Technik der Netze 1. Grundlagen, Verkehrstheorie ISDN/GSM/IN. VDE VERLAG GMBH Berlin Offenbach. Gerd Siegmund

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1 Gerd Siegmund Technik der Netze 1 Grundlagen, Verkehrstheorie ISDN/GSM/IN 6., völlig neu bearbeitete und erweiterte Auflage VDE VERLAG GMBH Berlin Offenbach

2 Inhaltsverzeichnis Geleitworte Vorwort V VII 1 Grundbegriffe der Nachrichtenvermittlung Bedeutung der Telekommunikation Gremien für Normung und Standardisierung Regulierung der Telekommunikation Aufgaben der Nachrichtenvermittlung Das Kommunikationsmodell Der Dienstbegriff Nachrichtenverbindung Nachrichtenvermittlungsnetze Nachrichtenvermittlung Aufbau eines Nachrichtennetzes Netzstruktur Die Übertragungsebene Die Vermittlungsebene Die klassische Vermittlungsstelle Klassische Koppelnetze Allgemeines Raumvielfach-Koppelnetze Vermittlungsprinzipien Das OSl-Referenzmodell Einführung Gundprinzipien 33

3 X Inhaltsverzeichnis Die sieben Schichten Dienstkonzept Protokolle C- und U-Plane Kommunikation zwischen den Schichten Die Beschreibungssprache SDL Die Grundelemente von SDL Verwendung der Symbole Beispiel-SDL-Diagramm Übertragungssysteme Einführung Codierung Übertragungsmedien Beschreibung digitaler Signale Synchrone Digitale Hierarchie (SDH) Dynamic Synchronous Transfer Mode (DTM) Wellenlängenmultiplex 99 2 Das Festnetz Struktur Die Anfänge der Ortsvermittlungstechnik Ortsvermittlungssysteme Prinzipieller Funktionsablauf in einer TVSt Steuerung von Vermittlungssystemen Mehrstufige Koppelnetze Digitale Vermittlungssysteme Das System Alcatel 1000 S Das System EWSD Zeitmultiplex-Koppelnetze Das digitale Ortsnetz Netzbetreiberauswahl Access-Systeme Fernvermittlungstechnik Die Netzstruktur Die internationale Fernvermittlungstechnik ISDN-Einführung Die Anfänge Dienste im ISDN Übermittlungsdienste 170

4 Inhaltsverzeichnis XI Teledienste Dienstmerkmale im ISDN Der ISDN-Netzzugang Der Basisanschluss Der Primärmultiplexanschluss Mehrfachausnutzung der Anschlussleitung Basisanschluss interne Kommunikation Anschaltung über Anpassungseinrichtungen Signalisierung im ISDN Adressierung Aufbau einer ISDN-Adresse Endgeräteselektierung Endgeräteauswahl am Bus Schnittstellen am digitalen Festnetz Einführung Analoge Schnittstellen Der analoge Fernsprechapparat Aufbau eines elektronischen Telefons Erweiterte Leistungsmerkmale für analoge Anschlüsse Modem Schnurlose Telefone Das TAE-Stecksystem Faxgeräte Digitale Schnittstellen Der ISDN-Basisanschluss Teilnehmerzugangsschnittstellen Endgeräte am ISDN Der PC am ISDN Terminaladaptoren DECT Konfiguration Protokolle Internet-Zugang in der Übersicht Die ISDN-D-Kanal-Signalisierung Die Protokollarchitektur Vermittlungsarten Besonderheiten der Signalisierung Simultane Signalisierungsaktivitäten Das Protokoll der Schicht 1 281

5 XII Inhaltsverzeichnis 5.3 Das Protokoll der Schicht Der Blockaufbau einer Schicht-2-Nachricht Die Blockformate Protokollabläufe der Schicht Das Protokoll der Schicht Das Nachrichtenformat Die Nachrichten der Schicht 3 (DSS1) Die Informationselemente Beispiele für Protokollabläufe Protokollablauf für eine einfache Verbindung Aufruf und Steuerung von Dienstmerkmalen Dienstmerkmale im Euro-ISDN Protokollablauf für einige Dienstmerkmale Implementierung des Protokolls Zusammenhänge zwischen Schicht 2 und SDL-Diagramm für die Schicht Test einer Instanz Test von Protokollen Protokoll-Software-Entwicklung Paketvermittlung im ISDN Die ITU-T-Empfehlung X Frame Mode Bearer Service Anschlüsse über V5.1 und V Private Netze Telekommunikationsanlagen Schnittstellen zur TVSt Schnittstellen zu den Endgeräten an einer TK-Anlage Festlegungen für Festverbindungen Privatnetze Corporate Networks Computer Telephone Integration Das CTI-Konzept Beispiele für CTI-Anwendungen Computer Supported Telecommunications Application (CSTA) Call Center Centrex Das Signalisierungsverfahren Nr Allgemeine Definitionen Das Signalisierungsnetz 412

6 Inhaltsverzeichnis XIII Verbindungen zu anderen Netzen Struktur des Zeichengabesystems Der Nachrichtentransferteil (MTP), Schicht Der Nachrichtentransferteil (MTP), Schicht Der Nachrichtentransferteil (MTP), Schicht Steuerteil für Signalisierungsverbindungen (SCCP, Schicht 3) Transaction Capabilities Application Part (TCAP) Der ISDN-Anwenderteil (ISUP) Nachrichten des ISDN-Anwenderteils Verbindungsbeispiele Verbindungsauf- und -abbau Automatischer Rückruf bei Besetzt Intelligente Netze Grundsätzliche Funktionsweise Konzeptionelles IN-Modell Struktur eines Intelligenten Netzes Dienste im Intelligenten Netz Diensteentwicklung IN-Protokoll Capability Sets IN und das Internet TINA Mobile Application Part (MAP) Netzmanagement (TMN) Struktur Grundsätzliche TMN-Aufgaben TMN-Funktionsblöcke Referenzpunkte TMN-Informationsarchitektur Physikalische Architektur und Schnittstellen Netzmanagementanwendungen Benutzeroberfläche Das Mobilfunknetz Einführung Übersicht Mobilkommunikationssysteme Grundlagen der Funkübertragung Das C-Netz GSM Grundansatz und Architektur 501

7 XIV Inhaltsverzeichnis Dienste Systemkomponenten Basisablauf für einen Verbindungsaufbau Sprachkanalcodierung im GSM Die Funkschnittstelle Schnittstellen Protokolle Adressierung und Identifikation Funktionsabläufe Management CAMEL GSM GSM Phase Leitungsvermittelte Datenkommunikation Der General Packet Radio Service UMTS Architektur UMTS Phase UMTS Phase 2 (Release 4/5) UTRAN Protokolle UMTS Service Areas Identitäten im UMTS Beispielabläufe (Phase 1) Sicherheitsaspekte UMTS-Dienste Intersystem-Handover Long Term Evolution (LTE) Next Generation Networks Struktur Pakete im Internet Erste Ansätze H.323 von ITU-T SIP von der IETF Netze der nächsten Generation VolP oder NGN Sprache wie Daten übertragen Kommunikation mit gesicherter Qualität Ein Zielnetz oder zunehmende Heterogenität? 588

8 Inhaltsverzeichnis XV 8.6 IP Multimedia Subsystem (IMS) Migration der klassischen Netze Regulierung Verkehrstheorie Einführung Grundbegriffe Theoretische Grundlagen Verteilungen Verlustsysteme Wartezeitsysteme Praktische Auslegungen - Traffic Engineering Verkehrstheorie für IP-Verkehr IP über alles Grenzen der klassischen Verkehrstheorie Verteilungsfunktionen Verkehrsmodell 650 Anhang 654 Abkürzungen 654 Tabellen zur Verkehrstheorie 660 Quellen 663 Weiterführende Literatur 665 Stichwortverzeichnis 673