Vermittlungstechnik (Telefonie)
Die ersten Netze waren Telefonnetze. Deshalb bezieht sich der folgende Text auf die Vermittlung von Sprachverbindungen.
Die ersten Telefonnetze waren Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Dabei wurde von jedem Teilnehmer zu den anderen Teilnehmern ein Kabel gelegt. Es war jedoch praktisch nicht möglich von jedem nur denkbaren Teilnehmer zu jedem anderen Teilnehmer ein Kabel zu legen. Der Aufwand, die Kosten und die dabei entstehenden Kabelstränge waren undenkbar.
Ein Telefonnetz mit 6 Teilnehmern würde 15 Leitungen benötigen, um eine Verbindung zwischen allen Teilnehmern möglich zu machen. Wie würde die Rechnung aussehen, wenn 1000 Teilnehmer oder noch mehr dem Telefonnetz angehören würden.
Um eine Lösung für dieses Problem zu finden, wurde das Telefonnetz als Sternnetz aufgebaut und das Switchboard entwickelt. Es handelt sich dabei um den Vorläufer der ersten Vermittlungsstelle. An diesem Switchboard saß eine Person, die dafür sorgte, dass jeder Teilnehmer mit jedem anderen Teilnehmer auf Wunsch verbunden wurde. Die handbediente Vermittlung war geboren. Während am Anfang noch Techniker dafür verantwortlich waren, wurde daraus schnell ein reiner Frauenberuf. Das "Fräulein vom Amt" war geboren.
Heutige Telefonnetze sind eine Kombination aus Maschen- und Sternnetz. Die übergeordneten Vermittlungsstellen sind in einem Maschen-ähnlichen Netz miteinander verbunden. An jede einzelne Vermittlungsstelle sind die Teilnehmer angeschlossen, in deren Mitte die Vermittlungsstelle als zentrale Stelle fungiert.
Vermittlungstechnik in der Fernsprechübertragung
Die Vermittlungstechnik in der Fernsprechübertragung unterteilt sich in zwei Gruppen. Der öffentlichen und privaten Vermittlungstechnik.
Die öffentliche Vermittlungstechnik wird von Netzbetreibern und Providern betrieben. Das sind Kommunikationssysteme, die aus mehreren bis mehreren tausend Vermittlungsstellen besteht und an denen viele Kommunikationssysteme privater und unternehmerischer Kunden angeschlossen sind.
Die Kommunikation im Telefonnetz besteht aus drei Phasen:
- Verbindungsaufbau
- Nachrichtenübertragung
- Verbindungsabbau
Für die Abwicklung der Kommunikation sind die Vermittlungsstellen des Telefonnetzes zuständig.
Vermittlungsstelle im Festnetz (veraltet)
Mit Vermittlungsstelle ist in der Regel die lokale Vermittlungsstelle (engl. local exchange / central office) bzw. Ortsvermittlungsstelle gemeint. Im ehemaligen Festnetz (Deutschland) unterscheidet man zwischen der digitale Ortsvermittlungsstelle (DIV-O, Digitale Vermittlungsstelle Ort) und der digitale Fernvermittlungsstelle (DIV-F, Digitale Vermittlungsstelle Fern). Wobei an der Ortsvermittlungsstelle die Teilnehmer dran hängen und an den Fernvermittlungsstellen die einzelnen Ortsvermittlungsstellen und andere Fernvermittlungsstellen.
Das Ortsnetz bezeichnet die Summe aller Anschlüsse, die unter der selben Ortsnetzkennzahl (Ortsvorwahl) zu erreichen sind. Die Grenzen eines Ortsnetzes orientieren sich in der Regel an den politischen Stadt- und Gemeindegrenzen. Auch heute noch orientieren sich Ortsvorwahlen historisch bedingt an geografischen (Flüsse, Berge) oder Gemeinde-Grenzen.
ISDN im Festnetz (veraltet)
Das ISDN ist in Nutzkanal-Netz und Signalisierungs-Netz aufgeteilt. Auf der Teilnehmeranschlussleitung erfolgt die Signalisierungs- und Vermittlungsdatenübertragung im D-Kanal (Protokoll: E-DSS1).
Zwischen den digitalen Ortsvermittlungsstellen (DIVO) erfolgt die Übertragung der Signalisierungsdaten und der Nutzdaten getrennt. So können die Wahlinformationen eines aufgebauten Gesprächs einen ganz anderen Weg nehmen als das Gespräch selber.
In einem PCM30-System übernimmt der 16. Kanal (zentraler Zeichenkanal) die gesamte Signalisierung der 30 Nutzkanäle.
SS7
SS7 ist ein Signalverbund, über den Netzbetreiber Verwaltungsdaten austauschen, die in Telefonie- und Mobilfunknetzen anfallen. Anfangs war das nur ein System für ein paar Netzbetreiber. Allerdings zieht sich das SS7-Netz über die ganze Welt.
Anfangs bestand die Zusammenarbeit auf Basis von Vertrauen. Das ist allerdings ein Problem. Denn es fehlen Authentifizierungsfunktionen. Vor unberechtigten Vorgängen im SS7-Verbund können sich die Mobilfunknutzer nicht schützen. Das ermöglicht Missbrauch. So ist es zum Beispiel möglich den Standort eines beliebigen Mobilfunknutzers abzufragen und zu verfolgen, ohne dass dazu ein Eingriff auf das Handy nötig ist. Es reicht die Angabe der Mobilfunknummer. Mit einfachen Befehlen kann man Gespräche umleiten und abhören.
Vermittlungssysteme
Je nach technischer Entwicklung, Aufwand und den Einsatzbedingungen sind verschiedene Vermittlungssysteme bekannt:
handbediente Vermittlungssysteme
- Zentralbatterie-Betrieb
- Ortsbatterie-Betrieb
automatische Vermittlungssysteme
- direktgesteuerte Wählanlagen
- indirektgesteuerte Wählanlagen
- elektronische/rechnergesteuerte Anlagen
- Koppelnetze
Die weiteren Beschreibungen zur handbedienten und automatischen Vermittlung sind immer noch gültig. Jedoch spielen sie in der heutigen computergesteuerten Kommunikationstechnik nur noch in Ausnahmefällen eine Rolle.
Handbediente Vermittlung
Bei dieser Art von Fernsprechanlagen wird der Verbindungsaufbau von einer Vermittlungsperson durchgeführt. Im Normalfall teilt man dieser Person den Verbindungswunsch mit. Die Vermittlungsperson baut dann die Verbindung auf.
Die Vermittlung per Hand findet immer noch Anwendung in Hotels, beim Deutschen Roten Kreuz, der Bundeswehr und in Bergwerken.
Betriebsarten
Betriebsart: Zentralbatterie-Betrieb
Die Stromversorgung der Teilnehmer erfolgt durch die zentrale Vermittlungsstelle (V) und der Teilnehmerschaltungen (TS).
Betriebsart: Ortsbatterie-Betrieb
Jeder Teilnehmer hat seine eigene Stromversorgung. Mittels eines Kurbelindikators wird eine Wechselspannung beim Anrufen der Vermittlung erzeugt.
Automatische, indirektgesteuerte Vermittlung
Wählergesteuerte Anlagen
Es gibt Systeme, die die Wahlinformation aufnehmen und verarbeiten, und erst mit dem Ergebnis den Wähler einstellen.
Kopplergesteuerte Anlagen
Bei indirektgesteuerten Fernsprechanlagen werden die Wahlinformationen in Register gespeichert, und die Verbindung erst mit dem Wahlende über ein ein- oder mehrstufiges Koppelgebilde durchgeschaltet.
Automatische, direktgesteuerte Vermittlung
Wählergesteuerte Anlagen
Die einzelnen Verbindungswege werden über Wähler hergestellt. Die Wahl erfolgt über einzelne Wahlstufen. Dabei wird zwischen den Arten der Verbindungsaufbaus unterschieden:
- Bei zweistelligen Rufnummern wird die Verbindung über einen Innenverbindungssatz erzeugt.
- Bei mehrstelligen Rufnummern ist ein System mit Hebdrehwählern erforderlich, die den gewünschten Nebenstellenanschluss über Höhenschritte und Drehschritte einstellt.
Koppelnetze
In einem leitungsvermittelnden Vermittlungsstelle ist das Koppelnetz eines der wichtigsten Teile. Über das Koppelnetz kann jeder Teilnehmer mit einem anderen Teilnehmer über getrennte Wege verbunden werden. Technisch setzt man dabei auf eine Kombination aus zwei Multiplexverfahren. In diesem Fall Raumlagenvielfach (Raummultiplex) und Zeitlagenvielfach (Zeitmultiplex). Diese Art des Koppelnetzes wird Kombinationsvielfach genannt. In dieser Form wird es in der digitalen Vermittlungsstelle eines Kommunikationssystems für Telefonie eingesetzt.
Raumlagenvielfach (Raummultiplex)
Im Raumlagenvielfach-Koppelnetz wird jede Verbindung als physikalisch durchgeschalteter Verbindungsweg zur Verfügung gestellt. Dieses Verfahren ist Grundlage des Verbindungsaufbaus über Wähler und individuelle Koppelpunkte. Ein Koppelnetz kann ein Relaiskontakt oder ein elektronisches Bauelement (Transistor) sein.
Zeitlagenvielfach (Zeitmultiplex)
Das Zeitmultiplex überträgt die Verbindungen über zeitlich verschachtelte Kanäle. Alle Kanäle werden in einem festen Raster in einer bestimmten Zeit abgearbeitet. Im Haltespeicher steht die Reihenfolge, in der vom Abnehmer die Zeitlagen abrufen werden. Dadurch kann jede beliebige Eingangszeitlage an jede Ausgangszeitlage vermittelt werden.
Weitere verwandte Themen:
- Festnetz / Telefonnetz
- Festnetz-Architektur
- Grundlagen der Vermittlungstechnik
- Multiplex und Multiplexing
- Systeme der Öffentlichen Vermittlungstechnik
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