ένα PBX. οι 2 πρώτες θέσεις από τις ρεκλέτες οι οποίες τερµατίζουν την καλωδίωση των PRA2 καρτών είναι µεταξύ τους συνδεδεµένες. Με αυτή τη σύνδεση επιτυγχάνεται η σύνδεση των καρτών PRA 0-11 (Sofokleous PBX) µε την PRA 0-0 (Mayer PBX). Μάλιστα η µεταξύ τους σύνδεση έχει γίνει µε τέτοιο τρόπο ώστε να συνδέεται η Tx (Transmit) κατευθυνση του ενός PBX µε την Rx (Receive) κατεύθυνση του άλλου PBX (Cross connection, τα µονά νούµερα των ρεγκλετών του ενός κέντρου συνδέονται µε τα ζυγά του απέναντι). Με αυτή τη διασύνδεση είναι εφικτή η επικοινωνία µεταξύ των δύο κέντρων. εδοµένα ιαχείρισης PBX Η πλήρης λειτουργικότητα των προαναφερόµενων συνδέσεων δεν απαιτεί µόνο την ύπαρξη της καλωδίωσης αλλά και τον ορισµό των αντίστοιχων δεδοµένων του PBX µέσω της διεπαφής διαχείρισης. Ο ορισµός των δεδοµένων που θα λειτουργήσουν και ως σηµείο αναφοράς για τις επόµενες εργαστηριακές ασκήσεις περιλαµβάνει τα ακόλουθα σηµεία: Ορισµός πλάνου αριθµοδότησης για κάθε PBX Ορισµός των ενεργών συνδροµητικών καρτών καθώς και συσχέτιση τηλεφωνικών αριθµών µε ορισµένα από τα συνδροµητικά κυκλώµατα αυτών των καρτών Ορισµός των σχετικών αριθµών στην ανάλυση καλούµενου αριθµού του PBX (Prefix Plan) Ορισµός καρτών διασύνδεσης µεταξύ των δύο κέντρων (PRA2) και συσχέτιση µιας από αυτές µε τα αποτελέσµατα της ανάλυσης καλούµενου αριθµού και δροµολόγησης Σε ότι αφορά το πλάνο αριθµοδότησης ισχύουν τα εξής: Το Mayer PBX περιέχει τους αριθµούς 50ΧΧ. Στα αναλογικά τηλέφωνα έχουν αποδοθεί οι αριθµοί 5000-5050. Αντίστοιχα στα ψηφιακά τηλέφωνα έχουνα αποδοθεί οι αριθµοί 5051-5099. Το Sofokleous PBX περιέχει τους αριθµούς 80ΧΧ. Στα αναλογικά τηλέφωνα έχουν αποδοθεί οι αριθµοί 8000-8050. Αντίστοιχα στα ψηφιακά τηλέφωνα έχουν αποδοθεί οι αριθµοί 8051-8099. Πίνακας 2. Λειτουργικές Τηλεφωνικές Συσκευές ανά θέση εργασίας PBX/ Εργασίας 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S1 8051 8001 S2 8052 8002 S3 8053 8003 M1 5051 5001 15

M2 5052 5002 M3 5053 5003 Σε κάθε κέντρο είναι ορισµένες και ενεργές οι ακόλουθες 2 συνδροµητικές κάρτες: Η ψηφιακή κάρτα UA32 0-10 (Εξυπηρετεί 32 ψηφ.συνδέσεις, Εquip.Address 0-31) Η αναλογική κάρτα Ζ24 0-12 (Εξυπηρετεί 24 ψηφ.συνδέσεις, Εquip.Address 0-23) Μάλιστα στα κυκλώµατα 1, 2 και 3 από τις προαναφερόµενες κάρτες έχουν αποδοθεί αριθµοί έτσι ώστε σε κάθε θέση εργασίας να υπάρχει µια λειτουργική αναλογική και ψηφιακή τηλεφωνική συσκευή. Οι τηλεφωνικές συσκευές είναι ήδη συνδεδεµένες στις 2 πρώτες θέσεις της ρεκλέτας η οποία είναι προσαρµοσµένη σε κάθε θέση εργασίας (βλέπε Πίνακα 2) Ο ορισµός των αριθµών που αντιστοιχούν στις τηλεφωνικές συσκευές των θέσεων εργασίας αυτόµατα τις καθιστά τερµατικές συσκευές για την ανάλυση αριθµών του κέντρου. Κατ επέκταση είναι εφικτές οι τοπικές κλήσεις δηλ. µεταξύ τηλεφωνικών συσκευών του ίδιου κέντρου. Η δυνατότητα κλήσης αριθµών από άλλο κέντρο προϋποθέτει την προσθήκη δεδοµένων στην ανάλυση αριθµών του PBX έτσι ώστε α) να γίνεται αντιληπτό ότι ο καλούµενος αριθµός ανήκει σε άλλο κέντρο και β) να προσδιορίζεται το φυσικό µονοπάτι µέσω του οποίου θα αποκατασταθεί η κλήση. Στην παρούσα κατάσταση στην ανάλυση αριθµών έχουν προστεθεί οι αριθµοί που αρχίζουν από 50 και 80. Σύµφωνα µε τα δεδοµένα που έχουν εισαχθεί, όταν καλείται ο αριθµός 50 από το Sofokleous PBX δίνεται ένα πρώτο αποτέλεσµα σχετικό µε τη δροµολόγηση στο όνοµα του Trunk Group=11. Στη συνέχεια η τιµή 11 αποτελεί τιµή εισόδου στην ανάλυση δροµολόγησης, η οποία δίνει σαν αποτέλεσµα την κάρτα PRA2 από την οποία θα δροµολογηθεί η κλήση (για το Trunk Group 11 το αποτέλεσµα είναι η PRA2 0-11). Αντίστοιχα, όταν καλείται ο αριθµός 80 από το Mayer PBX δίνεται ένα πρώτο αποτέλεσµα σχετικό µε τη δροµολόγηση στο όνοµα του Trunk Group=30. Στη συνέχεια η τιµή 30 αποτελεί τιµή εισόδου στην ανάλυση δροµολόγησης, η οποία δίνει σαν αποτέλεσµα την κάρτα PRA2 0-0. Εφόσον οι δύο προαναφερόµενες κάρτες είναι ήδη συνδεδεµένες και επιπλέον έχουν ορισθεί όλα τα σχετικά δεδοµένα είναι εφικτές οι κλήσεις µεταξύ διαφορετικών κέντρων. Περιβάλλον ιαχείρισης PBX Η εισαγωγή των προαναφερόµενων δεδοµένων διαχείρισης των PBX µπορεί να διεκπεραιωθεί µέσω µιας διεπαφής εντολών (command interface). Το περιβάλλον διαχείρισης βρίσκεται στην πραγµατικότητα στο εσωτερικό του κέντρου και ο διαχειριστής έχει πρόσβαση σε αυτό µε τη χρήση ενός hyperterminal, το οποίο χρησιµοποιεί τη σειριακή σύνδεση µεταξύ του PC και της CPU (βλέπε προηγούµενες ενότητες). Συγκεκριµένα µε τη χρήση του εικονιδίου Alcatel το οποίο βρίσκεται στην επιφάνεια εργασίας του PC σε κάθε θέση εργασίας είναι δυνατή η εισαγωγή στο περιβάλλον διαχείρισης του PBX. 16

ΠΡΟΣΟΧH! ΕΝ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΜΕ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΕΝ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΜΕ ΤΟ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟ ΠΛΗΚΤΡΟΛΟΓΙΟ Με την εισαγωγή στο περιβάλλον διαχείρισης θα ζητηθεί ένα login name και ένα password. Πληκτρολογήστε στο πεδίο του login name τη λέξη mtcl και πατήστε enter. Στη συνέχεια πληκτρολογήστε στο πεδίο του password την ίδια λέξη (mtcl) και πατήστε ξανά enter. Εφόσον γίνουν αποδεκτά το login name και το password θα εµφανιστεί ένα µενού µε επιλογές (Σχήµα 14). Σχήµα 14. Κεντρικό Μενού ιαχείρισης PBX Η επιλογή του κατάλληλου υποµενού γίνεται µε τη χρήση των βελών (cursors) του πληκτρολογίου και του enter όταν βρεθούµε στην τελική θέση επιλογής. Από τα υποµενού αυτά που ενδιαφέρουν για τις εργαστηριακές ασκήσεις είναι: το Shelf το οποίο περιέχει αρκετά υποµένου τα οποία σχετίζονται µε τις κάρτες του κάθε κέντρου το Translator το οποίο περιέχει τα δεδοµένα ανάλυσης αριθµών το Users το οποίο περιέχει τα δεδοµένα των συνδροµητών το Trunk Groups το οποίο περιέχει τα δεδοµένα της ανάλυσης δροµολόγησης Για παράδειγµα εάν σε επίπεδο διαχείρισης ενδιαφέρει η κάρτα PRA 0-0 τότε από το κεντρικό µενού πατώντας enter στην επιλογή Shelf µετακινούµαστε στο επίπεδο Shelf (Σχήµα 15 (α)) το οποίο δίνει πληροφορία σε επίπεδο PBX rack. Η πρόσβαση σε πληροφορία επιπέδου καρτών προϋποθέτει την επιλογή του υποµενού Go down hierarchy. Πατώντας enter σε αυτό το υποµενου µετακινούµαστε στο επιπεδο Board (Σχήµα 15 (β)). Σε αυτό το επίπεδο υπάρχουν διάφορες επιλογές µε σηµαντικότερες τις ακόλουθες: 17

Consult/Modify για τυχών αλλαγές ή απλή επισκόπηση των δεδοµένων Create για τη δηµιουργία νέων δεδοµένων π.χ. νέας κάρτας Delete για την εξάλειψη δεδοµένων π.χ. µιας κάρτας Εάν είναι επιθυµητή η απλή επισκόπηση δεδοµένων για την κάρτα PRA 0-0 τότε πατώντας το enter στην επιλογή Consult/Modify εµφανίζεται ένα µενού στο οποίο συµπληρώνουµε Board Address 0 (Σχήµα 15 (γ)) και στη συνέχεια πατάµε F1 (το οποίο γενικά αντιστοιχεί σε εντολή εκτέλεσης). Μετά την εκτέλεση της εντολής εµφανίζονται τα στοιχεία της κάρτας 0-0 (Σχήµα 15 (δ)). Με την εντολή F2 επιστρέφουµε ένα µενού πίσω διότι αυτή αντιστοιχεί σε εντολή ακύρωσης. Με αυτό τον τρόπο επιστρέφουµε σε προηγούµενα επίπεδα του µενού και συνεχίζουµε την πλοήγηση µε ανάλογο τρόπο. (α) (β) (γ) Σχήµα 15. Παραδείγµατα ιεπαφής Εντολών Oπου υπάρχει το σύµβολο + αντί του : σε κάποια παράµετρο τότε µε επιλογή της παραµέτρουκαι ENTER µπορουµε να επιλέξουµε διαφορετική τιµή ή παράµετρο. II.1.3. Εργαστηριακές Εργασίες Με τη βοήθεια των εργαστηριακών συνεργατών Α. Εξετάστε και καταγράψτε τις κάρτες των PBX και την καλωδίωση από το backplane των rack έως τις αντίστοιχες επιτοίχιες ρεκλέτες. (δ) 18

B. Εξετάστε και καταγράψτε την καλωδίωση από τις θέσεις εργασίας έως τις αντίστοιχες επιτοίχιες ρεκλέτες. Γ. Εξετάστε και καταγράψτε την καλωδίωση µεταξύ της τερµατικής καλωδίωσης του κέντρου και των θέσεων εργασίας.. Καταγράψτε και σχολιάστε τα δεδοµένα του κέντρου που αφορούν στα ακόλουθα υποµενού: Shelf/Board/Board Address: 0 (Mayer PBX)/11 (Sofokeous PBX) Shelf/Board/Board/Digital Access/Board Address: 0 (Mayer PBX)/11 (Sofokeous PBX) Translator/Prefix Plan/Number: 80 (Mayer PBX)/50 (Sofokeous PBX) Trunk Groups/Trunk Group Id: 30 (Mayer PBX)/11 (Sofokeous PBX) Trunk Groups/ Trunk Group/ Trunk Group Id: 30 (Mayer PBX)/11 (Sofokeous PBX) Trunk Groups/Trunk Group/T2,T1,T0 Access/ Trunk Group Id: 30 (Mayer PBX)/11 (Sofokeous PBX) Users/Directory Number: 50XX (Mayer PBX)/80XX (Sofokeous PBX) ΙΙ.2. Εργαστηριακή Άσκηση 2 II.2.1. Στόχοι και Αντικείµενο της Εργαστηριακής Άσκησης Η παρούσα εργαστηριακή άσκηση έχει ως σκοπό την εξοικείωση των σπουδαστών µε διαδικασίες διαχείρισης συνδροµητικών συνδέσεων. Στο πλαίσιο αυτό: θα ορισθούν τα δεδοµένα για µια ψηφιακή και µία αναλογική τηλεφωνική συσκευή ανά θέση εργασίας θα πραγµατοποιηθούν οι απαραίτητες φυσικές συνδέσεις οι οποίες αντιστοιχούν στα προαναφερόµενα δεδοµένα Συνοψίζοντας µε την ολοκλήρωση της εργαστηριακής άσκησης οι σπουδαστές θα πρέπει: να µπορούν να διαχειρίζονται τις φυσικές συνδέσεις των συνδροµητών να µπορούν να διαχειρίζονται τα δεδοµένα των συνδροµητών να είναι σε θέση να συσχετίσουν τη συγκεκριµένη βιοµηχανική τεχνολογία η οποία χρησιµοποιείται στο εργαστήριο µε τις γενικές αρχές διαχείρισης της συνδροµητικής βαθµίδας των τηλεφωνικών κέντρων. ΙΙ.2.2. Εργαστηριακή Τοπολογία Όπως ήδη έχει επισηµανθεί στην εργαστηριακή άσκηση 1 οι διαθέσιµες συνδροµητικές κάρτες και για τα δύο PBX είναι η UA32 0-10 και η Z24 0-12. Κάθε οµάδα µπορεί να διαλέξει από ένα ελεύθερο κύκλωµα σε κάθε κάρτα. 19

Κάθε οµάδα πρέπει επίσης να επιλέξει δύο θέσεις από τη ρεκλέτα η οποία βρίσκεται στη θέση εργασίας. Η επιλογή θα γίνει µε βάση τον Πίνακα 4. Οι δείκτες a, b, c αντιστοιχούν στα τρία εργαστηριακά τµήµατα (a=16:00-18:00, b=18:00-20:00, c=20:00-22:00). Πίνακας 4. Θέσεις Σύνδεσης Τηλεφωνικών Συσκευών PBX/ Εργασίας 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S1 8051 8001 S1a S1a S1b S1b S1c S1c S2 8052 8002 S2a S2a S2b S2b S2c S2c S3 8053 8003 S3a S3a S3b S3b S3c S3c M1 5051 5001 M1a M1a M1b M1b M1c M1c M2 5052 5002 M2a M2a M2b M2b M2c M2c M3 5053 5003 M3a M3a M3b M3b M3c M3c Η αριθµοδότηση των τηλεφωνικών συσκευών περιορίζεται από τους κανόνες που παρουσιάζονται στον Πίνακα 5. Πίνακας 5. Πλάνο Αριθµοδότησης PBX/ Εργασίας Ψηφιακή Τηλεφωνική Συσκευή Αναλογική Τηλεφωνική Συσκευή S1a 8151-8199 8100-8150 S2a 8251-8299 8200-8250 S3a 8351-8399 8300-8350 M1a 5151-5199 5100-5150 M2a 5251-5299 5200-5250 M3a 5351-5399 5300-5350 PBX/ Εργασίας Ψηφιακή Τηλεφωνική Συσκευή Αναλογική Τηλεφωνική Συσκευή S1b 8451-8499 8400-8450 S2b 8551-8599 8500-8550 S3b 8651-8699 8600-8650 20