COMMUTAZIONE Università degli Studi di Roma La Sapienza Dipartimento INFOCOM Aldo Roveri Lezioni dell a.a. 2008-2009 Aldo Roveri Lezioni dell a.a. 2008-2009

COMMUTAZIONECOMMUTAZIONE

Università degli Studi di Roma “La Sapienza” Dipartimento INFOCOM

Aldo Roveri Lezioni dell’ a.a. 2008-2009

Aldo Roveri Lezioni dell’ a.a. 2008-2009

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VII. LA RETE TELEFONICAVII. LA RETE TELEFONICA

Aldo Roveri, “COMMUTAZIONE” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a. 2008-2009

Aldo Roveri, “COMMUTAZIONE” Univ. di Roma “La Sapienza” - a.a. 2008-2009 3

CONTENUTICONTENUTI

VII.1 Caratteristiche generali

VII.2 Rete fisica

VII.3 Sezione interna della rete logica

VII.4 Interfacce di nodo

VII.5 Strategie di sincronizzazione

VII.6 Indirizzamento e numerazione

VII.7 Procedure di instradamento

VII. A Appendice

VII.1 Caratteristiche generali

VII.2 Rete fisica

VII.3 Sezione interna della rete logica

VII.4 Interfacce di nodo

VII.5 Strategie di sincronizzazione

VII.6 Indirizzamento e numerazione

VII.7 Procedure di instradamento

VII. A Appendice


VII.1 Caratteristiche generaliVII.1 Caratteristiche generali



La IDN telefonicaLa IDN telefonica

• Dalla seconda metà degli anni ‘60, la rete telefonica ha iniziato, e completato alla fine degli anni ’80, l’evoluzione tecnologica e sistemistica verso l’obiettivo IDN (Integrated Digital Network).

• Dalla seconda metà degli anni ‘60, la rete telefonica ha iniziato, e completato alla fine degli anni ’80, l’evoluzione tecnologica e sistemistica verso l’obiettivo IDN (Integrated Digital Network).


Elementi distintivi di una IDN telefonicaElementi distintivi di una IDN telefonica

• Utilizzazione di tecnologie completamente elettro-niche.

• Impiego di elaboratori di controllo a programma registrato (SPC – Stored Program Control).

• Impiego, nella sezione interna, della segnalazione a canale comune (CCS– Common Channel Signaling).

• Utilizzazione di tecnologie completamente elettro-niche.

• Impiego di elaboratori di controllo a programma registrato (SPC – Stored Program Control).

• Impiego, nella sezione interna, della segnalazione a canale comune (CCS– Common Channel Signaling).


La transizione tecnologicaLa transizione tecnologica

Per ciò che riguarda le apparecchiature di commutazione

• la tecnologia utilizzata per circa 50 anni (fino alla prima metà degli anni ‘60) è stata quella elettromeccanica

• dalla seconda metà degli anni ‘60 si è passati alla tecnologia semi-elettronica

• l’avvento di una tecnologia completamente elettronica può essere collocato all’inizio della seconda metà degli anni ‘70

Per ciò che riguarda le apparecchiature di commutazione

• la tecnologia utilizzata per circa 50 anni (fino alla prima metà degli anni ‘60) è stata quella elettromeccanica

• dalla seconda metà degli anni ‘60 si è passati alla tecnologia semi-elettronica

• l’avvento di una tecnologia completamente elettronica può essere collocato all’inizio della seconda metà degli anni ‘70


Vantaggi della tecnica SPCVantaggi della tecnica SPC

• Modularità e modificabilità• Adattabilità al sito ed estensibilità• Autodiagnostica• Adattamento a condizioni di funzionamento

anormali

• Modularità e modificabilità• Adattabilità al sito ed estensibilità• Autodiagnostica• Adattamento a condizioni di funzionamento

anormali


Trattamento del traffico (1/3)Trattamento del traffico (1/3)

L’inizializzazione di una comunicazione telefonica su base chiamata richiede lo svolgimento di tre operazioni

• nell’autocommutatore di origine, la chiamata è trasferita dalla linea dell’utente chiamante all’insieme dei percorsi di rete ammissibili verso la destinazione desiderata

• nella sezione interna della rete viene impegnato, fisicamente e per tutta la durata della comunicazione, uno di questi percorsi

• nell’autocommutatore di destinazione, la chiamata è trasferita dal percorso di rete alla linea dell’utente chiamato

L’inizializzazione di una comunicazione telefonica su base chiamata richiede lo svolgimento di tre operazioni

• nell’autocommutatore di origine, la chiamata è trasferita dalla linea dell’utente chiamante all’insieme dei percorsi di rete ammissibili verso la destinazione desiderata

• nella sezione interna della rete viene impegnato, fisicamente e per tutta la durata della comunicazione, uno di questi percorsi

• nell’autocommutatore di destinazione, la chiamata è trasferita dal percorso di rete alla linea dell’utente chiamato



Queste tre operazioni sono dette di• concentrazione• distribuzione• espansione

Queste tre operazioni sono dette di• concentrazione• distribuzione• espansione



Linee di giunzione Senso della fonia

Linee di utente Senso del trafficoE

spa

nsio

ne

(n <

m2)Distribuzione

(K x K)

1

2

n

K

1

2

n

1

2

n

1

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n

Con

cen

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)

m1

1

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1

2

Ute

nti

chi

ama

nti

Ute

nti

chi

ama

ti

da e versoaltri organi di connessione

K

•••

•••

•••

•••

•••

•••


Sezioni di un autocommutatoreSezioni di un autocommutatore

• Stadio (selettore) di utente (di linea): svolge le operazioni di concentrazione e di espansione

• Stadio (selettore) di gruppo: svolge l’operazione di distribuzione

• Stadio (selettore) di utente (di linea): svolge le operazioni di concentrazione e di espansione

• Stadio (selettore) di gruppo: svolge l’operazione di distribuzione


Modello di IDN telefonicaModello di IDN telefonica

Autocommutatorelocale

Stadiodi gruppo

InterfacciaDTE/DCE

DTE DCE

•••

Collegamento disegnalazione

Stadiodi utente

Linee digiunzione

Autocommutatoredi transito

Elaboratore dicontrollo

Centro dimanutenzione

di rete

Punto di trasferimentodella segnalazione

Rete disegnalazione

a canale comune


Struttura di un autocommutatore a circuito

Struttura di un autocommutatore a circuito

InterfacceInterfacce InterfacceInterfacce...

...Rete di

conness.Rete di

conness....

...

Sistema dicomando

Sistema dicomando

SegnalazioneSegnalazione SegnalazioneSegnalazione


Parametri prestazionali (1/2)Parametri prestazionali (1/2)

• Massima intensità media di traffico che può essere globalmente offerta all’autocommutatore con una prefissata probabilità di blocco per le connessioni dirette ingresso-uscita e per ognuno dei fasci di giunzione uscenti–qualifica la capacità di smaltimento di traffico

da parte della rete di connessione.

• Massima intensità media di traffico che può essere globalmente offerta all’autocommutatore con una prefissata probabilità di blocco per le connessioni dirette ingresso-uscita e per ognuno dei fasci di giunzione uscenti–qualifica la capacità di smaltimento di traffico

da parte della rete di connessione.


Parametri prestazionali (2/2)Parametri prestazionali (2/2)

• Numero massimo dei tentativi di chiamata che possono essere trattati in un fissato intervallo temporale (ad. es. in un’ora) con il rispetto di vincoli di tempo reale–qualifica la capacità di trattamento da parte del

sistema di comando.

• Numero massimo dei tentativi di chiamata che possono essere trattati in un fissato intervallo temporale (ad. es. in un’ora) con il rispetto di vincoli di tempo reale–qualifica la capacità di trattamento da parte del

sistema di comando.


VII.2 Rete fisicaVII.2 Rete fisica



Mezzi trasmissiviMezzi trasmissivi

• Nella sezione interna sono ormai impiegati, in modo pressoché esclusivo, i cavi in fibra ottica mono-modale in luogo dei mezzi in rame (cavi a coppie simmetriche o a coppie coassiali).

• Nella sezione di accesso esiste tuttora una larga varietà di soluzioni alternative per il mezzo trasmissivo di legamento degli utenti all’autocommutatore di competenza: accanto al tradizionale mezzo in rame (doppino), sono attualmente impiegate soluzioni in fibra ottica, ovvero di tipo ibrido (fibra+rame) ovvero su portante radio (radio local loop).

• Nella sezione interna sono ormai impiegati, in modo pressoché esclusivo, i cavi in fibra ottica mono-modale in luogo dei mezzi in rame (cavi a coppie simmetriche o a coppie coassiali).

• Nella sezione di accesso esiste tuttora una larga varietà di soluzioni alternative per il mezzo trasmissivo di legamento degli utenti all’autocommutatore di competenza: accanto al tradizionale mezzo in rame (doppino), sono attualmente impiegate soluzioni in fibra ottica, ovvero di tipo ibrido (fibra+rame) ovvero su portante radio (radio local loop).


Impiego della multiplazione numericaImpiego della multiplazione numerica

I sistemi di trasmissione sono basati sull’impiego della multiplazione numerica (digital multiplexing)

• Questa opera un affasciamento a divisione di tempo di segnali tributari numerici in modo da generare un segnale multiplato con ritmo binario più elevato

• Consente quindi di interallacciare nel tempo vari segnali numerici, per la trasmissione su un unico canale, con la possibilità di separarli in ricezione.

I sistemi di trasmissione sono basati sull’impiego della multiplazione numerica (digital multiplexing)

• Questa opera un affasciamento a divisione di tempo di segnali tributari numerici in modo da generare un segnale multiplato con ritmo binario più elevato

• Consente quindi di interallacciare nel tempo vari segnali numerici, per la trasmissione su un unico canale, con la possibilità di separarli in ricezione.


Gerarchia di multiplazione numericaGerarchia di multiplazione numerica

E’ una serie di operazioni di multiplazione numerica, per le quali è definita una scala di livelli (gerarchia) in modo tale che

• la multiplazione a un livello combina un numero definito di segnali numerici (ognuno dei quali ha il ritmo di cifra prescritto per un livello inferiore) in un segnale numerico con un prescritto ritmo di cifra

• quest’ultimo è disponibile per una ulteriore combinazione con altri segnali numerici dello stesso ritmo in una multiplazione numerica di livello immediatamente superiore.

E’ una serie di operazioni di multiplazione numerica, per le quali è definita una scala di livelli (gerarchia) in modo tale che

• la multiplazione a un livello combina un numero definito di segnali numerici (ognuno dei quali ha il ritmo di cifra prescritto per un livello inferiore) in un segnale numerico con un prescritto ritmo di cifra

• quest’ultimo è disponibile per una ulteriore combinazione con altri segnali numerici dello stesso ritmo in una multiplazione numerica di livello immediatamente superiore.


Tecnica della giustificazioneTecnica della giustificazione

• Consente di adattare segnali tributari plesiocroni o mesocroni alla temporizzazione isocrona che è loro disponibile nel segnale risultante da una multiplazione numerica

• A tale scopo, con riferimento ad un segnale tributario, viene variato il ritmo di cifra di questo (ritmo di scrittura) in modo controllato, così da poterlo accordare con un ritmo di cifra (ritmo di lettura) differente da quello di scrittura, usualmente senza perdita di informazione

• Consente di adattare segnali tributari plesiocroni o mesocroni alla temporizzazione isocrona che è loro disponibile nel segnale risultante da una multiplazione numerica

• A tale scopo, con riferimento ad un segnale tributario, viene variato il ritmo di cifra di questo (ritmo di scrittura) in modo controllato, così da poterlo accordare con un ritmo di cifra (ritmo di lettura) differente da quello di scrittura, usualmente senza perdita di informazione


Tipi di giustificazioneTipi di giustificazione

FSi ritmo di cifra di scrittura dell’i-esimo tributario

FL ritmo di cifra di lettura nell’operazione di multiplazione numerica

• Giustificazione positiva: quando FL > Fsi (i = 1,2,…)(ritmo di lettura sempre maggiore di quello di scrittura)

• Giustificazione negativa: quando FL < FSi (i = 1,2,…) (ritmo di lettura sempre minore di quello di scrittura)

• Giustificazione positiva/nulla/negativa: quando il ritmo di lettura può essere maggiore, uguale o minore di quello di scrittura).

FSi ritmo di cifra di scrittura dell’i-esimo tributario

FL ritmo di cifra di lettura nell’operazione di multiplazione numerica

• Giustificazione positiva: quando FL > Fsi (i = 1,2,…)(ritmo di lettura sempre maggiore di quello di scrittura)

• Giustificazione negativa: quando FL < FSi (i = 1,2,…) (ritmo di lettura sempre minore di quello di scrittura)

• Giustificazione positiva/nulla/negativa: quando il ritmo di lettura può essere maggiore, uguale o minore di quello di scrittura).


Tipi di gerarchiaTipi di gerarchia

• 1. Gerarchia numerica plesiocrona (PDH)adotta la giustificazione positiva

• 2. Gerarchia numerica sincrona (SDH)adotta la giustificazione positiva/nulla/ negativa.

• 1. Gerarchia numerica plesiocrona (PDH)adotta la giustificazione positiva

• 2. Gerarchia numerica sincrona (SDH)adotta la giustificazione positiva/nulla/ negativa.


Gerarchia numerica plesiocronaGerarchia numerica plesiocrona

RITMI BINARI GERARCHICI (in kbit/s) per reti con gerarchia numerica basata su un ritmo binario di primo livello uguale a

LIVELLOGERARCHICO

NUMERICO

1.544 2.048 64 64

1 1.544 2.0482 6.312 8.4483 32.064 44.736 34.3684 97.728 139.264


Gerarchia numerica sincronaGerarchia numerica sincrona

LIVELLOGERARCHICO

NUMERICO

RITMI BINARI GERARCHICI(in kbit/s)

1 155.5204 622.0808 1.244.160

12 1.866.24016 2.488.320


VII.3 Sezione interna della rete logicaVII.3 Sezione interna della rete logica



Obiettivi della strutturaObiettivi della struttura

• La topologia della sezione interna di una rete telefonica è normalmente definita in modo da ottenere un rendimento di utilizzazione per ognuna delle linee di giunzione (cioè per ciascuna delle risorse di trasferimento condivise) che sia il più elevato possibile compatibilmente con un’accettabile qualità del servizio offerto.

• La topologia della sezione interna di una rete telefonica è normalmente definita in modo da ottenere un rendimento di utilizzazione per ognuna delle linee di giunzione (cioè per ciascuna delle risorse di trasferimento condivise) che sia il più elevato possibile compatibilmente con un’accettabile qualità del servizio offerto.


Topologia a maglia completaTopologia a maglia completa

• Ognuno degli N nodi appartenenti a un insieme della rete è interconnesso a tutti gli altri N-1 nodi dello stesso insieme con un ramo specifico.

• Il numero di rami componenti è N (N-1) /2.• Il percorso di rete tra due nodi qualsiasi può

essere scelto in una molteplicità di alternative possibili, tra cui quella di lunghezza logica minima è costituita dal ramo che connette i due nodi.

• Ognuno degli N nodi appartenenti a un insieme della rete è interconnesso a tutti gli altri N-1 nodi dello stesso insieme con un ramo specifico.

• Il numero di rami componenti è N (N-1) /2.• Il percorso di rete tra due nodi qualsiasi può

essere scelto in una molteplicità di alternative possibili, tra cui quella di lunghezza logica minima è costituita dal ramo che connette i due nodi.


Topologia a stella puraTopologia a stella pura

• Ogni elemento di un insieme di nodi A1, A2, ... è connesso con un solo ramo a un nodo B: questo costituisce il centro stella.

• Se l’insieme B, A1, A2, ... è costituito da N nodi, il numero dei rami è uguale a N-1.

• Esiste un solo percorso di rete, che include il centro stella e che è costituito da due rami.

• Si dice che una topologia a stella pura è a due livelli gerarchici: il primo livello include i nodi A1, A2, ... , mentre il secondo comprende il solo nodo B.

• Ogni elemento di un insieme di nodi A1, A2, ... è connesso con un solo ramo a un nodo B: questo costituisce il centro stella.

• Se l’insieme B, A1, A2, ... è costituito da N nodi, il numero dei rami è uguale a N-1.

• Esiste un solo percorso di rete, che include il centro stella e che è costituito da due rami.

• Si dice che una topologia a stella pura è a due livelli gerarchici: il primo livello include i nodi A1, A2, ... , mentre il secondo comprende il solo nodo B.


Topologia ad albero (1/3)Topologia ad albero (1/3)

• E’ una generalizzazione della topologia a stella pura, nel senso che è definita da una struttura a stella multipla: ad esempio:– i nodi B1, B2 di due o più stelle pure sono a loro

volta connessi con un solo ramo a un nodo C;– il procedimento può essere ripetuto per i nodi

di tipo C, e così via;–gli insiemi di nodi A1, A2 ..., B1, B2 ..., C1,

C2 ...sono di rango via via crescente.

• E’ una generalizzazione della topologia a stella pura, nel senso che è definita da una struttura a stella multipla: ad esempio:– i nodi B1, B2 di due o più stelle pure sono a loro

volta connessi con un solo ramo a un nodo C;– il procedimento può essere ripetuto per i nodi

di tipo C, e così via;–gli insiemi di nodi A1, A2 ..., B1, B2 ..., C1,

C2 ...sono di rango via via crescente.



• Esiste un solo nodo di rango massimo.• Se N è il numero di nodi della rete, il numero di

rami componenti è uguale a N-1; questo è il minimo per assicurare l’esistenza di almeno un percorso di rete tra due nodi qualsiasi.

• Esiste un solo percorso di questo tipo.

• Esiste un solo nodo di rango massimo.• Se N è il numero di nodi della rete, il numero di

rami componenti è uguale a N-1; questo è il minimo per assicurare l’esistenza di almeno un percorso di rete tra due nodi qualsiasi.

• Esiste un solo percorso di questo tipo.



• Il percorso di lunghezza logica massima è quello tra due nodi di rango minimo, che dipendono da nodi di rango intermedio tutti diversi tra di loro.

• Questo percorso attraversa necessariamente il nodo di rango massimo ed è costituito da 2 (M-1) rami, se M è il numero di livelli gerarchici della struttura.

• Il percorso di lunghezza logica massima è quello tra due nodi di rango minimo, che dipendono da nodi di rango intermedio tutti diversi tra di loro.

• Questo percorso attraversa necessariamente il nodo di rango massimo ed è costituito da 2 (M-1) rami, se M è il numero di livelli gerarchici della struttura.


Topologia della sezione interna (1/2)Topologia della sezione interna (1/2)

• E’ il risultato di un compromesso tra la forma a stella pura (e le sue generalizzazioni) e quella a maglia completa.

• Deriva dalla ripartizione delle relazioni di traffico in funzione della distanza tra gli autocommutatori della rete:

– due nodi geograficamente vicini possono essere interessati da quote di traffico maggiori di quelle che possono interessare nodi geograficamente lontani;

– le quote di traffico per ogni relazione diminuiscono al crescere della distanza tra gli autocommutatori.

• E’ il risultato di un compromesso tra la forma a stella pura (e le sue generalizzazioni) e quella a maglia completa.

• Deriva dalla ripartizione delle relazioni di traffico in funzione della distanza tra gli autocommutatori della rete:

– due nodi geograficamente vicini possono essere interessati da quote di traffico maggiori di quelle che possono interessare nodi geograficamente lontani;

– le quote di traffico per ogni relazione diminuiscono al crescere della distanza tra gli autocommutatori.


Topologia della sezione interna (2/2)Topologia della sezione interna (2/2)

1. Tra i nodi A1 e A2 ovvero tra i nodi A3 e A4 può essere giustificato un ramo diretto.

2. Tra A1 e A4 può non essere giustificato un ramo diretto; il percorso di rete può allora essere quello A1 B1 B2 A4 che attraversa i nodi di rango superiore B1 e B2 , se questi sono connessi da un ramo diretto.

3. Se non lo sono, il percorso di rete attraversa anche il nodo C di rango ulteriormente superio-re.

1. Tra i nodi A1 e A2 ovvero tra i nodi A3 e A4 può essere giustificato un ramo diretto.

2. Tra A1 e A4 può non essere giustificato un ramo diretto; il percorso di rete può allora essere quello A1 B1 B2 A4 che attraversa i nodi di rango superiore B1 e B2 , se questi sono connessi da un ramo diretto.

3. Se non lo sono, il percorso di rete attraversa anche il nodo C di rango ulteriormente superio-re.

C

B1 B2

A1 A2 A4A3


Struttura gerarchica (1/3)Struttura gerarchica (1/3)

• Ragionamenti del tipo precedente conducono a stabilire una gerarchia di centri di commutazione, in modo che la graduale riduzione delle quote di traffico con la distanza venga compensata concentrando il traffico proveniente da zone di territorio sempre più estese.

• Ogni centro di questa gerarchia ha, nell’ambito del territorio su cui opera la rete, una sua zona di influenza.

• Conseguentemente la zona di influenza di un centro di rango più elevato comprende tutte le zone dei centri di rango più basso da esso dipendenti.

• Ragionamenti del tipo precedente conducono a stabilire una gerarchia di centri di commutazione, in modo che la graduale riduzione delle quote di traffico con la distanza venga compensata concentrando il traffico proveniente da zone di territorio sempre più estese.

• Ogni centro di questa gerarchia ha, nell’ambito del territorio su cui opera la rete, una sua zona di influenza.

• Conseguentemente la zona di influenza di un centro di rango più elevato comprende tutte le zone dei centri di rango più basso da esso dipendenti.



• I centri di rango più elevato sono di norma connessi con una topologia a maglia completa.

• I centri di rango inferiore sono connessi, di norma con modalità a stella, al centro da cui dipendono gerarchi-camente.

• Sono anche ammessi, in deroga a queste regole, rami tra centri geograficamente vicini così caratterizzabili

– hanno ugual rango e fanno capo allo stesso centro di rango superiore;

– hanno ugual rango, ma fanno capo a centri di rango superiore diversi;

– hanno diverso rango e sono gerarchicamente indipen-denti.

• I centri di rango più elevato sono di norma connessi con una topologia a maglia completa.

• I centri di rango inferiore sono connessi, di norma con modalità a stella, al centro da cui dipendono gerarchi-camente.

• Sono anche ammessi, in deroga a queste regole, rami tra centri geograficamente vicini così caratterizzabili

– hanno ugual rango e fanno capo allo stesso centro di rango superiore;

– hanno ugual rango, ma fanno capo a centri di rango superiore diversi;

– hanno diverso rango e sono gerarchicamente indipen-denti.



Centri di rango 1 Centri di rango 2 Centri di rango 3

A B

C D E F

G H I J K

Struttura ad albero

G

H

I J

K

C

D

E

F

A B

configurazione geografica


VII.4 Interfacce di nodoVII.4 Interfacce di nodo



Tipi di interfacce (1/2)Tipi di interfacce (1/2)

• Si distinguono– l’interfaccia di utente (tra linea di utente e nodo

di commutazione a circuito);– l’interfaccia di giunzione (tra linea di giunzione

e nodo di commutazione a circuito).

• Si distinguono– l’interfaccia di utente (tra linea di utente e nodo

di commutazione a circuito);– l’interfaccia di giunzione (tra linea di giunzione

e nodo di commutazione a circuito).


Tipi di interfacce (2/2)Tipi di interfacce (2/2)

Nodo di commutazione

PCM

Linee PCMa 2.048 Mbit/s

ULAU

Linee d'utenteanalogiche

AU UL


Interfaccia di utente (1/2)Interfaccia di utente (1/2)

• L'interfaccia tra una linea d'utente e un nodo di commutazione a circuito PCM è costituita dall'attacco d'utente (AU).

• L'interfaccia tra una linea d'utente e un nodo di commutazione a circuito PCM è costituita dall'attacco d'utente (AU).


Interfaccia di utente (2/2)Interfaccia di utente (2/2)

• Le funzioni eseguite dall'attacco d'utente possono essere riassunte dall’ acronimo BORSCHT:– Battery (alimentazione);– Overvoltage protection (protezione da sovratensioni)– Ringing (generazione del tono di chiamata)– Supervisory (supervisione della linea)– Coding (codifica del segnale vocale)– Hybrid (passaggio da 2 a 4 fili)– Testing (accesso per prove sulla linea).

• Le funzioni eseguite dall'attacco d'utente possono essere riassunte dall’ acronimo BORSCHT:– Battery (alimentazione);– Overvoltage protection (protezione da sovratensioni)– Ringing (generazione del tono di chiamata)– Supervisory (supervisione della linea)– Coding (codifica del segnale vocale)– Hybrid (passaggio da 2 a 4 fili)– Testing (accesso per prove sulla linea).


Interfaccia di giunzioneInterfaccia di giunzione

• Nel caso di un nodo di commutazione a circuito in tecnica numerica, è costituita dall’unità di linea (UL), i cui compiti sono:

– in ricezione, la conversione da un ambiente mesocrono (esterno al nodo) ad uno sincrono (interno al nodo);

– in trasmissione, l’emissione di flussi multiplati staticamente.

• Nel caso di un nodo di commutazione a circuito in tecnica numerica, è costituita dall’unità di linea (UL), i cui compiti sono:

– in ricezione, la conversione da un ambiente mesocrono (esterno al nodo) ad uno sincrono (interno al nodo);

– in trasmissione, l’emissione di flussi multiplati staticamente.


Da mesocronismo a sincronismo

Da mesocronismo a sincronismo

TS: temporizzazione di scritturaTL: temporizzazione di letturaTS: temporizzazione di scritturaTL: temporizzazione di lettura

Ricezione

Trasmissione

Estrattore ditemporizzazione

RivelatoreMemoriaelastica

Allineatoredi trama

Inserimentoallineamento

di trama

Commutatore

Ambientemesocrono

Ambiente sincrono

TS TLOrologiointerno

Orologioesterno


Unità di lineaUnità di linea

• L'estrattore di temporizzazione provvede a estrarre il cronosegnale associato al flusso multiplato entrante;

• l'allineatore provvede alla verifica dell'allineamento di trama e al recupero dell'allineamento corretto in caso di perdita di allineamento;

• la memoria tampone ha lo scopo di compensare le fluttuazioni di fase tra i cronosegnali esterno e interno.

• L'estrattore di temporizzazione provvede a estrarre il cronosegnale associato al flusso multiplato entrante;

• l'allineatore provvede alla verifica dell'allineamento di trama e al recupero dell'allineamento corretto in caso di perdita di allineamento;

• la memoria tampone ha lo scopo di compensare le fluttuazioni di fase tra i cronosegnali esterno e interno.


Estrazione della temporizzazione (1/2)


Rivelatore dicronosegnale cronosegnale

Rivelatore




VCOcronosegnale

Rivelatore

Stimatoredell’errore di

temporizzazioneFiltro dianello


Allineatore (1/3)Allineatore (1/3)

• Le funzioni dell'allineatore sono quelle di:– rivelare situazioni di fuori allineamento;– recuperare l'allineamento in caso di fuori

allineamento;• le informazioni di allineamento di trama sono

contenute nella parola di allineamento composta da M bit collocati in posizione opportuna nella trama stessa.

• Le funzioni dell'allineatore sono quelle di:– rivelare situazioni di fuori allineamento;– recuperare l'allineamento in caso di fuori

allineamento;• le informazioni di allineamento di trama sono

contenute nella parola di allineamento composta da M bit collocati in posizione opportuna nella trama stessa.



• Nel caso di trama PCM a 2.048 Mbit/s, la parola di allineamento è composta da M=7 bit (0011011) collocati, a trame alterne, nell'IT numero 0 .

• Gli eventi di rivelazione di fuori allineamento e di recupero di allineamento sono generati esaminando le violazioni della parola di allineamento .

• Nel caso di trama PCM a 2.048 Mbit/s, la parola di allineamento è composta da M=7 bit (0011011) collocati, a trame alterne, nell'IT numero 0 .

• Gli eventi di rivelazione di fuori allineamento e di recupero di allineamento sono generati esaminando le violazioni della parola di allineamento .



Diagramma di stato di un allineatoreDiagramma di stato di un allineatore

Stato diAllineamento

Rivelazione diun Fuori Allineamento

Recupero di Allineamento

Stato di FuoriAllineamento


Modello di memoria tampone (1/2)


scrittura

lettura1

2

34

N

N-1 N-2

i

i+1

i-1

...

...

cella di memoria




diminuzionedell’anticipo

aumentodell’anticipo

verso dirotazione

dei puntatori

2GRM 0 GRM 1

puntatore di scrittura

puntatore di lettura


Memoria tampone (1/5)Memoria tampone (1/5)

• Le operazioni di scrittura sono controllate dal cronosegnale esterno, che determina la velocità di rotazione del puntatore di scrittura;

• le operazioni di lettura sono controllate dal cronosegnale interno, che determina la velocità di rotazione del puntatore di lettura;

• Le operazioni di scrittura sono controllate dal cronosegnale esterno, che determina la velocità di rotazione del puntatore di scrittura;

• le operazioni di lettura sono controllate dal cronosegnale interno, che determina la velocità di rotazione del puntatore di lettura;



• la posizione reciproca dei puntatori stabilisce il grado di riempimento (GRM) della memoria;

• questo grado è positivo se il puntatore di scrittura è in anticipo rispetto a quello di lettura;

• le fluttuazioni di fase del cronosegnale esterno rispetto a quello interno si traducono in variazioni di GRM;

• la posizione reciproca dei puntatori stabilisce il grado di riempimento (GRM) della memoria;

• questo grado è positivo se il puntatore di scrittura è in anticipo rispetto a quello di lettura;

• le fluttuazioni di fase del cronosegnale esterno rispetto a quello interno si traducono in variazioni di GRM;



• se l’anticipo della scrittura rispetto alla lettura diminuisce (cioè se la scrittura rallenta rispetto alla lettura), anche il GRM diminuisce;

• quando, a seguito di una diminuzione dell’anticipo, il puntatore di scrittura si avvicina al puntatore di lettura, nel verso contrario a quello di rotazione dei due puntatori, il GRM tende a zero e cioè la memoria tende a svuotarsi;

• se la lettura non è distruttiva, si può verificare allora l’aggiunta di uno o più bit (slittamento per aggiunta);

• se l’anticipo della scrittura rispetto alla lettura diminuisce (cioè se la scrittura rallenta rispetto alla lettura), anche il GRM diminuisce;

• quando, a seguito di una diminuzione dell’anticipo, il puntatore di scrittura si avvicina al puntatore di lettura, nel verso contrario a quello di rotazione dei due puntatori, il GRM tende a zero e cioè la memoria tende a svuotarsi;

• se la lettura non è distruttiva, si può verificare allora l’aggiunta di uno o più bit (slittamento per aggiunta);



• se l’anticipo della scrittura rispetto alla lettura aumenta (cioè se la scrittura accelera rispetto alla lettura), anche il GRM aumenta;

• quando, a seguito dell’aumento dell’anticipo, il puntatore di scrittura si avvicina al puntatore di lettura nel verso di rotazione dei due puntatori, il GRM tende a 1 e cioè la memoria tende a riempirsi;

• si può allora verificare un trabocco della memoria con la perdita di uno o più bit (slittamento per perdita);

• se l’anticipo della scrittura rispetto alla lettura aumenta (cioè se la scrittura accelera rispetto alla lettura), anche il GRM aumenta;

• quando, a seguito dell’aumento dell’anticipo, il puntatore di scrittura si avvicina al puntatore di lettura nel verso di rotazione dei due puntatori, il GRM tende a 1 e cioè la memoria tende a riempirsi;

• si può allora verificare un trabocco della memoria con la perdita di uno o più bit (slittamento per perdita);



• la condizione GRM=1/2 (memoria tampone riempita a metà) presenta massimo margine rispetto a riempimenti (GRM=1) o a svuotamenti (GRM=0) ;

• le condizioni GRM=1 o GRM=0 sono invece origine di trabocchi o di svuotamenti con conseguenti slittamenti per perdita o per aggiunta, che possono ripetersi a brevi intervalli di tempo.

• la condizione GRM=1/2 (memoria tampone riempita a metà) presenta massimo margine rispetto a riempimenti (GRM=1) o a svuotamenti (GRM=0) ;

• le condizioni GRM=1 o GRM=0 sono invece origine di trabocchi o di svuotamenti con conseguenti slittamenti per perdita o per aggiunta, che possono ripetersi a brevi intervalli di tempo.


Gestione della memoria tampone (1/2)


Supponiamo che la memoria abbia la capacità di N bit

1.quando ci si avvicina alla condizione GRM=0 si ripete la lettura di metà del contenuto della memoria; in tal modo il GRM si riporta al valore 1/2 e si verifica uno slittamento per aggiunta di N/2 bit;

2.quando ci si avvicina alla condizione GRM=1 si perde metà del contenuto della memoria; in tal modo il GRM si riporta al valore 1/2 e si verifica uno slittamento per perdita di N/2 bit.

Supponiamo che la memoria abbia la capacità di N bit

1.quando ci si avvicina alla condizione GRM=0 si ripete la lettura di metà del contenuto della memoria; in tal modo il GRM si riporta al valore 1/2 e si verifica uno slittamento per aggiunta di N/2 bit;

2.quando ci si avvicina alla condizione GRM=1 si perde metà del contenuto della memoria; in tal modo il GRM si riporta al valore 1/2 e si verifica uno slittamento per perdita di N/2 bit.




• Normalmente si dimensiona la capacità della memoria tampone a un valore uguale al doppio della lunghezza della trama;

• ciò consente, in caso di slittamento, di perdere o di aggiungere una intera trama e quindi di non perdere l’allineamento.

• Normalmente si dimensiona la capacità della memoria tampone a un valore uguale al doppio della lunghezza della trama;

• ciò consente, in caso di slittamento, di perdere o di aggiungere una intera trama e quindi di non perdere l’allineamento.


Prestazioni della memoria tamponePrestazioni della memoria tampone

• Sono caratterizzate dall’intervallo minimo di slittamento e cioè dall’intervallo temporale minimo che intercorre tra due slittamenti successivi.

• Sono caratterizzate dall’intervallo minimo di slittamento e cioè dall’intervallo temporale minimo che intercorre tra due slittamenti successivi.


Sul fenomeno degli slittamentiSul fenomeno

degli slittamenti

Memoriatampone

N

TLTS

f (1+)0 f0

TS =N

2 f0

TS

GRM

1

1/2

f t0

slittamenti per perdita

Es. per N=512 bit; f0=2,048 MHz; T86400 s, risulta 1,45.10 - 9


VII.5 Strategie di sincronizzazioneVII.5 Strategie di sincronizzazione



Sincronizzazione di rete (1/2)Sincronizzazione di rete (1/2)

• In una rete fisica numerica, è la funzione che rende mesocroni o plesiocroni, alle loro origini, tutti i segnali che transitano attraverso interfacce comuni di rete

• In una rete fisica numerica, è la funzione che rende mesocroni o plesiocroni, alle loro origini, tutti i segnali che transitano attraverso interfacce comuni di rete


Sincronizzazione di rete (2/2)Sincronizzazione di rete (2/2)

Può essere attuata secondo diverse strategie di cui le principali sono:

• Anarchica (o plesiocrona):– gli orologi di nodo sono indipendenti e i relativi

cronosegnali sono plesiocroni• Dispotica (o Master-slave):

– un singolo orologio (riferimento di rete) è distribuito a tutti i nodi della rete, che contengono un PLL per sincronizzare i loro orologi interni al riferimento

• Democratica (o mutua):– tutti gli orologi di nodo sono agganciati in fase ad un

insieme di altri orologi.

Può essere attuata secondo diverse strategie di cui le principali sono:

• Anarchica (o plesiocrona):– gli orologi di nodo sono indipendenti e i relativi

cronosegnali sono plesiocroni• Dispotica (o Master-slave):

– un singolo orologio (riferimento di rete) è distribuito a tutti i nodi della rete, che contengono un PLL per sincronizzare i loro orologi interni al riferimento

• Democratica (o mutua):– tutti gli orologi di nodo sono agganciati in fase ad un

insieme di altri orologi.


Schema di principio di un PLLSchema di principio di un PLL

Comparatoredi fase

filtropassa-basso

VCO

Cronosegnale asservito Sout

refS


VII.6 Indirizzamento e numerazioneVII.6 Indirizzamento e numerazione



Concetti generali (1/5)Concetti generali (1/5)

• La numerazione rappresenta un elemento importante nella pianificazione e nella gestione delle reti di telecomunicazioni.

• Le scelte relative alla numerazione coinvolgono l'utente, il fornitore del servizio e il gestore.

• La numerazione rappresenta un elemento importante nella pianificazione e nella gestione delle reti di telecomunicazioni.

• Le scelte relative alla numerazione coinvolgono l'utente, il fornitore del servizio e il gestore.



• Per l’utente ha importanza una struttura del numero semplice e durevole nel tempo.

• Per il fornitore di servizio ha interesse una disponibilità in termini di spazi di numerazione per i diversi servizi che lo stesso intende fornire.

• Per il gestore di rete la numerazione ha interesse per l'effettuazione delle procedure di instradamento, di fatturazione, di gestione della rete.

• Per l’utente ha importanza una struttura del numero semplice e durevole nel tempo.

• Per il fornitore di servizio ha interesse una disponibilità in termini di spazi di numerazione per i diversi servizi che lo stesso intende fornire.

• Per il gestore di rete la numerazione ha interesse per l'effettuazione delle procedure di instradamento, di fatturazione, di gestione della rete.



• Il trasferimento di informazione nell’ambito di una comunicazione attraverso una o più reti richiede lo svolgimento della funzione di indirizzamento.

• Questa consiste nello specificare (selezionare) in modo univoco e comprensibile alle reti il destina-tario dell’informazione.

• L’informazione di indirizzamento è espressa con una serie di caratteri alfanumerici, secondo una sintassi specifica dell'ambiente in cui si opera.

• Il trasferimento di informazione nell’ambito di una comunicazione attraverso una o più reti richiede lo svolgimento della funzione di indirizzamento.

• Questa consiste nello specificare (selezionare) in modo univoco e comprensibile alle reti il destina-tario dell’informazione.

• L’informazione di indirizzamento è espressa con una serie di caratteri alfanumerici, secondo una sintassi specifica dell'ambiente in cui si opera.



• Il “destinatario” specificato nell’operazione di selezione può essere:–un’interfaccia utente-rete–un utente–un terminale–un processo applicativo.

• Il “destinatario” specificato nell’operazione di selezione può essere:–un’interfaccia utente-rete–un utente–un terminale–un processo applicativo.



• Gli indirizzi corrispondenti ai punti di confine tra la parte pubblica e la parte privata di un sistema di telecomunicazioni sono detti numeri.

• La struttura dei numeri di rete pubblica (cioè il nome, la quantità, la lunghezza e l’utilizzazione dei campi in cui il numero è suddiviso) e le autorità preposte alla assegnazione e gestione dei numeri costituiscono il cosiddetto piano di numerazione della rete pubblica.

• Gli indirizzi corrispondenti ai punti di confine tra la parte pubblica e la parte privata di un sistema di telecomunicazioni sono detti numeri.

• La struttura dei numeri di rete pubblica (cioè il nome, la quantità, la lunghezza e l’utilizzazione dei campi in cui il numero è suddiviso) e le autorità preposte alla assegnazione e gestione dei numeri costituiscono il cosiddetto piano di numerazione della rete pubblica.


Piano di numerazione (1/2)Piano di numerazione (1/2)

• Requisiti nella definizione di un piano di numerazione sono:– facile comprensibilità da parte dell’utenza;–compatibilità con i sistemi di commutazione

esistenti nella rete o previsti nella pianificazio-ne dello sviluppo della rete nel periodo di validità del piano di numerazione;

–capacità di interlavoro con i piani di numera-zione internazionali e di altre reti.

• Requisiti nella definizione di un piano di numerazione sono:– facile comprensibilità da parte dell’utenza;–compatibilità con i sistemi di commutazione

esistenti nella rete o previsti nella pianificazio-ne dello sviluppo della rete nel periodo di validità del piano di numerazione;

–capacità di interlavoro con i piani di numera-zione internazionali e di altre reti.


Piano di numerazione (2/2)Piano di numerazione (2/2)

• Obiettivi della definizione di un piano di numerazione sono:–semplificazione della funzione di

instradamento;–minimizzazione dei vincoli e dell’impatto sulla

realizzazione dei sistemi di commutazione;–possibilità di tariffazione semplice ed equa;–minimizzazione del numero di caratteri neces-

sari per la selezione.

• Obiettivi della definizione di un piano di numerazione sono:–semplificazione della funzione di

instradamento;–minimizzazione dei vincoli e dell’impatto sulla

realizzazione dei sistemi di commutazione;–possibilità di tariffazione semplice ed equa;–minimizzazione del numero di caratteri neces-

sari per la selezione.


DefinizioniDefinizioni

Le definizioni qui di seguito riportate sono specificamente relative alla rete telefonica pubblica (PSTN), alla ISDN e alle reti per dati, nelle quali la comunicazione avviene su base chiamata.

Le definizioni qui di seguito riportate sono specificamente relative alla rete telefonica pubblica (PSTN), alla ISDN e alle reti per dati, nelle quali la comunicazione avviene su base chiamata.


1. Area di numerazione1. Area di numerazione

• Area nella quale si può accedere a un servizio di rete e tale che due utenti al suo interno usano le medesime procedure di selezione per comunicare con un altro utente.

• L’individuazione di aree di numerazione è tipicamente legata ad aspetti geografici.

• Area nella quale si può accedere a un servizio di rete e tale che due utenti al suo interno usano le medesime procedure di selezione per comunicare con un altro utente.

• L’individuazione di aree di numerazione è tipicamente legata ad aspetti geografici.


2. Prefissi (1/2)2. Prefissi (1/2)

• Un prefisso è un indicatore che consiste in una o più cifre decimali, che permette la selezione di diversi tipi di formato di numero (es. locale, nazionale o internazionale) e/o di servizio.

• I prefissi non sono parte del numero e non sono trasferiti nella segnalazione di rete.

• Un prefisso è un indicatore che consiste in una o più cifre decimali, che permette la selezione di diversi tipi di formato di numero (es. locale, nazionale o internazionale) e/o di servizio.

• I prefissi non sono parte del numero e non sono trasferiti nella segnalazione di rete.


2. Prefissi (2/2)2. Prefissi (2/2)

• Casi particolari di prefisso sono i seguenti

– Prefisso internazionale: una combinazione di cifre decimali che un utente chiamante deve selezionare per individuare un utente chiamato in un altro paese e utilizzare la selezione internazionale automatica (es.: in Italia, il prefisso internazionale è “00”);

– Prefisso interurbano: una combinazione di cifre decimali che un utente chiamante deve selezionare per individuare un utente chiamato situato al di fuori della propria area di numerazione, ma all’interno del medesimo paese, utilizzando la selezione interurbana automatica.

• Casi particolari di prefisso sono i seguenti

– Prefisso internazionale: una combinazione di cifre decimali che un utente chiamante deve selezionare per individuare un utente chiamato in un altro paese e utilizzare la selezione internazionale automatica (es.: in Italia, il prefisso internazionale è “00”);

– Prefisso interurbano: una combinazione di cifre decimali che un utente chiamante deve selezionare per individuare un utente chiamato situato al di fuori della propria area di numerazione, ma all’interno del medesimo paese, utilizzando la selezione interurbana automatica.


3. Indicativi (1/2)3. Indicativi (1/2)

• Indicativo internazionale (Country Code, CC)– Una combinazione di una, due o tre cifre decimali che

caratterizzano un paese o un gruppo di paesi inclusi in un piano di numerazione integrato;

– ad es. l’indicativo dell’Italia è “39”; il Nord America (Canada, USA e altri piccoli paesi) ha come unico indicativo “1”.

• Indicativo internazionale (Country Code, CC)– Una combinazione di una, due o tre cifre decimali che

caratterizzano un paese o un gruppo di paesi inclusi in un piano di numerazione integrato;

– ad es. l’indicativo dell’Italia è “39”; il Nord America (Canada, USA e altri piccoli paesi) ha come unico indicativo “1”.


• Indicativo interurbano (Trunk code, TC)– una combinazione di cifre decimali (escluso il prefisso

nazionale) che caratterizzano l’area di numerazione di destinazione di una chiamata all’interno di una paese (o di un gruppo di paesi inclusi in un piano di numerazione integrato);

– l’indicativo interurbano deve essere selezionato prima del numero dell’utente chiamato, quando il chiamante ed il chiamato si trovino in aree di numerazione diverse;

– l’indicativo interurbano ha tipicamente una connotazione geografica, in quanto corrispondente ad una determinata porzione dell’area di servizio nazionale della rete.

• Indicativo interurbano (Trunk code, TC)– una combinazione di cifre decimali (escluso il prefisso

nazionale) che caratterizzano l’area di numerazione di destinazione di una chiamata all’interno di una paese (o di un gruppo di paesi inclusi in un piano di numerazione integrato);

– l’indicativo interurbano deve essere selezionato prima del numero dell’utente chiamato, quando il chiamante ed il chiamato si trovino in aree di numerazione diverse;

– l’indicativo interurbano ha tipicamente una connotazione geografica, in quanto corrispondente ad una determinata porzione dell’area di servizio nazionale della rete.

3. Indicativi (2/2)3. Indicativi (2/2)


4. Numeri (1/3)4. Numeri (1/3)

• Numero d’utente (Subscriber Number, SN) – Il numero da selezionare per raggiungere un

utente nella stessa rete locale o area di numerazione. Questo è il numero generalmente riportato negli elenchi a fianco del nome dell’utente.

• Numero d’utente (Subscriber Number, SN) – Il numero da selezionare per raggiungere un

utente nella stessa rete locale o area di numerazione. Questo è il numero generalmente riportato negli elenchi a fianco del nome dell’utente.



• Numero nazionale (significativo) (National (Significant) Number, N(S)N)

– Il numero da selezionare di seguito al prefisso interurbano per individuare un utente nello stesso paese (o gruppo di paesi inclusi in un piano di numerazione integrato), ma al di fuori della stessa rete locale o area di numerazione, rispetto all’utente chiamante.

– Il numero nazionale (significativo) consiste nell’indicativo interurbano seguito dal numero di utente.

• Numero nazionale (significativo) (National (Significant) Number, N(S)N)

– Il numero da selezionare di seguito al prefisso interurbano per individuare un utente nello stesso paese (o gruppo di paesi inclusi in un piano di numerazione integrato), ma al di fuori della stessa rete locale o area di numerazione, rispetto all’utente chiamante.

– Il numero nazionale (significativo) consiste nell’indicativo interurbano seguito dal numero di utente.



• Numero internazionale– Il numero da selezionare di seguito al prefisso

internazionale per individuare un utente in un altro paese rispetto a quello del chiamante.

– Il numero internazionale consiste nell’indicativo internazionale del paese chiamato seguito dal numero nazionale (significativo) dell’utente chiamato.

• Numero internazionale– Il numero da selezionare di seguito al prefisso

internazionale per individuare un utente in un altro paese rispetto a quello del chiamante.

– Il numero internazionale consiste nell’indicativo internazionale del paese chiamato seguito dal numero nazionale (significativo) dell’utente chiamato.


5. Piano di numerazione5. Piano di numerazione

• Il piano in base al quale è assegnato un numero ad ogni punto di accesso alla rete, mediante il quale sia possibile individuarlo univocamente nell’ambito della rete stessa.

• Questa definizione si applica strettamente alla rete telefonica tradizionale.

• Oggi i piani di numerazione devono prevedere indirizzamenti da utilizzare per servizi di rete intelligente, reti mobili, ecc.

• Il piano in base al quale è assegnato un numero ad ogni punto di accesso alla rete, mediante il quale sia possibile individuarlo univocamente nell’ambito della rete stessa.

• Questa definizione si applica strettamente alla rete telefonica tradizionale.

• Oggi i piani di numerazione devono prevedere indirizzamenti da utilizzare per servizi di rete intelligente, reti mobili, ecc.


6. Numerazione uniforme e non uniforme

6. Numerazione uniforme e non uniforme

• Si dice uniforme uno schema di numerazione in cui il numero di utente (SN) ha lunghezza costante per gli utenti all’interno di un’area di numerazione.

• Lo schema di numerazione attualmente in vigore in Italia è non-uniforme.

• Si dice uniforme uno schema di numerazione in cui il numero di utente (SN) ha lunghezza costante per gli utenti all’interno di un’area di numerazione.

• Lo schema di numerazione attualmente in vigore in Italia è non-uniforme.


Formulazione diun piano di numerazione (1/2)


• I dati che occorre tenere presenti nella formulazione di un piano di numerazione sono di due tipi:

– dati statistici “storici”, caratterizzanti la distribuzione della popolazione, l’economia del territorio, la costituzione e l’evoluzione subita dalla rete, dati di traffico;

– dati di previsione per il futuro, di tipo demografico e relativi alla pianificazione di rete, sia dal punto di vista economico che tecnico.

• I dati che occorre tenere presenti nella formulazione di un piano di numerazione sono di due tipi:

– dati statistici “storici”, caratterizzanti la distribuzione della popolazione, l’economia del territorio, la costituzione e l’evoluzione subita dalla rete, dati di traffico;

– dati di previsione per il futuro, di tipo demografico e relativi alla pianificazione di rete, sia dal punto di vista economico che tecnico.


• Fattori che influenzano la definizione di un piano di numerazione sono:– requisiti dell’utenza;– la capacità dei sistemi di rete;– le procedure di instradamento e tariffazione.

• Fattori che influenzano la definizione di un piano di numerazione sono:– requisiti dell’utenza;– la capacità dei sistemi di rete;– le procedure di instradamento e tariffazione.




Requisiti dell’utenza (1/3)Requisiti dell’utenza (1/3)

• Un piano di numerazione deve mirare a ridurre al minimo gli errori di selezione, i tempi di selezione e la necessità di ricorso a consultazione di elenchi e assistenza di operatori;

• questi obiettivi possono essere perseguiti mediante opportuni criteri.

• Un piano di numerazione deve mirare a ridurre al minimo gli errori di selezione, i tempi di selezione e la necessità di ricorso a consultazione di elenchi e assistenza di operatori;

• questi obiettivi possono essere perseguiti mediante opportuni criteri.


• I criteri in questione sono– le aree di numerazione devono essere individuate

chiaramente (es. scegliendo confini geograficamente o amministrativamente significativi);

– il numero nazionale (significativo) di un utente deve essere sempre lo stesso, indipendentemente dal punto di origine delle chiamate dirette all’utente stesso.

• I criteri in questione sono– le aree di numerazione devono essere individuate

chiaramente (es. scegliendo confini geograficamente o amministrativamente significativi);

– il numero nazionale (significativo) di un utente deve essere sempre lo stesso, indipendentemente dal punto di origine delle chiamate dirette all’utente stesso.




–non più di due distinte procedure devono essere richieste per indirizzare un utente all’interno di un dato paese: le due procedure possono essere relative al caso di chiamata originata nella stessa area di numerazione e in una diversa area di numerazione;

– i servizi speciali (es. chiamate di emergenza, servizi di assistenza) devono avere il medesimo numero per chiamate provenienti da qualunque punto di un paese.

–non più di due distinte procedure devono essere richieste per indirizzare un utente all’interno di un dato paese: le due procedure possono essere relative al caso di chiamata originata nella stessa area di numerazione e in una diversa area di numerazione;

– i servizi speciali (es. chiamate di emergenza, servizi di assistenza) devono avere il medesimo numero per chiamate provenienti da qualunque punto di un paese.


• Idealmente il piano di numerazione dovrebbe essere indipendente da vincoli tecnologici.

• In pratica, sistemi di tipo passo-passo, non dotati di apparati di traduzione dei numeri in codici interni, utilizzabili dall’autocommutatore, hanno in passato introdotto vincoli sulla numerazione (ad es. richieden-do una numerazione non-uniforme per realizzare gli instradamenti nelle centrali passo-passo).

• Con la progressiva diffusione degli apparati di traduzione nei sistemi di commutazione, si può ottenere una sostanziale indipendenza tra numerazione e specifiche di funzionamento dell’autocommutatore.

• Idealmente il piano di numerazione dovrebbe essere indipendente da vincoli tecnologici.

• In pratica, sistemi di tipo passo-passo, non dotati di apparati di traduzione dei numeri in codici interni, utilizzabili dall’autocommutatore, hanno in passato introdotto vincoli sulla numerazione (ad es. richieden-do una numerazione non-uniforme per realizzare gli instradamenti nelle centrali passo-passo).

• Con la progressiva diffusione degli apparati di traduzione nei sistemi di commutazione, si può ottenere una sostanziale indipendenza tra numerazione e specifiche di funzionamento dell’autocommutatore.

Capacità dei sistemi di reteCapacità dei sistemi di rete


• La numerazione è correlata con le funzioni di instradamento e tariffazione.

• Nei sistemi di commutazione più recenti, queste funzioni sono attivate mediante analisi e successiva traduzione di (alcune) cifre componenti il numero chiamato.

• In generale il numero di cifre del numero chiamato che devono essere analizzate può essere diverso per le funzioni di instradamento e di tariffazione.

• La numerazione è correlata con le funzioni di instradamento e tariffazione.

• Nei sistemi di commutazione più recenti, queste funzioni sono attivate mediante analisi e successiva traduzione di (alcune) cifre componenti il numero chiamato.

• In generale il numero di cifre del numero chiamato che devono essere analizzate può essere diverso per le funzioni di instradamento e di tariffazione.

Procedure di instradamento e tariffazione (1/5)





A

C

B

B1

B2

B3

421x

422x

44xx

31xx37xx39xx

C1C2

C3

Esempio di relazione tra instradamento e numerazione

Esempio di relazione tra instradamento e numerazione


• Valgono le seguenti conclusioni– la necessità di analisi di un numero crescente di cifre

binarie si manifesta di pari passo al crescere della rete e all’aumentare del suo grado di magliatura;

– il disaccoppiamento tra numerazione e instrada-mento dipende dalla disponibilità di organi di traduzione della numerazione in codici propri dei singoli autocommutatori;

– il disaccoppiamento non può essere completo per vincoli economici di complessità degli organi di traduzione, che implicano l’esigenza di limitare il numero di cifre da analizzare.

• Valgono le seguenti conclusioni– la necessità di analisi di un numero crescente di cifre

binarie si manifesta di pari passo al crescere della rete e all’aumentare del suo grado di magliatura;

– il disaccoppiamento tra numerazione e instrada-mento dipende dalla disponibilità di organi di traduzione della numerazione in codici propri dei singoli autocommutatori;

– il disaccoppiamento non può essere completo per vincoli economici di complessità degli organi di traduzione, che implicano l’esigenza di limitare il numero di cifre da analizzare.




• Circa la relazione tra numerazione e tariffazione, occorre premettere una distinzione tra calcolo degli addebiti dettagliato (detailed billing) o complessivo (bulk billing).

• Nel primo caso, l’autocommutatore raccoglie i dati inerenti la chiamata (numero del chiamante e del chiamato, ora, data, durata), formando il “cartellino di chiamata”, che viene successivamente elaborato da risorse condivise (centralizzate) ai fini del calcolo dei singoli addebiti, permettendo quindi un’estesa analisi dei numeri. In tal caso, la numerazione è praticamente indipendente dalla tariffazione.

• Circa la relazione tra numerazione e tariffazione, occorre premettere una distinzione tra calcolo degli addebiti dettagliato (detailed billing) o complessivo (bulk billing).

• Nel primo caso, l’autocommutatore raccoglie i dati inerenti la chiamata (numero del chiamante e del chiamato, ora, data, durata), formando il “cartellino di chiamata”, che viene successivamente elaborato da risorse condivise (centralizzate) ai fini del calcolo dei singoli addebiti, permettendo quindi un’estesa analisi dei numeri. In tal caso, la numerazione è praticamente indipendente dalla tariffazione.






• Nel secondo caso (calcolo degli addebiti complessivo), è l’autocommutatore stesso che determina la corretta tariffa da applicare, accumula le informazioni di addebito, tipicamente mediante conteggio (es. di quanti temporali) su dispositivi elettromeccanici o elettronici ed eventualmente invia degli impulsi in corrispondenza al conteggio.

• L’individuazione della tariffa è effettuata dall’autocommu-tatore basandosi sulla provenienza della chiamata e sul numero chiamato.

• Allo scopo di ridurre la complessità degli organi a ciò preposti nell’autocommutatore, è importante limitare il numero di cifre che devono essere analizzate, formulando accortamente il piano di numerazione.

• Nel secondo caso (calcolo degli addebiti complessivo), è l’autocommutatore stesso che determina la corretta tariffa da applicare, accumula le informazioni di addebito, tipicamente mediante conteggio (es. di quanti temporali) su dispositivi elettromeccanici o elettronici ed eventualmente invia degli impulsi in corrispondenza al conteggio.

• L’individuazione della tariffa è effettuata dall’autocommu-tatore basandosi sulla provenienza della chiamata e sul numero chiamato.

• Allo scopo di ridurre la complessità degli organi a ciò preposti nell’autocommutatore, è importante limitare il numero di cifre che devono essere analizzate, formulando accortamente il piano di numerazione.


Raccomandazione E.164 (1/2)Raccomandazione E.164 (1/2)

• Gli organismi internazionali che si occupano di numerazione, indirizzamento ed identificazione, sono l’ISO e l'ITU-T.

• Quest’ultimo in particolare ha definito la Raccomandazione E.164 che è il riferimento per la numerazione delle reti pubbliche, siano esse telefoniche, per dati o ISDN, sia a banda stretta che larga.

• La struttura del numero, definita in questa Raccomanda-zione concerne il piano di numerazione delle telecomunicazioni pubbliche internazionali.

• Per quanto riguarda la telefonia, la Racc. E.164 sostituisce la precedente Racc. E.163, utilizzata nel passato per il servizio telefonico.

• Gli organismi internazionali che si occupano di numerazione, indirizzamento ed identificazione, sono l’ISO e l'ITU-T.

• Quest’ultimo in particolare ha definito la Raccomandazione E.164 che è il riferimento per la numerazione delle reti pubbliche, siano esse telefoniche, per dati o ISDN, sia a banda stretta che larga.

• La struttura del numero, definita in questa Raccomanda-zione concerne il piano di numerazione delle telecomunicazioni pubbliche internazionali.

• Per quanto riguarda la telefonia, la Racc. E.164 sostituisce la precedente Racc. E.163, utilizzata nel passato per il servizio telefonico.


Raccomandazione E.164 (2/2)Raccomandazione E.164 (2/2)

• La Raccomandazione E.164 specifica:– i limiti della capacità di analisi delle cifre che sono

presupposti negli apparati di rete per scopi di instradamento e di tariffazione;

– i limiti imposti al numero di cifre che devono essere selezionate da un utente;

– la struttura del numero internazionale, costituito dal Country Code (CC) e dal National (Significant) Number (N(S)N);

– gli indicativi internazionali assegnati e i criteri per nuove assegnazioni;

– i principi del piano di numerazione per la ISDN;– le possibilità di indirizzamento nella porzione di rete

dell’utente.

• La Raccomandazione E.164 specifica:– i limiti della capacità di analisi delle cifre che sono

presupposti negli apparati di rete per scopi di instradamento e di tariffazione;

– i limiti imposti al numero di cifre che devono essere selezionate da un utente;

– la struttura del numero internazionale, costituito dal Country Code (CC) e dal National (Significant) Number (N(S)N);

– gli indicativi internazionali assegnati e i criteri per nuove assegnazioni;

– i principi del piano di numerazione per la ISDN;– le possibilità di indirizzamento nella porzione di rete

dell’utente.


Struttura del numero E.164 (1/5)Struttura del numero E.164 (1/5)

Struttura a campi del numero E.164Struttura a campi del numero E.164

CC NDC SN

CC - Country Code NDC - National destination Code SN - Subscriber Number

Numero Internazionale

Numero (Significativo) Nazionale



• La struttura sopra rappresentata è gerarchica e geografica• Cioè l’individuazione dell’indirizzo desiderato si ottiene

analizzando progressivamente e ordinatamente i gruppi di cifre, a partire da quelli più a sinistra.

• Ogni campo permette un maggiore grado di risoluzione geografica e/o di rete del precedente; ad esempio

– il campo CC individua una zona geografica di appartenenza del chiamato, corrispondente a un paese o a un gruppo di paesi inclusi in un piano di numerazione integrato;

– il campo NDC permette di individuare una zona geografica più limitata e/o una specifica rete da cui l’utente chiamato è raggiungibile, comunque contenute nel paese designato dal CC (aspetto gerarchico della numerazione).

• La struttura sopra rappresentata è gerarchica e geografica• Cioè l’individuazione dell’indirizzo desiderato si ottiene

analizzando progressivamente e ordinatamente i gruppi di cifre, a partire da quelli più a sinistra.

• Ogni campo permette un maggiore grado di risoluzione geografica e/o di rete del precedente; ad esempio

– il campo CC individua una zona geografica di appartenenza del chiamato, corrispondente a un paese o a un gruppo di paesi inclusi in un piano di numerazione integrato;

– il campo NDC permette di individuare una zona geografica più limitata e/o una specifica rete da cui l’utente chiamato è raggiungibile, comunque contenute nel paese designato dal CC (aspetto gerarchico della numerazione).



• Il National (Significant) Number è costituito dal National Destination Code (NDC) e dal Subscriber Number (SN).

• Di questi due ultimi campi il primo ha la funzione di identificare la rete e/o l'area geografica e il secondo l'utente.

• L’assegnazione ed il formato di questi due campi sono sotto il controllo dell’autorità identificata dal campo CC.

• Il National (Significant) Number è costituito dal National Destination Code (NDC) e dal Subscriber Number (SN).

• Di questi due ultimi campi il primo ha la funzione di identificare la rete e/o l'area geografica e il secondo l'utente.

• L’assegnazione ed il formato di questi due campi sono sotto il controllo dell’autorità identificata dal campo CC.



• Il campo NDC può avere una delle seguenti strutture:– codice Destination Network (DN), usato per

selezionare la rete di destinazione dalla quale riceve servizio l’utente chiamato;

– un codice di giunzione (Trunk Code, TC), che è associato alla specifica area geografica o giunzione di appartenenza dell’utente chiamato;

– una qualunque combinazione dei sottocampi DN e TC.

• Il campo NDC può avere una delle seguenti strutture:– codice Destination Network (DN), usato per

selezionare la rete di destinazione dalla quale riceve servizio l’utente chiamato;

– un codice di giunzione (Trunk Code, TC), che è associato alla specifica area geografica o giunzione di appartenenza dell’utente chiamato;

– una qualunque combinazione dei sottocampi DN e TC.



Area 1

Area 2

Area 3

Area 4

TC1

TC2

TC3

TC4

Area 1Area 2

Area 3

Area 4

DN2

Aree geografiche

DN1

DN2

TC11 TC12 TC13

TC21 TC22

Aree geografiche

TC2 TC4

TC1 TC3

DN1

DN2

1) NDC = TC 2) NDC = DN

3) NDC = TC + DN

4) NDC = DN + TC

DN1


Obiettivi E.164 (1/2)Obiettivi E.164 (1/2)

• Per quanto riguarda i limiti sul numero di cifre che ogni sistema di commutazione deve essere in grado di analizzare, tale analisi ha lo scopo di determinare:– il paese/area geografica di destinazione della

chiamata;– l’instradamento più appropriato;– la tariffazione.

• Per quanto riguarda i limiti sul numero di cifre che ogni sistema di commutazione deve essere in grado di analizzare, tale analisi ha lo scopo di determinare:– il paese/area geografica di destinazione della

chiamata;– l’instradamento più appropriato;– la tariffazione.


Obiettivi E.164 (2/2)Obiettivi E.164 (2/2)

• Il numero ISDN così come definito nella Racc. E.164 non determina di per sé la natura del servizio richiesto, il tipo di connessione supporto della chiamata e la relativa qualità di servizio richiesta.

• I parametri che descrivono questi aspetti sono inclusi nei messaggi di segnalazione scambiati nella interfaccia utente-rete all’atto dell’instaurazione della chiamata e/o predefiniti nella configurazione dell’utente.

• Il numero ISDN così come definito nella Racc. E.164 non determina di per sé la natura del servizio richiesto, il tipo di connessione supporto della chiamata e la relativa qualità di servizio richiesta.

• I parametri che descrivono questi aspetti sono inclusi nei messaggi di segnalazione scambiati nella interfaccia utente-rete all’atto dell’instaurazione della chiamata e/o predefiniti nella configurazione dell’utente.


• Il piano di numerazione nazionale è stato sostanzialmente modificato con delibere 6/00 (giugno 2000) e 9/03 (luglio 2003).

• Le motivazioni che hanno spinto a modificare il piano di numerazione sono molteplici:–situazioni di criticità in alcuni distretti telefonici

(circa una trentina al 1997) riguardo la disponibilità di archi di numerazione residui (meno di 10 archi da 10000 numeri ognuno);

• Il piano di numerazione nazionale è stato sostanzialmente modificato con delibere 6/00 (giugno 2000) e 9/03 (luglio 2003).

• Le motivazioni che hanno spinto a modificare il piano di numerazione sono molteplici:–situazioni di criticità in alcuni distretti telefonici

(circa una trentina al 1997) riguardo la disponibilità di archi di numerazione residui (meno di 10 archi da 10000 numeri ognuno);

Attuale piano dinumerazione nazionale (1/4)





–necessità di ampliare la disponibilità attuale di codici (TC), piuttosto critica per alcune decadi (es. decade 3);

– l’esigenza di condividere la risorsa numerazione tra diversi gestori per l’accesso a diversi servizi (non solo il servizio telefonico fisso), in particolare in coincidenza con la deregolamentazione e la successiva possibilità di compresenza di vari gestori di servizi di telecomunicazione.

–necessità di ampliare la disponibilità attuale di codici (TC), piuttosto critica per alcune decadi (es. decade 3);

– l’esigenza di condividere la risorsa numerazione tra diversi gestori per l’accesso a diversi servizi (non solo il servizio telefonico fisso), in particolare in coincidenza con la deregolamentazione e la successiva possibilità di compresenza di vari gestori di servizi di telecomunicazione.


• Queste motivazioni hanno portato alla definizione di un nuovo piano di numerazione, in cui il campo NDC contiene una prima cifra, discriminante del servizio cui il numero si riferisce (riorganizzazione del piano per servizi).

• Queste motivazioni hanno portato alla definizione di un nuovo piano di numerazione, in cui il campo NDC contiene una prima cifra, discriminante del servizio cui il numero si riferisce (riorganizzazione del piano per servizi).




• In questo piano, il numero internazionale di un utente italiano è 39 SXXXXXXXXX.

• La cifra S discrimina tra i diversi servizi (es. 0 corrisponde alla telefonia fissa).

• La procedura di selezione è unica per tutte le chiamate originate in Italia e destinate entro i confini: essa consiste nel comporre l’intera sequenza del numero significativo nazionale (la stringa SXXXXXXXXX).

• In questo piano, il numero internazionale di un utente italiano è 39 SXXXXXXXXX.

• La cifra S discrimina tra i diversi servizi (es. 0 corrisponde alla telefonia fissa).

• La procedura di selezione è unica per tutte le chiamate originate in Italia e destinate entro i confini: essa consiste nel comporre l’intera sequenza del numero significativo nazionale (la stringa SXXXXXXXXX).




Organizzazione per servizi (1/2)Organizzazione per servizi (1/2)

• Come già detto, il nuovo piano di numerazione è organizzato per servizi: la prima cifra determina la classe di servizio “0” servizi geografici; “1” servizi a tariffazione speciale nazionale; “2” riservato per esigenze future; “3” servizi di comunicazione mobile e personale; “4” servizi interni di rete; “5” riservato per esigenze future; “6” riservato per esigenze future; “7” servizi Internet; “8” servizi a tariffazione speciale; “9” riservato per esigenze future.

• Come già detto, il nuovo piano di numerazione è organizzato per servizi: la prima cifra determina la classe di servizio “0” servizi geografici; “1” servizi a tariffazione speciale nazionale; “2” riservato per esigenze future; “3” servizi di comunicazione mobile e personale; “4” servizi interni di rete; “5” riservato per esigenze future; “6” riservato per esigenze future; “7” servizi Internet; “8” servizi a tariffazione speciale; “9” riservato per esigenze future.


Organizzazione per servizi (2/2)Organizzazione per servizi (2/2)

• Le numerazioni definite dal piano di numerazione nazionale vengono selezionate mediante la modalità di selezione completa.

• Ciò significa che una qualunque selezione, sia essa diretta verso utenti dello stesso distretto o in altro distretto, ma sempre all’interno della rete nazionale, deve comprendere l’intera sequenza prevista per il numero d’utente relativo al servizio prescelto.

• Le numerazioni definite dal piano di numerazione nazionale vengono selezionate mediante la modalità di selezione completa.

• Ciò significa che una qualunque selezione, sia essa diretta verso utenti dello stesso distretto o in altro distretto, ma sempre all’interno della rete nazionale, deve comprendere l’intera sequenza prevista per il numero d’utente relativo al servizio prescelto.


Numerazione per servizi geograficiNumerazione per servizi geografici

• Nella successione delle cifre, questa numerazione contiene informazioni relative all’effettiva ubicazio-ne fisica del punto terminale di rete dell’abbonato, cui tale numerazione è attribuita da parte dell’ope-ratore di una rete pubblica.

• Nella successione delle cifre, questa numerazione contiene informazioni relative all’effettiva ubicazio-ne fisica del punto terminale di rete dell’abbonato, cui tale numerazione è attribuita da parte dell’ope-ratore di una rete pubblica.


Numerazione per servizi di comunicazione mobile e personale

Numerazione per servizi di comunicazione mobile e personale

• Questa numerazione, nella successione delle cifre, individua un punto terminale di una rete di comunicazione mobile e personale.

• Questa numerazione, nella successione delle cifre, individua un punto terminale di una rete di comunicazione mobile e personale.


Numerazione per servizi interni di reteNumerazione per servizi interni di rete

• Questa numerazione riguarda servizi forniti da un operatore e correlati con le funzionalità di rete e senza la necessità di interoperabilità tra reti di operatori diversi.

• Questa numerazione riguarda servizi forniti da un operatore e correlati con le funzionalità di rete e senza la necessità di interoperabilità tra reti di operatori diversi.


Numerazione per servizi InternetNumerazione per servizi Internet

• È una numerazione esclusivamente dedicata all’accesso a Internet.

• In particolare, sono previsti servizi di accesso “dial-up” ad Internet, comprendenti il trasporto e la gestione della chiamata telefonica commutata, destinata ad un Internet Service Provider (ISP) e l’instaurazione di sessioni di comunicazione di tipo dati per la raggiungibilità dei siti e degli applicativi Internet.

• È una numerazione esclusivamente dedicata all’accesso a Internet.

• In particolare, sono previsti servizi di accesso “dial-up” ad Internet, comprendenti il trasporto e la gestione della chiamata telefonica commutata, destinata ad un Internet Service Provider (ISP) e l’instaurazione di sessioni di comunicazione di tipo dati per la raggiungibilità dei siti e degli applicativi Internet.


Numerazione per servizi a tariffazione speciale

Numerazione per servizi a tariffazione speciale

• Riguarda servizi caratterizzati da una modalità di tariffazione applicata al chiamante differente da quella relativa alle chiamate verso numerazioni per servizi geografici o servizi mobili o personali.

• Questi servizi includono quelli senza oneri per il chiamante; quelli con gestione speciale della chiamata; quelli a sovraprezzo (con finalità sociali-

informative, di assistenza/consulenza, per chiamate di massa).

• Riguarda servizi caratterizzati da una modalità di tariffazione applicata al chiamante differente da quella relativa alle chiamate verso numerazioni per servizi geografici o servizi mobili o personali.

• Questi servizi includono quelli senza oneri per il chiamante; quelli con gestione speciale della chiamata; quelli a sovraprezzo (con finalità sociali-

informative, di assistenza/consulenza, per chiamate di massa).


VII.7 Procedure di instradamentoVII.7 Procedure di instradamento



Instradamento in una rete a circuito (1/2)


• In generale, esiste una pluralità di cammini possibili tra un nodo di origine Ni ed un nodo di destinazione Nj.

• Normalmente, l'insieme degli instradamenti ammissibili per la relazione di traffico (Ni, Nj) è un sottoinsieme dei cammini possibili tra il nodo di origine Ni ed il nodo di destinazione Nj.

• In generale, esiste una pluralità di cammini possibili tra un nodo di origine Ni ed un nodo di destinazione Nj.

• Normalmente, l'insieme degli instradamenti ammissibili per la relazione di traffico (Ni, Nj) è un sottoinsieme dei cammini possibili tra il nodo di origine Ni ed il nodo di destinazione Nj.




• In corrispondenza di un tentativo di chiamata la rete deve:

– ricercare un cammino disponibile nell'insieme dei cammini ammissibili (instradamento in senso stretto);

– in caso di esito positivo, decidere se instaurare o meno la chiamata (controllo di flusso);

– in caso di esito negativo, decidere la sorte della chiamata (perdita o attesa).

• In corrispondenza di un tentativo di chiamata la rete deve:

– ricercare un cammino disponibile nell'insieme dei cammini ammissibili (instradamento in senso stretto);

– in caso di esito positivo, decidere se instaurare o meno la chiamata (controllo di flusso);

– in caso di esito negativo, decidere la sorte della chiamata (perdita o attesa).


Politica di instradamentoPolitica di instradamento

• Una politica di instradamento consiste:a) in un insieme di regole che, per ogni chiamata

entrante, consentono la scelta del cammino su cui instaurare la relativa connessione, nell'ambito degli instradamenti ammissibili;

b) nell'insieme dei dati richiesti per l'effettuazione di tale scelta

• Le politiche di instradamento possono essere di tipo:– probabilistico– a trabocco sequenziale.

• Una politica di instradamento consiste:a) in un insieme di regole che, per ogni chiamata

entrante, consentono la scelta del cammino su cui instaurare la relativa connessione, nell'ambito degli instradamenti ammissibili;

b) nell'insieme dei dati richiesti per l'effettuazione di tale scelta

• Le politiche di instradamento possono essere di tipo:– probabilistico– a trabocco sequenziale.


• Nel caso di instradamento probabilistico il criterio più semplice è quello della ripartizione di carico (load sharing).

• Ad ogni relazione (i,j) viene assegnato un insieme š(i,j) di R instradamenti ammissibili.

• Il traffico della relazione (i,j) è ripartito in R rivoli uno per ogni instradamento ammissibile.

• Il cammino viene assegnato sulla base di una distribuzione di probabilità p(r,i,j) (r=1,2,..,R); se il cammino non è disponibile la chiamata è rifiutata.

• Nel caso di instradamento probabilistico il criterio più semplice è quello della ripartizione di carico (load sharing).

• Ad ogni relazione (i,j) viene assegnato un insieme š(i,j) di R instradamenti ammissibili.

• Il traffico della relazione (i,j) è ripartito in R rivoli uno per ogni instradamento ammissibile.

• Il cammino viene assegnato sulla base di una distribuzione di probabilità p(r,i,j) (r=1,2,..,R); se il cammino non è disponibile la chiamata è rifiutata.

Instradamento probabilistico (1/2)Instradamento probabilistico (1/2)


• Il metodo a ripartizione di carico è caratterizzato da un basso valore di efficienza

• Il metodo a ripartizione di carico è caratterizzato da un basso valore di efficienza

A D B

A C B

A C D B

a

ap(1)

ap(2)

ap(3)

Instradamento probabilistico (2/2)Instradamento probabilistico (2/2)


Instradamento a trabocco sequenziale (1/3)


• Esiste un ordine fissato di esplorazione degli instradamenti ammissibili.

• Si sceglie il primo instradamento che presenta almeno un circuito libero in tutti i fasci componenti.

• Una chiamata trabocca sull'instradamento successivo quando, sull'instradamento prece-dente, viene riscontrato uno stato di blocco.

• Esiste un ordine fissato di esplorazione degli instradamenti ammissibili.

• Si sceglie il primo instradamento che presenta almeno un circuito libero in tutti i fasci componenti.

• Una chiamata trabocca sull'instradamento successivo quando, sull'instradamento prece-dente, viene riscontrato uno stato di blocco.


• Si ha perdita solo se tutti i possibili instradamenti non sono disponibili.

• Questa politica può coesistere con una probabilistica. In questo caso l'ordine di scelta delle vie è regolato su base probabilistica.

• Si ha perdita solo se tutti i possibili instradamenti non sono disponibili.

• Questa politica può coesistere con una probabilistica. In questo caso l'ordine di scelta delle vie è regolato su base probabilistica.




• La possibilità di trabocco è regolata dal tipo di selezione adottata nella rete:–selezione passo-passo (sezione per sezione);–selezione coniugata (da estremo ad estremo).

• La possibilità di trabocco è regolata dal tipo di selezione adottata nella rete:–selezione passo-passo (sezione per sezione);–selezione coniugata (da estremo ad estremo).




• Nel nodo di origine sono esplorate le vie ammissibili e si impegna quella che offre un circuito libero nel ramo uscente dal nodo d'origine.

• Ad ogni passo, il controllo dell'instradamento passa al nodo successivo che provvede a ricercare un circuito libero verso il nodo di destinazione; se non esiste un circuito disponibile la chiamata è perduta.

• Nel nodo di origine sono esplorate le vie ammissibili e si impegna quella che offre un circuito libero nel ramo uscente dal nodo d'origine.

• Ad ogni passo, il controllo dell'instradamento passa al nodo successivo che provvede a ricercare un circuito libero verso il nodo di destinazione; se non esiste un circuito disponibile la chiamata è perduta.

Selezione passo-passo (1/2)Selezione passo-passo (1/2)


• Il trabocco è possibile solo tra instradamenti che prevedono l'utilizzazione degli stessi fasci sino a quel punto impegnati.

• Il trabocco è possibile solo tra instradamenti che prevedono l'utilizzazione degli stessi fasci sino a quel punto impegnati.

Selezione passo-passo (2/2)Selezione passo-passo (2/2)


• Il controllo dell'instradamento rimane sempre al nodo di origine.

• E’ sempre possibile il trabocco tra tutti gli instradamenti disponibili.

• Fornisce un miglior grado di servizio, ma richiede una maggiore complessità delle procedure di controllo.

• Il controllo dell'instradamento rimane sempre al nodo di origine.

• E’ sempre possibile il trabocco tra tutti gli instradamenti disponibili.

• Fornisce un miglior grado di servizio, ma richiede una maggiore complessità delle procedure di controllo.

Selezione coniugataSelezione coniugata


A

B

CD

E

Instradamentiammissibili

A D

C

B

B

D B

Esempio: relazione A-B (1/3)Esempio: relazione A-B (1/3)


Nella soluzione passo-passo, se viene impegnato il fascio A-D e nessun circuito è libero nel fascio D-B, la chiamata è rifiutata, anche se altri instradamenti ammissibili presentano circuiti liberi.

Nella soluzione passo-passo, se viene impegnato il fascio A-D e nessun circuito è libero nel fascio D-B, la chiamata è rifiutata, anche se altri instradamenti ammissibili presentano circuiti liberi.

A D

C

B

B

D B




Nella selezione coniugata, in caso di blocco, gli instradamenti ammissibili sono tutti esplorati.

Le reti attuali utilizzano in gran parte la soluzione di tipo passo-passo.

Nella selezione coniugata, in caso di blocco, gli instradamenti ammissibili sono tutti esplorati.

Le reti attuali utilizzano in gran parte la soluzione di tipo passo-passo.

A D

C

B

B

D B


Criteri di instradamentoCriteri di instradamento

Possono essere classificati in:• Statici (invarianti nel tempo):

– l'insieme degli instradamenti ammissibili ed i dati su cui agisce la politica di instradamento rimangono invarianti nel tempo; le possibilità di cammino per le chiamate di una stessa relazione rimangono le stesse nel tempo.

• Dinamici:– l'insieme dei cammini e l'ordine di percorrenza variano

nel tempo;– se il criterio di variabilità è basato sullo stato di

congestione della rete, si parla di instradamento adattativo.

Possono essere classificati in:• Statici (invarianti nel tempo):

– l'insieme degli instradamenti ammissibili ed i dati su cui agisce la politica di instradamento rimangono invarianti nel tempo; le possibilità di cammino per le chiamate di una stessa relazione rimangono le stesse nel tempo.

• Dinamici:– l'insieme dei cammini e l'ordine di percorrenza variano

nel tempo;– se il criterio di variabilità è basato sullo stato di

congestione della rete, si parla di instradamento adattativo.


Instradamenti statici (1/2)Instradamenti statici (1/2)

• La scelta del cammino avviene secondo regole invarianti rispetto al tempo.

• Nel caso di instradamento a trabocco sequenziale, l'ordine di scelta dei cammini è fisso.

• Nel caso di instradamento probabilistico, sono fisse le probabilità di scelta dei cammini.

• Possono essere applicati sia a reti gerarchiche che a reti non gerarchiche.

• La scelta del cammino avviene secondo regole invarianti rispetto al tempo.

• Nel caso di instradamento a trabocco sequenziale, l'ordine di scelta dei cammini è fisso.

• Nel caso di instradamento probabilistico, sono fisse le probabilità di scelta dei cammini.

• Possono essere applicati sia a reti gerarchiche che a reti non gerarchiche.


Instradamenti statici (2/2)Instradamenti statici (2/2)

• Nel caso di reti gerarchiche, la regola generale di scelta del cammino prevede che, per ogni nodo attraversato, l'ordine di esplorazione dei fasci sia il seguente:

– fasci di prima scelta sono quelli che collegano direttamente il nodo in esame con quello di destinazione;

– fasci di seconda scelta sono quelli che collegano il nodo in esame con i nodi gerarchicamente superiori al nodo di destinazione;

– fasci di terza scelta sono quelli che collegano il nodo in esame con il nodo gerarchicamente superiore.

• La regola si applica in modo ricorsivo ad ogni livello gerarchico.

• Nel caso di reti gerarchiche, la regola generale di scelta del cammino prevede che, per ogni nodo attraversato, l'ordine di esplorazione dei fasci sia il seguente:

– fasci di prima scelta sono quelli che collegano direttamente il nodo in esame con quello di destinazione;

– fasci di seconda scelta sono quelli che collegano il nodo in esame con i nodi gerarchicamente superiori al nodo di destinazione;

– fasci di terza scelta sono quelli che collegano il nodo in esame con il nodo gerarchicamente superiore.

• La regola si applica in modo ricorsivo ad ogni livello gerarchico.


Trabocco sequenziale (1/9)Trabocco sequenziale (1/9)

• In una rete gerarchica, tra due nodi esiste sempre la via fondamentale che è composta esclusivamente da collegamenti radiali e di transito.

• Alla via fondamentale si aggiungono le vie che utilizzano i collegamenti trasversali, se esistono, tra i nodi della via fondamentale.

• Gli instradamenti ammissibili sono solo quelli che utilizzano vie che attraversano i nodi della via fondamentale.

• In una rete gerarchica, tra due nodi esiste sempre la via fondamentale che è composta esclusivamente da collegamenti radiali e di transito.

• Alla via fondamentale si aggiungono le vie che utilizzano i collegamenti trasversali, se esistono, tra i nodi della via fondamentale.

• Gli instradamenti ammissibili sono solo quelli che utilizzano vie che attraversano i nodi della via fondamentale.



• Ai nodi della via fondamentale sono assegnati pesi crescenti a partire dal centro più vicino a quello di destinazione.

• Numerando i nodi della via fondamentale a partire dal centro più vicino a quello di destinazione, il peso pi di un nodo è dato da:

pi = 2i i = 0,1,...,n - 3

• Ai nodi della via fondamentale sono assegnati pesi crescenti a partire dal centro più vicino a quello di destinazione.

• Numerando i nodi della via fondamentale a partire dal centro più vicino a quello di destinazione, il peso pi di un nodo è dato da:

pi = 2i i = 0,1,...,n - 3



• Il peso di una via è dato dalla somma dei pesi dei nodi attraversati.

• Per la selezione del cammino occorre scegliere prioritariamente le vie a peso minore.

• Il peso di una via è dato dalla somma dei pesi dei nodi attraversati.

• Per la selezione del cammino occorre scegliere prioritariamente le vie a peso minore.



B

CD

EF

A

A

B

C D

E

F

Rete gerarchica a tre livelli

Esempio: Relazione AF



A

B

C D

E

FVia Scelta Via SceltaAF 1 ABCF 5

ACF 2 ABCDF 6ACDF 3 ABCDEF ultima

ACDEF 4 - -

Esempio: Relazione AF



• La via fondamentale, è sempre di ultima scelta.• Nelle reti gerarchiche si individuano quindi:

– fasci di trabocco– fasci a perdita.

• La via fondamentale, è sempre di ultima scelta.• Nelle reti gerarchiche si individuano quindi:

– fasci di trabocco– fasci a perdita.



• Il dimensionamento di una rete gerarchica avviene imponendo una fissata probabilità di blocco ai fasci a perdita.

• I fasci di trabocco sono ad alta perdita e alta efficienza.

• I fasci a perdita sono invece a bassa perdita e a bassa utilizzazione.

• Il dimensionamento di una rete gerarchica avviene imponendo una fissata probabilità di blocco ai fasci a perdita.

• I fasci di trabocco sono ad alta perdita e alta efficienza.

• I fasci a perdita sono invece a bassa perdita e a bassa utilizzazione.



• Nelle reti non gerarchiche la differenza tra fasci di trabocco e a perdita non sussiste poiché un fascio può essere contemporaneamente di trabocco o a perdita per diverse relazioni di traffico.

• I vantaggi dell'instradamento a trabocco sequenziale sono dati dall'impossibilità di introdurre cicli e dalla semplicità di realizzazione e di controllo.

• Il limite principale è una limitata flessibilità che conduce alla necessità di un sovradimensiona-mento delle risorse.

• Nelle reti non gerarchiche la differenza tra fasci di trabocco e a perdita non sussiste poiché un fascio può essere contemporaneamente di trabocco o a perdita per diverse relazioni di traffico.

• I vantaggi dell'instradamento a trabocco sequenziale sono dati dall'impossibilità di introdurre cicli e dalla semplicità di realizzazione e di controllo.

• Il limite principale è una limitata flessibilità che conduce alla necessità di un sovradimensiona-mento delle risorse.



• I fattori che determinano tale sovradimensiona-mento sono–ore di punta differenziate per direzione di

traffico;– traffico di trabocco a picchi;– insieme limitato dei cammini disponibili.

• I fattori che determinano tale sovradimensiona-mento sono–ore di punta differenziate per direzione di

traffico;– traffico di trabocco a picchi;– insieme limitato dei cammini disponibili.


Instradamenti dinamici (1/3)Instradamenti dinamici (1/3)

• Si adattano meglio alle reti non gerarchiche.• La modalità di aggiornamento possono essere:

– dipendenti dal tempo; si adattano bene a variazioni dell'ora di punta, ma sono poco flessibili nel caso di picchi di traffico non previsti;

– adattativi in base allo stato dei fasci; tendono ad uniformare il carico sulla rete e sono in grado di fronteggiare variazioni di traffico non prevedibili.

• Si adattano meglio alle reti non gerarchiche.• La modalità di aggiornamento possono essere:

– dipendenti dal tempo; si adattano bene a variazioni dell'ora di punta, ma sono poco flessibili nel caso di picchi di traffico non previsti;

– adattativi in base allo stato dei fasci; tendono ad uniformare il carico sulla rete e sono in grado di fronteggiare variazioni di traffico non prevedibili.



• La gestione dei piani di instradamento può essere– centralizzata; coinvolge l'intera rete ed è eseguita da

una o più unità centrali;– distribuita; coinvolge porzioni di rete limitrofe ai nodi

di origine e destinazione della chiamata;– isolata; considera solo lo stato del nodo di origine ed

i cammini delle chiamate già instaurate.

• La gestione dei piani di instradamento può essere– centralizzata; coinvolge l'intera rete ed è eseguita da

una o più unità centrali;– distribuita; coinvolge porzioni di rete limitrofe ai nodi

di origine e destinazione della chiamata;– isolata; considera solo lo stato del nodo di origine ed

i cammini delle chiamate già instaurate.



• La frequenza di aggiornamento dei piani di instradamento è dell'ordine dell'ora, dei minuti o chiamata per chiamata.

• La variabilità dei piani di instradamento può riguardare l'intero insieme dei cammini percorribili o un suo sottoinsieme.

• La frequenza di aggiornamento dei piani di instradamento è dell'ordine dell'ora, dei minuti o chiamata per chiamata.

• La variabilità dei piani di instradamento può riguardare l'intero insieme dei cammini percorribili o un suo sottoinsieme.


DNHR (1/5)DNHR (1/5)

• Un’attuazione di instradamento dinamico è il DNHR (Dynamic Non Hierarchical Routing).

• Tutti i nodi di rete sono dello stesso livello gerarchico e possono essere contemporaneamente nodi di origine e destinazione di chiamate e nodi di transito.

• Ad ogni coppia origine-destinazione è assegnato, oltre al fascio diretto, se esiste, un insieme ordinato di nodi di transito rappresentanti vie alternative a due tratte.

• Un’attuazione di instradamento dinamico è il DNHR (Dynamic Non Hierarchical Routing).

• Tutti i nodi di rete sono dello stesso livello gerarchico e possono essere contemporaneamente nodi di origine e destinazione di chiamate e nodi di transito.

• Ad ogni coppia origine-destinazione è assegnato, oltre al fascio diretto, se esiste, un insieme ordinato di nodi di transito rappresentanti vie alternative a due tratte.



O D

C

B

A



• Ad istanti temporali prefissati (più volte al giorno, 10) l'insieme e l'ordine dei nodi di transito è cambiato, sulla base di stime di traffico nelle diverse ore del giorno effettuate in sede di progetto.

• Le nuove tabelle sono inviate da un nodo centrale.

• Ad istanti temporali prefissati (più volte al giorno, 10) l'insieme e l'ordine dei nodi di transito è cambiato, sulla base di stime di traffico nelle diverse ore del giorno effettuate in sede di progetto.

• Le nuove tabelle sono inviate da un nodo centrale.



Esempio: Instradamenti per la relazione San Diego-White Plains:Esempio: Instradamenti per la relazione San Diego-White Plains:

Diego

43

1

25

San

Chicago Albany

WhitePlains

NewarkPhoenix

0

Periodo Instradamenti

mattino 1 2 3 5

pomeriggio 1 3 2 5

sera 1 4 2 3

week-end 3 5 1 2



• Non è adattativo quindi non è in grado di fronteggiare guasti o sovraccarichi non previsti.

• Può essere realizzato solo in centrali SPC e consente una migliore gestione e supervisione della rete.

• Non è adattativo quindi non è in grado di fronteggiare guasti o sovraccarichi non previsti.

• Può essere realizzato solo in centrali SPC e consente una migliore gestione e supervisione della rete.


Altri instradamenti dinamiciAltri instradamenti dinamici

• Ulteriori esempi di criteri di instradamento dinamico sono:–Dynamic Control Routing (DCR)–Dynamic Alternative Routing (DAR).

• Ulteriori esempi di criteri di instradamento dinamico sono:–Dynamic Control Routing (DCR)–Dynamic Alternative Routing (DAR).



• VII. A Appendice• VII. A Appendice


Definizioni (1/4)Definizioni (1/4)

• Segnale numerico:–un segnale temporizzato in modo discreto, ove

l'informazione è rappresentata da un insieme di valori discreti, che una delle quantità caratteristiche del segnale può assumere nel tempo.

• Elemento di segnale:–una parte di un segnale numerico,

caratterizzata dalla temporizzazione discreta e dal valore discreto del segnale.

• Istante significativo:– l'istante in cui inizia un elemento di segnale.

• Segnale numerico:–un segnale temporizzato in modo discreto, ove

l'informazione è rappresentata da un insieme di valori discreti, che una delle quantità caratteristiche del segnale può assumere nel tempo.

• Elemento di segnale:–una parte di un segnale numerico,

caratterizzata dalla temporizzazione discreta e dal valore discreto del segnale.

• Istante significativo:– l'istante in cui inizia un elemento di segnale.



• Segnale di temporizzazione (cronosegnale)–un segnale periodico utilizzato per controllare la

temporizzazione delle azioni (ad es. in ricezione) su un segnale numerico.

• Recupero della temporizzazione– il recupero di un segnale di temporizzazione dal

segnale numerico ricevuto.

• Segnale di temporizzazione (cronosegnale)–un segnale periodico utilizzato per controllare la

temporizzazione delle azioni (ad es. in ricezione) su un segnale numerico.

• Recupero della temporizzazione– il recupero di un segnale di temporizzazione dal

segnale numerico ricevuto.


Cronosegnale e istanti significativiCronosegnale e istanti significativi

T=1/F Posizione degli istanti caratteristici

t

t

Φ tf t =

t

d12π d

Asens t = t



• Segnale numerico isocrono:–un segnale tale che gli intervalli di tempo tra

istanti significativi consecutivi hanno, almeno in media, la stessa durata ovvero durate che sono multipli interi della durata più breve.

• Segnale numerico anisocrono:–un segnale non isocrono.

• Segnale numerico isocrono:–un segnale tale che gli intervalli di tempo tra

istanti significativi consecutivi hanno, almeno in media, la stessa durata ovvero durate che sono multipli interi della durata più breve.

• Segnale numerico anisocrono:–un segnale non isocrono.



• Intervallo unitario– l’intervallo temporale nominale tra istanti

significativi di un segnale isocrono.

• Intervallo unitario– l’intervallo temporale nominale tra istanti

significativi di un segnale isocrono.

Ritmo binario(kbit/s)

Intervallo unitario(ns)

64 15.600

2.048 488

8.448 118

34.368 29,1

139.264 7,18


Relazioni tra segnali numerici (1/2)Relazioni tra segnali numerici (1/2)

• Segnali sincroni– sono segnali isocroni, i cui rispettivi cronosegnali

hanno frequenze uguali almeno in media e una relazione di fase che è controllata con precisione (ad es. differenza di fase costante).

• Segnali asincroni– sono segnali non sincroni.

• Segnali sincroni– sono segnali isocroni, i cui rispettivi cronosegnali

hanno frequenze uguali almeno in media e una relazione di fase che è controllata con precisione (ad es. differenza di fase costante).

• Segnali asincroni– sono segnali non sincroni.


Relazioni tra segnali numerici (2/2)Relazioni tra segnali numerici (2/2)

• Segnali mesocroni– sono segnali isocroni, tra loro asincroni, i cui rispettivi

cronosegnali hanno frequenze uguali in media, ma senza controllo sulla loro relazione di fase.

• Segnali plesiocroni– sono segnali isocroni, tra loro asincroni, i cui rispettivi

cronosegnali hanno frequenze che sono solo nominalmente uguali e che differiscono dal valore nominale entro prescritti margini di tolleranza.

• Segnali eterocroni– sono segnali isocroni, tra loro asincroni, i cui rispettivi

cronosegnali hanno frequenze nominali diverse.

• Segnali mesocroni– sono segnali isocroni, tra loro asincroni, i cui rispettivi

cronosegnali hanno frequenze uguali in media, ma senza controllo sulla loro relazione di fase.

• Segnali plesiocroni– sono segnali isocroni, tra loro asincroni, i cui rispettivi

cronosegnali hanno frequenze che sono solo nominalmente uguali e che differiscono dal valore nominale entro prescritti margini di tolleranza.

• Segnali eterocroni– sono segnali isocroni, tra loro asincroni, i cui rispettivi

cronosegnali hanno frequenze nominali diverse.


Variazioni di fase di un cronosegnale (1/2)Variazioni di fase di un cronosegnale (1/2)

• Componenti delle variazioni:JitterWanderScostamento di frequenzaDiscontinuità di fase

• Componenti delle variazioni:JitterWanderScostamento di frequenzaDiscontinuità di fase


Variazioni di fase di un cronosegnale (2/2)

Variazioni di fase di un cronosegnale (2/2)

• Degradazioni prodotte:ErroriRicostruzione imperfetta di informazione

analogica convertita in numericaSlittamenti (slips).

• Degradazioni prodotte:ErroriRicostruzione imperfetta di informazione

analogica convertita in numericaSlittamenti (slips).


SlittamentiSlittamenti

• Slittamento– la ripetizione o cancellazione di un blocco di cifre in

un flusso isocrono dovute a diversità nei ritmi di lettura e scrittura in un buffer.

• Slittamento controllato– la perdita o il guadagno di un insieme di posizioni di

cifra consecutive in un segnale numerico; l’entità e l’istante della perdita o del guadagno sono controllate per consentire al segnale di accordarsi con un ritmo differente da quello suo proprio.

• Slittamento– la ripetizione o cancellazione di un blocco di cifre in

un flusso isocrono dovute a diversità nei ritmi di lettura e scrittura in un buffer.

• Slittamento controllato– la perdita o il guadagno di un insieme di posizioni di

cifra consecutive in un segnale numerico; l’entità e l’istante della perdita o del guadagno sono controllate per consentire al segnale di accordarsi con un ritmo differente da quello suo proprio.

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COMMUTAZIONE Università degli Studi di Roma La Sapienza Dipartimento INFOCOM Aldo Roveri Lezioni dell a.a. 2008-2009 Aldo Roveri Lezioni dell a.a. 2008-2009