Grundlagen der Telekommunikation

Grundlagen der Telekommunikation Informationsübertragung II 1 Telekommunikationsnetze 2 Grundlagen der Vermittlungstechnik 3 Kommunikationsmodelle und Protokolle 4 IP-Netz mit Ethernet-LANs

Alle Rechte vorbehalten

Literatur für Selbststudium Quellen, Literatur Prof. Dr.-Ing. U. Trick FH Frankfurt am Main Forschungsgruppe und Labor für Telekommunikationsnetze

Grundlagen der Telekommunikation Informationsübertragung II

1

1 Telekommunikationsnetze Begriffe

−

Analoge und digitale Signale

−

Telekommunikationsnetze

−

ISDN (Integrated Services Digital Network)

−

Internet Alle Rechte vorbehalten

−

Prof. Dr.-Ing. U. Trick FH Frankfurt am Main Forschungsgruppe und Labor für Telekommunikationsnetze


2

Begriffe

−

−

Nachrichtenübertragung + Aufgaben: ∗ Transport der Nachrichten über die Übertragungswege → Übertragungssysteme


Nachrichtenvermittlung ∗

Wegesuche für die Nachrichten durch das Telekommunikationsnetz → Vermittlungssysteme [Broc; Haaß; Sieg] Grundlagen der Telekommunikation Informationsübertragung II


3

1

[Lüke] Prof. Dr.-Ing. U. Trick FH Frankfurt am Main Forschungsgruppe und Labor für Telekommunikationsnetze


−

Kommunikation ∗ Aus dem Lateinischen ∗ Mitteilung, Unterredung Technische Kommunikation = Telekommunikation ∗ Begriff umfasst alle Formen der Nachrichten- (Informations-) übermittlung mit Kommunikationssystemen ∗ Mit dem Begriff Information wird der Mitteilungsgehalt, die Bedeutung einer Nachricht beschrieben. In der Praxis werden Begriffe Nachricht und Information oft synonym verwendet Nachrichtenübermittlung


4


−


2

In der digitalen Technik werden Nachrichten physikalisch durch digitale, d.h. zeitund amplitudendiskrete Signale repräsentiert

−

Vermittlungstechnik heute digital

−

Übertragungstechnik heute auch digital, aber mit analogen Anteilen


−



5

Telekommunikationsnetze −

1

Ein Telekommunikationsnetz setzt sich zusammen aus ∗ Übertragungssystemen mit den Übertragungswegen/-medien ∗ Vermittlungssystemen ∗ Endeinrichtungen

V

E

Ü

Ü Ü

Ü V

Ü

V

Ü

E

Ü Ü Ü

Ü

V = Vermittlungssystem Ü = Komponente eines Übertragungssystems Prof. Dr.-Ing. U. Trick E = Endeinrichtung FH Frankfurt am Main Forschungsgruppe und Labor für Telekommunikationsnetze = Übertragungsweg

V

E

E E


[Tric]

6


E

−

−

−

Eine Komponente eines Übertragungssystems (Ü) ist z.B. ∗ Sender und Empfänger eines Richtfunksystems ∗ Sender und Empfänger für ein optisches Glasfaserübertragungssystem ∗ Sender und Empfänger für die Kommunikation über eine 2-Draht-Kupferleitung Ein Vermittlungssystem (V) ist z.B. ∗ ISDN-Vermittlungsstelle ∗ IP-Router (Internet Protocol) Eine Endeinrichtung (E) ist z.B. ∗ Telefon für den Telefondienst ∗ PC für paketorientierte Datenkommunikation ∗ ermöglicht den Zugang zu Diensten Übertragungsweg/-medium ist z.B. ∗ 2-Draht-Kupferleitung ∗ Koaxialkabel ∗ Glasfaser ∗ terrestrische oder Satelliten-Funkverbindung [Tric]



7

Telekommunikationsnetze −

−

−

3

Telekommunikationsnetz ∗ Dient durch Vermittlung/Routing (dynamischer Prozess) und/oder Konfiguration (statischer Prozess) dem Austausch von Nachrichten/Information zwischen Quellen und Senken ∗ Stellt einen oder mehrere Dienste mit Dienst- bzw. Leistungsmerkmalen zur Verfügung Dienst = Service ∗ Bearer Service = Transportdienst (z.B. 64 kbit/s, 8 kHz strukturiert) ∗ Teleservice = Basisdienst (z.B. Telefon- oder Telefax-Dienst) ∗ Supplementary Service = Dienst-, Leistungsmerkmal: Add-on (z.B. Calling Line Identification Presentation, Call Forwarding, Conference Calling), repräsentiert spezielle Eigenschaften eines Teleservice ∗ Value Added Service = Mehrwertdienst (z.B. Televoting) Dienst = funktionale Eigenschaften des Netzes, die eine bestimmte Kommunikationsform zwischen Quellen und Senken unterstützen

→ Dienst = Bearer Service(s) + evtl. Teleservice(s) + evtl. Value Added Service(s) Prof. Dr.-Ing. U. Trick FH Frankfurt am Main Forschungsgruppe und Labor für Telekommunikationsnetze


[Kühn; Tric]

8


−

2


Telekommunikationsnetze

Telekommunikationsnetze Beispiele für Dienste und Dienstmerkmale Dienst-, Telekommunikationsnetz Leistungsmerkmale (Beispiele)

Sprachkommunikation

Telefondienst

Gebührenanzeige u.a.

Fernsprechnetz (PSTN = Public Switched Telephone Network)

Sprachkommunikation

Telefondienst

Rufweiterschaltung, Anzeige der Rufnummer, Konferenz u.a.

ISDN (Integrated Services Digital Network)

Textkommunikation

Telefaxdienst

Fernsprechnetz, ISDN

Datenkommunikation

Paketdatenübertragung

Datennetz, Internet

Bildkommunikation

Fernsehverteildienst

Breitbandverteilnetz




Kommunikationsform Dienst

9

ISDN

1

−

Sprach-, Daten-, Videodienste → Diensteintegration

−

64 kbit/s, n x 64 kbit/s (n ≤ 31) für Nutzdaten pro Teilnehmer/Nutzer

−

Architektur: siehe folgende Folien

−

Leitungsvermittlung

−

Wegesuche/Vermittlung über Telefonnummer und Signalisierungsprotokolle

[Tric] Prof. Dr.-Ing. U. Trick FH Frankfurt am Main Forschungsgruppe und Labor für Telekommunikationsnetze


10


−

4

ISDN

2 TransitVSt

VSt = Vermittlungsstelle TVSt = Teilnehmervermittlungsstelle OLT = Optical Line Termination ONU = Optical Network Unit DSLAM = Digital Subscriber Line Access Multiplexer NT = Network Termination LWL = Lichtwellenleiter DSL = Digital Subscriber Line ATM = Asynchronous Transfer Mode IP = Internet Protocol ISUP = ISDN User Part

TransitVSt

ISUP

Kernnetz

zu Datennetzen

Transportnetz (LWL)

ATM/IP , Festverbindungen

ISUP

zu Paketdatennetz

TVSt

Cu

LWL

Zugangsnetz

TVSt

V LWL

Konzentrator

ONU

ONU

Cu

Cu

ATM/IP

DSLAM xDSL

Cu

Cu

Cu

NT [Tric]

Privates Netz Grundlagen der Telekommunikation


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Informationsübertragung II

Siehe Kap. 2.1

ISDN

3 Funk

WVSt

Funk

LWL

LWL

WVSt Datennetz etc. Regionalnetz

OLT

WVSt = Weitverkehrsvermittlungsstelle BVSt = Bereichsvermittlungsstelle APE = Abgesetzte Periphere Einheit OLT = Optical Line Termination ONU = Optical Network Unit TE = Terminal Equipment LWL = Lichtwellenleiter

WVSt

WVSt

LWL LWL

Cu

LWL

LWL

LWL

BVSt

BVSt

LWL

LWL

LWL

Zugangsnetz

ONU Cu

Cu

TE

TE

APE

APE

ONU Cu

TE

Cu

TE

Cu

TE

TE [Tric]



12


Weitverkehrsnetz

TE


OLT

V5

1

−

Datendienste, Diensteintegration auf Basis IP

−

14,4 kbit/s bis 1 Gbit/s pro Teilnehmer/Nutzer

−

Architektur ∗ siehe folgende Folie ∗ Clients = Rechner mit Software (SW) beim Anwender (Endgerät des Anwenders) ∗ Server = Rechner mit SW beim Diensteanbieter (Endsystem des Diensteanbieters) ∗ Servent = Client + Server ∗ IP-Router = IP-Vermittlungsstelle ∗ Netze oder Subnetze zwischen den IP-Routern bieten nur Übertragungskapazität. Schließt ISDN mit Wählverbindungen, Transportnetze mit Festverbindungen (Leased Lines) oder ATM-Netze (Asynchronous Transfer Mode) mit virtuellen Festverbindungen bzw. Wählverbindungen ein




Internet

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Internet

2 Server IPRouter

LAN

Client a/b ISDN

64-kbit/sVermittlung

IPRouter

ISDN

LAN ATM-Netz

ATMVermittlung ATM

Client

POP ADSL

Transportnetz IPRouter

IP-Router

IPRouter Server

IPRouter

IP-Netz

POP = Point Of Presence IP = Internet Protocol ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line Prof. Dr.-Ing. U. Trick FH Frankfurt am Main Forschungsgruppe und Labor für Telekommunikationsnetze

Server

IP-Netz

ATM = Asynchronous Transfer Mode LAN = Local Area Network Grundlagen der Telekommunikation Informationsübertragung II

[Tric]

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Festverbindung

Internet Internet-Zugang für Clients ∗ Festverbindung oder ∗ POP (Point of Presence)/Remote Access Concentrator ∗ siehe folgende Folie




−

3

15

Internet

4

a/b ISDN

ADSL = Asymmetric Digital Subsciber Line PPP = Point to Point Protocol

64-kbit/sVermittlung POP

Internet

Server

ADSL

PPPISDNAbschlüsse Abschlüsse

Datennetzschnittstelle

ADSLAbschlüsse IP-Router Prof. Dr.-Ing. U. Trick FH Frankfurt am Main Forschungsgruppe und Labor für Telekommunikationsnetze


[Tric]

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a/bAbschlüsse, Modems

5

−

Internet = IP-basiertes, sich aus Subnetzen bildendes Paketnetz, das vermittelnde (z.B. ISDN, ATM) und Transportnetze zur Übertragung der IP-Pakete nutzt

−

Paketvermittlung

−

Wegesuche/Vermittlung/Routing über IP-Adresse und IP- sowie Routing-Protokolle

−

Vermittlungstechniken im Internet ∗ 64-kbit/s-Vermittlungstechnik/ISDN ∗ IP-Routing ∗ ATM



17


Internet

Grundlagen der Telekommunikation

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