A távközlés tudományos helyzetképe '88

A távközlés tudományos helyzetképe '88 MTA TÁVKÖZLÉSI RENDSZEREK BIZOTTSÁGA ÖSSZEFOGLALÁS

A k o m m u n i k á c i ó előtérbe kerülése, l e g k ü l ö n b ö ­ z ő b b f o r m á l n a k k o n v e r g e n c i á j a , elektronizálódása, új szolgáltatások születése világjelenség. Eh­ h e z az e l m ú l t é v t i z e d e k t e c h n o l ó g i a i f e j l ő d é s e megteremtette az alapot, sőt a távközlési t e c h n o ­ lógia fejlettsége e g é s z e n különleges új t á v k ö z l é s i szolgáltatásokat tesz műszakilag megvalósítható­ v á . A technológia a z o b a n c s a k azt határozza m e g , hogy ml az, ami lehetséges, mi az ami elérhető. Ez­ zel a z o n b a n n e m szükségszerűen esik e g y b e , ami szükséges, amit igényelnek és ami a m e g l é v ő h á ­ lózatba gazdaságosan bevezethető. A z elektronizálódás tényleges ütemét a fejlett t á v k ö z l ó s ü or­ s z á g o k b a n a f i z e t ő k é p e s előfizetői i g é n y e k b ő l le­ v e z e t h e t ő f ő hajtóerők határozzák m e g . Ezek az a l á b b i a k b a n összegezhetők: - a n ö v e k v ő mennyiségű és féleségű információ hasznosításának f o k o z á s a , - az információ-átvitel és -feldolgozás költségé­ nek csökkentése, - a különféle k o m m u n i k á c i ó s m ó d o k , szolgáltatá­ sok, terminálok egységesítése, együttes m ű ­ k ö d t e t é s é n e k igénye, - a szolgáltatások elérhetőségi korlátainak felol­ dása, n e m z e t k ö z i és mobil szolgáltatássá széle­ sítése, - szabadidő növelését célzó ós eltöltéséből f a k a ­ d ó lakossági igények. A z integrált szolgáltatású digitális hálóza­ tok (ISDN) k o n c e p c i ó j a a l k a l m a s e h a j t ó e r ő k b ő l s z á r m a z ó k ö v e t e l m é n y e k k i e l é g í t é s é r e , az új szolgáltatások gyors, k ö n n y ű megvalósítására. A fenti h a j t ó e r ő k a hálózat digitalizálását, f o k o z o t t jelzési és v e z é r l é s i kapacitást, n a g y o b b s á v s z é ­ lességet i g é n y e l n e k , a m e l y e k az ISDN a l a p v e t ő sajátságai k ö z é tartoznak. A technológia v á r h a t ó ­ a n n e m korlátozza, hogy mely távközlési szolgál­ tatások f o g n a k szóles k ö r b e n elterjedni a k ö v e t ­ k e z ő tíz é v b e n . Meghatározó tényezőként i n k á b b az előfizetők p r e f e r e n c i á j a , a szolgáltatás hasz­ nálhatósága ós ráfordításainak a viszonya, b e v e ­ z e t é s é n e k s t r a t é g i á j a , v a l a m i n t t á v k ö z l é s i tör­ v é n y e k , előírások ós s z a b v á n y o k f o g n a k szere­

pet játszani. E t é n y e z ő k e t is számításba v é v e , áz ISDN távlati célkitűzéseit e l f o g a d v a , a k ö v e t k e z ő 10... 15 é v r e az alábbi fő irányzatok fogalmazha­ tók m e g a távközlési szolgáltatások fejlődésé­ ben [1-6]: 1. A hálózatok intenzív digitalizálása, ami lehe­ t ő v é teszi a k ü l ö n b ö z ő információfajták közös j e l ­ folyamban való megbízható, gazdaságos átvite­ lét, v a l a m i n t intelligens forgalomirányítási ós v e ­ zérlési eljárások, különleges prioritások, stb. a l k a l ­ mazását, ezzel e g y flexibilis, a forgalmi és t e c h n o ­ lógiai előrejelzések bizonytalanságaira nézve r o ­ busztus hálózat kialakíthatóságát. 2. A n a g y o b b sávszélesség igényű a l k a l m a z á ­ sok előretörése a nagy sávszélességű átvitel (fénytávközlés) és a s z á m í t ó g é p e k ( m e m ó r i á k ) gyors á r c s ö k k e n é s e , illetve az a d a t k o m p r e s s z i ó s t e c h n i k á k fejlődése r é v é n . 3. A beszéd, adat, s z ö v e g és k é p i szolgáltatások k o m b i n á c i ó i n a k univerzális és gazdaságos m e g ­ valósítása, elsősorban azért, hogy ezzel t á m o g a ­ tást k a p j o n az i n f o r m á c i ó termelési t é n y e z ő k é n t játszott szerepe. Jelentőssé v á l n a k az újszerű e m ­ b e r - g é p k a p c s o l a t o k k a l és m e s t e r s é g e s intelli­ genciával (pl. alakzatfelismerés, mesterséges b e ­ szédfunkciók) összefüggő szolgáltatások. 4. Az előfizetők m i n d t ö b b k ö z v e t l e n vezérlési lehetőséghez j u t n a k a t á v k ö z l é s i erőforrások f e ­ lett (hívásátirányítás, az egyéni 6 4 kbit/s sebessé­ g ű csatorna változtatható felhasználása, stb.), e z ­ zel t ö b b bevételhez juttatva a szolgáltatókat is. 5. Az információ-feldolgozó teljesítmény n ö v e ­ kedni f o g mind az előfizetői t e r m i n á l o k b a n , m i n d a hálózatban. A k ö z p o n t o k az a l a p v e t ő kapcsolási f u n k c i ó mellett hálózati e r ő f o r r á s g a z d á l k o d á s t , p r o t o k o l l - és k ó d k o n v e r z i ó t , v a l a m i n t e g y é b f e l ­ a d a t o k a t is v é g e z n e k . Az e l ő f i z e t ő i t e r m i n á l o k mind nagyobb mennyiségű, központi adatbázi­ s o k b ó l lehívott adat helyi feldolgozására lesznek képesek. 6. Mind több nagyvállalat létesít ós működtet k ü ­ lön saját hálózatot az új szolgáltatások gyorsabb, szabályozásoktól k e v é s b é korlátozott bevezet­ hetősége, a nyilvános hálózat tarifapolitikai a n o ­ máliáinak elkerülhetősége miatt. E nehézségek o l ­ dásával és a fajlagos számítástechnikai költségek t o v á b b i c s ö k k e n é s é v e l e tendenciát v á r h a t ó a n a * 90-es é v e k k ö z e p é n a nyilvános hálózaton belül szoftver úton definiált k ü l ö n hálózatok létesítése váltja fel. 7. A szolgáltatások f o k o z ó d ó gyorsasággal v á l ­ nak országosan e l é r h e t ő v é és n e m z e t k ö z i v é , amelyet az átviteli költségek t á v o l s á g f ü g g é s é n e k radikális c s ö k k e n é s e ösztönöz (fénytávközlés, mikrohullámú átvitel, műholdas távközlés). Ennek megfelelően enyhül a tarifák távolságfüggése is. 8. A szolgáltatások mobilizálódása, a jelenlegi és az ú j a b b szolgáltatások mobil f o r m á b a n v a l ó

98

Híradástechnika,

A folyóirat különszáma a távközlés 1988-ban élenjáró nemzet­ közi eredményeiről, a perspektivikus fejlesztési Irányokról és a távközlés kutatásának legfontosabb hazai teendőiről ad áttekin­ tést. A helyzetkép fő fejezetei: alaptudományok (Információel­ mélet, jelfeldolgozás, forgalomelmelet, áramkörelmélet, hardver és szoftver technológia), műsor- és adatszórás, átviteltechnika (fém és fényvezetős, mikrohullámú és műholdas átvitel), kap­ csolástechnika, mobil távközlés, távbeszélő hálózatok digitali­ zálása, telematika és adatátvitel, integrált szolgáltatású digitális hálózatok. A helyzetkép a diverzifikálódó szolgáltatások intelli­ gens, digitális hálózatokon való integrált megvalósításának nemzetkőzi trendjét tükrözi.

1. T á v k ö z l é s i szolgáltatások fejlődési irányai

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

megvalósítása felgyorsul a kiscellás t e c h n i k a g a z ­ daságosan realizálhatóvá v á l á s a folytán. E fejlődési Irányzatok intenzív m ű v e l é s é n e k le­ hetősége kutatóink, fejlesztőink számára c s a k rit­ k a esetben adatik m e g . A k ö v e t ő , adaptáló v a g y é p p e n k o n k r é t p r o b l é m á k a t m e g o l d ó fejlesztési tevékenységünk során nem veszíthetjük sze­ m ü n k elől a nemzetközi fejlődés áramlatait. A k ö ­ v e t k e z ő k b e n először az a l a p t u d o m á n y o k t á v k ö z ­ l é s t e c h n i k á h o z k ö t ő d ő e r e d m é n y e i t , m a j d az egyes távközlési funkciók megvalósítása terén k i e m e l k e d ő irányzatokat, v é g e z e t ü l a hálózatok ós szolgáltatások létesítésének irányzatait, hely­ z e t k é p é t v á z o l j u k fel. Áttekintésünk a távközlési szolgáltatásokon túlmenően a műsorszórás e r e d ­ ményeire is kiterjed, amellyel a két terület t e c h n o ­ lógiájának k o n v e r g e n c i á j á t is hangsúlyozni s z e ­ retnénk. A l a p v e t ő f e l a d a t u n k n a k tekintjük a n n a k b e m u ­ tatását, hogy a m i k r o e l e k t r o n i k a , a f é n y v e z e t ő - és a s z o f t v e r t e c h n i k a t o v á b b i r o h a m o s fejlődése a távközlési rendszerek és szolgáltatások f o r r a d a l ­ mi változásának e n g e d teret, a m e l y n e k a k i b o n t a ­ k o z á s a műszaki szempontból a digitális technika lehetőségeinek k i a k n á z á s á n , a szoftveren, a háló­ z a t o k megfelelő felépítésén és működtetési m ó d ­ j á n múlik. A hazai t e e n d ő k r e t é m a k ö r ö n k é n t uta­ lunk. A z egyes fejezeteket (az A l a p t u d o m á n y o k f e j e ­ z e t b e n alfejezetként) i r o d a l o m j e g y z é k k e l zárjuk.

IRODALOM AZ 1. FEJEZETHEZ [1] Dorros, I.: Evolutlon for the Information age - the challenge to network planning. 3rd Internat. Network Plannlng Symp. Innisbrook, Florida, 1986. pp. 1 -4. [2] Yoshida, S.: Recent development in Japanese telecommunicatlon networks. 3rd. Internat. Network Planning Symp. Innisbrook, Florida, 1986. pp. 12-15. |3] Schaf f er, G.: The telecom scenario and f uture trends in the EC. 12th Internat. Teletraffic Congress. Proc. Vol. 6. No. 6.2A.1. Torino, June 1988. [4] Vickers R., Vilmansen T.: The evolution of telecommunications services in the next decade. Proc. of the IEEE, Vol. 74. No. 9.Sept.1986.pp. 1246-1261. [5] Falconer, W.E., Hooke. J A : telecommunications services in the next decade. Proc. of the IEEE. Vol. 74. No. 9. Sept. 1986. pp. 1246-1261. [6J Gimpelson, L.A.: Prospects and requirements for ISDN servi­ ces. 12th Internat.Teletraffic Congress. Vol. 6. No. 1.4A.1.To­ rino, June 1988.

2. A l a p t u d o m á n y o k

E f e j e z e t b e n az a l a p t u d o m á n y o k t á v k ö z l é s t e c h n i ­ kához k ö t ő d ő eredményeit információ-, j e l - és for­ galomelmélet, illetve a t á v k ö z l é s i technológia és szoftver csoportosításban tekintjük át. Ezen e r e d ­ mények együttesen alapozzák meg a távközlés fejlődését, az ISDN k o n c e p c i ó realitását.

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

2.1. Kommunikációs modellek, információel­ mélet Az információelmélet létrejöttét — a m e l y n e k Idő­ pontja formálisan Shannon a l a p v e t ő é r t e k e z é s é ­ nek publikálásához köthető — l é n y e g é b e n a t á v ­ közlés motiválja. A megszületett i n f o r m á c i ó e l m é ­ let azonnal jól szolgálta és azóta Is jól szolgálja a távközlést, mert egyrészt lehetőséget teremt a k ü ­ lönböző technikával megvalósított hírközlő csa­ t o r n á k összehasonlítására, másrészt feltárja az e c s a t o r n á k o n v a l ó információközlés e l v i határalt ós ezáltal ösztönzést a d ezen elvi határokat m e g k ö ­ zelítő eljárások, t e c h n i k á k kidolgozására. Ny fit Rendszerek

Összekapcsolása

(OSI)

Az Informatika l e g n a g y o b b jelentőségű t á v k ö z l é s i k i h a t á s ú e r e d m é n y e az i n f o r m á c i ó á r a m l á s és = c s e r e referencia-modelljónek, az OSl-nak (Open S y s t e m Interconnection) a m e g a l k o t á s a volt. A z OSI modell az ISDN k o n c e p c i ó e g y i k a l a p k ö v é v é vált. A számítástechnika rohamos fejlődése e g y p o n ­ t o n azért t o r p a n t m e g , m e r t a s z á m í t á s t e c h n i k a i e s z k ö z ö k j a v a r é s z e n e m volt e g y m á s s a l és - csat­ l a k o z á s o k a t t e k i n t v e - a t á v k ö z l ő hálózattal k o m ­ patibilis. A z i n k o m p a t i b i l i t á s a l e g k ü l ö n b ö z ő b b szinteken nyilvánult meg. Más c s a t l a k o z ó k a t , más feszültségszinteket, m á s szinkronizációs eljáráso­ kat, m á s hívási p r o c e d ú r á k a t használtak, ugyanaz a b i t - k o m b i n á c i ó mást ós mást jelentett, e g y m á s operációs üzeneteit n e m tudták értelmezni. A z ISO (International S t a n d a r d s O r g a n i z a t i o n ) közelítette m e g l e g s i k e r e s e b b e n a fentiekből k ö ­ v e t k e z ő szabványosítási feladatot azzal, hogy m e g a l k o t t a a nyílt rendszerek összekapcsolá­ sának (OSI) alap referencia modelljét (ISO/DIS 7 4 9 8 , 1 9 8 2 . ápr.) [1,2]. A z ISO referencia-modell a c s o m a g k o m m u n i k á ­ ciós l á t á s m ó d s z e l l e m é b e n fogant. A v o n a l k o m ­ m u n i k á c i ó r a , t o v á b b á a b e s z é d á t v i t e l r e és k a p ­ csolásra v a l ó e g y s é g e s — ISDN e l v ű — a l k a l m a z ­ h a t ó s á g é r d e k é b e n a CCITT a z OSI m o d e l l t t o ­ vábbfejlesztette [3]. Az OSI modell l é n y e g é b e n az információcserében szóbajövő elemi tevékeny­ s é g e k f e l m é r é s é n ós e z e k logikai e g y m á s r a ó p ü l t ségét k i f e j e z ő h i e r a r c h i k u s c s o p o r t o s í t á s á n a l a ­ pul, így hét t e v é k e n y s é g - c s o p o r t — OSI szóhasz­ nálattal: réteg — alakult ki (a fizikai közegtől a f e l ­ használó felé haladva: fizikai, adatkapcsolati, h á ­ lózati, szállítási, viszony, megjelenítési és a l k a l m a ­ zói). A z első h á r o m r é t e g a h a g y o m á n y o s t á v b e ­ szélő-, Ili. adatátvitelben is szokásos volt. Ezek se­ g í t s é g é v e l pl. a helyes szintek, az adatátvitelben megszokott hibakorlátozási v a g y t á v b e s z é l é s b e n megszokott kapcsolási feladatok oldhatók m e g . A m a g a s a b b szintű r é t e g e k segítségével olyan k é r ­ d é s e k is k e z e l h e t ő k , a m i k o r a felhasználók ( g é ­ pek) különböző formátumban írnak, különböző "nyelvet" beszélnek, stb., a m i k o r az e m b e r i k o m ­ m u n i k á c i ó b a n sokszor segítő e m b e r i t a l á l é k o n y -

99

ságot, i l l e t v e h e l y z e t f e l i s m e r é s i k é s z s é g e t k e l l s z a b á l y r e n d s z e r e k k e l helyettesíteni. Hibakorlátozás Az Információelmélet m a t e m a t i k a i alapon n y u g v ó belső fejlődése a k e z d e t e k t ő l folyamatosan szol­ gáltat jól használható e r e d m é n y e k e t az a d a t á t v i ­ tel számára, k ü l ö n ö s k é p p e n a hibakorlátozással járó kódolási eljárások k ö r é b e n . A hibakorlátozó kódolás széleskörű alkalmazásában a 80-as é v e k b e n minőségileg új helyzet áll elő [4]. Lehető­ v é v á l t n e g y s e b e s s é g ű ( t ö b b 10 Mbit/s) digitális csatornák hibavédelme korszerű dekódolási al­ goritmusokon ós technológián alapuló Reed-Solom o n d e k ó d e r e k k e l , a m e l y e k a szatellit k o m m u n i ­ kációban jelentős költségcsökkentő tényezővé léptek elő. A moduláció és a kódolás együttes a l ­ k a l m a z á s á v a l (fastruktúrájú k ó d o k ) [5] sávszéles­ ség c s ö k k e n é s t lehet elérni, ami növeli a csatorna kihasználtságot. Az elméleti vizsgálatok nagy r é ­ sze a R e e d - S o l o m o n - k ó d o k k a l generált k ó d o k h a t é k o n y s á g á v a l , gyors d e k ó d o l á s á v a l , valamint a R e e d - S o l o m o n k ó d e r e k minél n a g y o b b sebes­ s é g ű VLSI-változatainak kidolgozásával k a p c s o ­ latos [6], m i v e l számos vizsgálat arra utal, hogy a Reed-Solomon kódolás az előforduló c s a t o r n á k o n a h i b a v é d e l e m u n i v e r z á l i s a l a p e l e m e lesz. A Reed-Solomon kódolást byte é r t é k ű e g y s é g e k e n a l k a l m a z v a alakult ki a digitális hangrögzítés s z a b v á n y a is. Adatvédelem Az a d a t v é d e l e m m a n a p s á g a f e j l ő d ő t á v k ö z l é s egyik kulcskérdése. Nyilvánvaló, hogy a legkülön­ f é l é b b a d a t b a n k o k , a d a t b á z i s o k feltöltési és le­ kérdezési folyamatait, pénzügyi tranzakcióikat n e m c s a k a véletlen, h a n e m a szándékos b e a v a t ­ kozástól, lehallgatástól is m e g kell védeni. A mobil rendszerek széleskörű elterjedésével e probléma a b e s z é d k o m m u n i k á c i ó területén is élessé vált. A z információelmélet alapján a kifejlesztett a d a t v é ­ delmi e l j á r á s o k n a g y h a t é k o n y s á g o t é r t e k el. A "konvencionális" titkosításnál ugyanaz a titkos k u l c s v é d e t t m ó d o n (pl. EPROM-ba é g e t v e , k ü l ­ dönc útján) jut el a két adatállomáshoz. A kulcson mindig a rejtést ós fejtést v é g r e h a j t ó algoritmus­ pár értendő. (A k é t algoritmus bizonyos értelem­ b e n e g y m á s inverze, de általában a fejtési algorit­ mus s o k k a l bonyolultabb a rejtósinél.) A k o n v e n c i ­ onális titkosításnál újabban kulcs-hierarchiát használnak, ahol c s a k a mesterkulcs kerül el v é ­ dett m ó d o n az á l l o m á s o k h o z , a m e l y időről időre m i n d e n á l l o m á s o n e g y s z e r r e új aktuális kulcsot generál. A "nyilvános kulcsú" titkosításnál minden állo­ m á s n a k v a n e g y saját kulcsa. K o m m u n i k á c i ó n á l az "A" állomás n y i l v á n o s a n tudatja "B" állomással a saját rejtő algoritmusát. "B" állomás ezt használ­ v a k ü l d adatokat "A"-nak, m e l y e k e t "A" a saját f e j ­

100

tő a l g o r i t m u s á v a l é r t e l m e z . B-ből A - b a irányuló kommunikációnál ugyanez, szerepcserével ját­ s z ó d i k le. A v é d e l m e t az j e l e n t i , h o g y k e l l ő e n k o m p l e x rejtő algoritmus esetén, m é g a n n a k isme­ retében is reménytelenül bonyolult a fejtő algorit­ mus megkonstruálása. Széles k ö r b e n k u t a t j á k a nyílt k u l c s ú titkosító rendszereket, a m e l y e k nagyon ígéretesek s o k f e l használójú rendszerek a d a t v é d e l m é b e n . A jelen­ leg l e g j o b b n a k tartott (az USA-ban s z a b v á n y n a k tekinthető) RSA eljárás s z á m í t á s i g é n y e a z o n b a n igen nagy, így un. hibrid titkosító e s z k ö z ö k b e n a konvencionális rejtjelző k u l c s cseréjére alkalmas. Világszerte nagy erőfeszítések f o l y n a k hibrid tltkosítók előállítására. Egy-egy rejtjelző algoritmus megfejtéséhez szükséges számítási komplexitás k é p e z i a v é d e t t s é g m é r t é k é t . A vizsgálatok igen nehezek, a kezdeti e r e d m é n y e k n é l tartanak. Igen negy r e m é n y e k e t fűznek a randomizált rejtjelzőkhöz. A z u t ó b b i k é t é v b e n i n d u l t a k el b i z o n y o s szabványosítási t ö r e k v é s e k [7]. Többfelhasználós csatornák

és többszörös

hozzáférésű

Ilyen rendszerek analízise és szintézise területén jelentős új e r e d m é n y e k születtek [8]. Még elméleti szinten tart a k e v é s felhasználós, általános csator­ nán m ű k ö d ő olyan h í r k ö z l é s vizsgálata, ahol az egyes felhasználókat n e m a tér, Idő v a g y f r e k v e n ­ cia, h a n e m v a l a m i e g y é b — pl. kódosztás — külö­ níti el. Speciális csatornán a kódosztású techniká­ v a l sokfelhasználós hírközlést j ó eredménnyel v a ­ lósítanak m e g . Döntő fejlődós k ö v e t k e z e t t be a véletlen hozzá­ férésű (ütközéses és visszacsatolásos, ili. v i v ő ó r zékelóses ós ütközósdetektáló) eljárások elméle­ tében és g y a k o r l a t á b a n mind v e z e t é k e s , mind v e ­ zeték nékiüli k ö r n y e z e t b e n [9]. E területeken erős hazai iskola jött létre [10]. Hazai kutatási

feladatok

Az a l a p t u d o m á n y o k k a l k a p c s o l a t b a n az elsőren­ dű hazai teendő a n e m z e t k ö z i színtéren lejátszódó fejlődés minél szélesebb k ö r ű ós u g y a n a k k o r ér­ demi figyelemmel kísérése. Csak így biztosítható, hogy a műszaki fejlődés arculat-meghatározóivá v á l ó t é m á k a t i d ő b e n felismerjük. A f i g y e l e m m e l kísérés n e m lehet m i n d e n s z a k t e r ü l e t e n azonos mélységű. A súlypontokat azon külföldi műszaki­ tudományos c e n t r u m o k t e v é k e n y s é g é r e célszerű helyezni, a m e l y e k h a g y o m á n y o s forrásai a t á v ­ közlési innovációnak (pl. az a m e r i k a i ATT-Bell L a ­ b o r a t ó r i u m ós M.T.T., a Britisch T e l e c o m Kutató Közpotja, az NSZK Postai Kutatóintézet, a szovjet IPPI, a j a p á n NEC). Ápolni kell a z o k a t az alaptudo­ m á n y o k h o z tartozó t é m á k a t a m e l y e k külföldön is elismert g y ö k e r e k k e l r e n d e l k e z n e k . A z informá­ cióelmélet területén ilyen a m a t e m a t i k a i megala­ pozás és a Reed-Solomon k ó d o k témája. A k ó s z ü -

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

iő informatikai t ö r v é n y aktuálissá teszi az adattit­ kosítás t o v á b b i elmélyült kutatását. A többszörös hozzáférésű c s a t o r n á k k a l kapcsolatos hazai k u ­ tatásokat mind az elmélet, m i n d az e g y r e s z a p o r o ­ dó a l k a l m a z á s o k Irányában célszerű t o v á b b f o l y ­ tatni. IRODALOM A 2.1. FEJEZETHEZ |1 ] Csaba, L: Az ISO OSI referencia modell. Információelektronlka. 1983/3, pp. 128-133. [2| Jenklns, PA., Knlghtson, K.G.: Open Systems Interconnection- An introductory guide, British Telecommunications Englneering, Vol. 3. July, 1984. pp. 86-91. [31 Huszty. G., Rajkai, GY.: Az Integrált Szolgáltatású Digitális Hálózatok leírási módszerei I. rész, Híradástechnika, Vol. XXXVIII., 1987. No. 12. pp. 529-538. [4] Berlekamp, E.R., Peile, R.E., Popé, S.P.: The applicatlon of error control to Communications, IEEE Trans. on Comm. April. 1987. [5] Ungerboeck, G.: Trellis-coded modulationwith redundancy se ts-an overview, IEEE Com. Magaziné, Vol. 25., No. 2. Febr. 1987. [6] Shao, H.M.: et. al: A VLSI design of a pipeline Reed-Solomon Decoder, IEEE Trans. on Comp. Vol. C-34, No. 5., 1985. pp. 393-403. [7] CCITT Draft Recommendation: The Directory-Authentication Framework (Geneva, Oct. 1986). [8] Kurose, J.F., Schwartz, M., Jemini,X.: Multipleaccessprotocols and time constrained Communications. ACM Computing Surveys, Vol 16. No. 1. March, 1984. [9] IEEE Trans, on Information Theory, Spec. Issue on Random Access, March, 1985. [101 Dallos, GY., Szabó, Cs.: Hírközlő csatornák véletlen hozzá­ féréssel. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1984.

2.2. Jelfeldolgozás Ebben az alfejezetben a jelfeldolgozást mint a f e l ­ dolgozandó jelet, a feldolgozó eszközt és a feldol­ gozás e r e d m é n y é t a feldolgozás célja szempont­ jából együttesen kezelő disciplinát tekintjük. Az e l e k t r o n i k u s e s z k ö z ö k k e l t ö r t é n ő jelfeldol­ gozás f e j l ő d é s é n e k súlypontja a hetvenes é v e k ­ ben a digitális eljárásokra terelődött, és ez a t e n ­ dencia azóta is tart [1]. T o v á b b folytatódik az egy és t ö b b dimenziós digitális szűrők analízis- és szin­ tézismódszereinek fejlődése, különös tekintettel a kis é r z é k e n y s é g r e , az iteratív megvalósításra, a kis kerekítési zajra és a szorzó nélküli m e g v a l ó s í ­ tásra. Spektrá/is

analízis,

adaptív

algoritmusok

A spektrális analízist igénylő jelfeldolgozási eljárá­ soknál g y a k r a n v a n szükség sávszűrő-sorra (filter bank). A z időbeli átlapolódási hibától mentes m e g ­ valósítást a d ó QMF (Quadrature Mirror Image Fil­ ter) szűrősor strukturális korlátait (pl. a sáv 2 hat­ v á n y a i szerinti felosztása) sikerült jelentősen olda­ ni [2], e s e t e n k é n t az á t l a p o l ó d á s j e l e n t é k t e l e n m é r t é k ű n ö v e k e d é s e árán. A h a g y o m á n y o s digitális t r a n s z f o r m á c i ó k r a (DFT és r o k o n eljárásai) jó rendszerezésnek és t o ­ v á b b i gyorsítások (pl. a Chirp-z-transzformácíó = CZT néhány újabb alkalmazása) születtek. Az idő-

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

és f r e k v e n c i a - t a r t o m á n y b e l i együttes viselkedést leíró Wiegner-eloszlások kiszámítási és k i é r t é k e ­ lési t e c h n i k á j á v a l e g y r e t ö b b k ö z l e m é n y f o g l a l k o ­ zik. A spektriális becslés technikája mindezek után s e m tekinthető lezártnak, e r e d m é n y e s v i z s ­ gálatok folynak a spektriális keresztentrópia, III. a maximális entrópia a l k a l m a z á s á r a . Mind az elmélet, mind a g y a k o r l a t i a l k a l m a z á s o k vonatkozásában látványos fejlődós következett be az a d a p t í v szűrők és a d a p t í v algoritmusok t e ­ r ü l e t é n [1,3]. A l e g k i s e b b n é g y z e t e s á t l a g h i b a , mint m i n i m a l i z á l a n d ó c é l f ü g g v é n y már nem egyeduralkodó, egyes esetekben a legkisebb n é g y z e t e s h i b a m i n i m a l i z á l á s a Is m e g o l d h a t ó , m é g p e d i g e l é g g y o r s a n (Fast Least Squares = FLS, [4]). Az a d a p t í v rendszerek másodlagos p r o b l é m á i közül az é r z é k e n y s é g - k é r d é s k ö r k e z d az é r d e k ­ lődés előterébe kerülni. A z információelmélet ós jelfeldolgozás határte­ rülete a b l o k k - és v e k t o r - k v a n t á l á s (pl, analóg j e ­ lenség k v a n t á l á s a m i n t á k helyett m i n t a - c s o p o r ­ tonként), m e l y n e k e r e d m é n y e i t most k e z d i a g y a ­ korlat hasznosítani. Vezetékes

és rádiós

átvitel

A jelfeldolgozás e g y i k legjelentősebb a l k a l m a z á ­ sa az e c h o - elnyomás. Hongos-telefon rendszerek ós k o n f e r e n c i a - t e r e m összeköttetések a digitális a d a p t í v e c h o e l n y o m á s o n alapuló e l j á r á s o k k a l ma már teljes biztonsággal t e r v e z h e t ő k a begerjedés v e s z é l y e nélkül. A h a g y o m á n y o s előfizetői é r p á ­ ron v a l ó k é t i r á n y ú digitális j e l t o v á b b í t á s e c h o - e l n y o m á s o n alapuló v á l t o z a t a szintén kialakult és integrált-áramköri f o r m á b a n realizálódott. A d a p t í v t ö m b (array) v e v ő k e t használnak az antenna-tömb iránykarakterisztikájának a u t o m a ­ tikus változtatásához [5]. A s z ó r t s p e k t r u m ú hírközlő r e n d s z e r e k elvéből f a k a d ó , igen s o k z a v a r f a j t á v a l szembeni ellenállóképesség tovább fokozható a v e v ő b e n alkalma­ zott különféle jelfeldolgozási e l j á r á s o k k a l [6]. Beszéd-

és

képfeldolgozás

A jelfeldolgozás e g y i k lekiterjedtebb alkalmazása ós e g y b e n új t u d o m á n y o s e r e d m é n y e k e t hozó t e ­ rülete a g é p i beszédfeldolgozás. A részterületek közül a beszédtömörítés ("beszédkódolás") k ü l ö n ­ b ö z ő m e g o l d á s o k a t k í n á l a Jó m i n ő s é g 32...16 kbit/s-os, és a tűrhető minőség 8.. .2 kbit/s-os á t v i ­ teléhez, v a l a m i n t — hangpostaláda (voiee maii) esetén — rögzítéséhez/visszaadásához. A CCITT a z o n b a n — elsősorban a t ö b b s z ö r ö s átalakítások ós a n e m - b e s z é d típusú i n f o r m á c i ó k átvitelénél fellépő hatások m é g n e m teljeskörű tisztázottsága miatt — 3,1 kHz sávszélességű beszédre csak 32 kbit/s-os ADPCM-et, 7 kHz-es k o m m e n t á t o r i h a n g ­ ra p e d i g 6 4 k b i t / s - o s SB ( s u b ^ a n d J - A D P C M - e t ajánl, ill. tervez ajánlani. A mobil hírközlésben v a ­ lószínűleg a RPE-LPC (Regular Pulse Excitalion -

101

Linear Predictive Coding) f o g elterjedni 10 kbit/s sebességen. A minősítő vizsgálatok — m e l y e k a c e p s t r u m - t á v o l s á g b e v e z e t é s é v e l elméleti ú j ­ donságot is hoztak — nagy e r ő v e l folynak, és zárt h á l ó z a t o k b a n a k i s e b b sebességre kódolt beszéd e g y r e sűrűbben jelenik m e g . A beszéd mesterséges előállítása (beszódszintézis) k ö t ö t t kifejezés-tár e s e t é n 3...0,8 k b i t - n y i tárat igényel 1 s e c - n y i t ö k é l e t e s e n into­ nált, és bár gépi, d e n e m irritáló hangszínű b e s z é d megszólaltatásához. A k ö t e t l e n szótárú, ún. írott s z ö v e g - b e s z é d átalakítók fejlődése generáció­ váltáshoz érkezett: az e m b e r i beszélő szerv sze­ repét játszó dekódoló chip- ek szabadságfoka megnőtt, ós ez a b e s z é d természetességét arra a szintre növeli ami pl. a d a t b a n k o k távbeszélő útján v a l ó lekérdezéséhez is megfelel. Az izoláltszavas beszédfelismerés a hanggal vezérelt t á v k ö z l é s i szolgálatok (Volce A k t i v a t e d S p e e c h Services) és k ü l ö n ö s k é p p e n mobil t á v ­ k ö z l é s n é l a " t á r c s á z á s i " i n f o r m á c i ó biztonságos h a n g - b e v i t e l e szempontjából fontos. A terület e l ­ méleti alapja a sávszűrős v a g y prediktív l é n y e g k i ­ emelés és a rejtett M a r k o v - f o l y a m a t o s (HMP = Hidden Markov-Proces) osztályozás. A jelmondat alapján v a l ó személyazonosítás a beszédfelisme­ rési algoritmusok sajátos módosításával kínál ér­ t é k e s kutatási területet. A beszédszintézis és az izolált szavas személyfüggő felismerés területén a h a z a i f e l k é s z ü l t s é g e l e g e n d ő az a l k a l m a z á s o k m e g k e z d é s é h e z [7]. A "beszédjavítás" során — elsősorban adaptív szűréssel, feldolgozással és r e k o n s t r u k c i ó v a l [8] — bizonyos típusú zajoktól a beszédet az érthető­ séget jelentősen j a v í t ó m ó d o n m e g lehet tisztítani. A képkódolás a k é p i információ digitális tárolá­ sánál és átvitelénél, t o v á b b á mesterséges k é p e k előállításánál játszik a beszédkódoláshoz hasonló szerepet. A háromdimenziós lineáris p r e d i k c i ó v a l [1 j , a látásmodellt felhasználó k ó d o l ó v a l [9] a moz­ g ó k é p k e z e l é s e néhányszor 10 Mbit/s-mal m e g ­ oldható. Hosszabb- r ö v i d e b b időre kimerevített á l ­ l ó k é p e k sorozata, 2,048 Mbit/s-os vonalon, illetve e l f o g a d h a t ó k é p t e l e f o n minőséggel 6 4 kbit/s-os v o n a l o n feltehetőleg j ó k o m p r o m i s s z u m lesz k é p ­ átvitelt is biztosító ISDN összeköttetésekben. A k é p - és beszédfeldolgozás már eljutott hasz­ nálható e r e d m é n y e k h e z , d e az e m b e r k é p e s s é ­ g e i n e k j o b b közelítése é r d e k é b e n , hosszú t u d o ­ mányos k u t a t ó - és műszaki fejlesztő m u n k á r a kell számítani, amely e g y r e n a g y o b b kölcsönhatásba fog lépni a mesterséges Intelligencia kutatásával. Nem elektronikus

eljárások

A n e m e l e k t r o n i k u s ós k e v e r t eljárásoknál első­ sorban az analóg jelfeldolgozás áll a fejlődés k ö ­ zéppontjában. A felületi akusztikai hullámú (Surface Acoustlc W a v e s « SAW) e s z k ö z ö k k e l t ö b b száz MHz-es tar­ t o m á n y b a n k é s z í t e t t e k k b . 1 MHz f e l b o n t á s ú spektrumanalizátort, illetve 1 milliárd művelet/sec 102

e k v i v a l e n s digitális teljesítményű, 15 MHz s á v b a n 1,2 % pontosságú analóg k o n v o l ú c i ó - v é g r e h a j t ó t [10j. Megindult a kutatás a tisztán optikai úton v é g r e ­ hajtott analóg szorzó és korrelátor, ill. m á t r i x - v e k ­ tor szorzó területén. A k e z d e t i kutatások óriási se­ bességet (20 millió v e k t o r - m á t r i x szorzás 4 x 4 - e s méretben, 1 sec alatt) ígérnek. Szintén kezdeti stá­ diumban lévő kutatást példáz egy kaliforniai e g y e t e m f é n y - és magnetostatikus felületi hullám egymásrahatásán alapuló e s z k ö z e , amellyel fény­ m o d u l á t o r , k o r r e l á t o r , k o n v o l v á l ó és k é s l e l t e t ő megvalósításán dolgoznak. A jelfeldolgozás a t á v ­ közlésen túl széleskörű alkalmazást nyer és újabb kutatási irányt k a p a radar, távérzékelés, o r v o s b i ­ ológia ós r o b o t i k a területén. Hazai kutatási

feladatok

A z adaptív és gyors algoritmusokra helyezett ha­ zai súlypont az echoelnyomás, a kéthuzalos d u p ­ lex m o d e m e k , a zajos b e s z é d tisztítása, stb. terü­ letén a t á v k ö z l é s számára n a g y o n fontos g y a k o r ­ lati a l k a l m a z á s o k a t ígér. A kis bitsebességű b e ­ széd- és k é p k ó d o l á s széleskörű alkalmazásainak s z a b v á n y a v á r h a t ó l a g r ö v i d i d ő n belül k i a l a k u l , ezért az azonnali hazai a l k a l m a z á s b a v é t e l is indo­ kolja a kutatásokat. Nagy jelentőségű az analóg ós digitális szakaszokat is tartalmaz összeköttetések beszédátviteli minősítési t e c h n i k á j á n a k k i m u n k á ­ lása, mert e z e n a területen a külföldi e r e d m é n y e k a hazai hálózat sajátosságai miatt közvetlenül n e m használhatók. Ugyancsak indokolt a teljesköz ű kutatás folytatása a beszédelőállítás és a b e ­ szédfelismerés i r á n y á b a n ; e z e k ugyanis lényegi nyelvfüggőséget mutatnak, így megoldásuk c s a k ­ is hazai kutatással készíthető elő. E területekhez k a p c s o l ó d v a is indokolt a mesterséges intelligen­ cia hazai kutatása. A n e m tisztán elektronikus eljá­ rások területén fontos a v i l á g v e z e t ő kutatólabo­ ratóriumaiban történtek elmélyült figyelése. IRODALOM A 2.2. FEJEZETHEZ [1 ] Bellanger, M.G.: New applications of digital signal processing in Communications, IEEEASSP Magaziné, July 1986, pp. 6-11. |2] Ramstad, T.A.: Analysis/synthesls filterbanks with crtitical sampling, Proceedings of Digital Signal Processing'84, Fiorence, italy, 1984, pp. 130-134. [3] Cioffi, J., Kailath, T.: Fast recursive LS transversal filters for adaptive filtering, IEEE Trans, on ASSP Vol. 32., No. 5., Oct. 1984.,pp. 988-1005. [4] Dunn, J.G.: Signal processing: technology and prospects Electrical Communications, Vol. 59., No. 3. 1985. pp. 252259. [5] Taylor, N.G.(Ed.): Adaptive antennás, Spec, issue. Proc. IEEE, Vol. 130, Pt. F., No. 1., Jan. 1983. pp. 1 -151. [6] Milstein, L.B., lltis, R.A.: Signal processing for interference rejection in Spread Spectrum communication, IEEE ASSP Magazine, Vol. 3., No. 2, April 198 6, pp. 18-31. [7J Gordos, G.: Prospects and limitations in speech processing Overview and somé növel ideas. 9th Acoustic Conference, Budapest, 1988. [8] Vary P.: Nőise suppression by spectral magnitude estimation, Signal Processing, Voi. 8. No. 4. July 1985, pp. 387-400. [9] Richárd, C , Benveniste, A-. Kretz, F.: Recursive estimation of local characteristics of edges in TV pictures as applied to

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

ADPCM codlng, IEEE Trans. Comm., Vol. 33, No. 1, Jan. 1985, pp. 65-73. [10] Chomil
2.3. F o r g a l o m e l m é l e t A 80-as é v e k közepére gyakorlatilag befejező­ dött a t á v k ö z l é s - f o r g a l o m e l m é l e t a d d i g szinte függetlenül fejlődő két á g á n a k a t e l e f o n - f o r g a l o m ­ elméletnek és az adatátvitellel, ill számítástechni­ k á v a l kapcsolatos f o r g a l o m e l m é l e t n e k az összfonódása. Ezt t ö b b tényező mozdította elő: a/ digitális á t v i t e l és a t á r o l t - p r o g r a m - v e z é r l ó s (TPV) elterjedt a telefontechnikában, így a két terület f o r g a l o m lebonyolítási e r ő f o r r á s a i h a ­ sonlókkáváltak; b/ elfogadott t é n n y é vált, hogy a j ö v ő ISDN-jelben a hordozó szolgálatok minden t á v k ö z l é s i szol­ gálat számára k ö z ö s e k lesznek. A f o r g a l o m e l m é l e t / f o r g a l m i m é r e t e z é s (traffic engineering) alapfeladata n e m változott: m e g kell állapítani, hogy a felajánlott f o r g a l o m lebonyolítá­ sára mennyi ós milyen szervezésű erőforrásra v a n s z ü k s é g ahhoz, hogy a kiszolgálás minősége k i ­ elégítse a felhasználókat és a szolgálat g a z d a s á ­ gos is maradjon. U g y a n a k k o r t ö b b jelentős v á l t o ­ zás is b e k ö v e t k e z e t t . Súlyponteltolódások A korábbinál s o k k a l árnyaltabbá vált a felajánlott f o r g a l o m fogalma. Felismerték, hogy a felhaszná­ lótól s z á r m a z ó t o v á b b í t á s r a s z á n t i n f o r m á c i ó mennyisége a vizsgált rendszer k ü l ö n b ö z ő része­ iben é s / v a g y az OSI e g y e s r é t e g e i b e n m á s - m á s f o r g a l m a k a t hoz létre. Meghatározó t é n y e z ő k : a kódolás, az átvitel sebessége, az ü z e m m ó d ( v o ­ nal-, c s o m ó - /burst/, illetve csomagkapcsolás), az e g y m á s melletti, ill alatti OSI rétegek közötti p r o ­ tokollok szabályai, stb. [1,2]. Egyre több figyelmet fordítanak a távközlési rendszerek részeinek kölcsönhatására. Ez mind a kapcsolóközpontokra (vezérlő processzorok rendszere, kapcsolómező), mind a hálózatokra (információ átviteli hálózat, jelzéshálózat), mind a v é g b e r e n d e z é s e k r e é r v é n y e s . A z elrendezések többségét v á r a k o z á s o s kiszolgáló rendszerek s z ö v e v é n y e s h á l ó z a t á v a l lehet c s a k modellezni [3]. A z új távközlési szolgálatok forgalmi minőségét t i p i k u s a n t ö b b p a r a m é t e r j e l l e m z i . Például c s o ­ m a g k a p c s o l á s e s e t é n s z á m o s k é s l e l t e t é s t és veszteséget kell meghatározni, a m e l y e k , eltérően a k o r á b b i a k t ó l már n e m c s a k a (virtuális) k a p c s o ­ lat felépítésére, h a n e m a kapcsolat fennállásának időszakára, ill. a k a p c s o l a t elbontására is v o n a t ­ k o z n a k . E p r o b l é m á k áttekinthetővé tétele é r d e ­ k é b e n újabban m e g k í s é r e l i k a végberendezéstől - v é g b e r e n d e z é s i g felépített információ áramlás

Hítadástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

szolgáitatás minőségét (quality of service) és a h á ­ lózat belépési ós kilépési pontjai k ö z t nyújtott m i hőséget ( n e t w o r k p e r f o r m a n c e ) , v a g y i s a felhasz­ náló és a hálózat szempontjainak szétválasztását. Egyes, r é g e n r i t k á b b a n a l k a l m a z o t t vizsgálati m ó d s z e r e k szinte m i n d e n n a p o s rutin e l j á r á s o k k á v á l t a k . Elsősorban é r v é n y e s ez a s z á m í t ó g é p e s utánzásra és ezen belül a célorientált n y e l v e k (pl. SIMULA) alkalmazására. Fordító p r o g r a m o k mint­ egy két é v e személyi s z á m í t ó g é p e k r e is v a n n a k . Újdonságot legfeljebb az átfogó, a n a g y k a p c s o l ó ­ b e r e n d e z é s e k é s / v a g y h á l ó z a t o k e g é s z é r e és a z o k k ö r n y e z e t é r e kiterjedő eljárások jelentenek [4]. A széleskörű elterjedésben l é v ő eljárások k ö ­ zül p é l d a k é n t említhető a forgalmi előrejelzések­ b e n is alkalmazott K a l m a n szűrő, a f o r g a l o m m é r é s h a t é k o n y s á g á t és megbízhatóságát javító, un. szélsőséges é r t é k e k elmélete (extrémé v a l u e e n ­ gineering), az összetett rendszerek d e k o m p o z í c i ós vizsgálati módszere és a különféle mátrix k e z e ­ lési eljárások (pl. Wiener-Hopf faktorizáció). Az elektromechanikus kapcsolóközpontok f o ­ k o z a t o s kiszorulása k ö v e t k e z t é b e n teljesen eltűn­ tek a k e v e r é s e k r e (lépcsőzésekre) vonatkozó v i z s g á l a t o k és m e n n y i s é g i l e g l e c s ö k k e n t e k a sokfokozatos kapcsolómezőkkel foglalkozó köz­ lemények. S o k f o k o z a t o s m e z ő k digitális k a p c s o ­ l ó k ö z p o n t o k b a n is v a n n a k , d e forgalmi m é r e t e z é ­ sük a m e g l e v ő m ó d s z e r e k k e l megoldható. T o v á b ­ bi k ö n n y e b b s é g e t jelentenek a rugalmasan m ó d o ­ sítható digitális, e l e k t r o n i k u s k a p c s o l ó m á t r i x o k , a m e l y e k alakja (a b e m e n e t e k és k i m e n e t e k e l r e n ­ dezése) szabadon módosítható [5j. Kiemelt figyelmet k a p a f o r g a l o m m e n n y i s é g é ­ nek ós jellemzőinek m é r é s e és a minőségi p a r a ­ m é t e r e k megfigyelése. Mind a v a l ó s idejű f e l a d a ­ t o k v é g r e h a j t á s á h o z (túlterhelés elleni v é d e l e m , hálózatirányítás), mind a t e r v e z é s h e z nélkülözhe­ tetlen az automatizált hardver és szoftver monito­ r o k k a l k a p o t t és feldolgozott adatok. Új forgalmi

problémák

A szolgálatok és az új rendszertechnikai m e g o l d á ­ sok r o b b a n á s s z e r ű szaporodása folytán s z á m t a ­ lan új forgalmi kutatási p r o b l é m a b o n t a k o z i k k i : a/ Beszéd és a d a t o k a t t o v á b b í t ó és más v e g y e s rendszerek. A v i z s g á l a t o k f o g l a l k o z n a k pl. az adott k e r e t időréseinek különféle h o z z á r e n d e ­ lési módszereivel (mozgó határfelület, v e s z t e ­ s é g és v á r a k o z á s k o m b i n á l á s a ) ; az e g y i d e ­ jűleg igényelt időrések s z á m á n a k szempontjá­ ból k ü l ö n b ö z ő f o r g a l o m t í p u s o k e g g y ü t t e s é v e l a z e l v e s z ő i n f o r m á c i ó , ill. a t á r o l á s k ö l t s é g é t számításba v e v ő optimálással [6]. b/ B e s z é d - c s o m ó k a p c s o l á s (burst s w i t c h l n g ) , a m e l y az ismert TASI elv korszerű változata és közbülső helyet foglal el a v o n a l k a p c s o l á s é s a r ö v i d c s o m a g o k k a l dolgozó c s o m a g k a p c s o l á s között. Ha nincs v a l a h o l s z a b a d csatorna egy b e s z é d c s o m ó t o v á b b í t á s á r a , a k k o r a csomót m e g kell csonkítani, v a g y e g é s z e n el is v e s z -

103

het, a m i a b e s z é d torzulásához, esetleg infor­ m á c i ó vesztéshez vezet. Túlterheléskor a m i n ­ t a f e l v é t e l ritkítható, ez kiküszöbölheti a c s o n kulást, d e m á s jellegű torzulást hoz ( 1 . m é g 5.3. alfejezet) [7]. cl Kis cellás rádiótelefon rendszerek, ahol a f e n n ­ álló k a p c s o l a t o k átrendezéséből származó e l ő n y ö k , a j e l z ő - és beszédcsatornák s z ó t v á ­ lasztásának forgalmi k ö v e t k e z m é n y e i és a cel­ lák közti mozgás k a p c s á n fellépő csatornahozzáférési problémák jelentik a fonjosabb vizsgálati irányokat [8]. ól A TPV k a p c s o l ó k ö z p o n t o k túlterhelés elleni v é d e l m é h e z t e r j e d n e k az o l y a n t ö b b l é p c s ő s szabályozási módszerek, a m e l y e k b e n e g y i d e ­ jűleg t ö b b jellemzőt (pl. i g ó n y b e ó r k e z é s i g y a ­ k o r i s á g és központi vezérlő terhelés) kísérnek figyelemmel. e/ A v á r a k o z á s o s r e n d s z e r e k k e l k a p c s o l a t o s v i z s g á l a t o k területe n a g y o n kiszélesedett. Az é r d e k l ő d ó s fő iránya a Gl/G/N (általános b e m e ­ net ós tartásidő, N kiszolgálószerv) elrendelé­ s e k különböző változatai és a v á r a k o z á s o s há­ lózatok [9]. f/ A v é l e t l e n hozzáférési e l j á r á s o k k a l k a p c s o l a ­ tos e r e d m é n y e k k ö z ü l a stabilitási vizsgálato­ kat, a v i v ő é r k e z é s e s m ó d s z e r e k finomítását és a k o n f l i k t u s f e l o l d ó a l g o r i t m u s o k fejlesztését kell említeni [10]. Napjainkban m é g n e m beszélhetünk az ISDN és ezen belül a k ö z ö s csatornás jelzésrendszer kiala­ kult méretezési gyakorlatáról. A fenti a-f/ pontok vizsgálatai, mint é p í t ő k o c k á k u g y a n szinte m i n d ide sorolhatók, d e az átfogó e l v e k m é g hiányoz­ nak, pl. a hálózatban megjelenő forgalom f e l m é r é ­ séről és leírásáról, a felhasználói v é g b e r e n d e z é ­ sek intelligenciájának hatásáról v a g y akár a háló­ zat teljesítőképességének pontosabb értelmezé­ séről. L e g ú j a b b a n a CCITT E. 7 0 0 sorozatú ajánlá­ sai a d n a k bizonyos eligazítást. Hazai kutatási

területek

H a z á n k b a n e g y e t e m i , a k a d é m i a i , postai és ipar­ vállalati k u t a t ó h e l y e k az alábbi t é m á k b a n foglal­ k o z n a k forgalomelmóleti vizsgálatokkal: - véletlen hozzáférési módszerek, k e v e r t forgal­ m ú beszéd és adat rendszerek; - lokális hálózatok, adatátviteli protokollok; - f o r g a l o m ós szolgáltatái szint megfigyelése, for­ g a l o m előrejelzés, forgalmi tervezés; f o r g a l o m ­ irányítás, f o r g a l o m v e z é r l é s , rádiótelefon háló­ zatok; - k a p c s o l ó k ö z p o n t o k méretezése, hívásismétlés, forgalmi és használhatósági vizsgálatok, sztoc­ hasztikus szimuláció. A fontosabb hazai kutatási-fejlesztési feladatok az alábbiak: - különböző szolgálatok forgalmi minőségi p a r a ­ métereinek rendszerezése; - k e v e r t f o r g a l m a t ( p l . b e s z é d e t és a d a t o k a t ) szállító rendszerek méretezése; 104

- k ö z ö s csatornás j e l z é s r e n d s z e r e k (No. 7 és D csatornás) és jelzés-hálózatok forgalmi m é r e t e ­ zése; - forgalmi vezérlés, túlterhelés elhárítási módsze­ rek; - véletlen hozzáférésű rendszerek forgalmi p r o b ­ lémái (elsősorban LAN és PABX orientáltan); - adatátviteli protokollok forgalmi vizsgálata; - új szolgálatok előrejelzési módszerei. IRODALOM A 2.3. FEJEZETHEZ 11 ] Gonzalez Soto, G„ Borja Gomez, T.: A step to ISDN planning: from users traffic to service cost comparison -11 th ITC, pp. 29-35,Kyoto, 1985. [2] Gosztony, G.: A generál (rH) formula of call repetition: validity and constraints - 11 th ITC, No. 53. B2, Kyoto. 1985. [3) Künn, P.: Modellingof newservices in computer and communication networks - Computer networklng and pertormance evaluation, North-Holland, Amsterdam, 1986. pp. 183-303. (4) Lemppenau, W., Tran-Gia, P.: A universal environment Simu­ lator for SPC swltching system testing 11 th ITC, No. 51. B3, Kyoto, 1985. [5| De Los Mozos, J. R., Buchheister, A.: ITT 1240 digital exchange, traffic handling capacity - El. Com. 56.2/3 1981. I6] Shioyama, T., Ohno, K., Mine, H.: An optimál control of an integrated circuit - and packet-switching system - 11 th ITC, No. 22. A3, Kyoto, 1985. [7] Holtzman, J. M.: The interaction between queueing and voicequality invarlablebitratepacketvoice system-11 th ITC, No. 22. A4, Kyoto, 1985. [81 Avellaneda, O., Pandya', R.: Traffic modelling of a cellular mobile radio system -11 th ITC, No, 24. B4, Kyoto, 1985. [9] Gambe, E.: Overview In the generál area of basic traffic theory and queueing -1 Oth ITC, No. 411, Montreal, 1983. [ 10] Da I los, Gy., Szabó, Cs.: H írköz lő csatornák vélet len hozzáfé­ rési módszerei - Akadémiai kiadó, Bp. 1984. pp. 263.

2 . 4 . T e c h n o l ó g i a és á r a m k ö r e l m é l e t Az új t á v k ö z l é s i szolgáltatások tömegessé tétele minőségileg új k ö v e t e l m é n y e k e t támaszt a m i k r o ­ e l e k t r o n i k a és az á r a m k ö r e l m é l e t m ű v e l ő i v e l szemben is. A minőségi (performance-driven) k ö ­ v e t e l m é n y e k emeléséről a hangsúly mindinkább az á r c s ö k k e n t é s r e v a l ó (cost-driven) t ö r e k v é s r e helyeződik át már a kutatási fázisban. A távközlés hátteréből ez a folyamat a l e g m a r k á n s a b b , mely az utóbbi öt é v b e n — hazai v o n a t k o z á s b a n is — meglehetősen felgyorsult. A szóbanforgó területek sokrétűsége és irodal­ m á n a k nagy mennyisége miatt a figyelmet az álta­ lunk lényegesnek ítélt t é m a k ö r ö k r e kell korlátoz­ zuk. A m i k r o e l e k t r o n i k á r ó l szóló részfejezet a m i k r o p r o c e s s z o r o k ós m e m ó r i á k , a t á g a b b érte­ l e m b e n v e t t felhasználó-orientált integrált á r a m ­ k ö r ö k , a s z u p r a v e z e t ő k és a gallium-arzenid in­ tegrált á r a m k ö r ö k , az á r a m k ö r e l m é l e t i részfejezet a n a g y b o n y o l u l t s á g ú integrált á r a m k ö r i p r o b l é ­ m á k , a nemlineáris á r a m k ö r ö k , a szűrőtervezés és a számítógépes optimalizálás e g y - e g y újdon­ ságát, helyzetét mutatja be a teljesség igénye nél­ kül. A gyártástechnológiai részfejezet a felületsze­ relési technológia és egyes új a n y a g o k , szerelvé­ nyek betöréséről számol be.

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

Mikroelektronika A m i k r o p r o c e s s z o r o k és m e m ó r i á k fejlődésének ü t e m e o l y a n g y o r s , h o g y amit j e l e n összeállítá­ sunk csúcstechnikaként jelez [1 ] alapján, a z 1 9 8 7 első f e l é b e n volt élenjáró, ma már terjed, sőt túl­ lépték egy sor területen. Ezt elsősorban a s z u b m i k r o n o s t e c h n o l ó g i á k terjedése ós az e g y r e k i ­ s e b b teljesítményű m e g o l d á s o k folytán az e l e m ­ koncentráció f o k o z ó d á s a jelzi. M i k r o p r o c e s s z o r o k f e j l e s z t é s e t e r é n az 1987 elején kiugró e r e d m é n y n e k számító, egy szeleten m e g v a l ó s í t o t t 3 2 bites p r o c e s s z o r j e l e n l e g már egy gyártott IBMtípus. A felhasznált szilícium m é ­ rete 1 0 x 1 0 m m , az á r a m k ö r 2 p.m felbontású, p o liszilícium v e z é r l ő e l e k t r ó d á s NMOS t e c h n o l ó g i á ­ v a l készült és k b . 200 000 tranzisztort tartalmaz. A z ó r a j e l l e g n a g y o b b f r e k v e n c i á j a 18 MHz, 10 MHz-es leghosszabb esetre t e r v e z t é k . A 3W diszszipációjú á r a m k ö r 170 lábú t o k b a n foglal helyet. Ez a példa a mikroprocesszor-fejlesztés két k o r ­ látját, a hőelvezetési és a tokozási problémát v i l á ­ gosan mutatja. Mivel a m ű k ö d ő m i k r o p r o c e s s z o ­ rok száma ós az e g y szeleten megvalósított á r a m ­ köri e l e m e k száma rohamosan n ö v e k s z i k , a m e g ­ bízhatóság k é r d é s e kiélezetté vált. A dinamikus véletlen hozzáférésű memóriák (DRAM) maximális tárolókapacitását már 4 M b i t - r e sikerült növelni. A z á r a m k ö r 7,8 x 17,5 m m m é r e ­ tű szeleten 1 ^ m - e s CMOS technológiával készült. Egy cella mérete 3 x 5,8 |xm. Az átlagos hozzáféré­ si idő 80 ns, az á r a m k ö r a k t í v és nyugalmi állapot­ ban 300, III. 2,5 m W - o t fogyaszt 5 V tápfeszültség­ ről. Az á r a m k ö r különösen ellenálló a sugárzásra, ami m ű a n y a g tokozást is lehetővé tesz. Olyan 1 Mbit k a p a c i t á s ú statikus véletlen hozzá­ férésű memóriát (SRAM) is publikáltak, amely t u ­ lajdonképpen dinamikus RAM, d e a frissítő á r a m ­ k ö r ö k e t is ugyanazon a szeleten valósították m e g . A 6 x 13,8 m m m é r e t ű szeleten 1 p.m-es NMOS t e c h n o l ó g i á v a l k é s z ü l t á r a m k ö r 5 V - r ó l 105, III. 0,15 m W - o t f o g y a s z t a k t í v , Hl. n y u g a l m i állapot­ ban, 62 ns hozzáférési idő mellett. Az elemsűrűség növelése és a fogyasztás c s ö k ­ k e n t é s e mellett l é n y e g e s a s e b e s s é g n ö v e l é s is. Létezik olyan, 5 1 2 x 10 bites ECL RAM, m e l y n e k hozzáférési ideje mindössze 1 ns! Az á r a m k ö r 3,4 x 4,4 m m -es szeleten, 1,2 ^m-es önbeállító b i p o ­ láris technológiával készült teljesítményfelvétele 2,4 W. A számítógépek mikroelektronkai alkatrészbá­ z i s á n a k fejlesztéséről szólva n e m h a g y h a t ó k f i ­ g y e l m e n k í v ü l az utóbbi h á r o m é v b e n a szupra­ vezetők kritikus h ő m é r s é k l e t é n e k növelése terén elért e r e d m é n y e k . Szupravezető k a p c s o l ó v a l ugyanis 5 ps alatti kapcsolási Idő érhető el 50 ^.Wnál is kisebb disszipáció mellett. Ezek az é r t é k e k n a g y s á g r e n d e k k e l j o b b a k a Si v a g y GaAs alapú, bipoláris, MOS, CMOS v a g y HEMT e s z k ö z ö k k e l e l ­ érhető l e g k e d v e z ő b b p a r a m é t e r e k n é l . A s z o b a ­ hőmérséklethez közeli hőmérsékleten elérhető gyors, e n e r g i a t a k a r ó k o s m ű k ö d é s a s z u p r a v e z e ­ tő k a p c s o l ó k a t az ötödik generációs s z á m í t ó g é ­ f

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

p e k meghatározó e l e m ó v ó tehetik. Ezek t á v k ö z ­ lésben történő a l k a l m a z á s a beláthatatlan t á v l a t o ­ kat nyithat. A fenti t ö r e k v é s e k mellett a t á v k ö z l é s s z e m ­ pontjából döntő jelentőségű a funkciók integrá­ lása. Minden bizonnyal j a v í t a n i f o g j a a televízióv e v ő k é s z ü l é k e k megbízhatóságát és c s ö k k e n t e ­ ni az árát az az új v i d e o j e l - f e l d o l g o z ó IC, a m e l y A / D k o n v e r t á l á s után, a d a p t í v s z ű r ő f u n k c i ó k a l ­ k a l m a z á s á v a l a fónyessógi ós színvezórlő jelet á l ­ lítja elő. A k b . 8 8 0 0 0 tranzisztort tartalmazó, 4 5 0 mW f o g y a s z t á s ú integrált á r a m k ö r a l k a l m a z á s á ­ v a l egyszerűsödik a szines T V - k é s z ü l é k belső f e l ­ építése. Hasonló a helyzet az ISDN a l k a l m a z á s o k ­ hoz kifejlesztett interfész á r a m k ö r ö k esetében is. A speciális célú integrált á r a m k ö r ö k esetén is j e ­ lentkezik a disszipációs és a tokozási korlát. IC ter­ v e z ő k négyzet a l a k ú , 148 k i v e z e t é s ű t o k o t j a v a ­ s o l n a k a n a g y b o n y o l u l t s á g ú integrált á r a m k ö r i szeletekhez. A k ö z é p e n elhelyezett, négyzetes hűtőtönköt mind a négy oldalról, 3 s o r b a n v e s z i k körül a k i v e z e t ő lábak. T e l e f o n t e c h n i k a i ú j d o n s á g az e g y szeleten k i ­ alakított k a p c s o l ó m á t r i x , m e l y n e k s e g í t s é g é v e l 4 0 t e l e f o n - ós 4 0 adatterminál k a p c s o l h a t ó össze. T ö b b ilyen integrált á r a m k ö r ö s s z k a p c s o l á s á v a i az előfizetőkhöz közeli, elosztott kapcsolási r e n d ­ szer alakítható ki [2]. Működési jellemzői és technológiai m e g o l d á s a egyaránt f i g y e l e m r e méltó a n n a k a monolitikus, 70 V - o s előfizetői v o n a l - i n t e r f é s z á r a m k ö r n e k , m e ­ lyet BICMOS technológiával, 15 és 7 0 V-os bipolá­ ris ós 15 V-os MOS e s z k ö z ö k u g y a n a z o n a f é l v e ­ z e t ő - l a p k á n t ö r t é n ő k i a l a k í t á s á v a l állítottak elő. Az összesen k b . 2 1 0 0 tranzisztort tartalmazó, 5,6 x 6,2 m m méretű á r a m k ö r 300 mW-ot fogyaszt, és 175 m A v o n a l m e g h a j t ó áramot p r o d u k á l . Ide k í ­ v á n k o z i k egy, a BICMOS technológia előnyeit d e ­ monstráló c i k k [3] megjegyzése, mely szerint a 24 n.m-es BICMOS technológiával hasonló kapcsolási i d ő k e t o l c s ó b b a n lehet e l é r n i , mint s z u b m i k r o n CMOS technológiával. A bipoláris technológiához s z ü k s é g e s 8 - 1 0 m a s z k ós a CMOS eljárás 11-13 m a s z k o s igénye mellett a BICMOS technológia 14 maszkja n e m jelent lényeges többletet. Összeha­ s o n l í t v a a k ü l ö n b ö z ő digitális integrált á r a m k ö r ­ fajtákat, f i g y e l e m b e v ó v e a fejlesztési, az előállítá­ si és a szervíz k ö l t s é g e k e t az 1984. és az 1987. é v b e n ós az 1990. é v r e v á r h a t ó a n , kitűnik az MSI visszaszorulás ós a többi IC-fajtához (vendor LSI, full custom, standard cells, gate arrays) viszonyí­ tott g a z d a s á g t a l a n s á g a . 1 9 9 0 - r e az összes t r a n ­ zisztornak c s a k 3 % - a lesz MSI-ben, mégis ez teszi ki a b e r e n d e z é s e k b e beépített, integrált á r a m k ö r ­ fajták összköltségének k ö z e l felét. A v á r h a t ó a n szóles alkalmazási k ö r miatt külön szót é r d e m e l a GaAs integrált áramkörök j e l e n ­ legi helyzete. A 2 0 - 3 0 GHz-es f r e k v e n c i a s á v r a űr­ távközlési célból készített a d ó - és v e v ő m o d u l o k már f o r g a l o m b a n v a n n a k . A kis gyártási sorozat­ s z á m miatt f o k o z o t t hangsúllyal v e t ő d i k fel a k i h o zatal kérdése. A diszkrét elemű mikrohullámú á r a m k ö r ö k k e l s z e m b e n itt az utólagos beállításra 105

l é n y e g e s e n k e v e s e b b l e h e t ő s é g nyílik, e z é r t a mérési, modellezési és számítógépes á r a m k ö r t e r ­ v e z é s i eljárások pontosságával és megbízhatósá­ g á v a l s z e m b e n a GaAs IC-fejlesztós éles kihívást jelent. ó r i á s i t á v k ö z l é s t e c h n i k a i jelentősége miatt itt is h i v a t k o z u n k az optikai szálak és e s z k ö z ö k k u t a ­ tása terén elért legújabb e r e d m é n y e k r e [4], a m e ­ lyeket a 4. fejezet részletez. Itt csak három példát közlünk, m e l y e k azoptikai jelfeldolgozás 1987. é v i csúcstechnológiáját mutatják be. G ő z f á z i s ú e p i t a x i a - n ö v e s z t é s s e l (VPE, v a p o r phase epitaxy) olyan elektro-abszorpciós m o d u ­ látort készítettek, amely k ö n n y e n integrálható lé­ z e r d i ó d á k k a l közös lapkára. Az eszköz GafnAsP/lnP a l a p a n y a g ú p n á t m e n e t , m e l y n e k fényáteresztő k é p e s s é g e a rákapcsolt záróirányú feszültség n ö v e l é s é v e l c s ö k k e n . Az eszköz 99 % os m é l y s é g ű modulációhoz 4,5 V meghajtó feszült­ séget igényel, 3 dB-es sávszélessége 3,8 GHz. A t o v á b b l é p é s e g y i k iránya nemlineáris e s z k ö z ö k készítésére a molekulasugaras epitaxia a l k a l m a ­ zása GaAs hordozón. Olyan, e g y s z e r ű felépítésű f ó n y h u l l á m s á v ú v e v ő t is k i f e j l e s z t e t t e k , m e l y egyaránt elkészíthető Si NMOS, CMOS v a g y GáAs alapú hibrid IC f o r m á j á b a n . A v e v ő egy f é n y é r z é ­ keny-diódából ós egy precíziós műveleti erősítő­ ből áll. Kritikus jellemző a műveleti erősítő b e m e ­ net kapacitása, melyet 0,1 pF értékűre sikerült leszoríani. A z optikai j e l e k irányítására a kis áthallású 4 x 4-es optikai kapcsolómátrixot készítettek. A TiLiNb03 a l a p ú , 1 3 0 0 n m - e s hullámhosszon m ű ­ k ö d ő e s z k ö z 16 i r á n y c s a t o r n á b ó l á l l . Á t l a g o s vesztesége 5,2 dB, áthallási csillapítása 35 dB-nél n a g y o b b , 13 V - o s tápfeszültséggel üzemel. Áramkörelmélet A t é m a k ö r l e g é g e t ő b b problémái a nagybonyo­ lultságú integrált áramkörök tervezése kap­ c s á n v e t ő d n e k fel. Bizonyítható, hogy n e m c s a k m i n d e g y i k feladat NP-teljes, azaz elvileg lehetet­ len a m e g o l d á s u k r a a feladat összetettségével p o ­ linomrendben kifejezhető műveletigényű megoldó algoritmust találni. Emiatt különösen jelentős min­ den részeredmény, amely a műveletigényt b á r m i ­ lyen kis m é r t é k b e n c s ö k k e n t i . A fő p r o b l é m á k a realizálás és az analízis körül c s o p o r t o s u l n a k . T i p i k u s r e a l i z á c i ó s p r o b l é m a az automatikus csatornahuzalozás, a csatorna-huzalsűsűség minimalizálása ós a részegységek leg­ k i s e b b lapkafelületet igénylő elhelyezése. A fenti feladatok megoldására nagy mennyiségű szoftver készült, melyek közül kiemelendő a kaliforniai Berkeley Egyetemen készült csatornahuzalozó ós layout t e r v e z ő programrendszer. A huzalozási f e l ­ adatot a l e g t ö b b e n a huzalozandó felületre k i f e ­ szített n é g y z e t r á c s segítségével oldják m e g . Újabban a négyzetrács elhagyásán, változó v o ­ nalszélességű huzalozás alkalmazásán alapuló a l ­ goritmust is publikáltak, mely a megoldott f e l a d a ­ 106

t o k b a n az összterület 5 % - o s c s ö k k e n é s é t e r e d ­ ményezte^]. A s z ű r ő t e r v e z é s t e r ü l e t é n szigorú k o r l á t o z á s t jelent a s z á m í t ó g é p e k v é g e s számábrázolása á l ­ tal a szűrők f o k s z á m á r a szabott felső korlát. Ezért jelentősek a z o k az erőfeszítések, m e l y e k az e d ­ dig a l k a l m a z o t t a l g o r i t m u s o k rossz kondicionáltságának elkerülését, így az e l e m ó r t ó k e k pontos­ ságának növelését tűzik ki célul. Eredményül o l y a n a l g o r i t m u s a d ó d o t t [6], m e l y a k l a s s z i k u s szintóziseljárásoknál n a g y o b b pontosságot, m a ­ gasabb f o k s z á m ú szűrő tervezését teszi lehetővé. Az algoritmus a karakterisztikus f ü g g v é n y zérusa­ inak és pólusainak iterációval történő m e g k e r e s é ­ sén alapszik. Realizálhatósági előnyei miatt a kapcsolt k a p a ­ citású (SC) szűrők n é p s z e r ű s é g e rohamosan nö­ v e k s z i k [7]. A z elmúlt öt é v b e n számos analízisfeladatot m e g o l d o t t a k , így a t ö b b f á z i s ú órajellel m ű k ö d ő SC á r a m k ö r ö k analízisét, a veszteségek figyelembevételét, a transzfer j e l l e m z ő k elemórtókekre vonatkozó érzékenységeinek meghatá­ rozását. Veszteségmentes SC á r a m k ö r ö k analízi­ sére egyszerű, kézi számításra a l k a l m a s algorit­ musokat dolgoztak kl. Újabban a realizálhatósági feltételek vizsgálata került az e l ő t é r b e . T o v á b b i kutatások az SC á r a m k ö r ö k m ű k ö d é s é n e k korlá­ tai között fenálló összefüggések feltárását céloz­ zák. A l a p v e t ő összefüggéseket állapítottak m e g a d i n a m i k a t a r t o m á n y és a maximális teljesítmény­ felvétel, a minimális lapkaterület, a maximális t á ­ rolt energia, a m a x i m á l i s t é r e r ő s s é g és a t á p f e ­ szültség között [8]. A távközlési f e l a d a t o k b a n a nemlineáris áram­ körökkel f o g l a l k o z ó k u t a t ó n a k k é t f é l e feladata adódik: a nemlinearitások kihasználása és a n e m ­ lineáris másodlagos e f f e k t u s o k c s ö k k e n t é s e . Az utóbbi é v e k e r e d m é n y e i közül a Volterrasor k o n ­ v e r g e n c i á j á n a k bizonyítása, a Volterra-együtthatók új mérési módszere, a nemlineáris visszacsa­ toláson alapuló linearizálási m ó d s z e r e k és a m a x i ­ mális t e l j e s í t m é n y tétel e m e l e n d ő k i . Egyenlőre t á v k ö z l é s i a l k a l m a z á s nélkül, a l a p v e t ő e r e d m é ­ nyek születtek a k a o t i k u s a n v i s e l k e d ő rendszerek leírásában. A zaj ós a káosz v i s z o n y á n a k tisztázá­ sával e z e k n e k a k u t a t á s o k n a k t á v k ö z l é s t e c h n i ­ kái k ö v e t k e z m é n y e i lehetnek. Az integrált á r a m k ö r ö k f e j l ő d é s é n e k m i n d e n mozzanata, így az alkatrészek s z á m á n a k növelé­ se, a f u n k c i ó k integrálása, az á r c s ö k k e n t é s ! törek­ v é s e k , stb. a számítógépes optimalizálásra irá­ n y í t j á k a f i g y e l m e t . A h e t v e n e s é v e k elején az á r a m k ö r i jellemzők optimalizálása volt a cél az a l ­ katrészek paramétereinek függvényében. A szemléletváltozást jól t ü k r ö z i k az azóta felvetett kérdések: é r z é k e n y s é g e k , toleranciák, kihozatal, statisztikai t e r v e z é s . A n a g y b o n y o l u l t s á g ú integ­ rált á r a m k ö r ö k esetén a számításigény, így az al­ k a l m a z o t t f ó l v e z e t ő m o d e l l e k e g y s z e r ű s í t é s e is kritikus p r o b l é m a . Az á r a m k ö r e l m é l e t i t é m a k ö r ö k m i n d e g y i k é b e n m a g y a r k u t a t ó h e l y e k e n is s z á ­ mos e r e d m é n y t értek el [9].

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

Berendezések rukciója

gyártástechnológiája

és

konst­

Az alkatrészbázis és á r a m k ö r i t e r v e z é s fejlődése mellett a berendezésgyártási technológiában ós a tartósság, környezetállóság t e r v e z h e t ő s é g é b e n is jelentős előrelépés tapasztalható az utóbbi é v e k ­ ben. A v a s t a g r é t e g technológiából a m a k r o s z k ó pikus n y o m t a t o t t huzalozású á r a m k ö r i szerelés­ technológiába is betört a felületszerelés (SMT). A v e g y e s szerelésű nyomtatott huzalozású lapoknál (NYHL) m é g c s a k a hullámforrasztásos technoló­ gia jöhet szóba. Ennél a felületszerelő alkatrészek rögzítése, ragasztása, a k i v e z e t é s e k közti for­ r a s z m a r a d v á n y k é p z ő d ó s , stb. a reprodukálható és megbízható gyártás eléréséhez fokozott minő­ ségbiztosítást k í v á n . Előnye azonban, hogy mint­ egy 3 0 % - o s h e l y m e g t a k a r í t á s érhető el. A felületszerelés második generációját a kártyahierar­ chia elterjedése jelenti: h a g y o m á n y o s (furatba h e ­ lyezett, forrasztott beültetésű) k á r t y á k o n leány­ k á r t y á k a t h e l y e z n e k el, a m e l y e k m á r g y a k r a n csak felületszereltek. Az ilyen szerelt á r a m k ö r ö k a k é s z ü l é k (berendezés) hátlap k á r t y á j á b a ( b a c k panel) kizárólag dugaszolható c s a t l a k o z ó k k a l k e ­ rülnek b e ü l t e t é s r e . A k á r t y a v ó g c s a t l a k o z ó k új generációi m á r tisztán felületszerelt á r a m k ö r i la­ p o k h o z is a l k a l m a z h a t ó k , és a r a s z t e r m é r e t e k c s ö k k e n é s e tapasztalható. Az felületszerelés ideális kivitelezési m ó d j a az újraömlesztéses (reflow) módszerek v a l a m e l y i k e . Ma a gőzfázisú és az infravörös reflow forrasztás verseng. Ki kell emelni, hogy a felületszerelési f o ­ lyamattal járó hőhatásnak ellenálló, a k á r t y a ós a forraszpaszta tulajdonságaival összeférhető t o k o ­ zás kritikus szempont az alkatrészbázis és a beül­ tetési technológia megválasztásánál. Új m ű a n y a ­ g o k jelentek m e g szigetelőként (pl. a tereftalátok, poli-fenilén-szulfidok), és v a n n a k hőre b o m l ó új folyasztószerek is. A tisztaság a finomrajzolatú h u ­ zalozás miatt a l a p v e t ő k ö v e t e l m é n y , de a m e c h a nikarjellemzők is jelentősen befolyásolják az SMTv e l szerelt k á r t y á k élettartamát. A t ö b b r é t e g ű hátlap-panelek elterjedt k o n t a k t á lási, kötési m ó d s z e r e a forrasztásmentes, tűs m e g ­ oldás: a press fit technika. Előnye, hogy gyors, j a ­ vítható, e g y s z e r ű és moduláris csatlakoztatást is lehetővé tesz, mind a kártyaoldalon, mind a k á b e l oldalon. A hátlap panel r é t e g s z á m általában 4-6, ennél t ö b b rétegű á r a m k ö r t elsősorban a f u n k c i o ­ nális k á r t y á k h o z k é s z í t e n e k . A 1 2 - 1 6 r é t e g ű NYHL-ek c s a k nagyszériás g y á r t á s k o r g a z d a s á ­ gosak t e r v e z é s ü k bonyolultsága és a litográfiához szükséges rajzolatok m e n n y i s é g e folytán. Az áramköri (ín circuit) és funkcionális tesztelési eljá­ rások mindennapossá v á l á s á v a l , a gyártási f o l y a ­ m a t b a bekerült PC-k segítségével a gyártás minő­ sége, a m e g b í z h a t ó s á g jól k é z b e n tarthatóvá v á ­ lik. A szerelóstechnológia ilyen fejlődése, a m o d u l á ­ ris, j a v í t ó b á z i s o k o n j a v í t a n d ó , helyszínen cserélt k á r t y á k k a l , f i ó k o k k a l kialakított e g y s é g e k a l k a l ­ mazása ugrásszerű minőségjavulást e r e d m é n y e ­ Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

zett. Ehhez a villamos k ö t é s e k , az elektromecha­ nikus alkatrészek új generációi is n é l k ü l ö z h e ­ t e t l e n e k . Ezek Is m e g j e l e n t e k c s a t l a k o z ó k , n y o ­ m ó g o m b o k , k á r t y a r e l é k , m i k r o k a p c s o l ó k , stb. f o r m á j á b a n [10]. A m i k r o e l e k t r o n i k a i alkatrészek, processzorok s p e c i á l i s k ö v e t e l m é n y k é n t e l ő t é r b e k e r ü l t az elektromágneses kompatibilitás (EMC) z a v a r é r z é k e n y s é g oldala, a m ű k ö d é s i j e l l e m z ő k r e g y a ­ korolt hatások ellenőrzésének méréstechnikája ugrásszerűen fejlődött. A megszakításmentes és zavarszűréssel is elláá t o t t áramellátás (UPS) t á v k ö z l é s i b e r e n d e z é ­ seknél a l a p v e t ő k ö v e t e l m é n y . Felügyeletmentes telepítéseknél kis teljesítmenyigónyű b e r e n d e z é ­ sekhez a kombinált áramfejleszíós térnyerése j e l ­ lemző, relóláncoknál a n a p + szélenergia felhasz­ nálása a h a g y o m á n y o s diesel mellett már g y a k o r ­ latben üzemel [11]. F o l y a d é k k r i s t á l y o s kijelzős, t ö b b n y i r e szilikon polimerből készült v e z e t ő g u m i érintkezős n y o m ó ­ g o m b o k k a l szerelt előfizetői végberendezések egész sorát fejlesztették kl, f ő k é n t az ISDN a l k a l ­ m a z á s o k sajátos igényeihez. A k o m p a k t kivitelt e z e k n é l a k é s z ü l é k e k n é l is a felületszerelt k á r ­ t y á k felhasználása, a t ö b b r é t e g ű nyomtatott huza­ lozás és az újfajta k o n t a k t u s e l e m e k a l k a l m a z á s a teszi lehetővé, a korszerű m ű a n y a g o k felhaszná­ lása mellett [12]. A z antennák területén a m ű a n y a g t e c h n o l ó g i á k fejlődése hozott új generációt: üvegszál, ú j a b b a n c a r b o n s z á l e r ő s í t é s ű v a g y K e v l a r szálas a n y a ­ g o k b ó l a h a g y o m á n y o s alumínium s z e r e l v é n y e k t ö m e g é n e k felét k i t e v ő , mégis k o m p a k t a b b , akár a s z i m m e t r i k u s r a konstruált a n t e n n á k k é s z ü l n e k világszerte. Ezek időjárásállósága és a telepítési idők lerövidülése k ü l ö n előny. A r á d i ó f r e k v e n c i á s f o k o z a t o k a t mind g y a k r a b b a n külsőtéri kivitelben k é s z í t v e t o r o n y b a n , é p ü l e t e k e n helyezik el. A na­ g y o b b integráltságú k o m p a k t kivitel, a szóles tar­ t o m á n y b a n h ő m é r s é k l e t t ű r ő alkatrészbázis és a megfelelő ( c s a p a d ó k - , por-, pára-behatolás m e n ­ tes) lezárást biztosító t o k o z á s ezt lehetővé teszi. Következtetések,

hazai

tennivalók

A z u t ó b b i é v e k fejlődési tendenciái a l a p j á n nyil­ v á n v a l ó v á vált, hogy a m i k r o e l e k t r o n i k a i t e c h n o ­ lógia területén a nemlineáris optikai elemek, a GaAs hordozós mikrohullámú á r a m k ö r ö k ós a b e ­ rendezésorientált, n a g y o b b s z é r i á b a n is igényelt speciális telefontechnikai á r a m k ö r ö k területén j e ­ lentkeznek a legfőbb hazai kutatás-fejlesztési f e l ­ adatok. Áramkörelmélet terén t o v á b b célszerű folytatni a h a g y o m á n y o s és h a z á n k b a n erős Isko­ lák t é m á i n a k ( t o l e r a n c i a , n e m l i n e a r i t á s o k , stb.) m o d e r n struktúrák közötti kifejtését. A CAD-CAM m ó d s z e r e k , a s z á m í t ó g é p e s t e r v e z é s ós gyártás mind az elektronikai e s z k ö z ö k , mind s k é s z ü l ó k és b e r e n d e z é s g y á r t á s területén hazai v a l ó s á g g á v á l h a t n a k , a g y á r t á s területén m é g import r o b o ­ t o k k a l is. A felületszerelési technológia terjedőben 107

van, előnyel a z o n b a n m a g a s Importhányad igénye (ragasztó, paszták, alkatrészek) és az NYHL t e c h ­ nológia hazai korlátai miatt c s a k f o k o z a t o s a n b o n ­ takoznak ki. A többféleképpen megvalósításra kerülő multiróteg gyártás ós a garantált minőségű a l a p - és s e g é d a n y a g iránti igény az alkalmazott technológiai kutatás-fejlesztés számára ad fel­ adatokat. Hiányoznak a korszerű, kártyahierar­ chiát is m e g e n g e d ő villamos k ö t ő e l e m e k a hazai t e r m é k e k közül, pedig k o o p e r á c i ó b a n m é g a b e ­ rendezés- és k é s z ü l é k g y á r t ó k számára ugrássze­ rű k o n s t r u k c i ó s fejlődést jelentő press-fit gyártás is kifejleszthető lenne. A felsőoktatási és vállalati k u t a t ó h e l y e k és a f ü g g e t l e n vizsgálólaboratóriu­ m o k k ö z ö s munkái, pl. a technológiai és m e g b í z ­ hatósági a d a t b a n k o k létrehozása k e d v e z ő lehe­ tőséget t e r e m t e n e k a technológiai transzfer elő­ készítésére. IRODALOM A 2.4. FEJEZETHEZ [1] IEEE Journal ofSolld State Circuits.Oct. 1986,Speclallssue on Logic and Memory. [2] lEEEJournalofSolidStateCircuits,April 1986,Special Issue on Technologies for Custom IC's. 13] Tröster, G. et al.: Potentlals of the BICMOS technology for high-performance VLSI, Proc. of the ISCAS'86, May 1986, San Jósé, USA. pp. 113-116. (4] IEEE Journal of Lightwave Technology, Oct. 1986, Special Issue on the Optical Fiber Communication Integrated Optics Conference. [51 IEEE Transactions on Computer-Aided Design, Oct. 1986, Special Issueonthe 1985 International Conference on Com­ puter- Aided Design of Integrated Circuits. [6] Orchard, H. J.: Filter design by iterated analysis, IEEE Trans. on CAS, Nov. 1985, pp. 1089-1096. [7] Proceedingsof the IEEE International Symposiumon Circu­ its and System, May 1986. San Jósé, California, USA. [8] Castello, R., Gray, P. R.: Performance limltation in swltched capacitor filters, IEEE Trans. on CAS, Sept. 1985, pp. 865876. [91 URSI Review of Radio Science, 1984-1986, Slgnals and Systems. [ 10] Proceedings of 14th Internat Conference on Electrical Contacts, Paris, 1988. [11] Chalmers, J.: Powering the comms revolution. Communica­ tions Engineering, Vol. 10. No. 6.1988. July/Aug. pp. 11-21. [12] AT&T Technical Journal, Vol. 66. No. 4. Special Issue on Interconnection Technology.

2.5. T á v k ö z l é s i s z o f t v e r A szoftver a távközlési rendszerek egyre több összetevőjének a m ű k ö d é s é b e n jut meghatározó szerephez. Alkalmazása a vonalkapcsoló köz­ p o n t o k b a n (távbeszélő, távíró) kezdődött. A c s o ­ m a g k a p c s o l á s már kimondottan a k a p c s o l ó k ö z ­ p o n t o k b a n és a c s o m a g m ű k ö d é s ű v é g b e r e n d e ­ z é s e k b e n m ű k ö d ő szoftverre épül. A szoftver j e ­ lentősége meghatározó az új távközlési szolgála­ t o k b a n (telet ex, videotex. üzenetkezelés) és a l a p ­ v e t ő a szolgáltatások integrálásának m e g v a l ó s í ­ t á s á b a n . A szoftver intenzív t á v k ö z l é s i a l k a l m a ­ zása a k ö v e t k e z ő jellemző f o l y a m a t o k a t indította el: - A z új fejlesztésű e g y ü t t m ű k ö d é s i algoritmusok (jelzésrendszerek, p r o t o k o l l o k ) a hálózati ele­

108

m e k intelligenciájára épülnek, a z o k a t intelligens e s z k ö z ö k k e l valósítják m e g . - A szoftver ós a p r o t o k o l l o k r é v é n az előfizetői szolgáltatások (facilities) e g y r e s z é l e s e b b v á ­ l a s z t é k a j ö n létre. - A k o m m u n i k á c i ó s e g y ü t t m ű k ö d é s i szabályok a szoftver realizálásához illeszkednek és általá­ nosan elfogadottan a nyílt hálózatok ö s s z e k a p ­ csolása (OSI) modelljének megfelelően r é t e g e ­ ződnek. Az új n e m - b e s z é d szolgálatok specifi­ kációja az OSI architektúra v a l a m e n n y i szintjére kiterjed. - A tárolt p r o g r a m vezérelt (TPV) e s z k ö z ö k üze­ meltetési r e n d s z e r e a l a p v e t ő e n m e g v á l t o z i k . Az új üzemeltetési rendszer m e g h a t á r o z ó ele­ mei a folyamatos mérések és a centralizáció [1 ]. - A távközlési hálózatok rugalmasabbá, a változó hálózati k ö r ü l m é n y e k h e z ós előfizetői i g é n y e k ­ hez j o b b a n a l k a l m a z k o d ó b b á v á l n a k . A TPV eszközök m ű k ö d é s é b e a v a l ó s idejű b e a v a t k o ­ zás t á v o l r ó l Is m e g v a l ó s í t h a t ó , k e z d e m é n y e z ­ heti a k á r az ü z e m e l t e t ő (pl. hálózatirányítás), a k á r az e l ő f i z e t ő (pl. p a r a m é t e r - e g y e z t e t é s , nyilvános hálózatok k é p z e t t bérelt hálózati t o ­ pológia átrendezése). A t á v v e z é r e l t átrendezési lehetőség természetesen a hálózat üzemeltető­ jének is rendelkezésére áll, a l a p v e t ő e n a háló­ zat életképességének n ö v e l é s e céljából. A TPV k ö z p o n t o k többszörösen kihasználhatók, t ö b b a r c ú a k lesznek a t ö b b hálózati és szolgáltatá­ si paramóterkészlet s z o f t v e r b e n v a l ó leképezése révén: - egy központ t ö b b funkciót is elláthat (előfizetői, belföldi tranzit, nemzetközi kicserélő); - egy központ t ö b b hálózatot (szolgálatot) is szol­ gálhat (telex, gentex, nyilvános távíró, adat); - kapcsolt magánhálózatok l e k é p e z h e t ő k nyilvá­ nos hálózatba (virtuális hálózatok, szoftverben definiált hálózatok). A virtuális hálózat nyilvános t á v k ö z l é s i hálózaton nyújtott szolgáltatás, a m e l y n e k használói a nyilvá­ nos hálózatot saját m a g á n h á l ó z a t u k k é n t k é p e s e k igénybe venni. A virtuális hálózatok képzése a t á v b e s z é l ő hálózati és számítógéphálózati t e c h ­ nológiák integrációjára épülő, szolgáltatás- ós üz­ letpolitikai szempontból sokat ígérő fejlődési ten­ dencia. A távközlési

szoftver

megbízhatósága

[2]

A t á v b e s z é l ő rendszerek szigorú k ö v e t e l m é n y e ­ ket támasztanak a távközlési szoftver megbízha­ t ó s á g á v a l s z e m b e n , e l s ő s o r b a n a terjedelem és m ű k ö d é s i b o n y o l u l t s á g s z e m p o n t j á b ó l a létező szoftverrendszerek közt e l ő k e l ő helyen álló k a p ­ csoló k ö z p o n t i s z o f t v e r e k t e k i n t e t é b e n . A szoft­ v e r t a konvencionális programozási technikák hi­ bátlanra tesztelni ós javítani t ö r e k e d t e k , míg m a a biztonságos s z o f t v e r k é s z í t é s é b e n a hangsúly a hibátlan k ó d előállítására esik. A nagy szoftver­ r e n d s z e r e k fejlesztésének és k a r b a n t a r t á s á n a k e r ő f o r r á s i g é n y e a szoftver é l e t t a r t a m á n a k k o r a i Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

szakaszára (követelmények megfogalmazása, r e n d s z e r t e r v e z é s , fejlesztés) k o n c e n t r á l ó d i k . A szoftver m a g a s é r t é k e ós a megbízhatóságra t ö ­ r e k v é s m e g v á l t o z t a t t a a fejlesztői g o n d o l k o d á s ­ módot: a terjedelem ós a futási idő helyett a j ö v ő á l ­ lóság és a megbízhatóság vált fő céllá. A hatékony fejlesztés elsőrendű feltételévé vált a szoftverfej­ lesztési k ö r n y e z e t k o m p l e x kiépítése, a m i a f e j ­ lesztést t á m o g a t ó (egyre i n k á b b hálózatba szer­ v e z e t t ) s z á m í t ó g é p e k ós a r a j t u k h a s z n á l h a t ó szoftver e s z k ö z ö k rendelkezésre állását Jelenti az alábbi területeken: - programfejlesztés; - a d m i n i s z t r á c i ó ( v á l t o z a t o k nyilvántartása, d o ­ kumentációkezelés, munkaszervezés); - szimulált teszt; - tesztelés v a l ó d i feltótelek között [3]. A szoftver minőségére a fejlesztési m e t o d i k a r é ­ szeként a minőségbiztosítási rendszer felügyel. A s z o f t v e r m e g b í z h a t ó s á g és a k a p c s o l ó k ö z ­ pont a r c h i t e k t ú r á j a k ö l c s ö n h a t á s b a n v a n n a k : a központosított a r c h i t e k t ú r á k (NEDIX- 51OA, DMS100, AXE-10) k ö z p o n t i szoftver hibáinak nagy a hatásmélysége, a hierarchikus elrendezés u g y a n ­ a k k o r e g y s z e r ű b b logikai együttműködést, k ö n y n y e b b e r ő f o r r á s g a z d á l k o d á s t e n g e d m e g . Az e l ­ o s z l o t t a r c h i t e k t ú r á j ú r e n d s z e r e k (5ESS-PRX; SYSTEM 12) esetén a szoftverhibák hatásmélysóge általában kisebb, a z o n b a n a n a g y s z á m ú p r o ­ cesszoron m ű k ö d ő n a g y s z á m ú virtuális g é p igen bonyolult e g y ü t t m ű k ö d é s é b e n b u k k a n elő a biz­ tonsági k o c k á z a t . A szoftverinterfészek s p e c i f i k á ­ lása és az üzenetkezelés a számítógéphálózatok­ hoz t e s z i k hasonlatossá a TPV k ö z p o n t o k belső m ű k ö d é s é t : a virtuális g é p e k lazán csatolt r e n d ­ szert a l k o t n a k , t á v k ö z l é s b e n szokásos m ó d s z e ­ rek a l k a l m a z á s á v a l m ű k ö d n e k együtt egymással.

Hibátlan

szoftver

előállítása

[4]

A korszerű szoftvertechnológia e s z k ö z r e n d s z e r é ­ nek tudatos alkalmazása elérhető közelségbe hozta a hibátlan szoftver előállításának lehetősé­ gét. A hibamegelőzés módszerei: - algoritmus- és adatleíró módszerek a l k a l m a z á ­ sa; - ú j r a f e l h a s z n á l h a t ó m o d u l o k előállítása, illetve igénybe v é t e l e ; - a c é l n a k megfelelő magasszintű n y e l v e k hasz­ nálata; - célszerű p r o g r a m f e l é p í t é s alkalmazása (struk­ túráit programozás); - modellezés ós prototípuskészítés. A n y e l v i r e n d s z e r e k az e s z k ö z k é s z l e t fontos elemei. A CCITT által ajánlott h á r o m n y e l v (SDL, CHILL, MML) közül az SDL a specifikálást, a CHILL p e d i g a h a t é k o n y és h i b a m e n t e s p r o g r a m k é s z í ­ tést szolgálja. Léteznek a modellezésben előnyö­ sen használható, az SDL s p e c i f i k á c i ó t futtatható g é p i k ó d b a f o r d í t ó S D L - p r o c e s s z o r o k (szoftver automaták). Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

A hibaelhárítás módszerei. - tesztelés: a legáltalánosabban használt, d e n e m a l e g e r e d m é n y e s e b b módszer; - a specifikáció helyes értelmezésének a felület­ vizsgálata (helyesség bizonyítása); - a p r o g r a m s t r u k t ú r a és a k ó d felülvizsgálata: jól k é p z e t t , t a p a s z t a l t s z a k e m b e r e k által v é g r e ­ hajtva a l e g h a t é k o n y a b b m ó d s z e r e k e g y i k e . A bonyolult

szoftverek

időállósága

[4]

A nagy ráfordítások miatt a bonyolult szoftverek életciklusának a meghosszabbítása és a k a r b a n ­ tartási k ö l t s é g e k c s ö k k e n t é s e elsőrendű g a z d a ­ sági c é l . A hosszú használati idő alatt Változik a hardverbázis, módosulnak a szolgáltatási k ö v e t e l ­ mények. A hardverhez kötődő szoftverrószek ezért elhatárolódnak a t á v k ö z l é s i és üzemeltetési szolgáltatásokat nyújtó p r o g r a m o k t ó l . A k o r s z e r ű rendszerekben a képletesen középen elhelyez­ k e d ő h a r d v e r r e h a g y m a h é j s z e r ű e n épülő virtuális gép-rétegek nyújtanak egymásnak hardverfüg­ getlen szolgáltatásokat. A legbelső szoftverréteg az o p e r á c i ó s r e n d s z e r , a m e l y n e k f e l a d a t a az aszinkron t e v é k e n y s é g e k (ütemezés, m e g s z a k í ­ tások, üzenetforgalom, stb.) k e z e l é s e [5,6]. A funkcionális b ő v í t h e t ő s é g feltótele a szoftver modularitása. A m o d u l o k jól definiált interfészen keresztül m ű k ö d n e k együtt egymással. Új f u n k c i ó (pl. új jelzésrendszer) b e v e z e t é s e új modul(ok) in­ t e g r á l á s á v a l jár. A s z o f t v e r h o r d o z h a t ó s á g á n a k k ö v e t e l m é n y e új p r o c e s s z o r t í p u s b e v e z e t é s e v a g y a feladatok p r o c e s s z o r o k közti átcsoporto­ sítása miatt merül fel. Emiatt pl. az 5ESS-PRX k ö z ­ pont c s a k n e m teljes s z o f t v e r e a g é p f ü g g e t l e n C n y e l v e n íródott. Az időkritikus (valósidejű), k o n k u r r e n s (egyide­ jűleg létező) f o l y a m a t o k k e z e l é s e virtuális g é p e ­ k e n a fizikai processzorterhelés n ö v e k e d é s é h e z , a m ű k ö d é s i h a t é k o n y s á g c s ö k k e n é s é h e z vezet, ezért növelni kell a processzorok teljesítőképes­ ségét [7]. A centralizált felépítésű r e n d s z e r e k b e n emiatt n a g y o b b teljesítményű k ö z p o n t i p r o c e s z szort (AXE), v a g y t ö b b processzoros elrendezést (EWSD) a l k a l m a z n a k , a p e r s p e k t i v i k u s megoldás azonban az elosztott architektúra b e v e z e t é s e (5ESS-PRX, SYSTEM 12). Szoftvertermelés tartás

eszközei,

szoftverkarban­

A TPV k ö z p o n t o k b a n alkalmazott szoftvertechni­ k a e d d i g is a s z o f t v e r t u d o m á n y e r e d m é n y e i n e k gyors á t v é t e l é r e épült. A k ö z e l j ö v ő b e n a t á v k ö z ­ lési a l k a l m a z á s o k b a n az alábbi t e r ü l e t e k e n v á r ­ ható jelentős új e r e d m é n y e k születése [8]: - A szoftvertermelés e s z k ö z e i n e k a fejlesztése a p r o g r a m o z ó i h a t é k o n y s á g növelése és a m i n ő ­ ség j a v í t á s a céljából. Mindkét s z e m p o n t b ó l k i ­ e m e l e n d ő jelentőségű a moduláris és struktúráit

109

p r o g r a m o z á s t t á m o g a t ó eljárásorientált n y e l ­ v e k (Ada, Modula-2) alkalmazása. - Elvont belső szoftverinterfészek használata f e l ­ használóközeli e m b e r - g é p kapcsolat lehetővé tétele céljából. - Számítógóphálózatok fejlesztési módszereinek a kutatása és a szabványosítás. A számítógép­ hálózati technológia m e g h a t á r o z ó v á válik v a l a ­ mennyi távközlési szolgálatban. - A z üzemeltetés n ö v e k v ő tudásigényének a k i ­ elégítése szakértői rendszerek kidolgozása út­ ján. Az ü z e m e l t e t é s n é l új f e l a d a t k é n t j e l e n i k m e g a s z o f t v e r k a r b a n t a r t á s . A z ü z e m e l t e t ő n e k fel kell készülnie a specifikálás, tesztelés, validálás, m ó ­ dosítás s z o f t v e r v o n a t k o z á s ú új m ó d s z e r e i n e k a bevezetésére. A szoftverbe beépített tudás­ mennyiség a k o r á b b i a k n á l f ü g g ő b b é teszi az üze­ meltetőt a fejlesztőtől, emiatt a két fél között újsze­ rű, hosszútávú e g y ü t t m ű k ö d é s r e v a n szükség [9]. Magyarországon is f o l y a m a t b a n v a n a t á v b e ­ szélő s z o f t v e r k a r b a n t a r t ó k ö z p o n t o k létrehozása. A legsürgősebb feladat a kellő számú TPV szoft­ v e r s z a k é r t ő k i k é p z é s e a fejlesztési ós üzemelte­ tési f e l a d a t o k elvégzéséhez. A hazai oktatásnak f e l k e l l k é s z ü l n i e b o n y o l u l t TPV s z o f t v e r e k k e l kapcsolatos kutatási ós üzemeltetési feladatok e l ­ látására alkalmas s z a k e m b e r e k folyamatos k é p ­ zésére. A k o r s z e r ű TPV szoftverek adaptálásához Is e l e n g e d h e t e t l e n a s z u p e r b o n y o l u l t , s o k p r o ­ c e s s z o r o s r e n d s z e r e k b e n futó s z o f t v e r e k haté­ k o n y fejlesztési k ö r n y e z e t é n e k kidolgozása. IRODALOM A 2.5. FEJEZETHEZ Í1) Kelser, B. E., Strange, E.: Digital telephony andnetwork integ­ rálton, Van Nostrand Reinhold, 1985. [2] SYSTEM -12 különszám: Elektrisches Nachrichten-Wesen, 23/1981. j3] Bourgonjon,R. H.: 5ESS-PRXsoftware. Philips Telecommunicaíion Review, 3/1984, pp. 170-182. [4| Szoftver különszám: Elektrisches Nachrichtenwesen 4/1983. [51 HIIIs, M. T„ Kano, S.: Programming electronic switching sysíems. Péter Peregrinus Ltd., 1976. [6] Kőczy T. László: Tárolt programvezérlésű telefonközpontok operációs rendszere. Híradástechnika 9/1985. pp. 394-405. 17] Harvey M. Deital: An introduction to operating systems. Addison - Wesley, 1984. [8] Steimer, K.: Ziele und Tendenzen in der Softwaretechnik. Femmelde - Praxis 3-4/1987, pp. 157-160. [9] Katzeff, K.: Introduction of new telecommunication services and technologies, TELE 1982. No. 2. pp. 1-7.

3. Műsor- és a d a t s z ó r á s E fejezet a földi és műholdas műsorszóró és a k á ­ beles m ű s o r s z é t o s z t ó r e n d s z e r e k fejlődését t e ­ kinti át. A digitális m e g o l d á s o k b e r o b b a n t a k e t e ­ rületre Is, a m ű s o r s z ó r ó hálózat m á s o d l a g o s k i ­ h a s z n á l á s a is e l ő t é r b e k e r ü l t . A k á b e l t e l e v í z i ó (KTV) rendszerek az igényelt információt (beszéd, s z ö v e g , k é p , adat) b á r m i k o r h o z z á f é r h e t ő v é t e ­ szik, ami távlatilag módot a d az egyéni és t ö m e g ­ k o m m u n i k á c i ó s szolgáltatások integrációjára.

110

3.1. Földi h a n g m ű s o r s z ó r ó r e n d s z e r e k Az elmúlt é v e k során a hangműsorszórás techni­ kai fejlődése mind a hagyományos területeken (AM és FM), m i n d új modulációs rendszerek a l k a l ­ m a z á s a t e r é n (PCM) j ó l n y o m o n k ö v e t h e t ő . A csúcstechnológia egyes termékei, elsősorban m i k r o e l e k t r o n i k a i á r a m k ö r ö k olcsó ós n a g y s z á ­ m ú előállításával sok olyan lehetőséget hoztak p i ­ acközeibe, amelyek k o r á b b a n v a g y egyáltalán nem, v a g y csak professzionális b e r e n d e z é s e k b e n kaphattak helyet. A z AM műsorszórás z a v a r o k r a való fokozott é r z é k e n y s é g é v e l már kezdett háttérbe szorulni a minden s z e m p o n t b ó l j o b b p a r a m é t e r e k e t kínáló FM m ű s o r s z o l g á l t a t á s m e l l e t t , a m i k o r a 8 0 - a s é v e k e l e j é n m e g j e l e n t az A M s z t e r e ó e l j á r á s o k egész sora (AM-PM, AM-QAM, A M - ISB, stb.) [1 ]. Az AM sztereó eljárások m i n d e g y i k e természetesen összeférő rendszert k é p v i s e l a m e g l é v ő v e v ő k ­ k e l , s á v k i o s z t á s s a l , d e s z e m b e n az FM s z t e r e ó t ö b b u t a s terjedési p r o b l é m á i v a l , az AM sztereó műsorszórás gyakorlatilag mentes e p r o b l é m á k ­ tól, így különösen a u t ó k b a n v a l ó j ó sztereó vétel szempontjából az AM sztereó igen jó versenytárs­ nak bizonyul (pl. az USA-ban) a széles k ö r b e n e l ­ terjedt FM sztereó mellett. Ez m é g annak ellenére is így v a n , hogy az egymással versengő AM szte­ reó rendszerek közül n e m jelöltek ki egyet s e m USA nemzeti s z a b v á n y k é n t , h a n e m rábízták a p i ­ acra a feladatot. Ez v é g ü l is oda vezetett, hogy az !C gyártók t ö b b rendszerre alkalmas, automatikus á t k a p c s o l á s ú á r a m k ö r i m e g o l d á s o k a t dolgoztak ki az AM sztereó vételére. Az AM műsorszórás területén az ECSS (exalted carrier selectable sideban) n é v e n terjedőben l é v ő eljárás [2] l e h e t ő v é teszi, hogy e g y s z e r ű e s z k ö ­ z ö k k e l a r á d i ó hallgatója v á l a s z t h a s s o n : az AM műsornak a felső, v a g y az alsó oldalsávját k í v á n ­ j a - e csak venni ós hallgatni. így szomszédos f r e k ­ venciájú zavar esetén az átellenes oldalsáv vétele jó megoldást kínál, és különösen rövidhullámon az egyoldalsávos vétei teljesen mentesít a szelektív f a d i n g n e m l i n e á r i s t o r z í t á s a i t ó l . Az ECSS v é t e l i rendszert az integrált á r a m k ö r i technika fokozott kihasználása tette lehetővé és m a már a f r e k v e n ciaszintézeres r á d i ó v e v ő k b e n e g y r e j o b b a n ter­ jed. A z FM műsorszórás egyik legkiemelkedőbb e s e m é n y e e b b e n az é v t i z e d b e n az FMX-nek n e ­ v e z e t t kiterjesztett v é t e l i k ö r z e t e t biztosító k o r ­ szerűsített modulációs eljárás [3] kipróbálása és b e v e z e t é s e volt az Egyesült Á l l a m o k b a n . Az FMX modulációs eljárás a sztereo információra merőle­ ges fázisban — k v a d r a t u r a amplitúdó moduláció­ v a l — járulékos moduláló jelet visz át és az erre előkészített v e v ő k ezt f e l h a s z n á l v a lényegesen k i s e b b zajszinten adják a bal ós a j o b b csatorna jelét. Gyakorlati kipróbálása bebizonyította, hogy az FMX eljárással sugárzó URH a d ó k vételkörzete sztereó műsorsugárzás esetén s e m szűkül be FMX rendszerű v e v ő k ö n , míg a h a g y o m á n y o s v e v ő k r e

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

az új eljárás nincs kihatással. A rendszer elterjedé­ se - m i v e l alig igényel beruházást igen valószínű. A z FMX műsorszórással nyújtott szolgáltatások k ö r e is bővült e b b e n az é v t i z e d b e n . A már kísérleti s t á d i u m o n túljutott személyi hívórendszer [4] e g y r e t ö b b országban v á l i k rendszeres szolgálta­ tássá. A m o n o v a g y sztereó műsort képviselő m o ­ duláló jel f r e k v e n c i a s á v j a felett elhelyezett s e g é d v i v ő modulációjával lehet a keresett személy digi­ tális h í v ó k ó d j á t t o v á b b í t a n i . Ez a k ó d a n n a k és csakis a n n a k a v e v ő n e k a kimenetét aktivizálja, a m e l y n e k a s z á m a m e g e g y e z i k a küldött h í v ó ­ k ó d d a l . Igy személyre szóló telefonüzeneteket le­ het t o v á b b í t a n i (pl.: az ilető j e l e n t k e z z é k t e l e f o ­ non). E téren k o m o l y hazai kísérletek is folynak, az e r e d m é n y e k a rendszer életképességét, alkal­ m a z h a t ó s á g á t i g a z o l t á k . (A s z e m é l y h í v ó r e n d ­ szerekről I. m é g 6.2. lefejezetet.) Hasonló a helyzet az u g y a n c s a k FM műsorszóró hálózatot igénylő közlekedési információs szol­ gáltatással [4] k a p c s o l a t b a n is. Bár itt is t ö b b k ü ­ lönböző rendszer kipróbálása törtónt m e g , úgy t ű ­ nik — legalábbis Európában —, hogy a nyugatné­ met ARI rendszert fogja a legtöbb ország b e v e z e t ­ ni. A z ilyen k ö z l e k e d é s i i n f o r m á c i ó t szolgáltató a d ó a sztereó p i l o t v i v ő t ö b b s z ö r ö s é r e beállított s e g ó d v i v ő v e l jelzi a d e k ó d e r e s v e v ő k n e k , hogy az ARI rendszerben dolgozik. A közleményt m e g ­ előzően ezen a s e g é d v i v ő n alkalmas moduláció­ v a l aktivizálják (bekapcsolják, felhangosítják) az FM vevőrészt. Maguk a k ö z l e k e d é s i k ö z l e m é n y e k a műsor m e g s z a k í t á s á v a l kerülnek átvitelre, a j e l ­ zés c s a k azt a célt szolgálja, hogy az autóvezető a k k o r is hallja a k ö r z e t e k r e szóló üzeneteket, ha történetesen n e m is hallgatja a műsort, v a g y mást (pl. k a z e t t á s magnót) hallgatott. A k ö z l e m é n y e k v é g e z t é v e l az eredeti vételi állapot helyreáll a se­ g é d v i v ő modulációjával leküldött jelzés alapján. E rendszerrel is folytak hazai kísérletek (KIRA-Közlekedési info adó) az URH s á v b a n jó e r e d m é n y e k ­ kel. A n n a k ellenére, hogy a m e g l é v ő m ű s o r v e v ő k ­ kel n e m összeférhető rendszert k é p v i s e l a pulzus kód-modulációs eljárás [4], az évtized egyik ér­ d e k e s kísérlete zajlott le e g y e b e k között Angliá­ b a n PCM kódolást ós fázismodulációt a l k a l m a z ó h a n g á t v i t e l i e l j á r á s o k k a l . N ó g y f á z i s u PSK jellel 250, illetve 500 kHz sávszélességgel 12 független hangcsatornát sugároztak kísérleti célból az e c é l ­ ra kialakított v e v ő k részére, 47 MHz-es v i v ő v e l . Általában k e d v e z ő g y a k o r l a t i tapasztalatok szü­ lettek, a megoldandó p r o b l é m á k közül egyedül a reflexiós (többutas) terjedés o k o z t a bittóvesztést kell kiemelni. Ez alkalmasan megválasztott hibaja­ v í t ó k ó d o k a l k a l m a z á s á v a l — a CD h a n g l e m e z ­ t e c h n i k á v a l felhasználtakhoz hasonlóan — m e g ­ oldható. A m i pedig a kompatibilitási kérdést illeti, a CD hanglemezek rohamos terjedése e l ő b b - u t ó b b ki f o g j a k é n y s z e r í t e n i a m ű s o r s z ó r ó r e n d s z e r e k felzárkózását m é g azon az áron is, ha az n e m lesz összeférő a m e g l é v ő FM mono v a g y sztereó r e n d ­ szerekkel.

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

3 . 2 . Földi k é p m ű s o r s z ó r ó r e n d s z e r e k A televízió műsorszórás területén számos ú j d o n ­ ságnak, új szolgáltatás b e v e z e t é s é n e k lehettünk tanúi. A kéthangú, illetve sztereo hangú tv [5] szinte e g y i d ő b e n valósult m e g Európában, A m e r i ­ k á b a n ós J a p á n b a n : sajnos egymástól eltérő r e n d ­ s z e r t e c h n i k á v a l . A z e u r ó p a i rendszer k é t k ü l ö n h a n g v i v ő egyidejű használatán alapszik, az a m e ­ rikai eljárás a p i l o t v i v ő s s z t e r e ó h o z hasonló, d e annál j ó v a l fejlettebb m ó d o n oldja m e g a feladatot, m í g a j a p á n m ó d s z e r e g y k e s k e n y s á v ú FM-FM modulációt használ. Szolgáltatásukat t e k i n t v e az a m e r i k a i sztereokéthangos t v nyújtja a legtöbbet: a fő hangcsatorna sztereó (!) ü z e m e mellett, azzal e g y i d ő b e n a második hangcsatorna (SAP) függet­ len (pl. másnyelvű) hangműsort t u d vinni és e z e ­ k e n felül l e h e t ő s é g v a n m é g e g y szolgálati (3,4 kHz-es) hangcsatornára is, amely különösen hely­ színi k ö z v e t í t é s e k n é l a d e g y s z e r ű l e h e t ő s é g e t belső k ö z l e m é n y e k , sőt esetenként a d a t o k , t á v ­ k a p c s o l ó j e l e k átvitelére. A teletext (képújság) szolgáltatás [6] az elmúlt é v t i z e d e g y i k l e g l á t v á n y o s a b b újdonságának b i ­ zonyult. A televízió jellel együtt, d e a n n a k z a v a r á ­ sa nélkül a teletext d e k ó d e r e k s z á m á r a olyan k ó ­ dolt i n f o r m á c i ó t s z o l g á l t a t , a m e l y b ő l a z o k e g y elektronikusan szerkesztett magazin bármelyik oldalát k i tudják írni a k é p e r n y ő r e . A magazin oldal a k á r a műsortól függetlenül, a k á r a m ű s o r k é p b e beleültetve olvasható. A teletext frissességével s e m m i l y e n nyomtatott, h a g y o m á n y o s lap nem versenyezhet ós m i v e l a magazin lapjaihoz való hozzáférés teljesen kötetlen, b á r m e l y i k hír b á r m i ­ kor előhívható. A teletext rendszereket a lehetsé­ ges k a r a k t e r k é s z l e t e k bővítése, változtathatósá­ ga i r á n y á b a n fejlesztik t o v á b b . Hazai viszonylat­ ban most v a n f o l y a m a t b a n e g y olyan m a g a s a b b szintű szolgáltatás b e v e z e t é s e , amely m e g t a r t v a az e d d i g használt s v é d a b c - v e l v a l ó összférősóget, a teljes é r t é k ű m a g y a r a b c használatát fogja b i z t o s í t a n i az új d e k ó d e r r e l f e l s z e r e l t t v v e v ő k számára. Magát a teletext adatszórási eljárást fel lehet pl. s z á m í t ó g é p p r o g r a m o k széles k ö r ű t e r í t é s é r e is használni. Ha megfelelő illesztést biztosítunk a t e ­ letext d e k ó d e r kimenete és az otthoni kis számító­ g é p között, a k k o r ez a teleszoftver-nek nevezett eljárás [6] m ó d o t nyújt arra, hogy egyszerre igen sok otthoni számítógéptulajdonos számára a p r o g r a m h o z z á f é r h e t ő v é v á l j é k . Ráadásul mindez nincs időhöz k ö t v e : a m í g a t v adó sugároz, addig a teleszoftver leküldóse is folyamatos. Világszerte nagy v á r a k o z á s s a l néznek a főleg j a p á n o k által szorgalmazott (High definiton t e l e v i sion) r e n d s z e r [7] s z a b v á n y o s í t á s i p r o b l é m á j a felé. A nagyfelbontású, nagylátószögű szines tv rendszerek már elég fejlettek ahhoz, hogy n e m ­ zetközi megállapodással rögzítsék a rendszer f ő b b műszaki jellemzőit, a m i v e l lehetséges lenne a k ü l ö n b ö z ő h e l y e k e n felvett és rögzített HDTV m ű ­ sorok cseréje. A HDTV eljárás minősége elérte a 7 0 m m - e s mozifilm (Cinamescope) minőségét. A 111

HDTV k a m e r á k k a l felvett, mágnesszalagra rögzí­ tés ó s v á g á s után mozifilmre átmásolt filmek m i n ő ­ sége e g y e n é r t é k ű a tisztán filmes eljárással készí­ tett f i l m e k é v e l , így a HDTV rendszereknek — leg­ alábbis e g y e l ő r e — n e m közvetlenül a műsorszó­ r á s b a n , h a n e m a j á t é k f i l m e k k é s z í t é s é n é i lesz nagy jelentősége. Az EUREKA-95 t e r v célul tűzte ki, h o g y 1992-ig Európában megteremti a HD-MAC eljárásnak nevezett összeférő HDTV rendszer b e ­ v e z e t h e t ő s é g é n e k a feltételeit. A 80-as é v e k v é g e felé a televízió jel f é l k é p k i o l ­ tási idejének (VBI) m é g egy t o v á b b i felhasználási m ó d j a is k e z d elterjedni. Teljes k é p e n k é n t e g y ­ szer, a 16. t v s o r b a n a t v műsorszolgáltató stúdió s p e c i á l i s , un. VPS ( V i d e ó p r o g r a m m i n g system) kódot [8] k ü l d f o l y a m a t o s a n a t v v e v ő k , p o n t o ­ s a b b a n a k é p m a g n ó k ilyencélú d e k ó d e r e i s z á m á ­ ra. E 4 0 m s - o n k ó n t megismételt, illetve felfrissített k ó d alapján a k é p m a g n ó külső beavatkozástól mentesen el tudja dönteni, hogy e g y felvételre előre b e p r o g r a m o z o t t műsor n e m k ó s i k - e (vagy si­ et-e) a tervezett kezdési időponthoz képest, illet­ v e , hogy n e m kellett-e vetítés k ö z b e n valamilyen o k b ó l (pl. f i l m s z a k a d á s ) szünetet tartani. A VPS k ó d mind a kérdéses p r o g r a m kezdetét, mid a v é ­ gét, illetve esetleges m e g s z a k í t á s á t jelzi a k é p ­ m a g n ó n a k , a m e l y így pontosan indul, tart szüne­ tet, ha kell, ós pontosan áll m e g a műsor v é g é n é l . A k ó d használata már t ö b b e u r ó p a i o r s z á g b a n e l ­ k e z d ő d ö t t és a k ó d o t m e g f e j t ő IC-k is k a p h a t ó k monolit kivitelben. U g y a n c s a k a f ó l k é p - k i o l t á s i idő alatt f o g elhe­ lyezkedni az a PCM k ó d - c s o p o r t [4], amely az elő­ rehaladott n e m z e t k ö z i m e g e g y e z é s (EBU) szerint azonosító jelet küld a t v v e v ő k részére. Ez tartal­ m a z z a m i n d a v i d e ó jel forrását (melyik ország, melyik stúdió), v a l a m i n t a műsor jellemzőit (hírek, színdarab, g y e r m e k m ű s o r , stb.). Ezeket a néző — t á v v e z é r l ő j é n e k segítségével — b á r m i k o r kiírhat­ ja a k é p e r n y ő r e . A műsor/stúdió azonosítás külö­ nösen a KTV r e n d s z e r e k b e n , III. olyan e s e t e k b e n fontos, ahol a felajánlott műsor/adó választék m e g h a l a d j a a 1 0 - 2 0 csatornát, m e r t é r t e l m e s e n e z e k e t m á s k é p p e n n e m lehet felismerni.

3 . 3 . K ö z v e t l e n műholdas műsorszórás A DBS (Direct broadcasting satellite) b e t ű k k e l r ö ­ vidített k ö z v e t l e n műholdas műsorszórás — leg­ alább is Európában — n e m a földi t v műsorszórás szokásos NTSC, PAL v a g y SECAM kódolási eljárá­ sát f o g j a használni, h a n e m az e r r e a c é l r a k i f e j ­ lesztett MAC (Multiplexed analogue components) c s a l á d v a l a m e l y i k tagját. A földi kódolási eljárá­ sok ugyanis rosszabb jel/zaj szintet e r e d m é n y e z ­ t e k a műhold FM csatornáján, l é v é n hogy a z o k a t AM sugárzással v a l ó t o v á b b í t á s r a fejlesztették ki. Minden FDM rendszerű Jel ugyanis egy f r e k v e n c i a ­ modulált csatornán á t v i v e n ö v e k v ő zajszinttel v a n t e r h e l v e , így a színes t v s z í n s e g ó d v i v ő j e (NTSC, PAL v a g y SECAM) lényegesen rosszabb jel/zaj-jal jut át a csatornán, mint a világosságjel energiában 112

g a z d a g k i s f r e k v e n c i á s összetevői. A f r e k v e n c i a ­ moduláció céljára s o k k a l j o b b a TDM alapsávi jel, m i v e l a n n a k z a j t e r h e l é s e e r e d e n d ő e n n e m lesz f r e k v e n c i a f ü g g ő . A MAC rendszerek k ö z ö s j e l l e m ­ zője, h o g y i d ő b e n k o m p r i m á l v a é s időosztásos rendszerben hordozzák m i n d a világosság, mind a színinformációt, sőt a k ó p m ű s o r t k í s é r ő hangcsa­ tornákat is, így azok különösen a l k a l m a s a k a DBS f r e k v e n c i a m o d u l á l t csatornáján történő átvitelre. A rendszerek tervezői figyelembe vették a WARC'77 genfi e g y e z m é n y (World Administrative Radio Conference) előírásait a c s a t o r n a - sávszé­ lességre, t o v á b b á a c s a t o r n a k a p a c i t á s optimális kihasználását és az esetleges földi k á b e l e s szét­ osztó r e n d s z e r k o r l á t a i t . Ezek a l a p j á n született m e g a C - M A C / p a c k e t , a D - M A C / p a c k e t ós a D2MAC/packet kódolási eljárás család, amelyből a k ü l ö n b ö z ő s z e m p o n t o k alapján lehet a célnak legmegfelelőbbet kiválasztani. C-MAC/packet Ez a változat optimálisan használja k i a rendelke­ z é s r e álló 27 MHz c s a t o r n a - s á v s z é l e s s é g e t , a e u g y a n e k k o r ennek a v e v ő k o n s t r u k c i ó j a a legbo­ nyolultabb és így a l e g d r á g á b b is. A v i d e o j e l e t elő­ z ő l e g ö s s z e t e v ő i r e b o n t v a mintavételezési eljá­ rásnak v e t i k alá 13,5 MHz/6,75 MHz f r e k v e n c i á k ­ k a l . Ezután a v i l á g o s s á g j e i e t 3:2, m í g a s z í n k ü ­ lönbségi jeleket 3:1 a r á n y b a n időben k o m p r i m á l ­ ják. Igy a komprimált minták egyaránt 20,25 MHz frekvenciával követik egymási. A hangcsatorna jeleit 751 bitből álló c s o m a g o k ba (packet) gyűjtik és a mintavételi frekvenciától (32 kHz v a g y 16 kHz), a lineáris v a g y kompandált kódolástól, illetve az 1. v a g y 2. szintű h i b a v é d e ­ lemtől f ü g g ő e n lehetséges 8 nagyhanghűsógű m o no, 4 nagyhanghűsógű sztereo, d e a k á r 16 k ö z e ­ pes minőségű mono jel egyidejű t o v á b b í t á s á r a is. Érdekessége a C-MAC/packet eljárásnak, hogy n e m c s a k a különböző jelösszetevők váltják egy­ mást az idő f ü g g v é n y é b e n , h a n e m a használt m o ­ d u l á c i ó is. A v i d e ó jelet ugyanis 12 GHz-es v i v ő f r e k v e n c i a m o d u l á c i ó j á v a l továbbítják, míg a cso­ m a g o k b a rendezett hangcsatornák egy speciális 2-4 PSK rendszerben modulálják a v i v ő t . A v é g ­ e r e d m é n y az, hogy a n n a k ellenére, hogy időben v á l t a k o z v a 3 különböző jelet (hang-csomag, szín­ különbségi jel, világosság jel) visz át a rendszer, az ó r a j e l f r e k v e n c i a v é g i g 20,25 MHz m a r a d é s a z adott k ö r ü l m é n y e k között ez a változat adja a DBS csatorna maximális kihasználását. A komprimált alapsávi videojel sávszélessége k b . 8,4 MHz mind a világosság, mind a színkülönbségi jelek esetén, míg a digitálisan kódolt, bináris hang-csomagjelek 1 1 . . . 12 MHz sávszélességű csatornát igényelnek. D-MAC/packet Az e g y e t l e n eltérés a C - M A C / p a c k e t - h e z képest a h a n g c s a t o r n á k m o d u l á c i ó j á b a n v a n . Szemben a

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

C-MAC/packet a hangcsomagokat frekvenciamo­ dulációval viszi át (ugyanúgy, mint a videojelet), azonban a moduláló jel nem bináris, hanem duobináris kódolású. E z utóbbi három szintű digitális Jel, aminek következtében a jel sávszélessége kb 30 % - a l kisebbre (kb. 8,4 MHz-re) vehető, mint a m e k ­ kora sávszélességre (kb. 12 MHz) a bináris jelnek szüksége volt. D2-MAC/packet E z a MAC család legkisebb" tagja: a hangcsator­ nák d a r a b s z á m á n a k f e l é r e c s ö k k e n t é s é v e l a packet-jel órafrekvenciáját Is felezni lehetett, így az 10,125 MHz lett. Megtartva a D változat doubináris kódformáját, a z a l a p s á v i h a n g c s o m a g j e l már 4,2 MHz sávszélességű csatornán Is átvihető gyakorlatilag bittévesztés nélkül, míg a kompri­ mált videó jel összetevők természetesen tovább­ ra is igénylik a z eredeti 8,4 MHz sávszélességű csatornát [9]. Az Európai Műsorszóró Unió (EBU) határozot­ tan a C-MAC/packet verziót ajánlja a DBS, tehát a műholdról a földre való átvitelre, bár erre termé­ szetesen használható akár a D, akár a D2 változat is. A W A R C ' 7 7 által megszabott és valamennyi tagország által jóváhagyott 27 MHz csatorna sáv­ szélességet ugyanis c s a k a C változat használja ki optimálisan, a D verzió - bár ugyanazt az informá­ cióközlési sebességet biztosítja, mint a C bitté­ vesztési valószínűsége nagyobb C-nél, mivel a doubináris kód kisebb sávszélességet, de egyben jobb jel/zaj-t Igényel a binárishoz képest. A z EBU ajánlás a D-MAC/packet rendszert a mű­ holdról érkező tv jelek földi szétosztására tartja célszerűnek, mivel információveszteség nélkül tartalmazza mindazt, ami a műholdról C - M A C / p a c ­ ket formában megérkezett, de ugyanakkor egy­ ségesen 8,4 MHz sávszélességű csatornán átvihe­ tő. A jobb jel/zaj egy földi átviteli úton jobban bizto­ sítható, mint a műhold-Föld viszonylatban. Végül áz EBU ajánlás szerint a D2-MAC/packet eljárás célja olyan földi szétosztórendszeren való továbbítás, a m e l y sávszélességben nem tudja biztosítani a 8,4 MHz-et sem, ami a D-MAC/packethez kellene. Ha ugyanis a D változatot egy 8,4 MHz-nél kisebb sávszélességű csatornába kény­ szerítjük, akkor a doubináris hangjelek bittévesz­ tési valószínűsége hirtelen megnő és a rendszer nem használható. E z z e l s z e m b e n a D2 változat sávszólességót akár 4,2 MHz értékűre is le lehet csökkenteni, a doubináris jel még akkor is hibátlan dekódolást biztosít. Természetesen a MAC rend­ szerű videó jelcsoport ilyen drasztikus sávkorláto­ zást már c s a k a vízszintes felbontás jelentős rom­ lása árán visel el. A D2 előnye, hogy legfeljebb a képminőség csökken, de a digitális hangcsator­ nák sértetlenek maradnak. érdekes megjegyezni, hogy a fentlekkel ellen­ tétben több európai ország (NSZK, Franciaország) bejelentette, hogy a műholdról s e m C , s e m D, h a ­ nem közvetlenül D2változatban fognak sugározni Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

tv műsorokat, hogy ne kelljen a földi vevőknél át­ alakítani, átkódolni C-ről D-re, majd D2-re. Ugyan­ ekkor v a n n a k országok amelyek C - b e n (Skandi­ návia), illetve D-ben (Anglia) kívánják a DBS szol­ gáltatást bevezetni.

3.4. Kábeltelevízió A szakirodalomban K T V (CATV) betűszóval rövi­ dített kábeltelevízió [10] hatalmas fejlődést mutat a z elmúlt évtizedben. A kezdetben csupán néhány tv műsort szétosztó kis, majd nagyközösségi v e ­ vőantenna rendszerekből a K T V napjainkban egy teljes, kétirányú szélessávú információátviteli rendszerré bővült, amelynek m a már nem a z a z egyetlen feladata, hogy tv műsorokat osszon szét a kábel-előfizetők között. Több nyugat-európai ós amerikai országban terjed a z ún. elektronikus ' k á ­ belhírlap", amely dedikált csatornán szöveges­ képes folyóiratot (dekóder nélkül, nagyfelbontású képújság) közvetít periodikusan ismételve a lapo­ kat. A tengeren túlon, ahol eddig gyakorlatilag c s a k hirdetésekből élő tv műsorok léteznek, a K T V e g y r e I n k á b b meghonosítja a "fizető tv"-t (pay-TV). A K T V visszcsatornáján a z információáramlás egyre növekszik. E z e k kezdetben felügyeleti és ri­ asztó szolgáltatásokból álltak csupán. Ma már a felhasználási kör jelentősen bővült: a lakásokból történő árurendelések, helyfoglalások, Jegymegvótelek (cabletext) mellett fokozódik a K T V rend­ szer felhasználása videó- konferenciák tartására és nagysebességű adatátviteli igények kiszolgá­ lására. Hosszú távon e z e k jelentősége és h a s z ­ nossága valószínűleg m e g fogja haladni a prog­ ramszótosztási szolgáltatást. Hosszú távon a megoldást a szólessávú integ­ rált szolgáltatású digitális hálózat (ISDN) fogja nyúj­ tani valószínűleg optikai hullámvezetők felhasz­ nálásával. A szélessávú ISDN a tervek szerint al­ kalmas lesz minden információ szétosztó, hozzá­ férő, archiváló feladat ellátására egyetlen hívó­ szám alapján és egyetlen közős csatlakozó aljzat segítségével. Olyan jövőbeli szolgáltatások, mint pl. a nagyfelbontású televízió (HDTV) is beépíthe­ tők lesznek különösebb nehézségek nélkül és fő­ leg anélkül, hogy meg kellene zavarni a már kiala­ kult előfizetői vonal-hálózatot. A hazai KTV kiépítése még c s a k a kezdeti fokon áll. Várható, hogy a z iparilag fejlettebb országok­ hoz hasonlóan nálunk is egyre népszerűbbé válik majd. Ennek különlegesen nagy lökést fog adni a műholdas (kommunikációs ós DBS) műsorszó­ rás terjedése, mivel a kezdeti Időszakban g a z d a ­ ságos vétel c s a k a K T V r e n d s z e r e k e n keresztül látszik reálisnak. Következtetések,

hazai

tennivalók

Az E C S S AM vételi eljárás frekvenciaszintézeres AM rádióvevők esetén jön számításba. A hazai rá113

d i ó v e v ő fejlesztés és gyártás is alkalmazni fogja ezt a hangolási módszert, így — különösen e x p o r t szempontjából — az ECSS eljárás fokozott f i g y e l ­ met érdemel. A Magyar Rádió és a Posta érdekelt a b b a n , hogy az FM sztereo a d á s o k v é t e l k ö r z e t é n e k b e s z ű k ü ­ lése ellen lépéseket t e g y e n és bevezesse az FMX kódolási eljárást. Ehhez természetesen hozzátar­ tozik, hogy a sztereo v e v ő k fel legyenek k é s z í t v e FMX rendszerű jel vételére, itt tehát mind az adás, mind a v é t e l területén előrelépésre v a n szükség. Célszerű figyelemmel kísérni, hogy Európában mely műsorszóró társaságok v e z e t i k b e az FMXet, v a g y ami ennél m é g fontosabb: lesz-e célinteg­ rált á r a m k ö r az FMX jel vételére? A m i a személyi hívórendszert és a közlekedési információs renszert illeti, itt a hazai m u n k a már túl v a n a kísérleti a d á s o k stádiumán, célszerű a m e g ­ kezdett úton t o v á b b haladni és a szolgáltatásokat b e v e z e t n i . Ugyanez a m e g j e g y z é s v o n a t k o z i k a sztereo/kéthangú tv problémájára: miután a szomszédos Ausztria a k é t h a n g v i v ő s NSZK eljá­ rás b e v e z e t s e mellett döntött, a hazai megoldást ez erősen befolyásolja. Megoldandó m é g itt az 5,5 MHz és a 6.5 MHz h a n g - k é p t á v o l s á g o k különbsé­ géből származó probléma. A l e g k e d v e z ő b b helyzet a teletext terén v a n ha­ z á n k b a n . A szocialista o r s z á g o k a t messze m e g ­ előzve, m é g az iparilag fejlett országokhoz képest is kellő időben indult a m a g y a r képújság szolgálta­ tás. Egy m a g a s a b b szintű szolgáltatás b e v e z e t é s e most v a n f o l y a m a t b a n , amely lehetőséget biztosít arra is, hogy k o m p a t i b i l i s e n m e g o l d ó d j é k a m a ­ gyar é k e z e t e s b e t ű k problémája. A második g e ­ n e r á c i ó s d e k ó d e r e k k e l — az a d a t r e n d s z e r t o ­ v á b b f e j l e s z t é s e során — e g y s z e r ű e n és f ő l e g a régi d e k ó d e r e k k e l összeférő m ó d o n rendezhető a kórdós és n e m keli a régi d e k ó d e r e k b e n k a r a k t e r ­ generátort cserélni. A hazai otthoni s z á m í t ó g é p e k terjedése indo kolja a teleszoftver szolgáltatás hazai b e v e z e t é ­ sét. A már említett 2. generációs teletext d e k ó d e r konstrukciója alkalmas a teleszoftverhez is. A HDTV m é g olyan kezdeti stádiumban v a n ós hiányzik a n e m z e t k ö z i szabvány, hogy elegendő­ n e k látszik a fejlődés figyelemmel kísérése. Az interaktív KTV terén már v a n n a k hazai m e g ­ valósítási példák, itt a cél a rendszerek bővítése újabb szolgáltatásokkal, a legmegfelelőbb konfi­ gurációk kialakítása. IRODALOM A 3. FEJEZETHEZ 111 Tanaka et al: Single Chip Multisystem AM Stereo Decoder IC, IEEE Trans. on Consumer Electronics. Vol. Ce-32, No. 3. Aug. 1986.pp. 482-496. [2| World RadioandTelevision Handbook. 1 985. pp. 576-580. [3) Feldmann: FMX: Long DistanceStereo. Clean as Mono. Audio. May 1986. pp. 60-64. [4] A fogyasztói elektronika digitalizálása. OMFB-OMIKK. 1985. pp. 28-35. j5] Yonge-Fistier: Stereo sound for television Conclusion. Tele­ vision, Aug 1986.pp. 188-194. [6] Nidetzky, P, et al.: A teletext round-up. EBU Review. Vol. XXXVI. No. 3. May 1985. pp.31-46.

114

[7| Extended TV or HDTV Systems - Symposium Record of the 14th International TV Symposium, Montreux, Switzerland. June 1985. pp. 313-432. [8] Integrated videó programming system (VPS) decoder, Phi­ lips Technical Information, Sept. 1986. pp. 1 -6. [9] Spécif ication du Systeme D2-MAC/PAQUET - Ministere des PTT/FRANCE, Sept. 1985. [ 10] New or Extended CATV Services - Symposium Record of the 14th International TV Symposium, Montreux, Switzerland. June 1985. pp. 294-415.

4. Átviteltechnika Az általánossá vált digitalizálás, a csúcstechnoló­ gia és az új átviteli k ö z e g e k b e l é p é s e (pl. f é n y v e ­ zető, új mikrohullámú f r e k v e n c i a tartományok), il­ letve az ISDN k o n c e p c i ó világszintű elfogadása, az új, bonyolultabb szolgáltatások iránti tömeges igény f e l l é p é s e új átviteli e s z k ö z ö k k u t a t á s - f e j ­ l e s z t é s é r e és h a s z n á l a t b a v é t e l é r e k é s z t e t t e a g y á r t ó k a t és ü z e m e l t e t ő k e t . A z á t v i t e l i r e n d ­ szereket az átviteli k ö z e g e k szerinti csoportosí­ t á s b a n t e k i n t j ü k át. A l e g i n t e n z í v e b b fejlődés a fényvezetős átvitel terén tapasztalható, amely várhatóan a hálózat felépítésének a fényvezetős átvitel terén tapasztalható, amely v á r h a t ó a n a há­ lózat felépítésének lényegi módosulását is e r e d ­ ményezni fogja.

4 . 1 . Fémvezetős átviteltechnika A legtöbb ország a 80-as é v e k elején kimondta, hogy a j ö v ő b e n n e m telepít új analóg rendszerű át­ viteli b e r e n d e z é s e k e t . Évtizedes n a g y s á g ú lesz m é g a z o n b a n mindenütt a v e g y e s , analóg-digitális hálózati k o r s z a k . Az á t m e n e t különleges átvitel­ technikai k ö v e t e l m é n y e k kielégítését teszi szük­ ségessé. Különleges feladatot jelent a jó jelátviteli minőség és a stabilitás megőrzése a v e g y e s háló­ z a t o k b a n , gazdaságos m e g o l d á s o k a t kell találni a frekvenciaosztásos ós időosztásos multiplex jelek átkonvertálására (transzmultiplexálás). Az analóg átviteli rendszerek, a m o l y e k e t f ő l e g a helyközi hálózatban szimmetrikus és koaxiális k á b e l e k e n ü z e m e l t e t n e k — 12 tői 1 0 8 0 0 c s a t o r n á i g s z a b ­ ványosított b e r e n d e z é s e k k e l és v o n a l s z a k a s z o k ­ kal — fejlettségük teljességét érték el. T o v á b b f e j ­ lesztésük már n e m aktuális. M a g y a r o r s z á g o n e r e n d s z e r c s a l á d a 2 7 0 0 c s a t o r n á s i g került k i f e j ­ lesztésre, gyártásra és a l k a l m a z á s r a . A hazai jó e r e d m é n y e k közül kiemelhető az a 9 0 0 csatornás rendszer, a m e l y s z i m m e t r i k u s k á b e l e n üzemel, stiroflex szigetoiésű kábeltípuson 4 k m , papírszi­ getelésűn 2 k m erősítőmezővel. A digitális, fémkábeles rendszerek a CCITT ajánlásai által szabványosított 2-tői 565 Mbit/s j e l s e b e s s é g i g terjedő PCM c s a l á d t a g j a i , a m e l y e k közül h a z á n k b a n a 34 Mbit/s-os terciér rendszert már bevezették. A fejlesztés jelenlegi programja a 140 Mbit/s-os n e g y e d r e n d ű rendszer. A nagyvárosi hálózatok trönk vonalain vette át a főszerepet a digitális technika a leghamarabb. H a z á n k b a n a 2 Mbit/s-os primer PCM rendszer a Híradástechnika,XL.évfolyam,

1989

4-5.szám

városi k á b e i é r p á r o k o n , a 34 Mblt/s-os terclér rendszer p e d i g a mikrohullámú v o n a l a k o n , jelzés­ illesztő transzlátorok k ö z b e i k t a t á s á v a l k ö t össze v á r o s i n a g y k ö z p o n t o k a t . Külföldön (pl. Ausztriá­ b a n ) k o a x i á l i s v á r o s i k á b e l t is h a s z n á l n a k 5 6 5 Mbit/s sebességig. A z előfizetői hálózat digitalizálása az é r p á r n y e r ő (pair-gain) r e n d s z e r e k b e v e z e t é s é v e l indult, a m i az előfizetői t ö r z s k á b e l e k f o k o z o t t kihasználását célozta. Digitális k ö z p o n t o k esetén a 30 csatornás multiplexerek a l k a l m a z á s a általánossá vált a t á ­ voli előfizetői c s o p o r t o k b e k ö t é s é r e . Ezen e s e t e k ­ b e n a k é s z ü l é k és az elosztó hálózat analóg. A d i ­ gitális k ö z p o n t oldalán a BORSCHT (tápellátás, t ú l ­ feszültségvédelem, csöngetés, jelzés, kódolás, hibrid, teszt) f u n k c i ó k hatékony megvalósítása az áramköri megoldások több generációjának kifej­ lesztését e r e d m é n y e z t e . A z előfizetőtől-előfizetőig v a l ó digitális átvitel széles k ö r ű v é v á l á s á r a most é r t e k m e g a feltételek. K i a l a k u l t a k a kéthuzalos előfizetői v o n a l o n megvalósítható digitális (négy­ huzalos) átvitel k ü l ö n b ö z ő t e c h n i k a i m e g o l d á s a i . Az előfizetőtől-előfizetőig digitális jelátvitel biztosí­ tása 8 0 k b i t / s s e b e s s é g e t , a k e s k e n y s á v ú ISDN 144 kbit/s sebességet igényel. A l é n y e g é b e n e g y digitális beszédcsatornát nyújtó rendszerek gyors elterjedése v á r h a t ó , l e h e t ő v é t é v e ún. pre-ISDN s z o l g á l t a t á s o k a t is (I. pl. DIGINET rendszer). Ha­ zánkban is m e g v i z s g á l a n d ó k az előfizetői hálóza­ t o k b a n a digitális jelátvitel lehetőségei és a m e g f e ­ lelő b e r e n d e z é s fejlesztés feltételei a pre-ISDN, m a j d a s z a b v á n y o s ISDN k ö v e t e l m é n y e k s z e m ­ pontjából.

4 . 2 . Fényvezetős átviteltechnika Az elmúlt é v e k g y o r s fejlődése e r e d m é n y e k é n t a f é n y v e z e t ő s átvitel a teljes érettség és a g y a k o r l a ­ ti a l k a l m a s s á g szintjéig jutott el. C s a k n e m minden felhasználó döntött e t e c h n i k a szóleskörű b e v e z e ­ tése mellett. Jelenleg 1988) a v i l á g o n kétmillió k m nél hosszabb f é n y v e z e t ő szálat használnak t á v o l ­ sági ö s s z e k ö t t e t é s e k b e n . Az igények ugrásszerű­ e n n ö v e k s z e n e k és e z é r t óriási s z á l - ós k á b e l ­ gyártó k a p a c i t á s o k k e l e t k e z n e k . A szál és az o p ioelektronikai e l e m e k intenzív k u t a t á s a a műszaki p a r a m é t e r e k g y o r s javulását, a fajlagos költségek radikális c s ö k k e n t é s é t e r e d m é n y e z i k [1-6]. A j e ­ lenleg tipikus megoldást az e g y m ó d o s ú üvegszál, a lézer é s v i l á g í t ó d i ó d á k , l a v i n a és PIN-diódák hosszúhullámú (pl. 1300 nm-es) használata Jellem­ zi, max. 0,5 d B / k m csillapítással k b . 4 0 k m erősítő­ szakasz hosszal és 1.. .2 Gbit/s csatornasebesség­ gel, ami tízezernél több ekvivalens távbeszélő csatorna létesítését jelenti. Ma a kutatás és fejlesztés a k a p a c i t á s és áthidalt t á v o l s á g t o v á b b i n ö v e l é s é r e irányul, r é s z b e n az elemtechnológia, részben az átviteli m ó d j a v í t á s á ­ v a l . Az átviteltechnikát — ós a kacsolástechnikát is — a j ö v ő b e n lényegileg a f é n y t e c h n i k a (fotonl­ ka) határozza m e g a k ö z e l j ö v ő már m a is látható e r e d m é n y e i alapján. Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

Fényvezető

szálak

A fényvezető szálnál az a n y a g k u t a t á s o k ós a gyártástechnológiai finomítások eredményekónt c s a k az e g y m ó d u s ú (monomódusú) szál t e k i n t h e ­ tő a j ö v ő igényeit kielégtő típusnak. Ma már n e m ­ c s a k műszakilag, h a n e m gazdaságilag is e l ő n y ö s e b b e szál, á r a 1985 óta aláesett a t ö b b m ó d u s ú szál á r á n a k . A szál-anyag kutatása terén a szennyező ré­ s z e c s k é k m é r e t é n e k a k é z b e n t a r t á s a , az OH-tisztátalanság k i k ü s z ö b ö l é s e (a 0,1 x 10 részecske­ arányig) ós a b u b o r ó k m e n t e s a n y a g elérése j e l ­ lemzik a f ő b b célkitűzéseket. A z üvegszál átviteli csillapítása k ö z e l v a n az e l ­ érhető határértékhez. A 8 5 0 n m hullámhosszablak k i f u t o t t a t ö r t é n e l m i s z e r e p ó t , a k u t a t á s o k az 1300...1600 nm, ill m é g i n k á b b a 2...10 ^ m hullám­ hosszablakra összpontosulnak. A jó minőségű jelátvitelben nem annyira a csillapítás, mint i n k á b b a diszperzió a döntő. A z 1200...1600 n m s á v b a n a Gblt/s-os sebesség tar­ t o m á n y g y a k o r l a t i b i r t o k b a v é t e l é h e z a szálak h á ­ r o m fajtáját fejlesztették k i : a ) 3 0 0 n m -es a b l a k ú szál, bár n e m a l e g k i s e b b csillapítással, d e k ö z e l z é r u s d i s z p e r z i ó v a l ; L 'elto'í d l s z p e r z i ó j ú " szál, a m e l y n e k a diszperzióját z é r u s r a állították b e a l e g k i s e b b csillapítású a b l a k b a n , pl. 1550 nm-nél; c) "elsimított diszpe--• ó j ú " (flattened dispersion) szál, a m e l y a teljes 1 3 0 0 - 1 6 0 0 n m hullámhossztar­ t o m á n y b a n mutat k ö z e l zérus diszperziót n a g y o n kis csillapítás mellett. E z e k n e k a Jelterjedést b e f o ­ lyásoló á t v i t e l t e c h n i k á i p a r a m é t e r e k n e k a t e c h ­ nológiai k é z b e n t a r t á s a a z é r t lehetséges, mert a teljes diszperziót aiőidéző t ö b b f é l e fizikai jelenség k ö z ü l a szál a n y a g - d i s ^ p e r z i ó s - k a r a k t e r i s z t i k á j a szóles hullámhossztartományban ellentétes elője­ lű a szál h u l l á r . 'ezetc diszperziójáéval. Az e l ő b ­ bit az említett t . . i y a c ; i e c h n o l ó g i á k k a l , az utóbbit pedig a szálnak, m i n ; h u l l á m v e z e t ő n e k a m é r e t e ­ z é s é v e l bef^'vásolhatjuk. A hullámterjedést a m a ­ got körülvev••-», m a g á é n á l k i s e b b törésmutatójú héj szabja m e g . A z "illesztett h é j " ( m a t c h e d clading) zérus törésmutatójú a n y a g b ó l készül, a "lenyomott héj" (depressed clading) p e d i g negatív törésmuta­ tójú a m a g é h o z képest. A z ilyen, különféle és t ö b b ­ szörös, e g y m á s r a helyezett héjszerkezettel — mint h u l l á m v e z e t ő v e l — é r t é k el, h o g y a k é t f é l e diszperzió egyjnást széles t a r t o m á n y b a n k i e g y e n ­ líti. 1

A töi ésmutató-profil pontos létrehozására ú j a b ­ b a n plazma-impulzusos technikát a l k a l m a z n a k , il­ letve különff»le a d a l é k a n y a g o k a t (ritka f ö l d f é m e k , jódo. i Jok) jól v e z é r e l t e n adagolnak. A 2 |xm körüli hullámhosszak esetén nehózfém-fluorid, a 6 finn­ es hullámhossznál a n e h é z f é m - k l o r i d szálak a l k a l ­ m a z á s á v a l a csillapítást 0,001...0,01 d B / k m k ö z é sikerült c s ö k k e n t e n i . Ez l e h e t ő v é teszi m a j d 3-10 ezer k r r - e s , i s m é t l ő á l l o m á s n é l k ü l i , p l . E u r ó p a A n e r i k . ' i közötti, tengeralatti összeköttetések ó p í cóaiét is a n e m túl távoli j ö v ő b e n .

115

Fényátviteli

eszközök

A z optoelektronikai eszközök t e r é n a z a d ó k , v e v ő k , o p t i k a i erősítők, b e - ós kicsatolók, v a l a ­ mint a k ü l ö n f é l e integrált e l e m e k t e c h n o l ó g i á j á ­ b a n ós s z e r k e z e t é b e n nagy a kutatási-fejlesztési igény, illeszkedően a f é n y v e z e t ő szál fejlődését és a hullámhossztartomány kiszélesedéséhez. A lézerdiódák (LD) kutatásánál a leglátványos a b b a k az e r e d m é n y e k . A z adóteljesítmény nö­ v e k e d e t t , e l é r t e k 100 m W - n á l n a g y o b b teljesít­ m é n y t is hosszúidejű, stabil működtetés mellett. A Gbit/s-os sebesség tartományra alkalmas LD-k is p i a c o n v a n n a k már. Ez o l y a n eljárások e r e d m é ­ nye, mint pl. a lézer mellső ós hátsó h o m l o k a k ö ­ zötti v i s s z a v e r ő d é s fázis szerinti beállítása, v a g y az elosztott visszacsatolás alkalmazása. Az elosz­ tott visszacsatolású lézerben az a k t í v zóna hoszszában recézett szerkezet a k a d á l y o z z a m e g e g y ­ nél t ö b b f r e k v e n c i a (többmódus) kialakulását. A csatoltüregű megoldásnál egy második üregből v a l ó visszacsatolás csak a mindkét üreg számára k ö z ö s f r e k v e n c i á t erősíti. A kutatási e r e d m é n y e k k ö z ü l a legfontosabb az e g y f r e k v e n c i á s LD m e g ­ valósítása, amellyel már a beadott impulzus ideá­ lis, diszperziómentes. A technológia folytonos j a v í ­ tása, a lézer s z e r k e z e t e k új f o r m á i (pl. a DBR = distributed Bragg reflector laser), t o v á b b á a fázis­ tolás, az a k t í v - p a s s z í v részek közötti csatolás, a rétegalakzatok, stb. elméleti és gyakorlati k u t a t á ­ sa sok bíztató e r e d m é n y t hozott a legutóbbi é v e k ­ b e n a nyugat-európai, a m e r i k a i és japán laborató­ r i u m o k b a n . Várható a k ö z e l j ö v ő b e n a jól v e z é r e l ­ hető, e g y m ó d u s ú lézerek megszületése többhul­ lámhosszú (hullámhossz-osztású, WDM) üzemelte­ tésre is. H a s o n l ó a h e l y z e t a fénykibocsátó diódák (LED) t e r é n is. Megbízhatóan alkalmassá tették a LED-eket s z é l e s e b b k ö r ű átviteltechnikai a l k a l m a ­ z á s o k r a . Főleg a GaAs a l a p a n y a g ú , monolitikusán integrált LED terén értek el jó e r e d m é n y e k e t , (pl. az 1300 n m - n é l és p á r s z á z Mbit/s sebességnél). Ma már hosszútávú összeköttetésekben is k e z d i k a LED-et alkalmazni. A z integrált optoelektronikai elemek m e g v a ­ lósítását n a g y o n e l ő s e g í t e t t e a f e n t e b b említett DBR-LD szerkezet bevezetése, mert egyszerűsí­ tette az optikai e l e m e k közötti összeköttetést. A z LD- b e n e g y optikai rács v a n , amely egy periodi­ k u s a n hullámosított f é n y v e z e t ő alakzat, ami c s a ­ tolást létesít az e l ő r e és h á t r a h a l a d ó h u l l á m o k közt. E rácsot felhasználva lehetséges a dióda in­ tegrálása más optikai e l e m e k k e l (pl. az egyik o l ­ d a l á n f o t ó d i ó d á v a l , a m á s i k o n m o d u l á t o r r a l . Az egész k o m p l e x u m egyetlen hordozóalapon épül fel. A sok változat közül a legfontosabb és legis­ m e r t e b b a InGa-AsP/lnP a l a p ú , b e á s o t t h e t e r o struktúrájú LD. A z elemintegráció legfőbb előnye a k i s e b b méret mellett a fónycsatolás n a g y o b b h a ­ t á s f o k a és a z ö s s z e t e v ő e l e m e k k ö z ö t t i n a g y e l e k t r o m o s szigetelés. Ugy tűnik, hogy e s z e r k e ­ z e t e k lesznek a j ö v ő átviteltechnikai alkatelemei. Még sok költséges kutatás v a n hátra, pl. a nemli­ 116

neáris integrált optikai elemek, integrált p a r a m e t ­ rikus e l e m e k optikai f r e k v e n c i a - k o n v e r z i ó h o z és egyéb célokra. A vételi oldali optoelektroniaki átalakításr hoz a s z i l í c i u m a l a p a n y a g ú l a v i n a d i ó d á k (APD) ma már rendszeresen üzemelnek 140-565 Mbit/s s e b e s s é g g e l . T ú l l é p é s i z a j u k e l é g g é k i c s i n y és erősítésük elegendően nagy. A hosszabb hullámú t a r t o m á n y o k b a n i n k á b b a PIN-detektorokat a l k a l ­ m a z z á k (pl. a n ó g y k o m p o n e n s e s anyagúakat). A z 1300 és 1550 n m - e s fénnyel m ű k ö d t e t e t t v e v ő k é r z é k e n y s é g e a kis zajú előerősítőtől függ. Jónak bizonyul a kis b e m e n ő kapacitású, mikrohullámú GaAs FET n a g y i m p e d a n c i á j ú típusa, amely kis z a ­ j ú ós k e d v e z ő e n k o m b i n á l h a t ó az InGaAs-APDv e l . így pl. 0,5-től 4 Gbit/s-ig jól használható v e v ő ­ e g y s é g e k e t készítettek 1550 n m hullámhosszra -42 d B m vételi érzékenységgel. A kötőelemek és a kötési, csatlakozási tech­ nikák elérték azt a szintet, amely egyrészt a k ö t é ­ sek o k o z t a csillapítást ós reflexiót elhanyagolha­ tóan kicsivé, másrészt a helyszíni szálkötés m u n ­ káját biztonságossá és elfogadhatóan gyorssá tet­ te. Az egyik leginkább bevált eljárásnál (Ericsson) a műszer a u t o m a t i k u s a n ( v a g y k é z z e l állítva ós mikroszkópon figyelve) mikroprocesszoros v e ­ zérléssel v é g z i a két összeheggesztendő szálvég pontos, 100 n m - e s l é p é s e k b e n megközelített szembeállítását (miután egy v á g ó e s z k ö z a szál­ tengelyre pontosan merőlegesre és sima felületű­ re v á g t a a s z á l v é g e k e t ) . A beállítási művelet lé­ nyege, hogy a műszer adójával az e g y i k szál m e g ­ hajlított v é g é b e oldalról beadott fényjelből a m á ­ sik, u g y a n c s a k m e g h a j l í t o t t szál o l d a l á n k i l é p ő fénymennyisógnek maximális é r t é k é t állítja be az automata. Ezt vezérli a processzor az említett f i ­ nom, mechanikai l é p é s e k b e n . A heggesztés t ö k é ­ letességét is az így átvitt fénnyel ellenőrzi a m ű ­ szer. Az egész művelet 4 0 - 5 0 s-ig tart, és a csilla­ pítás m a x . 0,2 dB 8 0 % - b a n 0,1 dB alatt m a r a d . A fényvezető-méréstechnikai i g é n y e k kielé­ gítésére az utóbbi i d ő s z a k b a n s o k f é l e jól a l k a l ­ mazható műszer került használatba. Az optometria elvileg két fizikai jelenséget használ ki: a szálba betáplált l é z e r f é n y n e k a szál egyenlőtlenségein és a k ö t é s e k n é l , dugaszoknál keletkezett reflexió­ ját, t o v á b b á a s z á l b a n f o l y a m a t o s a n k e l e t k e z ő visszaszórást (Raileigh back-scattering). Az elsőt hibahelybehatárolásra, a másodikat a szál csilla­ pításának mérésére használják.

Fényvezetős

átviteli

módszerek

A hullámhossz-osztásos (WDM, w a v e l e n g t h division multiplexing) rendszer k ü l ö n b ö z ő fényhul­ lámhosszú b i t f o l y a m a t o k a t k o m b i n á l (multiplikál) egyetlen üvegszálban. A Bell L a b o r a t ó r i u m 1987ben 10 csatornás WDM kísérletet v é g z e t t az 1500 n m - e s s á v b a n . A tíz elosztott visszacsatolású lé­ zer kimenetét - m i n d e g y i k e t 2 Gbit/s- mai modulálHíradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

v a - multiplikálták és á t v i t t é k egy 6 8 k m - e s szálon, összesen tehát e g y 2 0 Gbit/s bitfolyamot szállítva (ami 3 0 0 e z e r t e l e f o n c s a t o r n á n a k v a g y 2 0 0 t v csatornának felel meg). A Plessey 4 0 diszkrét c s a ­ tornát vitt át e g y multimódusú szálon mindössze öt LED h a s z n á l a t á v a l ( m i n d e g y i k h e z 8 b e m e n e t ű dichroic szűrő szolgált jelösszefogóként). A z e g y m ó d u s ú szál, az integrált, t ö b b h u l l á m ­ hosszú ós e g y m á s h o z k ö z e l helyezett L D - k ós az e n n e k megfelelő v e v ő e l e m e k ipari megvalósítása fogja k é p e z n i valószínűleg a szélessávú ISDN elő­ fizetői hálózatának j ö v ő b e l i , legfejlettebb m e g o l ­ dását. A koherens detektálást a l k a l m a z ó rendszer u g y a n c s a k a k ö z e l j ö v ő e s z k ö z e az e g y m ó d u s ú szál k a p a c i t á s á n a k a k i h a s z n á l á s á r a é s a n a ­ g y o b b t á v o l s á g o k áthidalására. A mai kísérletek szerint 5 0 e z e r Gbit/s is e l é r h e t ő az 1 3 0 0 - 1 6 0 0 n m - e s a b l a k b a n . A d i r e k t detektálással ellentót­ b e n a koherens v e v ő n e m k ö z v e t l e n alakítja át a fényjelet e l e k t r o m o s jellé, h a n e m a v e v ő h o z z á k e ­ v e r egy helyi lézergenerátorból nyert fényt s e k e t ­ tő összegét detektálja (heterodin-elv). Ennek a h e ­ lyi f o r r á s n a k a f r e k v e n c i á j a hangolható ós így a vett b e j ö v ő f é n y s z e l e k t í v e n detektálható. A 140 Mbit/s-os, direkt demoduláló v e v ő - 4 8 dBm-es v é ­ teli é r z é k e n y s é g é v e l s z e m b e n a spektrálisan leg­ h a t é k o n y a b b n a k bizonyult, PSK-rendszerű h o m o din (azonos helyi frekvenciájú) v e v ő v e l - 6 8 d B m é r z é k e n y s é g e t ért el a Plessey c é g , FSK-val v a l a ­ m i v e l kisebbet, - 61,4 dBm-et. Ezen é r t é k e k már a fizikai m e g v a l ó s í t h a t ó s á g határát közelítik, mert 10-40 foton/bit energia-indikálást jelentenek. Mivel a koherens v e v ő k b . 20dB-lel é r z é k e ­ n y e b b ós s z e l e k t í v e b b is a direkt v e v ő n é l , és m i ­ v e l a WDM t e c h n i k á v a l a k á r tízezer fénycsatorna is átvihető egyetlen szálon, a k ö v e t k e z ő tíz é v b e n v á r h a t ó az optikai világhálózat létrehozása ós a fényátvitel rohamos terjedése az előfizetői hálóza­ t o k b a n (interkontinentális tengeralatti kábelek, FDM n y a l á b o k á t v i t e l e , s z ó l e s s á v ú ISDN, KTV, nagysebességű lokális hálózatok, stb.). Ezekbe az i r á n y o k b a f o l y i k a l e g e r ő t e l j e s e b b k u t a t á s . Né­ hány k i e m e l k e d ő kísérleti e r e d m é n y az alábbi: - A Bell L a b o r a t ó r i u m b a n ós a Plesseynél 170 k m es összeköttetésen 2 Gbit/s s e b e s s é g ű átvitelt d e m o n s t r á l t a k k ö z b e n s ő erősítés nélkül k o h e ­ rensátvitellel, PSK modulációval. - A z STC (Anglia) sikeresen alkalmazott koherens v é t e l t e c h n i k á v a l 15 dB-es órzékenységjavulást a v é t e l b e n . Ugyanezen c é g e g y másik projekt­ b e n a 140 Mbit/s-os homodin v e v ő t e g y átviteli a b l a k b a n több, különböző f r e k v e n c i á r a ráhangolhatóan készítette el. A helyi optikai oszcillá­ tor -6 dBm, a v e t t fény - 5 2 d B m teljesítményszin­ t ű . A rendszer 2 0 0 k m áthidalására s i k e r e s e n vizsgázott. - A z ITT SEL (NSZK) 1 9 8 7 - b e n a hannoveri kiállí­ táson 5 Gbit/s sebességű, 9 0 k m - e s összekötte­ tést d e m o n s t r á l t e r ő s í t ő n é l k ü l ( k u t a t á s a i b a n már 10 Gbit/s elérésére törekszik). - A z ATT-Philips c é g a genfi FORUM'87-ben b e ­ számolt e g y 8 x 140 Mbit/s-os átviteli r e n d ­ Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

szerről, a m e l y b e n c s a k Iparilag m á r r e n d e l k e ­ zésre álló elektronikai, fényforrás ós f é n y d e t e k ­ tor e l e m e k e t és e g y m ó d u s ú szálat a l k a l m a z t a k 3 3 k m erősítés nélküli szakaszon. Fotonizáció A t ó m a j ö v ő b e l i igen nagy fontossága kétségtelen [5]. Nyilvánvaló, h o g y mindaz, amit e d d i g e b b e n a t é m á b a n elért a világ, m é g k e z d e t n e k tekinthető ahhoz képest, amit a fénytechnika a távközlés s z á m á r a v á r h a t ó a n nyújtani f o g . A f é n y t e c h n i k a r é v é n á t l ó p h e t ő k az e l e k t r o n i k u s m e g o l d á s o k korlátai. A f é n y t á v k ö z l é s i kutatás a fény m e g k ü ­ lönböztető jellemzőinak céltudatosan a t á v k ö z l é s ­ t e c h n i k a (átvitel- ós kapcsolás) szolgálatába v a l ó állításával foglalkozik. Már az e d d i g elért kutatási e r e d m é n y e k b ő l is n y i l v á n v a l ó (pl. a tisztán optikai erősítés, 1 p s - n á l k i s e b b k a p c s o l á s i idejű GaAs diódák, optikai k a p c s o l ó m e z ő megvalósíthatósá­ ga), hogy a mai mikroelektronizáció k o r á t a fotoni­ záció fogja k ö v e t n i , a m e l y n e k során a f é n y t e c h n i ­ k a n e m c s a k a t á v k ö z l é s b e n , h a n e m a Jelfeldolgo­ zásban, számítástechnikában, m é r é s t e c h n i k á b a n stb. is széleskörű alkalmazást nyer [6]. Fontos feladat a k ö v e t k e z ő é v t i z e d b e n h a z á n k ­ b a n e g y m o d e r n o p t i k a i - o p t o e l e k t r o n i k a i ipar alapjainak létrehozása erős kutatási háttérrel, t e ­ kintve, hogy egyrészt a m ű s z a k i fejlesztés fő Irá­ n y a i b a n mindenütt j e l e n v a n már m a is az o p t o e lektronika is, másrészt, mert a m i k r o h u l l á m ú t e c h ­ n i k á b a n jelentős ipari ós kutatási k a p a c i t á s o k k a l rendelkezünk.

4 . 3 . Földfelszíni m i k r o h u l l á m ú á t v i t e l A mikrohullámú technika és különösen a m i k r o h u l ­ l á m ú f é l v e z e t ő k p a r a m é t e r e i az utóbbi i d ő s z a k ­ ban o l y a n m é r t é k b e n fejlődtek, hogy a b e r e n d e ­ z é s t e r v e z ő k gyakorlatilag mir den m e g f o g a l m a z ­ ható f e l a d a t r a t a l á l n a k a l k a m a s aszközt. (Ezek Magyarországon n e m mindig és c s a k jelentős k é ­ séssel hozzáférhetők). A m a berendezéstervezője számára kellő teljesítményű és stabilitású jelforrá­ s o k v a g y erősítők, e l e g e n d ő e n kis z a j t é n y e z ő j ű előerősítők, k e v e r ő k a l k a l m a z á s a n e m k é p e z i a megvalósítható összeköttetések átviteli k a p a c i t á ­ sának v a g y átviteli minőségi paramétereinek k o r ­ látját. T e r m é s z e t e s e n a m i k r o h u l l á m ú t e c h n i k a színvonala jelentősen befolyásolja a b e r e n d e z é ­ sek üzemviteli jellemzőit (méretek, fogyasztás, ár, stb.) A földfelszíni mikrohullámú átvitel h a g y o m á ­ nyos területe a pont- pont közötti összeköttetések, amelyek a távközlő hálózatokban kisebb-na­ g y o b b k a p a c i t á s ú gerincvonali összeköttetéseket valósítanak meg. (Itt és a k ö v e t k e z ő k b e n mindig l á t ó t á v o l s á g o n belüli ö s s z e k ö t t e t é s e k r e g o n d o ­ lunk, a h o r i z o n t o n túli ö s s z e k ö t t e t é s e k n e k Ma­ gyarországon földrajzi o k o k b ó l nincs jelentősége.) A mikrohullámú átvitel újabb keletű alkalmazását 117

k é p e z i k a pont-többpont közötti összeköttetések, elsősorban előfizetői hálózatok céljára.

Pont-pont

közötti

összeköttetések

A t á v k ö z l ő hálózatok digitalizálása kiterjed a g e ­ rinchálózati mikrohullámú összeköttetésekre Is. A folyamat m a ott tart, hogy analóg rádióreló b e r e n ­ d e z é s e k f e j l e s z t é s e és J ó s z e r é v e l g y á r t á s a is megszűnt. Jellemző pl., hogy a CCIR 1982 óta n e m foglalkozik az analóg rádiórelé összeköttetésekre v o n a t k o z ó ajánlások korszerűsítésével. Érdemes megjegyezni, hogy bár a n a g y k a p a c i t á s ú digitális r á d i ó á t v i t e l e g y b e s z é d c s a t o r n á r a eső fajlagos költsége Jóval t ö b b , mint, analóg átvitel esetén, a hálózat digitalizálásából a d ó d ó előnyök ezt b ő v e n kompenzálják. A z első digitális rádiórelé berendezések a 4PSK (négyállapotú fázisbillentyűzés) modulációs rend­ szert alkalmazták, amely energetikai értelemben optimális hatékonyságú és viszonylag igénytelen á r a m k ö r ö k k e l megvalósítható. Ezen tulajdonsága folytán k i s e b b (max. 34 Mbit/s) kapacitású össze­ k ö t t e t é s e k e n (a m é g i g é n y t e l e n e b b F S K - v a l együtt) ma is előszeretettel alkalmazzák. Nagyobb k a p a c i t á s ú összeköttetéseken v a l ó elterjedését a viszonylag nagy f r e k v e n c i a s á v i g é n y e gátolja: azonos rádiófrekvenciás sávszélességben kb. negyedannyi beszédcsatorna vihető át, mint a n a ­ lóg FDM-FM úton (nem is b e s z é l v e az FDM-SSBAM eljárásról). Miután a nagytávolságú átvitelre a l ­ kalmas 4-7 GHz f r e k v e n c i a s á v állandóhelyű szol­ gálatra felhasználható része korlátozott, érthető, hogy á f r e k v e n c i a s á v gazdaságos kihasználása a posták részére központi kérdés. A digitális átvitel rohamos terjedését a gerinchá­ lózati m i k r o h u l l á m ú r á d i ó ö s s z e k ö t t e t é s e k e n a sokállapotú modulációs rendszerre való átté­ rés tette lehetővé. Általánosnak tekinthető a 1 6 Q A M a l k a l m a z á s a , példák találhatók 64-QAM-re és l a b o r a t ó r i u m i b e s z á m o l ó k i s m e r e t e s e k 2 5 6 QAM-ről [7-8]. A gerinchálózati ö s s z e k ö t t e t é s e k átviteli sebessége 140 Mbit/s (1920 beszédcsator­ na) v a g y n a g y o b b . A 1 4 0 M b i t / s - o s j e l f o l y a m 16QAM esetén 4 0 MHz, 64-QAM esetén 28 MHz m i ­ nimális rádiócsatorna- távolságot Igényel. Az előbbi a "felső" 6 GHz-es ós a 11 GHz-es s á v ú , az analóg rádióreló összeköttetések számára kiala­ kított - és CCIR a j á n l á s o k b a n rögzített - f r e k v e n c i ­ a t e r v e k h e z illeszkedik. A 140 Mbit/s-os összeköt­ t e t é s e k v i l á g s z e r t e először e s á v o k b a n jelentek m e g , és c s a k Jókora késéssel k ö v e t t é k e z e k e t a h a g y o m á n y o s , 2 8 / 2 9 MHz c s a t o r n a t á v o l s á g ú 4 GHz-es és "alsó" 6 GHz-es s á v b a n üzemelő b e r e n ­ dezések. A laboratóriumi b e s z á m o l ó k alapján a 256-QAM alkalmazására irányuló kísérletek a k ö v e t k e z ő hi­ erarchikus szintű, 565 Mbit/s-os jelfolyam átvitelét c é l o z z á k , a fenti f r e k v e n c i a t e r v e k v a l a m e l y i k é ­ hez igazodó f r e k v e n c i a s á v b a n . 118

A sokállapotú digitális jel rádlóösszeköttetósen v a l ó átvitele számos újszerű elvi ós gyakorlati k é r ­ dést v e t fel. A z elvi k é r d é s e k közül a legfontosabb a hullám­ terjedési hatásokat és a z o k k o m p e n z á l á s á t érinti. A sokállapotú átvitel mellett is a rendelkezésre álló sávszélesség alig n a g y o b b a Nyquist-sávnál, ezért a s z e m á b r á k Ideális k ö r ü l m é n y e k k ö z ö t t is alig nyitottak, vagyis a jelátvitel nagyon érzékeny a jelalakot torzító átviteli h a t á s o k r a . (Ez azt a g y a ­ korlati feladatot is felveti, hogy m i n d e n Jelátviteli á r a m k ö r n e k szinte torzításmentesnek kell lennie.) A m i k r o h u l l á m ú rádióátvitel s z o k á s o s állomástá­ volságai mellett szelektív fading óhatatlanul fellép ós o l y a n h u l l á m a l a k t o r z í t á s t o k o z h a t , a m e l y a szemábrát nagy jel-zaj viszony esetén is bezárja, v a g y i s katasztrofálisan nagy hibaarányt okoz. Ez ellen a hatás ellen részben diverziti-vétellel, rész­ b e n a rádiócsatorna a d a p t í v kiegyenlítésével le­ het - és kell v é d e k e z n i . Az a d a p t í v kiegyenlítés feladatát nehezíti, hogy időben v á l t o z ó csatornán, k i z á r ó l a g a v e t t jelsorozat i s m e r e t é b e n kell m ű ­ ködnie. A gyakorlati k é r d é s e k legfontosabbika, hogy az á r a m k ö r ö k n e k szinte torzításmentesnek kell len­ niük. Ez a legtöbb esetben körültekintő á r a m k ö r ­ tervezéssel elérhető. Különleges feladatot jelent a m i k r o h u l l á m ú teljesítményerősítő linearitásának biztosítása. A teljesítményerősítő reális hatásfokú ü z e m e a telítési teljesítményt m e g k ö z e l í t ő k i v e ­ zérlést k í v á n , ezért jelentős nemlineáris torzítás­ sal m ű k ö d i k . Ennek k o m p e n z á l á s á r a előtorzítást kell a l k a l m a z n i , a m e l y n e k az ö r e g e d é s i , h ő m ó r sékletváltozási jelenségek miatt esetleg adaptív­ nak kell lennie. Sok berendezés az erősítő nemli­ neáris t o r z í t á s á n a k hatását e z e n f e l ü l hibajavító kódolással c s ö k k e n t i . A gyakorlati p r o b l é m á k másik fontos csoportját k é p e z i k a szóbanforgó b e r e n d e z é s e k megvalósí­ tásához szükséges újszerű technológiák, elsősor­ b a n a bonyolult, n a g y s e b e s s é g ű jelfeldolgozást v é g z ő b e r e n d e z ó s o r i e n t á l t integrált á r a m k ö r ö k megvalósítása. Ezek alkalmazását n e m a b e r e n ­ d e z é s e k t ö m e g g y á r t á s a , h a n e m m é r e t e i n e k ós fogyasztásának elfogadható szinten tartása és a k í v á n t megbízhatóság indokolja. A n a g y k a p a c i t á s ú digitális rádióreló berendezé­ sek megjelenését a hálózat digitalizálásának üte­ m e igényli ós a rendelkezésre álló technika teszi lehetővé. Ez m a g y a r á z z a , hogy az 1980-as é v e k m á s o d i k f e l é b e n 6 4 - Q A M rendszerű b e r e n d e z é ­ sek széleskörű a l k a l m a z á s á b a n c s a k a tengeren­ túlon (USA, Japán) találhatók, Nyugat-Európában ez idő szerint a 16-QAM t e c h n i k a a jellemző. Pont-pont közötti összeköttetések tekintetében Magyarországon a k i s e b b k a p a c i t á s ú digitális összeköttetések bizonyos választéka rendelke­ zésre áll. A 140 Mbit/s átviteli sebességű rádiórelé berendezések kidolgozására irányuló laboratóriu­ mi t e v é k e n y s é g megindult, a l e g n a g y o b b problé­ mát a gyártástechnológiákra v a l ó berendezkedés jelenti. A különböző k a p a c i t á s ú digitális mikrohul­ l á m ú ö s s z e k ö t t e t é s e k hazai a l k a l m a z á s á n a k e Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

lőkészítósóre hullámterjedési kutatások folynak a 1 0 - 2 3 G H z - e s frekvenciában. Tovább folytatan­ dók azok a kutatások is, amelyek a mikrohullámú összeköttetések számítógéppel támogatott terve­ zési módszereinek kialakítására irányulnak. Pont-többpont

közötti

összeköttetések

A földfelszíni mikrohullámú távközlés viszonylag új területét képezik a pont-többpont közötti össze­ köttetések [9]. Alkalmazási területük: - a z előfizetői hálózatok, főként olyan helyeken, ahol valamely távbeszélő központ környezeté­ ben a z előfizetők szétszórt csoportokban h e ­ lyezkednek ef. E z e k a berendezések tipikusan 1 -2 GHz közötti vivőfrekvencián frekvenciamo­ dulációval működnek; - helyi adatátviteli hálózatokban, ahol a környe­ zeti feltételek a vezetékes összeköttetést nem teszik lehetővé v a g y kívánatossá. E z e k a be­ rendezések tipikusan 20 GHz körüli vivőfrek­ venciával működnek. Az előfizetői rendszerek (kevés kivételtől elte­ kintve) digitális, időosztású átvitelt valósítanak meg és - gazdaságossági szempontokat is figyelembevóve - koncentrátor funkciót Is ellátnak. Ti­ pikusan 10 beszédcsatornával (0-ad rendű PCM multiplex) 64-128 előfizetőt szolgálnak ki. A z előfi­ zetők a beszédcsatornákhoz s z a b a d o n férnek hozzá, a csatorna hozzárendelést a központi állo­ más logikája vezérli. Az előfizetői csoportok távol­ sága a központtól mintegy 4 0 km, Ismétlőállomá­ sok közbeiktatásával ennek többszöröse lehet. A teljes rendszer két vivőfrekvenciát használ, a z egymáshoz közeli rendszerek kölcsönös z a v a r t a ­ tásának elkerülésére több (pl. 24) vivőfrekvencia­ pár áll rendelkezésre. A központokból az alállomások felé irányuló jel­ átvitel rendszerint szabványos PCM multiplex for­ mátumban valósul meg, 10 + 1 csatornás esetben 704 kblt/s átviteli sebességgel. Az alállomás-központ irányú jelátvitel a többszörös h o z z á f é r é s szervezéséhez szükséges többlet Információ, il­ letve vevőidőrósek miatt nagyobb sebességű, a megvalósítás módjától függően 830-880 kblt/s. A berendezések a központi és a z előfizetői oldalon a vezetékes rendszerek módján csatlakoznak. Ilyen típusú berendezést számos cég gyárt (tipi­ kus példa a francia TRT cég IRT-1500 berendezé­ se), a Magyarországon fejlesztett IER64/1500 típu­ sú berendezés gyártásbevezetés alatt áll [10]. A kutatás a szolgáltatások és a z átviteli kapacitás bővítésének Irányába folytatandó.

4.4. Műholdas t á v k ö z l é s A tudománynak és a technikának az űrkutatás te­ rén a z első szputnyik felbocsátása (1957) utáni időszakban megindult rohamos fejlődése lehető­ v é tette a távközlés új eszközeinek (világűrbe jut­ Hfradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

tatott mesterséges égitesteknek, távközlési m ű ­ h o l d a k n a k ) a kidolgozását és a l k a l m a z á s á t . A kommerciális műholdas távközlés kezdete a hat­ v a n a s é v e k k ö z e p e (1965.: Intelsat-I ós Molnylja aktív távközlési műholdak üzembehelyezése). A műholdas távközlés gyors ütemű fejlődése a táv­ közlési műholdak kapacitásával jellemezhető a legjobban. Míg 1965-ben a távközlési műholdak 200 távbeszélő csatorna egyidejű továbbítására voltak alkalmasak, 1975-ben e z a kapacitás már 20.000 távbeszélő csatorna volt, 1980-1984. k ö ­ zött pedig elérte a 40.000 távbeszélő csatornát. A kapacitás 1990-re várhatóan eléri a 60.000, a kö­ vetkező évtizedben pedig a 120.000-375.000 táv­ beszélő csatornát. A digitális jelfeldolgozási mód­ s z e r e k térhódítása a műholdas távközlésben is egyre nagyobb mértékű. A z erre vonatkozó előre­ jelzések alapján a z 1990-es é v e k v é g é r e a jelto­ vábbítási sebesség várhatóan 120-140 Mbit/s tesz [11-12]. A műholdas távközlő rendszerek a több fedél­ zeti retranszlátort hordozó távközlési műholdból, a hozzá csatlakozó földi állomásokból, továbbá a z üzemeltetéshez és ellenőrzéshez szükséges tele­ metriai, valamint s z e r v e z ő - v e z é r l ő rendszerből állnak. A műholdas távközlő rendszerek hagyo­ mányos és új szolgáitatások m e g v a l ó s í t á s á r a egyaránt alkalmasak. Az új szolgáltatások tipikus példái a z újság-közlemények továbbítására, rurál hálózatokban a szétszórt települések közötti táv­ közlés (leginkább segélyszolgálat) megvalósítá­ s a , video-konferenciák létesítése, a fejlődő orszá­ gokban széleskörű oktatás és nevelés megvalósí­ tása, légi és tengerl-navigáicós összeköttetések létesítése, T V ós rádióműsorszóró r e n d s z e r e k megvalósítása. A műholdas rendszerek a z ISDN hálózatoknak Is részét képezhetik [12]. Több-földi

állomás

hozzáférés

Föld körüli pályán lévő műhold távközlési látószö­ ge meglehetősen nagy (különösen a geostacionarlus pályán lévő műholdaké), így a rajta elhelye­ zett fedélzeti adó nagykiterjedésű földfelszíni terü­ let besugárzására, ill. a fedélzeti v e v ő negykiterjedósű földfelszíni területről érkező rádiójelek véte­ lére a l k a l m a s . E z a r r a a felismerésre vezetett, hogy egy föld körőll pályán lévő műhold, mint k o z ­ mikus reléállomás n a g y s z á m ú földi állomásról hozzáférhető (több-pont hozzáférés). A műholdas távközlő rendszerek egyedüli sajátossága, hogy egyetlen műhold retranszlátoron át a földfelszín különböző pontjain elhelyezkedő földi állomások között létesíthető összeköttetés multi-interkontinentális, regionális vagy országos kiterjedésű hír­ közlő hálózatokban. Ennek gyakorlati megvalósí­ tására a tőbb-földiállomás hozzáférési módszere­ ket fejlesztettek kl. A frekvencia-osztású több-földiállomás hozzáférési rendszerekben (FDMA rend­ szerekben) a műhold retranszlátor a földi állomá­ sokról érkező rádiójeleket a frekvenciaosztás el119

v é n nyalábolja. A műhold-retranszlátoron egyide­ jűleg több vivőhullám halad át, a nemlinearitások folytán vivőhullámok közötti Interferencia kelet­ kezik. Ennek csökkentése érdekében a műholdretranszlátor c s a k lineáris tartományban üzemel­ tethető, a m i n e k k ö v e t k e z t é b e n a m ű h o l d - r e transzlátor bemenetén és kimenetés teljesítmény­ veszteség keletkezik. Egy földi állomásról a műhold-retranszlátor bemenetére érkező vivőhullá­ mok (rádiójelek) lehetnek több hírforrás hozzáfórósűek: MCPC r e n d s z e r e k . E k k o r a vivőhullám több, a frekvenciaosztás elvén nyalábolt távbe­ szélő csatorna jelét hordozza analóg frekvencia­ moduláció alkalmazásával, a z analóg FM rádióre­ lé rendszerekben alkalmazott eljáráshoz hasonló­ an. Ha a műholdas hírközlő hálózatban a távbe­ szélő forgalom kicsi, vagy közepes és a műholdretranszlátorokhoz sok földi állomás (50 v a g y e n ­ nél több) csatlakozik, akkor a z egy- hírforrás hoz­ záférésű vivőhullámok alkalmazása jelenti az op­ timális megoldásr ( S C P C rendszerek). S C P C rend­ s z e r e k b e n egy vivőhullámot c s a k egyetlen b e ­ szédcsatorna jele modulál. A moduláció analóg és digitális megoldását egyaránt kifejlesztették. Időosztású több-földi állomás hozzáférési rendszerekben (TDMA r e n d s z e r e k b e n ) a m ű hold-retranszlátor a földi állomások rádiójelét a z időosztás elvén nyalábolja. TDMA rendszerekben a földi állomások rádiójelel (vivőhullámai) adási­ időrésekben (brust üzemmódban) érkeznek a mű­ hold r e t r a n s z l á t o r b e m e n e t é r e . TDMA r e n d ­ s z e r e k b e n a műhold-retranszlátoron egyidejűleg c s a k egy vivőhullám halad át, a műhold retransz­ látor a telítési tartományban üzemeltethető. Ezzel szemben TDMA rendszerekben problémát a nagypontosságú h á l ó z a t - s z i n k r o n i z á c l ó s r e n d s z e r megvalósítása jelent. A földi állomásokról érkező vivőhullámok (rádiójelek) több hírforrás hozzáfórésűek (MCPC vivőhullámok). Moduláció előtt a hírforrások (távbeszélő csatornák) jelei a frek­ venciaosztás vagy időosztás elvén vannak nyalá­ bolva, a továbbítani kívánt nyalábolt jel vivőhul­ lámra ültetése a digitális szögmoduláció valamely változatával valósul meg. TDMA rendszerekben a rendelkezésre álló frek­ v e n c i a t a r t o m á n y o k kihasználási h a t á s f o k a a frekvencia-újrafelhasználás alkalmazásával nö­ velhető. Ennek kialakult eszközei a többnyalábú fedélzeti antennák és a fedélzeti antennanyaláb­ kapcsolás alkalmazása (SS-TDMA rendszerek). Moduláció,

kódolás

Műholdas távközlés céljára a z analóg és a digitális Jelfeldolgozási-Jeltovábbítási módszerek e g y a ­ ránt alkalmasak. A jelenlegi gyakorlatban a z a n a ­ lóg MCPC és S C P C rendszerekben a frekvencia­ moduláció használatos, digitális MCPC ós S C P C rendszerekben pedig a PCM-PSK rendszerek k ü ­ lönböző változatait alkalmazzák széleskörűen. A műholdas távközlő r e n d s z e r e k alapvető problémája a műhold- retranszlátorok kapaci­ 120

tásának növelése. Ennek eszközei, amelyek napjainkban is intenzív kutatás tárgyát képezik, a digitális beszédjel interpoláció (DSI), a kis sebessé­ gű kódolás (adatkompresszió) és a jel-kód konst­ rukciók (jelter kódok) alkalmazása. A DSI a TASI-elv digitális megvalósítása. K e z ­ detben a DSI berendezéseket a PCM berendezé­ s e k adaptereként alkalmazták. Az újabb kutatá­ sok célja olyan autonóm DSI végberendezések ki­ dolgozása, a m e l y e k a jeltovábbítási kapacitás megkétszerezését teszik lehetővé. A beszédjel-továbbítás sebességének 32 vagy 16 kbit/s-ra való csökkentésére adaptív kódolási eljárásokat (ADM, A D P C M ) a l k a l m a z n a k . A 3 2 kbit/s sebességű átvitelre CCITT ajánlás Is készült. Sávkorlátos műhold-retranszlátorban a kapaci­ tás növelése többállapotú digitális modulációs módszerek alkalmazásával lehetséges. Ekkor a modulált vivőhullám spektrumszélessége csök­ k e n , a z előírt b i t h i b a a r á n y m e g v a l ó s í t á s á h o z szükséges bltenergia-zajteljesítmény-sűrűsóg vi­ szony azonban növekszik. Digitális hírközlő r e n d s z e r e k b e n adó-teljesít­ mény megtakarítás (hatásfok növelés) csatorna­ kódolással, a továbbítani kívánt jelsorozatba re­ dundancia bevitelével érhető el. A csatornakódo­ lás hibajavító-kódolással (FEC) vagy kódolt mo­ dulációs módszerek (Jelkód konstrukciók) alkal­ mazásával valósítható meg. Hibajavító kódolás alkalmazásakor a beépített redundancia követ­ keztében a kódolt adatsorozattal modulált vivő­ hullámok sávszélessége általában nagyobb, mint a kódolatlan jelsorozattal modulált vivőhullámok s á v s z é l e s s é g e . Kódolt modulációs rend­ s z e r e k b e n a modulátor előtt a moduláló digitális Jelsorozatot átkódolják olymódon, hogy a csator­ na-kódolás által okozott redundanciát a kódolt csatornaszimbólumok számának növelésére használják. Ezáltal a hibajavító kódolási módsze­ rekhez képest jelentős kapacitás növelés (vagy adó-teljesítmény megtakarítás) érhető el anélkül, hogy a sávszélesség növekedne. Ezért a kódolt modulációs rendszerek tehát mind teljesítmény-, mind sávszélesség-hatásosak. Sáv- ós teljesítmény-korlátos, "zajos" nemlineá­ ris csatornákban való jeltovábbítás szempontjá­ ból azok a kódolás- modulácló/demodulácló-dekódolás rendszerek a z optimálisak, amelyekben a modulált vivőhullámok teljesítmény-hatásosak, sávszélesség-hatásosak és konstans amplitúdójúak. Az amplitúdó állandóságára a csatorna nemlinearitása következtében keletkező AM/PM kon­ verzió kiküszöbölése érdekében v a n szükség. A szóbajöhető modulációs módszer c s a k a digitális szögmodulációs eljárások valamelyik változata lehet, pl. a kódolt-CPFSK (kódolt, folyamatos-fázi­ sú frekvencia-billentyűzés). Frekvencia-gazdálkodás A műholdas távközlés céljára alkalmazható frek­ v e n c i a s á v o k a t a Nemzetkőzi Rádiószabályzat Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

(genf, 1979.) írja elő. A kijelölt frekvenciasávok legnagyobb része egybeesik a földfelszíni rádiórelé összeköttetések létesítésére kijelölt frekven­ ciasávokkal. Ennek k ö v e t k e z t é b e n a műholdas távközlő r e n d s z e r e k és a földfelszíni rádiórelé rendszerek közötti interferencia megengedhető szinten való tartása érdekében különleges techni­ kai intézkedésekre és nemzetközi szabályozásra v a n szükség. E z e k az intézkedések a műhold által hatásosan kisugárzott Izotróplkus teljesítmény flu­ xus sűrűségének földfelszíni értékét, továbbá a műhold és a földi állomások antennáinak Irány-ka­ rakterisztikáit szabályozzák. Hasonló korlátozá­ s o k a t v e z e t t e k be a műholdas t á v k ö z l ő r e n d ­ szereket zavaró földfelszíni rádióhírközlő beren­ dezésekre is. interferencia keletkezik a műholdas távközlő rendszerek között és a rendszereken belül Is. A rendszerek közötti interferenciát a műholdak k ö ­ zötti pozíciótávolsággal, a fedélzeti és a földiállo­ más antennák iránykarakterisztikáinak korlátozá­ sával, továbbá interferenciatűrő Jelfeldolgozásljeltovábbításl módszerek és keresztpolarizáció alkalmazásával tartják kézben. A műholdas táv­ közlő rendszereken belül interferencia elsősorban közöscsatornás-interferencia, amely akkor lép fel, ha TDMA rendszerekben több fedélzeti retranszlátor ugyanazon a frekvencián üzemel. Mind a műholdas távközlő rendszerek közötti, mid a z e z e k e n belüli interferencia kompenzálásá­ ra az alábbi módszereket fejlesztették ki az elmúlt é v e k során: a) a földi állomás/műhold antenna mellék-nyaláb­ jainak szabályozása, b) optimális vlvőfrekvenciakiosztás, c) megfelelő moduláció/hibajavító-kódolás, d) földi állomás/műhold összeköttetés linearizálása, e) fedélzeti regenerálás. A műholdas távközlő rendszerek közötti interfe­ rencia a geostacionárius műhold-pálya kihaszná­ lására közvetlen hatást gyakorol, mivel az interfe­ rencia mértéke befolyásolja a szomszédos műhol­ dak között megengedhető minimális szögtávolsá­ got (ez a Jelenlegi gyakorlatban 4 °-5 °). A geostaci­ onárius műhold- pálya optimális kihasználására az alapvető megoldást a műholdak közötti összeköt­ tetések alkalmazása fogja jelenteni. Technológia,

megbízhatóság,

költség

A műholdas távközlő rendszerek első generációi­ nak műholdjai mérsékelt teljesítményűek ós m é ­ retűek voltak. A földi állomásaik pedig nagymére­ tű antennákat (antenna átmérő 32 m), nagyteljesít­ ményű adókat (több kW) ós hűtött klszajú p a r a ­ metrikus erősítőket alkalmaztak. A 7 0 - e s é v e k folyamán a távközlési műholdak méretben és bonyolultságban gyorsan n ö v e k e d ­ tek, ugyanakkor megbízhatóságuk, élettartamuk és adóteljesítményük is Jelentősen növekedett, aminek következtében lehetőség nyílt a földi állo­ Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

mások antenna méreteinek és ezzel együtt költsé­ geik Jelentős csökkentésére is. A 8 0 - a s é v e k fő tendenciái, a 7 0 - e s é v e k b e n ki­ tűzött és elért célok folytatásán kívül a rendszerkapacitás jelentős növelése a sávszélesség és a teljesítmény maximális kihasználásával, valamint új frekvenciasávok (14/11 GHz) alkalmazása. To­ vábbi kutatási feladatokat jelent a fedélzeti jelfel­ dolgozás fejlesztése, a műholdak közötti össze­ köttetések létesítésének elméleti és kísérleti mun­ kái, a műholdak élettartamának további növelése hosszú élettartamú fedélzeti eszközök felhaszná­ lásával, TDMA rendszerekben egy távközlési mű­ holdon a frekvencia újrafelhasználás 8-20-szorosra növelése különböző polarizációjú, több-nyalábú fedélzeti antennák alkalmazásával. Magyarországon a z Interkozmosz sokoldalú nemzetközi műszaki-tudományos együttműködés keretében folyik kutatási-kidolgozási t e v é k e n y ­ ség, amely egyrészt az űrtávközlésben résztvevő berendezések kidolgozására, másrészt a 10-30 G H z - e s f r e k v e n c i a t a r t o m á n y űrtávközlési célú felhasználására Irányul. Kidolgozásra és kissorozatú gyártásra került a z "tntercsat" t á v b e s z é l ő csatornaképző berendezés, amely a z Interszputnylk Nemzetközi űrtávközlési Rendszerben kis és közepes forgalmú földi állomások közötti távbe­ szélő összeköttetések létesítésére szolgál. A z el­ méleti kutatási munkák a jelf eldolgozási-jeltovábbítási, t o v á b b á több-földlállomás hozzáférési módszerek keresésére és optimalizálására ter­ jednek ki, amelyek a fedélzeti retranszlátorok jel­ továbbítási kapacitásának és hatásfokának, v a ­ lamint a hozzáférés rugalmasságának növelését célozzák. Vizsgálatok folynak a z elektromágne­ s e s kompatibilitás, a mozgáskompenzált képjel feldolgozás, stb. kérdéseiben is. Célszerű a z Intüfkozmosz tevékenységében való hazai részvételt tovább folytatni ós támogatni. Irodalom a 4. fejezethez [1] Park, C. A. (Plessey): Coherent optlcal system for telecommunlcatlons, Comm. Eng. Int., Cet, 1987. [2] Rowbotham, T. R.: Trends In the optlcal communlcation, Vol. 2/1, pp. 382-387, Geneva, 1987. [3] Wlsmeljer, A.: Gigabit/s transmisslon system on optlcal fibres,ibidem,Vol.2/ll,pp. 167-171. [4] Bacham, P. K.: Dispersion flattened and dlsperskxi shlfted slngle-mode fibres, worldwlde status, European Conf. on Optlcal Comm. Barcelona, 1986. [5] Lajtha Gy. - Szép I.: Fény távközlő rendszerek és elemeik. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1987. [6] MTA-TRB:Afotonikafejlődési irányai,Tudományos helyzet­ kép, Budapest, 1988. [7] Noguchi, T. - Daldo, Y. - Nossek, J. A.: Modulatlon techniques formlcrowavedlgltal radlo, IEEE Communications Magaziné, Vol. 24. No. 10. pp. 21 -30. Oct. 1986. [8] Macchi, R. et al.: Design considerations and performance of a newly developed QAM digital radlo famlty, European Conf. onRadlo-Relay, Munich.Oct. 1987. pp. 113-120. [91 Beaupre, D. M., Le-Ngoc, T., Zavitz, H. J.: A new polnt-to- multlpofnt microwave radlo system, ISSLS 1984, Nice, Francé, Vol. 1.,pp. 47-51. [ 10] Battistig G. et al.: A slmple point-to-multipoint subseriber rá­ dió system In the 1.5 GHz bánd, ICC'85, Chicago, 111.1985. Vol. 2.

121

[11] Frosch,R.A.:Spacetelecommunicationsappllcatlonstothe year 2000 and beyond. 3rd World Telecommunicatlon Fo­ rum, Geneva, 1979. [ 12] Hlergelst, F.: Modern telecommunicatlon services via satellites, Internat. Coríf.onCommunicationTechnology.Nanjing, Chlna,1987.p.584.

mas r e n d s z e r e k létesítésére a n y o l c v a n a s é v e k technológiája teremtette m e g a műszaki-gazda­ sági a l a p o k a t [2-4]. Kapcsolómező

5. Kapcsolástechnika A k a p c s o l á s t e c h n i k á b a n az utóbbi 2 0 é v b e n a t á ­ rolt p r o g r a m v e z é r l é s (TPV) és az i d ő o s z t á s o s k a p c s o l á s térhódítása v o l t m e g h a t á r o z ó . A k ö z ­ p o n t o k intelligenciája a z előfizetői szolgáltatások széles v á l a s z t é k á t t e s z i l e h e t ő v é . M é g Jelentő­ sebb az előrelépés az üzemeltetési szolgáltatások terén: a k ö z p o n t o k távfelügyelhetők, számítógé­ pes fenntartási r e n d s z e r b e v o n h a t ó k , a forgalmi v i s z o n y o k valós idejű ellenőrzését és ezzel a háló­ zatirányítás ( n e t w o r k management) feltételeit biz­ tosítják. Rurál k ö r n y e z e t b e n is gazdaságosan a l ­ kalmazható rendszerek jöttek létre [1J. A jelen ós a j ö v ő fő fejlődési irányát a c s o m a g k a p c s o l á s k ü ­ lönböző változatainak a térhódítása Jellemzi [2]. A fejlődés külön újtát járták egészen napja­ inkig a távbeszélő kapcsoló központok, vala­ mint a vonalkapcsolt távíró és adatkapcsoló központok. Ez u t ó b b i a k az á t v i e n d ő információ jellegénél f o g v a v i s z o n y l a g k ö n n y e n digitalizálha­ tók v o l t a k . Az á t k a p c s o l a n d ó soros bitfolyam se­ bességétől f ü g g ő e n e k ö z p o n t o k k a p c s o l ó m e z e j e e g y s z e r ű m i n t a v é t e l e z é s s e l v e t t mintákat, jelát­ m e n e t k ó d o l á s s a l lokalizált jelátmeneteket, v a g y szinkron vett jelmintákat kapcsol. A szinkron k a p ­ csolás a k a p c s o l ó m e z ő , az á t v i t e l t e c h n i k a és a v é g b e r e n d e z é s e k szinkronizálását teszi szüksé­ gessé, emiatt létrejöttek a szinkron adathálózatok. Viszonylagos gyors felfutás után megtorpant a v o n a l k a p c s o l t adathálózatok fejlesztése, mivel a technológiai fejlődés a c s o m a g k a p c s o l á s , m a j d az ISDN l e h e t ő v é t é t e l é v e l e l ő n y ö s e b b m e g o l d á s o ­ kat kínál (I. m é g 8.1. alfejezet). A számítógéphálózatok létesítésének igénye hozta létre az e z e n hálózatok s z á m á r a igen e l ő ­ nyös csomagkapcsolási elvet. A CCITT1976 óta f o l y a m a t o s a n b o c s á t ki c s o m a g k a p c s o l á s r a v o ­ n a t k o z ó új ajánlásokat. A c s o m a g k a p c s o l ó k ö z ­ pontokat a kapcsolási teljesítmények n ö v e k e d é ­ se jellemzi: a Northern T e l e c o m DPN 100 k ö z p o n t ­ ja 30.000 előfizetői v o n a l csatlakozással és 30.000 csomag/s átviteli kapacitással rendelkezik, m í g a S i e m e n s EWSP k ö z p o n t j a m á s o d p e r c e n k ó n t 40.000 c s o m a g k a p c s o l á s á r a k é p e s . A c s o m a g k a p c s o l á s nehezen Integrálható a v o n a l k a p c s o l t a l a p m ű k ö d é s ű k e s k e n y s á v ú ISDNbe, ezért a c s o m a g k a p c s o l t a d a t h á l ó z a t o k fejlő­ dése töretlenül folytatódik az ISDN-korszak elej ó n is

5.1. Digitális időosztásos v o n a l k a p c s o l á s A telefonbeszélgetések és a n e m - b e s z é d jellegű információk vonalkapcsolására egyaránt alkal­ 122

A z impulzus k ó d - m o d u l á c i ó s (PCM) eljárás t e l e ­ f o n k ö z p o n t o n belüli a l k a l m a z á s a jelenti az Integ­ rált k a p c s o l á s t e c h n i k a b e v e z e t é s é n e k első lép­ csőjót. A jelenlegi PCM k a p c s o l á s t e c h n i k a időosz­ tásos e l v e n alapul: a rendszer időben egyenlete­ sen osztja el a r e n d e l k e z é s r e álló, t ö b b s z ö r ö s e n kihasználható elektronikus e s z k ö z ö k e t a pillanat­ nyi i g é n y b e v e v ő k között. A PCM kapcsolástechni­ k a alapelemei időbeli é s térbeli kapcsolást v é g z ő elemek, un. T-, illetve S-kapcsolók. Ezek a l k a l m a ­ zásával blokkolásmentes kapcsolórendszereket lehet létrehozni. A megoldás a h a g y o m á n y o s v o n ­ alkapcsolás elveinek felel m e g , csak korszerűbb, időosztásos f o r m á b a n m e g v a l ó s í t v a . A k a p c s o l ó ­ m e z ő k titpikusan 2 Mbit/s sebességű jelfolyamo­ kat f o g a d n a k és 64 kbit/s sebességű beszédcsa­ t o r n á k a t k a p c s o l n a k . A digitális k a p c s o l ó m e z ő k előfizetői- ós t r ö n k v o n a l a k kapcsolását egyaránt elvégzik. A PCM eljárásra épült digitális k a p c s o l ó k ö z p o n ­ t o k b a n k ü l ö n b ö z ő c é l ú VLSI á r a m k ö r ö k e t a l k a l ­ m a z n a k . Ezek segítségével n e m c s a k a központ elektronikus kapcsolómezőjót, hanem az előfize­ t ő i - és a t r ö n k - á r a m k ö r i csatlakozásokat is digitá­ lisan, nagy m e g b í z h a t ó s á g g a l , viszonylag olcsón lehet kialakítani. Vezérlés A két legáltalánosabb vezérlési architektúra a duplikált, nagyteljesítményű központi processzor periféria-processzorok (pl. DMS-100), illetve az e l ­ osztott v e z é r l é s , a h i e r a r c h i k u s processzorszer­ v e z é s háttérbe szorításával (pl. System 12). A k o ­ rábbi TTL-Schottky p r o c e s s z o r o k helyett előretör­ nek a nagyteljesítményű k e r e s k e d e l m i m i k r o p r o ­ cesszorok. A rendszerek vonalkapacitása (1000.000-350.000) és k a p c s o l á s i teljesítménye növekszik. A jelenleg nagyteljesítményűnek szá­ mító k ö z p o n t o k BHCA, a z a z kezelhető forgalmas órai h í v ó s z á m é r t é k e 800.000 az AXE 10 esetén A P Z 2 1 2 k ö z p o n t i p r o c e s s z o r r a l ; 1.200.000 az EWSD-nél CCP 113 k o o r d i n á c i ó s processzor e l ­ rendezéssel. Kapcsolás

decentralizálása

A digitális k a p c s o l á s t e c h n i k á b a n jelentős gazda­ sági előnnyel Járhat az előfizetői e g y s é g e k kihe­ lyezése az előfizetői c s o p o r t o k közelébe. A kihe­ lyezett előfizetői f o k o z a t o k a koncentrációs f u n k ­ ción túlmenően lagalábbis szükség esetében belső kapcsolási feladatokat is elvégeznek. A k i ­ helyezett e g y s é g e k az a n y a k ö z p o n t h o z tipikusan csillagrendszerben csatlakoznak, de léteznek felHíradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

fűzéses ( m u l t i - d r o p ) m e g o l d á s o k is. A k o r s z e r ű , optikai szálat a l k a l m a z ó átviteltechnika lehetővé teszi, hogy az előfizetői elosztóhálózat b u s z r e n d ­ szert a l k o s s o n , ós erre a buszra intelligens, s o k ­ szolgáltatású terminálok csatlakozzanak. E k k o r a kihelyezett koncentrátor kapcsolási funkciója szétosztható a terminálok között [5j. Tárolt program zés

vezérlés,

közös csatornás

jel­

A digitális k a p c s o l ó r e n d s z e r e k m ű k ö d t e t é s é r e az egyetlen célszerű megoldás a t á r o l t - p r o g r a m ú v e ­ zérlés (TPV) alkalmazása. Ennek a m ó d s z e r n e k a k a p c s o l á s t e c h n i k á b a v a l ó b e v e z e t é s e azt is j e ­ lenti, hogy a hálózatot a l k o t ó TPV k a p c s o l ó k ö z ­ pontok közötti jelzések átvitelére is új megoldást, az un. közös csatornás Jelzésátvitelt (CCS) célsze­ rű a l k a l m a z n i . A h a g y o m á n y o s , á r a m k ö r ö k h ö z rendelt j e l z é s t e c h n i k a m á r n e m a l k a l m a s a r r a , hogy s e g í t s é g é v e l teljes m é r t é k b e n k i lehessen használni az új r e n d s z e r e k k é p e s s é g e i t . A TPV t e c h n i k a által nyújtott szolgáltatási l e h e t ő s é g e k nagy s z á m a és a s z o l g á l t a t á s o k i n t e l l i g e n c i á j a megnövelte a jelzésrendszerrel szembeni i g é n y e ­ ket mind k a p a c i t á s b a n , m i n d pedig átviteli s e b e s ­ ségben. A k ö z ö s c s a t o r n á s jelzésrendszer teljes egészében illeszkedik a vezérlő számítógépek igényeihez és lehetőségeihez. Ennek megfelelően egyre n a g y o b b jelentőségű lesz a TPV k ö z p o n t o k ­ ból felépített digitális hálózatokban. A CCITT a 7es jelzésrendszert ajánlja k ö z ö s csatornás a l k a l ­ m a z á s o k h o z . A digitális t á v b e s z é l ő hálózat f e l ­ használásával épül k i a k a p c s o l ó k ö z p o n t o k k ö ­ zös csatornás jelzésforgalmának a lebonyolításá­ ra a c s o m a g k a p c s o l t m ű k ö d é s ű közös csatornás jelzési hálózat. A TPV rendszerek a h a g y o m á n y o s h í v á s k e z e l é ­ si, karbantartási és üzemeltetési f e l a d a t o k o n k í v ü l különböző k é n y e l m i lehetőségeket kínáló szolgál­ tatásokat nyújtanak m i n d az előfizetők, mind p e ­ dig az üzemeltető személyzet számára. A s z á m í ­ tógéppel támogatott v e z é r l é s az említetteken k í ­ v ü l m é g j e l z é s á t v i t e l i , jelfeldolgozási és jelzésil­ lesztési f u n k c i ó k a t is ellát. Ebből k ö v e t k e z ő e n a hálózat intelligenciájának és a szolgáltatások s z á ­ m á n a k a n ö v e k e d é s é v e l a v e z é r l ő szoftver m é r e ­ te és bonyolultsága is n ö v e k s z i k . A k a p c s o l ó m o d u l o k elosztott alkalmazása k ö ­ v e t k e z t é b e n a híváskezelő f u n k c i ó k nagy része a h a g y o m á n y o s k a p c s o l ó k ö z p o n t b ó l annak p e r i f é ­ riáira kerül k i . A decentralizálás kiterjed az o p e r á ­ ciós r e n d s z e r r e is: e g y f o l y a m a t r é s z f o l y a m a t a i különböző, egymástól t á v o l m ű k ö d ő regionális, ill központi p r o c e s s z o r o k b a n futtathatók. A vezérlő szoftver új, többszintes struktúrá­ ja kezd kialakulni. Az ismétlődő és i d ő ó r z é k e n y feladatok v é g z é s é t c é l p r o c e s s z o r o k r a (hardver­ re) bízzák, a szoftver a n e m időérzékeny f e l a d a ­ t o k k a l foglalkozik, többszintű felépítése p e d i g il­ leszkedik a szolgáltatások megvalósításához.

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

A k a p c s o l á s - és v e z é r l é s t e c h n i k a fejlődési irá­ nyai e g y h o m o g é n , s o k - szolgáltatású hálózat igé­ nyének megfelelő irányba mutatnak. Várható, hogy e n n e k a f e j l ő d é s n e k az e r e d m é n y e k é n t a k a p c s o l ó k ö z p o n t eredeti f e l a d a t k ö r e - előfizetői oldalról n é z v e - á t a l a k u l , és funkciói elosztva j e ­ lennek m e g a hálózat k ü l ö n b ö z ő részeiben. Ezzel megváltozik majd a hálózat egyes elemeinek ( k a p c s o l á s , á t v i t e l , f e l d o l g o z á s , stb.) j e l l e g e is. U g y a n a k k o r m e g j e l e n n e k o l y a n ú j a b b szolgálta­ tási f u n k c i ó k , a m e l y e k centrális jellegűek, mint pl. az a d a t b a n k o k k e z e l é s e (I. m é g 7 . 1 . alfejezet 8. pont).

5.2. Elosztott c s o m a g k a p c s o l á s A c s o m a g k a p c s o l á s diadalútjának e g y i k jelentős állomása a lokális hálózatok (LAN = Local A r e a N e t w o r k ) létrejötte. K ö z ö s Jellemzője a kialakult LAN r e n d s z e r e k n e k a k a p c s o l á s i f u n k c i ó elosz­ tottsága, a m e l y a kiszolgált á l l o m á s o k között i n ­ formációt szállító k ö z ö s hordozó k ö z e g v e r s e n y ­ a l a p ú e l é r é s é v e l valósul m e g . A L A N - o k k e z d e t ­ b e n adatátviteli c é l o k r a jöttek létre, de a l k a l m a z á ­ si k ö r ü k kibővült és jelenleg az épületen és t e l e p ­ helyen belüli integrált irodai t á v k ö z l é s b e n teljesér­ t é k ű v e t é l y t á r s a i a többszolgáltatású és ISDN a l ­ k ö z p o n t o k n a k [6,7]. Két a l a p v e t ő L A N - t e c h n o l ó gia honosodott m e g : - a z alapsávi tokén ring, a m e l y e g y d i g i t á l i s "zseton" (tokén) t o v á b b a d á s a útján v e z é r l i a k ö ­ zeghozzáférést. A tokén birtoklása a közeg használati jogát jelenti; e l n e v e z é s é n e k megfele­ lően a hálózat g y ű r ű elrendezésű; - a z a l a p s á v i v a g y s z é l e s s á v ú , á l t a l á b a n 10 Mbit/s sebességű Ethernet, a m e l y a buszra felfű­ zött á l l o m á s o k n a k m e g e n g e d i a k ö z e g b e adat­ c s o m a g b e a d á s á t b á r m i k o r , a m i k o r m á s állo­ m á s n e m folytat adatátvitelt a k ö z e g e n . A z a l ­ kalmazott k ö z e g h o z z á f é r é s t szabályozó (arbitrációs) m ó d s z e r az ü t k ö z é s e k d e t e k t á l á s á r a a l a p u l ó C S M A / C D e l v (Carrier S e n c e Multiple A c c e s s w i t h Collisons Detection). Mindkét e l v e t s z a b v á n y o s í t o t t a a z ISO az OSI m o d e l l b e i l l e s z k e d ő e n (ISO 8 8 0 2 ) . A z Ethernet r é s z l e t e s s p e c i f i k á c i ó j a a z IEEE 8 0 2 . 3 , ill. ISO 8802.3, a t o k é n ringé az IEEE 802.5, ill. ISO 8802.5 s z a b v á n y o k b a n található. Míg a z o n b a n a h i v a t k o ­ zott s z a b v á n y o k a z OSI m o d e l l 1. ós 2. szintjét m e g f e l e l ő e n s z a b á l y o z z á k , a 3. (hálózati) r é t e g m e g o l d á s á r a s z á m o s v á l t o z a t található. A t o k é n ring hálózati programjai közül a legismertebbek az IBM Netbios és Novell c é g N e t w a r e csomagjai. Az Ethernet a l k a l m a z ó k a X e r o x e r e d e t ű XNS ós az UNIX o p e r á c i ó s rendszer által támogatott TCP/IP hálózati szintű p r o t o k o l l o k k ö z ü l v á l a s z t h a t n a k . Az IBM c é g SNA számítógéphálózati architektúrája a t o k e n - e l v ű LAN-t integrálja, m í g a DEC c é g DNA architektúrája az Ethernetet. A LAN és a k l a s s z i k u s k ö z p o n t o s t e c h n o l ó g i a v e t é l k e d é s e az irodatávközlés terén a LAN-ok térhódítását e r e d m é n y e z t e . A statisztikus k a p c s o 123

tástechnika eredményei előtérbe hozták a LAN tí­ pusú működés szélesebb körű alkalmazásának a kutatását, pl. a z ISDN hálózatokban. A LAN-ok irodatávközlósl Jövője attól függ, hogy a csomagműködósmód hogyan képes a beszédkapcsolatokat gazdaságosan ellátni. A k ö v e t k e z ő évtizedben várhatóan a z Irodai távközlés digitális alközpont és LAN alapú megoldása egymáshoz közeledik [616.3. S z ó l e s s á v ú k a p c s o l á s Valószínű, hogy a m a kialakulóban lévő vonal ós csomagkapcsolásos hálózatok a Jövőben egysé­ g e s módszereket a l k a l m a z ó sok-szolgáltatású hálózattá (multlservlce network = MSN) alakulnak át. A legutóbbi Időszak műszaki fejlődése, különö­ sen a fónyttechnika és a mikroelektronika terüle­ tén bekövetkezett fejlődés, teljesen új módszerek megjelenéséhez vezethetnek. Várhatóan olyan nagysebességű kapcsoló elemek lesznek meg­ valósíthatók, amelyekkel szélessávú (kép, nagy­ s e b e s s é g ű adat, stb.) k a p c s o l á s á r a a l k a l m a s rendszerek fognak létrejönni [7.8J. A kapcsolt távközlési szolgáltatások Iránti igény Igen szóles sebességtartományt fog át. A k e s ­ kenysávú ISDN c s a k a m a már kissebességűnek nevezhető, a kb. 0,1 Mbit/s sebességig terjedő szolgáltatásokat kezeli (telemetria, adat ós szö­ vegkommunikáció, beszédátvitel). A közepes s e ­ bességtartományba (1-10 Mbit/s) a Hl- FI digitális hang kapcsolása, a videotelefon ós a z adat/kópkapcsolás tartozik. A z 50-1000 Mbit/s sebessége­ k e n TV, nagy felbontású TV, adat- ós képjelek kapcsolása történik. Mindezek a kapcsolási igé­ nyek kielógítendők a szélessávú iSDN-ben (I. még 9.2. alfejezet). Az Ismert kapcsolási elvek közül a vonalkapcsolás - bár a sebességi követelmények kielégítésére a l k a l m a s - Igen merev a nagy s e ­ bességkülönbségek egy kapcsolórendszerben történő kiszolgálása szempontjából. A z igényt olyan kapcsolási elv elégítheti kl, amely hatáso­ s a n kezeli a z igen eltérő átlagos sebességű és sta­ tisztikus tulajdonságú jelfolyamokat. A legnagyobb rugalmasságot a z összeköttetés nélküli (connectlonless) csomagkapcsolás, a d a tagram kapcsolás jelenti, a z o n b a n m a g a s pro­ cesszálási ráfordítás árán. A jövő szempontjából sokat ígérnek a z újabban aszinkron transzfer mó­ dú (asynchronous transfer mode = ATM) k a p c s o ­ lás gyűjtőnévvel hivatkozott megoldásváltozatok (csomó /burst/, gyors csomag, aszinkron időosztá­ sos kapcsolás), amelyek mindegyike biztosítja a z erősen eltérő sebességű jelek egyetlen kapcsoló­ műben (switchlng fabric) történő Jó hatásfokú k a p ­ csolását. E m ó d s z e r e k n é l a bemeneti jelek v i ­ szonylag rövid csomagokban (burst, blokk, cella) kerülnek időben egymást k ö v e t ő e n átvitelre a csomagok fejrészében elhelyezett c í m alapján. A kapcsolóművek önirányítók (self routing), a z a z a kapcsolómű bármely kimenetének a címe egyet­ len útvonalat határoz meg a kapcsolóművön át 124

annak bármely bemenetétől. Ezzel a megoldással csökken a csomagkezelési ráfordítás, mivel mi­ után a hívásfeldolgozó funkció meghatározta a végződés címét, a kapcsolómű önállóan irányítja a következő csomagokat a kapcsolómű kívánt ki­ menetéhez [9,10]. A realitás jelenleg hibrid kapcsolóművek felé mutat, melyekben elektronikus keresztpontokban megvalósuló vonalkapcsolással kapcsolódnak a nagyfelbontású TV és hasonló tulajdonságú jelek, de a kb 100 Mbit/s-ig terjedő tartományban a c s o ­ magkapcsolás valamelyik variánsként megjelenő statisztikus kapcsolást alkalmazzák.

5 . 4 . Digitális c s a t o r n a - r e n d e z ő k Az utóbbi é v e k b e n a z elektronikus kapcsolórend­ szerek új kategóriája Jelent meg. A digitális helyi és tranzit központokban, valamint átviteles létesít­ ményekben a hagyományos vonalrendező keret helyén digitális csatorna-rendező (DCS, D A C C S ) k a p helyet, amely a PCM átvitelnél szokásos 64 kbit/s-os csatornákat (egyenként vagy csoporto­ san) szótosztja a z igényeknek megfelelően a köz­ pont különböző pontjai között. A központ k a p c s o ­ lómezeje lehet akár vonal, akár csomagkapcsolt. A digitális c s a t o r n a - r e n d e z ő k intelligens k v á z i p e r m a n e n s kapcsoló b e r e n d e z é s e k , szoftver úton vezérelhetők, és elvégzik a csatornáknak a hálózat logikai szerkezete szerinti irányokba való elosztását, valamint azok formátum szerinti szer­ vezését. Ugyanezek a z egységek - moduláris fel­ építésük k ö v e t k e z t é b e n - a l k a l m a s a k a r r a Is, hogy forgalomirányítási ós forgalomvezérlés! fel­ adatokat lássanak el, szükség esetén átkonfigu­ rálják a hálózatot. A D C S berendezések a digitális alaphálózat kulcsfontosságú elemelvé lépnek elő. Hazai lehetőségek

és

feladatok

A távbeszélő kapcsolástechnika terén a hazai tu­ dományos feladatokat alközpontos és főközpontos területekre érdemes szétválasztani. Alközpon­ tos területen a kutatási és fejlesztési erők megfe­ lelő koncentrációjával és a feltételek megterem­ tésével reális lehetőség v a n nemzetközi mércével is számottevő tudományos eredmények ós e z e k ­ re épülő ipari termékek létrehozására. A nyilvá­ nos hálózat főközpontjai és tranzit központjai te­ rén a z önálló hazai fejlesztés megalapozatlansága miatt a kutatás célja elsősorban a z kell legyen, hogy a hazai kultúra képes legyen befogadni a di­ gitális TPV technológiát. A z alapozó kutatások há­ rom fő Irányát célszerű kijelölni: felkészülés TPV rendszerek gyártására, optimális alkalmazására, valamint számítógéppel támogatott, centralizált üzemeltetésére. A nem-beszéd szolgáltatások kapcsolástechni­ kája terén a z adatátviteli és integrált LAN-ok és a csomagkapcsoló és protokoll Illesztő eszközök kutatásfejlesztése - az eddigi eredményekre ópítHíradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

v e - egy kővető típusú fejlődés reális esélyét kí­ nálják. IRODALOM AZ 5. FEJEZETHEZ [1] Nlcolaldis,E.:Thechanging world of telecommunlcations. IFTU Sem Inaron Trans tt Ion from analoque to dlgltal networks Includlng ISDN. Llsbon. 1986. [2] Vlskers, R., Vilmansen, T.: The evolutfon of telecommurtcatlons technology. Proc. E E E , Vol. 74. No. 9. Sept. 1986. )3] Leahey, D. M.: Somé posslble trends Inpubllc telecommunl­ cations swltchlng. British Telecommunlcations Englneerlng, Vol.6.,No.2.Jury1987. [4] Ohtsukl, K., et al.: A new swltchlng system architecture for the 1990's. 5th Telecom Forum, Geneva, 1987. [5] Staehter, R. E„ et al.: Advences in remote swltchlng concepts.. ISS'84. No. 33. Florence, 1984. B. 3. [6] Logica Ltd.: Digital PBXs In Europe. Logica, UK., 1985. [7] Kashlwamura, T., et al.: Models and communlcatlon techno­ logy for enterprise Information network systems. ISS'84. No. 43 C. 5. Florence, 1984. [8] Blackmore, R. W., et al.: An optoelectronic exchange of the future, ISS'84, No. 41. A. 4. Florence, 1984. [9] Armbürster, H., et al.: ISDN and broadband ISDN - Taklng up the challenge of the future. Int. Conf. on Communlcatlon Technology, Nanjlng, Chlna, 1987. [10] Eklundh, B., et al.: Asynchronous transfer modes. Options and characterlstics. 12th ITC, No. 1.3. A. 3. Torino, June 1988.

6. Mobil t á v k ö z l é s A mobil távközlés rádióhullámok segítéségével történő távközlést jelent mozgó ós/vagy állandó­ helyű állomások között. A mikroelektronika fejlő­ d é s e folytán g a z d a s á g o s a n m e g v a l ó s í t h a t ó k azok a hálózatkópzósi elvek, amelyek nagyszá­ mú felhasználó igényeinek, távlatilag mobii ISDN szolgáltatásoknak kielégítését is lehetővé teszik. A mobil távközlés területén szolgáltatásukat te­ kintve alapvetően két hálózattípus különböztet­ hető meg: a) rádiótelefon hálózatok (nyilvános vagy zárt­ célú mozgó ós/vagy állandó helyű telepítésű, b e ­ széd és mindinkább n e m - b e s z é d szolgáltatást nyújtó hálózatok kétirányú átvitelre); b) személyhívó hálózatok (ritkán beszéd, in­ kább kódolt jelzések, üzenetek továbbítását biz­ tosító mozgószolgálati hálózatok, főként egyirá­ nyú átvitelre). A helyzetkép a földi mobil szolgálatokra szorít­ kozik, a légi és tengeri mobil távközléssel nem foglalkozik.

6.1. R á d i ó t e l e f o n r e n d s z e r e k A rádiótelefon hálózatok a hagyományos (500 MHz alatti és a magasabb 900 MHz-es) frekvencia­ s á v o k b a n üzemelnek. Felvetődik már a z 1000 MHz feletti frekcvenciák használatának szüksé­ gessége is, a z ezredforduló előtt a z o n b a n m é g nem várható alkalmazásuk. A hálózatképzési módszerek a rendelkezésre álló frekvenciatartomány minél jobb kihasználá­ sát célozzák. A z adóteljesítmény csökkentésével a frekvenciák kisebb távolságon belül használha­ Hfradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

tók fel újra, de a hálózat működtetése bonyolódik. A hagyományos rendszerek kapacitása korláto­ zott a z alkalmazott nagy cella méretek miatt. A problémát a cella méret csökkentése oldja meg (minél kisebbek a cella méretek, annál többször kiosztható u g y a n a z a f r e k v e n c i a ) . A kiscellás technológia a kapcsolás-, a z átvitel-, a számításés a rádiótechnika együttműködő kombinációjára épül. A z első három túlnyomón digitális, a rádió­ technika Jórészt m é g analóg a Jelenlegi (I. generá­ ciós) rendszerekben. A következő évtized köze­ pe táján bevezetésre tervezett cellás hálózatok (2. generációs rendszerek) tiszta digitális megoldású­ ak lesznek [1-6]. A rádiótelefon rendszerek nyilvá­ nos és/vagy zártcélúak lehetnek, általában csatla­ koznak a nyilvános kapcsolt távbeszélő hálózat­ hoz (PSTN), diszpécser rendszerek eseteben attól r é s z b e n v a g y teljes m é r t é k b e n elkülönülnek. Földrajzi kiterjedésük lehet helyi, körzeti v a g y or­ szágos, m e l y b e n helyi, körzeti v a g y országos (utóbbi esetben nemzeti v a g y nemzetközi) mobili­ tás biztosítható. A mozgószolgálati cellás s z e r k e z e t ű rend­ szerek közös tulajdonsága, hogy: - a r e n d s z e r automatikusan követi ós rögzíti a mozgó előfizető helyzetét (location registration) és mindenkori helyére Irányítja a hívásokat. A mozgó előfizető a rendszerben, ill. a rendszerek között bolyongásra képes (roamlng); - mozgás közben a hívás áttehető egyik csator­ náról, III. bázisállomásról a másikra anélkül, hogy a z előfizető tenne valamit vagy észreven­ né a z átkapcsolást. A nyilvános cellás rendszerekben a távbeszélő szolgáltatáson túl már a z 1. g e n e r á c i ó s r e n d ­ s z e r e k b e n Is terjed a személyi kommunikációs szolgálat (hordozható telefonok segítségével), to­ v á b b á váltakozó adat és beszédátvitel lehetsé­ ges. A 2. generációs rendszerekben megjelennek a z integrált telex, teletex, fakszimile, v o n a l - és csomagkapcsolt adatátviteli szolgáltatások. A zártcólú rendszereket a termelés, ill munkaIrányítás terén járműállománnyal rendelkező fel­ használók a l k a l m a z z á k b e s z é d - és adatátvitel céljára. E z e k b e n nyilvános távbeszélő szolgálat egyáltalán nem vagy c s a k korlátozottan lehetsé­ ges. Perspektivikusnak c s a k a nyalábolt és cellás zártcélú rendszerek tekinthetők, melyekben őszszevonják a különféle felhasználókat. A kiscellás technológia Jövőbeli fejlesztése egy­ részt a kapacitásnövelést, másrészt a z alkalma­ zások szélesítését célozza. Kapacitásnövelés te­ rén a cél: - cellaméret csökkentés, melynek a keletkező in­ terferenciák miatt határai vannak; - további frekvenciák felhasználása, a frekvenci­ asáv kiterjesztése; - újabb frekvenciagazdaságos módszerek, több­ szörös hozzáférési (RDMA, TDMA, CDMA)technik á k , kis sebességű beszédkódoló (SBC, S P C , R E L P , MPLPC) eljárások alkalmazása. A cellamóret-csökkentós ós a frekvenciasáv ki­ terjesztése a magasabb tartományokba együtte125

s e n a mlkrocellás (épület kiterjedésű) rend­ szerekig v e z e t el. E z e k megvalósítása a számí­ tás- és kapcsolástechnikai megoldások erőteljes továbbfejlesztését igényli. Alkalmazás terén a fejlesztés irányai: - modern, kisméretű ós többfunkciójú jármű fel­ használású előfizetői terminálok; - könnyű kisméretű, hordozható előfizetői készü­ lékek; - mozgó pénzbedobós, esetleg mozgó PABX be­ rendezések; - adatátviteli funkciók növelése; - ISDN kompatibilis rendszer kialakítása, a z ISDN szolgáltatások kiscellás kiterjesztése. A felsorolt fejlesztésekkel alakulnak ki a 2, ge­ nerációs kiscellás rendszerek. E z e k egységes (Je­ lenleg GSM-mel hivatkozott) követelményrend­ szerét 1987-88-ban alakította kl a nyugat-európai országok C E P T szervezete. A C E P T egy páneuró­ pai digitális földi mobil rádiókommunikációs rendszer létesítésére tett javaslatot a z Európai Gazdasági Közösség támogatásával. A C E P T ko­ ordinálja a vonatkozó kutatásokat (COST Project 207) és a k ö v e t e l m é n y r e n d s z e r kidolgozását (GSM-Group Special Mobile). Az új, cellás s z e r k e ­ zetű digitál rendszer (CADN = cellular a c c e s s dlgltal network) nem elszigetelt speciális célú mobil rádióhálózat lesz, hanem a vezetékes hálózat ki­ egészítőjeként Jó minőségű vezetéknélküll hozzá­ férést biztosít a PSTN-hez, Ili. a z integrált digitális hálózathoz, majd a z ISDN-hez. A cellás ISDN-ben közelítőleg azonosak lesznek a szolgáltatások és azok minősege, mint a fix hozzáférésű ISDN-ben. A CADN tulajdonképpen egy mobil hozzáférésű át­ fedő hálózat lesz a fix hozzáférésű hálózat felett. Megjegyzendő, hogy a fix hozzáférést a CADN blztosíthajta olyan rurái területeken, ahol a v e z e t é ­ k e s hozzáférés n e m gazdaságos v a g y nem áll rendelkezésre. A Jövőben olyan - nyilvános célú (PLMN, nyilvános földi mozgó há­ lózat) - csoportos zártcélú és - lokális felhasználású (Mobile L o c a l A r e a Net­ work) mozgószolgálati hálózatok alkalmazására lehet számítani, melyeket az ISDN-re vonatkozó CCITT irányelvek szerint terveznek. A zárt felhasználói csoportok saját hálózatukból átléphetnek e z e k b e a z ISDN kompatibilis PLMN hálózatokba. A cellás mobil rádiótelefon hálózatok tervezése egyrészt önálló feladat, másrészt a nyilvános távbeszélő hálózathoz való kapcsolódása és annak extenzív kihasználása új problémákat hoz felszínre [2,6]. Magyarországon a PSTN-hez történő csatlako­ zás szerint kétféle felhasználást különböztetünk meg: tiszta nyilvános cóiú é s v e g y e s z á r t c é l ú (diszpécser). A tervezett országos PLMN - főként a főváros­ ban és a nagyvárosokban - nagy előfizetői sűrűsé­ gű területek mozgó távbeszélő ellátottságát oldja meg a 450 MHz-es sávban kiscellás szerkezettel 126

[7]. Folyamatban v a n hagyományos állandóhelyű kiskapacitású hálózatok létesítése (450 MHz-en), amelyek kis előfizetői sűrűségű települések PSTNbe történő bekötését teszik lehetővé. Egy állandó­ helyű cellás nagykapacitású hálózat várhatóan a 900 MHz-es sávban fog működni a fővárosban. A h a z a i tervezett országos diszpécser célú rendszer túlnyomóan belső zártcólú és korlátozot­ tan nyilvános célú távbeszélő szolgálatot biztosít jármű állománnyal rendelkező felhasználók ré­ szére. A zártcélú fejlesztésekhez a később kiscellásítható közös bázisú mozgó távközlési rend­ szert alkalmazzák a hagyományos sávok v a l a ­ melyikében [8]. Hazánkban jelenleg még nem engedélyezett a 900 MHz-es sáv mozgó és állandóhelyű rádiótávközlésre való felhasználása (kivéve a klshatókörzetű zsinór nélküli távbeszélő szolgálatot). Kutatás és tervezés (hálózat és frekvenciatervezés) azon­ ban folyik és intenzíven folytatandó a sáv Jövőbeli alkalmazásának előkészítéseként. A páneurópai digitális mobil hálózathoz való jö­ vőbeli csatlakozás feltétlen szükséges, ennek ér­ dekében elengedhetetlen a CEPT-GSM tevékeny­ ségének nyomonkővetóse.

6 . 2 . S z e m é l y h í v ó r e n d s z e r e k [9] Változatos rendszerkialakítási módok ismerete­ sek. Lehetnek Induktív (10-150 kHz) ós elektro­ mágneses (27-900 MHz) elven, kis (5 k m ) és nagy (város, megye, ország méretű) területen működő, egy v a g y több üzemeltetési feladat elvégzésére alkalmas rendszer- megoldások. A nagykiterjedé­ sű rendszerek főleg személyhívásra, a kis kiterje­ désű rendszerek pedig riasztásra, jelzésre, fel­ ügyeleti célra, stb. használhatók. A külön személyhívó hálózatok rend­ szertechnikai felépítése egyre összetettebb, meg­ figyelhető a spektrum jobb kihasználását célzó megoldások alkalmazása. Az egyszerű helyi rend­ s z e r e k multiplikálásával nagyobb területen több v e v ő szolgálható ki. A nagy kiterjedésű rend­ s z e r e k a nyilvános kapcsolt távbeszélő hálózat­ hoz kapcsolhatók, több országra is kiterjeszthe­ tők. Az analóg személyhívó rendszerekben a jelzés hangsorozattal (max. 30 hang/s), a digitális rend­ s z e r e k b e n adat bitsorozattal (tipikusan 600 bit/s) tőrtónik. A z előbbi megoldások esetén hívásis­ métléssel, utóbblaknál hibafelismerő és Javító kód alkalmazásával növelik a hívásbiztonságot. Mind a helyi, mind a nagykiterjedésű hívószol­ gálat terén jellemző a flexibilis, modulrendszerű ki­ építés, továbbá a nagyobb hívósebességű és k a ­ pacitású digitális rendszerek terjedése. A z analóg rendszerben (2, Hl. többhangú) frek­ venciakód eljárással legfeljebb 1000 vevőt szol­ gálnak kl ( 1 0 , 1 0 0 , 1 0 0 0 fokozatokkal). A digitális rendszerek tipikusan 1000-nól több személyhívó vevőt szolgálnak kl (1000,10.000,100.000 foko­ zatokkal). A helyi digitális személyhívók B C D és Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

bináris kódot a l k a l m a z n a k . A nagyterületű (orszá­ gos és nemzetközi) digitális r e n d s z e r e k b e n a l k a l ­ mazható k ó d r e n d s z e r e k r e a CCIR ajánlásokat és kiválasztási s z e m p o n t o k a t dolgozott k i . A klasszikus m e g o l d á s ú európai rendszerek az 5 0 0 MHz alatti s á v o k b a n m ű k ö d n e k , m í g a k o r s z e ­ rű, nagy területű digitális rendszerek a 9 0 0 MHz-es f r e k v e n c i a t a r t o m á n y b a n létesülnek. H a z á n k b a n n e m t e r v e z i k a k ü l ö n hálózatot igénylő személyhí­ v ó rendszer építését. (Az FM műsorszóró hálózat másodlagos k i h a s z n á l á s á n alapuló s z e m é l y h í v ó rendszerrel k a p c s o l a t o s a n I. a 3 . 1 . alfejezetet.) IRODALOM A 6. FEJEZETHEZ [1] Mobile Comms. Systems, ISS'84. (32. B Session) Fiorence, 1984. [21 ASIA Telecom'85.: World Telecom. Forum, Spec. Session on ISDN and Mobile Communications. Singapore, 1985. |3J Spec. Issue on Nordic Cellular Mobile Telephoné System. Per­ sona] Comms., Sept., Oct. 1983. [4] Faiili, R., Guisto, P. P.: Alternative Architectures for a Europe­ an Digital Mobile Radio System In the 900 MHz Band, CSELT Tech. Rep. 1985. April. [5] Future Land Mobile Telecommunication System, CCIR Draft Report, IWP 8/13-27, June 1986. [6] Clark. D. J. Intergration of cellular networks with the U.K. PSTN. 3rd Internál Networks Planning Symp. pp. 63-66. Innisbrook, Florida, 1986. [7] Ökrös Tiborné, Oprics Gy. és mások: URH nyilvános célú or­ szágos automata rádiótelefon hálózat rendszerének specifi­ kálása, I- III. kötet. PKI tan. Budapest, 1985. [8] Ökrös Tiborné, Oprics Gy. és mások: URH diszpécser célú or­ szágos automata rádiótelefon hálózat rendszerének specifi­ kálása, IV- V. kötet, PKI tan. Budapest, 1985. [9] CCIR Report on Radlo-paning System. Vol. VIII-1 Dubrovnik. 1986.

7. H á l ó z a t o k f e l é p í t é s e és t e r v e z é s e Az új technológiák a hálózatok szerkezetének, f e l ­ é p í t é s é n e k újragondolását igénylik a potenciális lehetőségek minél teljesebb kihasználása végett. A digitális t e c h n i k a , a szoftver technika és a f é n y ­ v e z e t ő t e c h n i k a radikális változásokat k ö v e t e l a t á v k ö z l ő h á l ó z a t o k f e l é p í t é s é b e n ós t e r v e z é s é ­ ben: megfelelő hálózatszerkezettel a szolgáltatá­ s o k m i n ő s é g e , a hálózat g a z d a s á g o s s á g a nagy m é r t é k b e n javítható. A t á v k ö z l ő hálózatokat adott szolgáltatási c é l o k é r d e k é b e n , a hálózatelemek megfelelő k o n f i g u r á ­ lásával és m é r e t e z é s é v e l alakítjuk k l . Hálózate­ lem alatt itt az összes olyan h a r d v e r és szoftver, elektronikus ós infrastruktúrális k o m p o n e n s t ért­ j ü k , a m e l y e k a szolgáltatás létesítéséhez és m ű ­ k ö d t e t é s é h e z s z ü k s é g e s e k . A hálózat k i a l a k í t á ­ sához ilyen m ó d o n tehát m e g kell határozni a háló­ zat felépítését, struktúráját, a szolgáltatás minősé­ gi k ö v e t e l m é n y e i n e k a hálózatrészekre, hálózate­ l e m e k r e való célszerű lebontását ó s a méretezés, optimalizálás módszereit. A hálózatok s z e r v e z é s é n e k h a g y o m á n y o s e g y szolgálat - egy hálózat gyakorlatát már e g y é r t e l ­ m ű e n felváltotta a sok szolgálat - néhány hálózat elve és a szolgáltatások e g y hálózaton v a l ó minél t e l j e s e b b i n t e g r á l á s á n a k k o n c e p c i ó j a . A z ISDN Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

felé v e z e t ő úton, minthogy a távbeszélő szolgá­ lat a n e m - b e s z é d szolgálatok dinamikus fejlődése mellett Is hosszú t á v o n domináns m a r a d , e g y o l y a n integrált digitális hálózat kialakítása jelenti az első f o n t o s k ö z b e n s ő l é p c s ő t , a m e l y n e k felépítését, m ű k ö d é s i módiát, fenntartási filozófiáját a l a p v e t ő ­ en a távbeszélő igényeket kiszolgáló korszerű technológiák s z a b j á k m e g . A digitális, időosztásos átvitel és kapcsolás, a tárolt p r o g r a m v e z é r l é s , k ö ­ zős csatornás jelzés ós a f ó n y v e z e t ó s lehetőségé­ ből f a k a d ó új hálózattervezői feltételrendszer k i ­ hatásai a j ö v ő digitális hálózatára - s z e m előtt tart­ v a az ISDN felé v a l ó továbbfejlesztés k ö v e t e l m é ­ nyét - e g y é r t e l m ű e n m e g f o g a l m a z ó d t a k az elmúlt 5-8 ó v során [1-6].

7 . 1 . Trendek a jövő hálózatának kialakításá­ ban 1. A digitális k ö z p o n t o k n a g y o b b optimális m é ­ rete és a digitális előfizetői f o k o z a t o k decentrali­ z á l á s á n a k gazdaságossága a központok tápte­ rületének n ö v e l é s e i r á n y á b a h a t n a k (pl. e g é s z g ó c k ö r z e t méretűvé). A z előfizetői hálózatok - rit­ k a s á g s z á m b a menő, nóhány felfűzős rendszertől eltekintve - c s i l l a g r e n d s z e r ű é i az előfizetői f o k o ­ z a t o k az a n y a k ö z p o n t h o z k ö z v e t l e n c s a t l a k o z ­ nak. A hurokhálózatok v á r t elterjedése n e m indult be, az adatbázisra épülő, valamint a szélessávú új s z o l g á l t a t á s o k s z á m á r a a csillaghálózat a z e l ő ­ ny ösebb. 2. Á t v i t e l i s z e m p o n t b ó l a digitális r e n d s z e r e k b e v e z e t é s e az analóg hálózatba f ő k é n t a k é t h u ­ zalos h á l ó z a t r é s z e k b e n hoz változást. Egy egy digitális átviteli szakaszt v a g y előfizetői központot b e i k t a t v a ú j a b b önálló n é g y h u z a l o s h u r k o k ala­ kulnak ki, a m i az átviteli tervek teljes átdolgo­ zását követeli meg a stabilitási és v i s s z h a n g k ö ­ v e t e l m é n y e k betartását s z e m előtt tartva. E k ö v e ­ t e l m é n y e k teljesítését nehezíti a digitális k ö z p o n ­ t o k k b . e g y nagyságrenddel m e g n ö v e k e d e t t k é s ­ leltetése, valamint a 2/4-huzalos á t m e n e t e k k ö z e ­ lebb kerülése az előfizetőkhöz, ami a hibridek k i ­ e g y e n l í t é s é r e s z i g o r ú b b előírást k ö v e t e l . Azért, hogy biztosítsuk a hibamentes adatbevitelt, a m i ­ k o r a m a x i m á l i s a n m e g e n g e d e t t öt négyhuzalos szakasz k a p c s o l ó d i k sorba, minden e g y e s h u r o k ­ b a n m i n i m u m 2 5 dB hurokcsillapítást kell biztosí­ tani beszélgetés alatt, a m i n a hibridek kiegyenlíté­ s é n e k j a v í t á s á v a l v a g y csillapítás b e i k t a t á s á v a l teljesíthető. A g y a k o r l a t b a n egy digitális helyi k ö z ­ pontot e g y helyi hálózatban m i n i m u m 4 dB csillapí­ tással t e r v e z n e k , s z e m b e n az analóg kéthuzalos k ö z p o n t o k k b . 0,5 dB b e i k t a t á s i c s i l l a p í t á s á v a l , így egy digitális k ö z p o n t egy szomszédos analóg helyi központhoz kéthuzalosan csak elegendő csillapítás tartalék esetén köthető. Ellenkező eset­ ben a tekintett digitális központ négyhuzalos áramköreit PCM átviteli úton az a n a l ó g központig ki kell terjeszteni. K ö v e t k e z é s k é p p e n átviteltech­ n i k a i s z e m p o n t b ó l a digitalizálást h e l y k ö z i h á l ó ­ z a t b a n felülről lefelé, a négyhuzalos hálózat m e g 127

hosszabbításával célszerű v é g e z n i . T ö b b k ö z p o n ­ tos h e l y i h á l ó z a t b a n p e d i g e l s ő d l e g e s e n a t a n ­ d e m k ö z p o n t o k ós a k ö z ö t t ü k l ó v ő hálózat digitális megoldása, általában a digitális és analóg k ö z p o n ­ t o k között digitális átvitel létesítése kívánatos. 3. Kapcsolási funkciók integrációja valósít­ ható m e g a digitális k ö z p o n t o k n a g y o b b forgalmi kapacitása, az egységes négyhuzalos kapcsolás ós a tárolt p r o g r a m v e z é r l é s rugalmassága f o l y ­ tán. Ennek fontos esetei: a/ kombinált előfizetői-tranzit k ö z p o n t o k létesí­ tése g ó c k ö z p o n t o k b a n a jelenlegi helyi ós h e l y k ö ­ zi k ö z p o n t k i v á l t á s á v a l ; b/ az előfizetői k ö z p o n t o k t a n d e m f u n k c i ó v a l v a l ó kiegészítése, elosztott tandemlzálás m e g v a ­ lósítása n a g y v á r o s i hálózatokban, f o k o z v a ezzel a hálózat rugalmasságát. Figyelembe v é v e a digi­ tális r e n d s z e r e k 3 0 csatornás modularitását Is, a v á l t o z á s o k a forgalmi nyalábok számának c s ö k ­ kenését, a megvalósuló n y a l á b o k méretének, így kihasználtságának n ö v e k e d é s é t eredményezik; cl t ö b b analóg tranzitközpont egyetlen digitális tranzitközponttal v a l ó kiváltása. 4. A fejlődés az átviteli k ö z e g e k m i n ő s é g é b e n (pl. csillapítás, diszperzió), az átviteli t e c h n i k á b a n ( m o d u l á c i ó , m u l t l p l e x e l é s ) és e s z k ö z ö k b e n (pl. f o r r á s o k és d e t e k t o r o k ) , k ü l ö n ö s e n f é n y v e z e t ő s á t v i t e l e s e t é n az átviteli k ö z e g e k t ö b b s z ö r ö s k i ­ használását és az ismétlő t á v o l s á g n ö v e k e d é s é t eredményezi. Ezáltal a digitális átviteli rendszerek vonali költségei c s ö k k e n n e k , ós az átviteli háló­ zat optimális topológiája k i s e b b összekőtöttség ű . Egy ú j a b b n y o m v o n a l k i é p í t é s e helyett s o k esetben gazdaságosabb egy legfeljebb k-szor hosszabb, d e m e g l é v ő n y o m v o n a l o n létesíteni a s z ü k s é g e s á r a m k ö r ö k e t . Primer PCM h á l ó z a t o k ­ b a n k é r t é k e k ö r ü l b e l ü l 3- s z o r o s a a z a n a l ó g h a n g f r e k v e n c i á s á r a m k ö r ö k b ő l álló hálózatok k értékének. Fényvezetős hálózatokban k értéke t ö b b mint 10-szer n a g y o b b . így hosszabb k e r ü l ő u tat használva b á r m e l y átviteli út nagy k a p a c i t á s ú lehet ós az átviteli s z a k a s z o k s z á m a c s ö k k e n t h e ­ tő [2]. 5. Költségminimalizálásra t ö r e k e d v e a digitali­ zálás a jelenleginél k e v e s e b b számú, d e n a g y o b b m é r e t ű n y a l á b o k b ó l álló és n a g y o b b k a p a c i t á s ú átviteli rendszerekkel megvalósuló hálózatot eredményez. Egy ilyen hálózat névleges forgalmi állapotban j o b b kihasználtságot biztosít, a z o n b a n a forgalmi túlterhelésekre, a hálózatelemek kiesé­ sére é r z é k e n y e b b . E hatások a hierarchikus alter­ natív Irányítású h á l ó z a t o k b a n f e l f o k o z ó d n a k , t e ­ kintve, hogy túlterhelés alatt a sikeres hívások á l ­ tal használt s z a k a s z o k száma a f o k o z o t t a b b alter­ natív irányítás f o l y t á n n ö v e k s z i k . E t é n y e k a digi­ tális hálózat szolgáltatásbiztonságára Irányítot­ ták a figyelmet. Szolgáltatásvédelmi tervekben rögzítik meghatározott hálózati z a v a r o k (túlterhe­ lések, k i e s é s e k ) k ö v e t k e z m é n y e i n e k m e g e n g e ­ dett m é r t é k é t ós a k ö v e t e l m é n y e k teljesítésének módját, eszközeit. A v é d e l e m f o k o z á s á b a n digitá­ lis hálózatok eseten a hangsúly a p r e v e n t í v m ó d ­ s z e r e k r ő l a k o r r e k t í v (hálózatirányítási) m ó d s z e ­ 128

r e k r e t e v ő d i k át. A z átrendezhető tartalék átviteli hálózatok k o n c e p c i ó j a a sokcsatornás r e k o n f i g u ráló k a p c s o l ó k elektronikus megoldásával reali­ tássá vált [4]. A tárolt p r o g r a m vezérelt k ö z p o n t o k túlterhelés elleni v é d e l m é r e , a processzorok ter­ helésének figyelésére a l a p í t v a o l y a n eljárásokat alakítottak kl, a m e l y e k a k ö z p o n t o t a torlódásos állapotba v a l ó kerüléstől gyakorlatilag m e g v é d e n i k é p e s e k . A hálózatok túlterhelés elleni v é d e l m é t a l a p v e t ő e n a m i n d t e l j e s e b b e n automatizált p r o t e k t í v forgalomtechnikai eljárásokra építik. A k ü ­ l ö n f é l e e l j á r á s o k k ö z ü l az á r a m k ö r t a r t a l é k o l á s módszere a l e g h a t é k o n y a b b . Az AT&T hálózatban kétfokozatú szelektív változata, kvázi automati­ kus ü z e m m ó d b a n dolgozik [7j. 6. A TPV k ö z p o n t o k lehetőséget a d n a k a t á v b e ­ szélő hálózatok forgalmának nemhierarchikus Irányítására [ 3 , 7 j . A hálózatok jelenleg a n e m k í ­ vánatos Irányításokat korlátozó irányítási szabá­ l y o k s e g í t s é g é v e l k e r ü l i k el, a m e l y e k a hálózat központjainak hierarchikus r e n d j ó n alapulnak. A nemhierarchikus hálózatok m e n t e s e k a hierarchi­ k u s irányítási k ö t ö t t s é g e k t ő l ; a n y a l á b o k m i n d ­ e g y i k e túlcsordulásos ü z e m m ó d r a , n a g y o b b k i ­ használtságra méretezhető; a viszonylatok egyenletes torlódási valószínűsége valósítható meg. A nemhierarchikus irányítás k o n k r é t szabá­ lyait (az Irányítási t á b l á t ) a f o r g a l m i á l l a p o t n a k megfelelően változtatják, dinamikusan vagy a d a p t í v e n . A d i n a m i k u s n e m h i e r a r c h i k u s Irányí­ tást (DNHR) a Bell Laboratórium fejlesztette kl ós vezeti b e az AT&T No. 4ESS típusú, k ö z ő s csator­ nás jelzéshálózattal összekötött k ö z p o n t o k b ó l álló helyközi hálózatába. A DNHR esetén a forgalom­ irányítás n a p s z a k o n k é n t előre meghatározott m ó ­ d o n változik. Az a d a p t í v Irányítás (AR) Bell Nort­ hern T e l e c o m m (Canada) által k o r á b b a n m e g k e z ­ dett fejlesztése eddig n e m került bevezetésre. A z AR a n y a l á b o k forgalmi állapota alapján 2.. 10 m á ­ s o d p e r c e n k ó n t szabja m e g p r e d i k c l ó s eljárással az optimális Irányítást minden viszonylatra. Mind­ két rendszerben c s a k k é t s z a k a s z o s t a n d e m uta­ kat a l k a l m a z n a k . A t a n d e m utak igénybevételét áramkörtartaiékolásos módszerrel korlátozzák, a m e l y n e k alkalmazása a hálózat nagy kihasznált­ sága folytán túlterheléses állapotban nélkülözhe­ tetlen. A DNHR-be valós Idejű e x p a n z í v forgalom­ vezérléssel (további t a n d e m utak elérésének le­ h e t ő v é tételével) ú j a b b a n adaptivitást t e r v e z n e k bevinni [7]. A fejlődós a forgalomirányítás ós a h á ­ l ó z a t i r á n y í t á s h a r m ó n i k u s ö s s z e f o n ó d á s á t és a közös csatornás jelzésrendszer a d t a lehetőségek kiaknázását mutatja. A nemhierarchikus irányítá­ sok kutatási irányai k ö z ü l k i e m e l e n d ő a rögzített feltótelek között h a t é k o n y speciális megvalósítási m ó d o z a t o k kidolgozása, a m i valószínűsíti, hogy a k ö v e t k e z ő é v t i z e d b e n n a g y m é r e t ű országos h á ­ lózatok felső síkjaiban ós a n a g y v á r o s i hálózatok­ b a n a n e m h i e r a r c h i k u s irányítás b e v e z e t é s e f e l ­ gyorsul [3,8]. 7. Az üzemvitelt t á m o g a t ó e s z k ö z ö k hálózatba szervezése, egy univerzális távközlésigazgatá­ si hálózat (TMN = T e l e c o m m u n i c a t i o n ManageHíradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

ment N e t w o r k ) l é t r e h o z á s a a h á l ó z a t i r á n y í t á s i , üzemeltetési és fenntartási f e l a d a t o k m e n n y i s é ­ gének és bonyolultságának f o k o z ó d á s á b ó l f a k a ­ dó igény ós a TPV-ből, a hálózatelemek intelligen­ ciájából a d ó d ó lehetőség. A TMN elvileg e g y k ü l ö n számítógép-hálózat, a m e l y t ö b b p o n t o n c s a t l a k o ­ zik a t á v k ö z l é s i h á l ó z a t h o z a n n a k é r d e k é b e n , hogy információt v e g y e n át tőle, v a g y p a r a n c s o ­ kat adjon a m ű k ö d é s v e z é r l é s e céljából. Lehetsé­ ges, hogy a TMN saját belső adatátvitele s z á m á r a magát a felügyelt hálózatot v e g y e i g é n y b e (pl. a közös csatornás Jelzésrendszert). A TMN felépíté­ sét, f u n k c i ó i n a k particionálását a CCITT az OSI ar­ chitektúrára a l a p o z v a k e z d t e szabványosítani. 8. A Jelenlegi hálózati a r c h i t e k t ú r á b a n a szolgál­ tatás-specifikus előfizetői Interfészek a l k a l m a z á ­ sa, a k a p c s o l ó rendszerek szoftverjében és h a r d ­ v e r j é b e n a f u n k c i ó k koncentrációja a k a d á l y o z z a új szolgáltatások gyors bevezetését. Ezek l e g y ő ­ zésére alakult k i - az ISDN k o n c e p c i ó mellett - az intelligens hálózati architektúra koncepciója [6]. Eszerint a j e l e n l e g i k ö z p o n t o k s z o l g á l t a t á s ­ k a p c s o l ó p o n t o k k á a l a k u l n a k át, a m e l y e k ha az előfizető által kórt szolgáltatást nyújtani n e m t u d ­ j á k (Illetve, ha az előfizetői k é r é s e l e v e olyan) e g y szolgáltatásvezérlő k ö z p o n t segítségét k é r i k az előfizetői k é r é s feldolgozására. A z információkat a k ö z ő s c s a t o r n á s Jelzőhálózaton t o v á b b í t j á k . A szolgáltatásvezérlő központ adatbázisainak le­ k é r d e z é s é v e l határozza m e g , hogy a k í v á n t szol­ gáltatás milyen m ó d o n elégíthető kl, m a j d felépíti az előfizető és a szolgáltatást nyújtani k é p e s e g y ­ ség közötti kapcsolatot. A szolgáltatásvezérlő központ adatbázisainak módosításával a szolgál­ tatások k ö n n y e n módosíthatók, ú j a b b a k s p e c i f i kálhatók. Az intelligens hálózati k o n c e p c i ó élő p é l ­ dája az AT&T 800-as szolgáltatása. (Az intelligens hálózati k o n c e p c i ó továbbfejlesztéséről 1.9.4 f e j e ­ zetet.) 9. A technológiai fejlődés (az átviteli u t a k költsé­ geinek c s ö k k e n é s e , a kapcsolási f u n k c i ó k Integ­ rálódása, a n a g y o b b k a p a c i t á s ú rendszerek költ­ séghatékonysága, a k ö z p o n t o k optimális t á p t e r ü ­ letének n ö v e k e d é s e , stb.) a hálózati s í k o k s z á m á ­ nak, a k a p c s o l ó k ö z p o n t o k hierarchia szintjei s z á ­ m á n a k a k a p c s o l ó k ö z p o n t o k h i e r a r c h i a szintjei s z á m á n a k c s ö k k e n t é s é r e ösztönöz. Ráadásul a hálózat intellgenciája r é v é n a f o r g a l o m i r á n y í t á s ­ b a n a k ö z p o n t o k hierarchikus s z e r v e z é s e n é l k ü ­ lözhető. Mindezek e r e d m é n y e k é n t a hálózatok h i ­ erarchikus szervezése a j ö v ő b e n egyszerűsödik. A hálózati s í k o k s z á m a c s ö k k e n , a hierarchikus rendszer e g y helyi hálózati és e g y ( v a g y két) t r a n ­ zit síkból áll úgy, hogy a s í k o k o n belül nemhierar­ c h i k u s f o r g a l o m i r á n y í t á s t a l k a l m a z n a k . A z előfi­ z e t ő k helyi k ö z p o n t o k h o z v a g y azok távoli előfi­ zetői egységeihez k a p c s o l ó d n a k [1,3,5,8,]. A digi­ tális hálózat Ilyen f e l é p í t é s e biztosítja Jó k i h a s z ­ náltságát és flexibilitását a f o r g a l m i p r o g n ó z i s o k bizonytalanságával s z e m b e n .

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

7.2 T e r v e z é s i m ó d s z e r e k A digitális k a p c s o l ó és átviteli b e r e n d e z é s e k , a f é n y t á v k ö z l é s i technológia g a z d a s á g o s a l k a l m a ­ zása a hálózat f e l é p í t é s é n e k m ó d o s u l á s á v a l Jár ós s z i s z t e m a t i k u s , k o o r d i n á l t , az Integrációt s z e m előtt tartó tervezést igényel. O l y a n t u d o m á n y o s a n megalapozott fejlesztési stratégiára, tervezési i r á n y e l v e k r e és m ó d s z e r e k r e v a n s z ü k s é g , a m e ­ l y e k l e h e t ő v é teszik a potenciális lehetőségek k i ­ a k n á z á s á t ós a t o v á b b i fejlődést az ISDN felé. A hálózattervezés k é t i r á n y ú k i h í v á s n a k kell eleget tegyen. 1. A hálózat digitalizálásának tervezése so­ rán szoros térbeli és Időbeli kő/csőnhatások­ kal kell számolni. A z a n a l ó g és digitális hálózate­ l e m e k együttélése, a digitális átvitel és k a p c s o l á s integrálása, v a l a m i n t a tárolt p r o g r a m v e z é r l é s r é ­ v é n m e g n ö v e k e d e t t hálózati intelligencia miatt a hálózat funkcionális (forgalmi), fizikai (átviteli) és üzemeltetési t e r v e z é s e , Illetve a e g y e s hálózatré­ szek k ö z ö t t a kölcsönhatás n e m h a g y h a t ó f i g y e l ­ m e n k í v ü l . A t e r v v á l t o z a t o k kialakítása és össze­ hasonlítása hálózati a l a p o n k í v á n a t o s . A z új szol­ gáitatások és technológiák b e v e z e t é s e , a v e z e t é k nélküli m e g o l d á s o k k i t e r j e d t e b b a l k a l m a z á s a ós különösen az analóg-digitális átmeneti időszak t e r v e z é s e a hálózatmodernizálási v á l t o z a t o k so­ k a s á g á n a k kidolgozását, konzisztens értékelését, valamint dinamikus tervezési módszerek alkal­ mazását teszi elengedhetetlenné. Ennek megfelelően a múlt évtized k ö z e p é n nagy Intenzitással k e z d ő d ö t t m e g a hálózatmoder­ nizálási stratégiák kutatása. Ezek fontos e r e d m é ­ nyei a m a feltételek meghatározása, a m e l y e k t e l ­ jesülése mellett a dinamikus hálózatfejlesztési p r o b l é m a statikus t e r v e z é s i p r o b l é m á v á t r a n s z ­ formálható [9J. Sajnálatosan a feltételek teljesítése rendszerint elfogadhatatlan m e g s z o r í t á s o k a t k ö ­ v e t e l ; az e g z a k t , e g é s z - t í p u s ú o p t i m a l i z á c i ó s m ó d s z e r e k p e d i g v a l ó s m é r e t ű és k é n y s z e r f e l t é ­ telrendszerű hálózattervezési f e l a d a t o k a t g y a k o r ­ latilag kezelni n e m k é p e s e k . A 8 0 - a s é v e k elején n a g y s z á m b a n d o l g o z t a k k i m o d e l l e k e t és m ó d s z e r e k e t , a m e l y e k s z u b o p t l málisak, h e u r i s z t i k u s a k , a teljes p r o b l é m a b i z o ­ nyos részhalmazalt kezelik, pl. [10]. A közelítések h á r o m c s o p o r t b a oszthatók: a/ a hálózatmoderni­ zálási m o d e l l egyszerűsítése függetlenségi f e l t é ­ t e l e k k e l , a m e g e n g e d e t t á l l a p o t o k és á t m e n e t e k s z ű k í t é s é v e l , stb.; b/ a z e g z a k t o p t i m a l i z á c i ó s m ó d s z e r e k r é s z f e l a d a t o k r a v a l ó a l k a l m a z á s a és az e g y m á s r a h a t á s o k iteratív úton v a l ó f i g y e l e m ­ b e v é t e l e ; cl az optimalizációs m ó d s z e r e k közelítő változatainak a l k a l m a z á s a . A m ó d s z e r e k célsze­ rű k o m b i n á l á s á v a l a hálózatmodernizálás minden érintett elemét ( k a p c s o l ó k ö z p o n t o k , átviteli t o p o ­ lógia és b e r e n d e z é s e k , stb.) m a g á b a foglaló heu­ risztikus tervező rendszereket h o z n a k létre. Az egyes részfeladatokat megoldó számítógépi p r o g r a m o k a t tipikusan k ü l ö n készítik n a g y v á r o s i , helyközi és k ö r z e t h á l ó z a t o k r a a sajátságok j o b b k e z e l é s e v é g e t t . A p r o g r a m o k ö s s z e f ű z ó s e Jel129

lemzően interaktív módon történik, a tervezés kényszerfeltóteleinek jobb kézbentartása érde­ kében. Egy másik tervezési m e t o d i k a , amely különösen a t á v k ö z l ő hálózatok számítógépes nyilvántartás­ ba v é t e l é v e l erősödött meg, a t e r v e z ő által speci­ fikált fejlesztési ütemterv, modernizálási e l k é p z e ­ lés k i é r t é k e l é s é r e ( e n u m e r a t i o n ) és i n t e r a k t í v megoldáskeresésre épül. Kellő részletességű h á ­ lózati m o d e l l e k használhatók, v á r h a t ó a n beépít­ hetők lesznek a szakértői támogató rendszerek. A hálózatmodernizálási stratóglakutatások f o n ­ tos e r e d m é n y e i a z o k a módszerek, a m e l y e k ge­ nerikus ( n e m s p e c i f i k u s ) hálózati modellekre a l a p o z v a átfogó döntéseket k í v á n n a k hozni, pél­ dául az előfizetők új szolgáltatásokkal és v é g b e ­ r e n d e z é s e k k e l v a l ó ellátásának ütemezésére, a tipikus modernizálási stratégiák alkalmazhatósá­ gára v a g y a hálózat hierarchikus felépítésére [5]. E szakaszbeli m ó d s z e r e k fontosságát húzza alá, hogy általánosan elfogadott a d a t o k szerint a digi­ talizálás r é v é n hosszú t á v o n elérhető körülbelül 30 % költség-megtakarításból 20 % a kapcsolás ós átvitel szisztematikus integrálásából f a k a d . A következő időszakban mind határozottabban a szolgáltatásintegrálás stratégiai módszerei k e r ü l ­ nek a kutatás k ö z é p p o n t j á b a (I. m é g a 9. fej.) 2. A digitális hálózatok újszerű lehetőségei, sajátságai és követelményei számos új terve­ zési problémát vetnek fel. A beruházási költségek mellett az üzemeltetési ós fenntartási költségek súlyának n ö v e k e d é s e ós megoldás függősége fontossá tette, hogy a t e r v e ­ z é s a t e l j e s élettartam alatt felmerülő összes költségre, e s e t l e g a s z o l g á l t a t á s h i á n y o s s á g a i folytán elvesző b e v é t e l r e is kiterjedjen. Az előfizetői hálózatok tervezési módszerta­ n á n a k teljes á t é r t é k e l é s e történt m e g az elmúlt időszakban, a m e l y e k a kihelyezhetővó vált intelli­ gencia l e g j o b b hasznosítását célozták (koncent­ rátor- elhelyezés, hurokhálózati konfigurációk, stb.) [6 . 9j. A rádiós h o z z á f é r é s ós a f é n y á t v i t e l gazdaságossá v á l ó előfizetői hálózati a l k a l m a z á ­ sa újra a tervezési m ó d s z e r e k továbbfejlesztését követeli [11]. A hálózat digitalizálása éles kihívást hozott a szolgáltatásvédelem s z á m á r a . Ezt t ü k r ö z i k az átrendezhető tartalókhálózat optimális t e r v e z é s é ­ re kifejlesztett módszerek, a túlterhelésvódelml el­ járások hatékony méretezési módszereinek kidol­ gozása, a kombinált szolgáltatásvódelem kiterjedt analízisei [4,10]. A digitális h á l ó z a t o k k ö z ö s c s a t o r n á s j e l z é s ­ rendszere egy külön jelzés-hálózat kialakítását gónyli, a m e l y k ü l ö n l e g e s e n nagy ó l e t k é p e s s ó g ű ós az új jelzési igények szinte azonnali k ö v e t é s é r e a l k a l m a s kell l e g y e n . A j e l z ő h á l ó z a t o k a l a p v e t ő tervezési elvei v a n n a k c s a k kialakulóban [12]. A k ö z ö s csatornás jelzés lehetséges t o v á b b i a l k a l ­ mazásai (hálózatirányítás, Intelligens hálózati és mobil szolgáltatások) és az ISDN-ben való a l a p v e ­ tő szerepe a nyitott k é r d é s e k sorát hozza.

130

A z alternatív Irányítású hálózatok forgalmi mé­ retezése terén az e g y e n l e t e s e b b torlódás elérése v é d ő n y a l á b o k a l k a l m a z á s á v a l , a moduláris t e r v e ­ zés módszereinek k i k r i s t á l y o s o d á s a és a k é t i r á ­ nyú n y a l á b o k b ó l álló hálózatok méretezési p r o b ­ lémáinak elemzése igényel figyelmet [3,5j. A nemhierarchikus irányítású hálózatok a n a ­ lízisének és t e r v e z é s i m ó d s z e r e i n e k n a g y s z á m ú publikációt szenteltek pl. [ 3 , 7 , 8 ] . A DNHR m é r e t e ­ zésére A s h és társai által publikált univerzális eljá­ rás k e l l ő p o n t o s s á g ú e r e d m é n y t szolgáltat, d e igen számításigényes. T ö r e k v é s e k v a n n a k r a d i ­ kálisan kisebb számításigónyű, mégis kellően pontos m e g k ö z e l í t é s e k k i m u n k á l á s á r a . A f o r g a ­ lomirányítás e forradalmi változása, a hálózatlrányítással való összefonódás lehetősége és a s o k ­ szolgáltatású és szélessávú h á l ó z a t o k r a v a l ó k i ­ terjesztésének k í v á n a l m a a k ö v e t k e z ő időszakra is izgalmas feladatok sorát fogja hozni. Összességében a hálózattervezés szerepe, s ú ­ lya a digitalizálás f o l y t á n r e n d k í v ü l m e g n ö v e k e ­ dett. Átgondolt t e r v e z é s s e l , m e g f e l e l ő t e r v e z é s i m e t o d i k á v a l a digitális technológia távközlési elő­ nyei s z á m o t t e v ő e n f o k o z h a t o k . Magyarországon é p í t v e az eddigi módszertani e r e d m é n y e k r e és a kifejlesztett analóg-digitális v e g y e s hálózatok ter­ vezését segítő számítógépes rendszerre, szintén élni kell ezzel a lehetőséggel. U g y a n a k k o r a háló­ zattervezési módszertan és számítógépes p r o g ­ r a m r e n d s z e r t o v á b b f e j l e s z t é s e s z ü k s é g e s az új műszaki m e g o l d á s o k adta lehetőségek k i a k n á z á ­ sához, az újszerű k ö v e t e l m é n y e k teljesítéséhez (minőségi e l ő í r á s o k b a n , t ö b b szolgálat együttes tervezésében, stb.), valamint a specifikus t e r v e z é ­ si ós üzemeltetési k ö r ü l m é n y e k m é l y e b b számí­ tásbavételéhez. IRODALOM A 7. FEJEZETHEZ j 1 ] Irmer, Th.: International network trends. 3rd Internat. Network PlanningSymp. pp. 6-11. Innisbrook, Florida, 1986. |2] Harashima, S.: Technical trends and impact on network conf iguration for optical f ibér transmission systems. Japán Telecommunications Review, Apr. 1985. [3J Close W., Darling O., O' Neil, P.: Development of the Australian integrated digitális network and strategy towards ISDN. Internat. Switching Symp. No. 21. C. 2. Florence, May 1984. [4] Berbineau J . , Guerineau J . P.:Security of telecommunications networks. 1 st Internat. Network Planning Symp. pp. 173181. Paris, 1980. [5] Sallai Gy.: Digital network planning. ITU Semlnar on Transitlon from analogue to digital networks including ISDN, Doc. 2. Lisbon, 1986. [6] Browne, T. E.: Network of the future. Proc. of the IEEE. Vol. 74. No. 9.Sept, 1986. [7] AshG.:Useofatrunkstatusmapforreal-timeDNHR. 11thIn­ ternat. Teletraff ic Congress, No. 4.4. A. 4. Kyoto, 1985. [8| Gibbens, R. J., Kelly, F. P., Key, P. B.: Dynamíc alternative routing. Modelling and behaviors. 12th Internat. Teletraffic Congress. No. 3.4. A. 3. Torino, Italy, 1988. [9] Combot, J . P., Mason L. G.: Optimál switch-concentrator location for a telephoné network. IEEE Trans. on Comm. Vol. 27. Jan. 1979. 110] Niver, K.: Noort N.: A European research project for planning and optimization of telecommunications networks. 2nd In­ ternat. Network Planning Symp. pp. 185-190, Brighton, 1983.

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

[11] Nowotny, H. Q.: Trends In local llne access networks. Inter­ nat. Conf. on Communicatlon Technology, pp. 733-747. Nanjlng, Chlna. 1987. |12] Kelso, D. R., Tong, D.: Network planning, design and Implementatlon of the common channel slgnalllng network. Telecomm. Journal of Australla, Vol. 36., No. 3. pp. 35-38.1986.

8. T e l e m a t i k a ós a d a t á t v i t e l E fejezet azoknak a nem-beszéd szolgálatoknak az áttekintését adja meg, amelyek adatok, szöve­ gek átvitelében használatosak, v a g y széleskörű nemzetközi elterjedésük várható [1,2J. Eddig a - főként a z Információ típusa és a z Infor­ mációcsere szabályai szerint szakosodott - szol­ gáltatásokat egy-egy önálló hálózaton valósítot­ ták meg. A z újabb szolgáltatásokat viszont z ö m ­ mel a meglévő hálózatokon látják el. A z a jellem­ ző, hogy a z egyes szolgáltatások között még azo­ nos hálózaton belül sincs együttműködés (előfize­ tők nem hívhatják a másik szolgálat előfizetőit), újabban viszont már a z új szolgálatok bevezeté­ s e k o r s z ü k s é g v a n a m á s szolgálatokkal való együttműködésre, így esetenként eltérő hálóza­ tok közötti együttműködésre is. Korábban ugyan­ azon a hálózaton a szolgálatok sajátos Interfésszel (csatlakozással és illesztéssel) és híváskezelési eljárással létesültek, ezért a z ilyen hálózatokat c s a k többszolgálatúaknak (multiservice) n e v e z ­ ték. Amikor ugyanazon a hálózaton ellátott szolgá­ latokhoz valamely egységes interfész- ós proto­ kollkészletet kezdtek alkalmazni és a szolgálatok közötti együttműködést is (leginkább elvileg) lehe­ t ő v é tették, a k k o r e z e k e t e l n e v e z t é k integrált szolgálatú hálózatoknak. Ha ezt digitális távközlé­ si eszközökre és digitális csatlakozástechnikára a l a p o z z á k , a k k o r azt ISDN hálózatnak n e v e z i k (lásd a 9. fejezetet) [3]. Hazánkban a hagyományos távközlést a távbe­ szélő és a telexhálózat, valamint a közhasználatú távíró (tgx és gentex) hálózata Jelentette 1981-lg, az ország első digitális elektronikus TPV központ­ jának távíró- és adathálózati üzembenelyezósóig. Avval, hogy beindult a vonalkapcsolt adatátviteli szolgálat ellátása egy, a telex- és a közhasználatú távíró szolgálatot is ellátó közös TPV központban, megkezdődött a z integrált digitális távíró- és adat­ hálózat (IDA) ráépítése a korábbi távíró és telex­ hálózatra, kiegészítve azt az adatátvitel különle­ ges eszközeivel, valamint a z adatátviteli szolgálati osztályokra jellemző interfészekkel és eljárások­ kal^].

8.1. N e m - b e s z é d s z o l g á l t a t á s o k A)

Távíró-szolgálatok

A telex szolgálat (nyilvános előfizetői távgépíró szolgálat), a táviratszolgálat (közhasználatú t á v Iratközvetítés 900 belföldi postahivatal és táviratkézbesítő hivatalok útján, a nemzetközi gentex Híradástechnlka,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

hálózathoz Is kapcsolódva) és a képtávíró szolgá­ lat n e m z e t k ö z i visszaszorulása megkezdődött: Angliában megszűnt a táviratkőzvetítós, Angliá­ ban ós NSZK-ban csökken a bekapcsolt telexállo­ mások száma. Ugyanakkor a végállomási beren­ dezések körében fokozódik az elektronizálás, a mikrogépek alkalmazása (telex szoftverek meg­ jelenése). A hazai teiex-forgalom m é g távol áll a telítődéstől, fejlesztése a z elkövetkező időszak­ ban még fokozható Is. B) Adatátviteli

szolgálatok

Az adatátvitel a nemzetközi gyakorlatot követve hazánkban is a távíró- ós a távbeszélőhálózat (másodlagos) kihasználásával indult mind a bé­ relt vonalakon bérelt áramköri adatátviteli szolgá­ lat, mind pedig a nyilvános kapcsolt hálózatokon vonalkapcsolt adatátviteli szolgálat formájában. Ma is a legelterjedtebb a z ilyen adatátvitel és töret­ lenül fejlődik világszerte. A használatos vonalcsat­ l a k o z ó e g y s é g e k b e n mind bonyolultabb VLSI á r a m k ö r ö k e t a l k a l m a z n a k . A z elérhető s z a b ­ ványos sebesség bérelt beszédcsatornában 14,4 vagy 19,2 kbit/s, a kapcsolt távbeszélőhálózatban is 9,6 kblt/s akár mindkét irányban. A távbeszélő­ csatornákra a digitális adatokat modem egységek illesztik, amelyekre a CCITT V-sorozatú ajánlásai vonatkoznak. A TPV központ távíró- ós adathálózati megjele­ nése 1981-ben hazánkban is lehetővé tette a vo­ nalkapcsolt adatátviteli szolgálat C C I T T által előírt szolgálati osztályok szerinti ellátását. A z In­ tegrált t á v í r ó - és adathálózat a vonálkapcsolt szolgálatokat úgy látja el, mintha önálló adatháló­ zatot k é p e z n e minden e g y e s szolgálati osztály számára. Ez a fajta működés megfelel a z európai vonalkapcsolt adathálózati gyakorlatnak (Nordicdatanet, DATEX- L hálózat a z NSZK-ban ós Auszt­ riában stb.), amely gyakorlat a hazai IDA koncep­ ció kialakításához is vezetett. A legújabb nemzet­ közi tendencia a z ISDN bevezetésének előkészí­ tése során viszont az, hogy ahol már megvan a k ü ­ lön (vagy önálló) vonalkapcsolt adathálózat, ott a z csatlakozik a z ISDN-hez és fokozatosan beolvad, ahol meg még nem hozták létre, ott létesítését ép­ pen az ISDN-ben megvalósuló vonalkapcsolt adatátviteli szolgálatra való tekintettel a tervekből törölték (pl. Angliában). A legtöbb nálunk fejlettebb v a g y velünk egy szinten álló o r s z á g b a n már m e g v a l ó s u l t a k a z adatátvitel bonyolultabb hálózatai is, mégpedig csomagkapcsolást végző olyan eszközökkel, amelyek igen jól Illeszkednek az adatátvitel zömét kitevő párbeszédes, aszimmetrikus forgalomhoz, képesek a tárolás és továbbítás elvének a kihasználásával a vonali sebességkülönbségek ki­ egyenlítésére, és egyetlen fizikai hálózati csatla­ kozáson egyidejűleg igen sok hívás lebonyolítását teszik lehetővé. A CCITT által szabványosított Interfósszel (X. 25) ellátott előfizetői csatlakozások számára a szabványos csomagkapcsolt adatát131

viteti szolgálat (X. 1) szabványos szolgáltatáso­ kat (X. 2) nyújt a szabványos előfizetői osztályba (X. 1) sorolt terminálokon. A csomagtípusú kiszol­ gálás n e m c s a k a nyilvános csomagkapcsolt adat­ hálózatba közvetlenül csatlakozó terminálokról vehető igénybe, hanem más kapcsolt hálózatok csomagműködósű termináljairól Is megfelelő c s o ­ magkapcsolt adathálózati elérési pontokra befutó hívásokkal, erre kidolgozott szabványos eljárá­ sok (X. 28, X. 29, X. 32) segítségével. Ilyen nyilvá­ nos szolgálat bevezetése hazánkban előkészítés alatt v a n . A világ más országaihoz hasonlóan m a ­ gánjellegű csomagkapcsolás már folyik a nemzet­ közi kapcsolatokkal is rendelkező magyar a k a d é ­ miai hálózaton és elkezdődött a z országos tudo­ mányos infrastruktúrahálózat kiépítése (a nyilvá­ nos hálózat megjelenéséig bérelt vonali összeköt­ tetésekre alapozottan). A jövő ISDN hálózatainak e g y i k k u l c s k é r d é s e adatátviteli szempontból azok csomagkapcsolt szolgálatot ellátó képessé­ ge: a kísérleti és a z első nyilvános ISDN- éktől ezt általában nem szokták elvárni. A nemzetközi csomagkapcsolt adathálózatok a hazai vonalkapcsolt adathálózati (1-es osztályú) előfizetők számára hazánkban Is hozzáférhetők, így igénybe vehetik a z azokban elérhető adatbá­ zis-szolgáltatókat (a RADAUS bécsi csomópontján keresztül). A h a z a i nyilvános c s o m a g k a p c s o l t adatátviteli szolgálat várhatóan megnyílik a nem­ zetközi adatforgalom számára és megfelelő e s z ­ közökkel rendelkezik majd a z előírt adatvédelem ellátásához is. Egy sor országban megfigyelhető, hogy külön erre a célra létesített digitális vonalhálózatokon is ellátnak bérelt áramköri adatátviteli szolgálatot, amely mind minőségre, mind megbízhatóságra nézve kedvezőbb az analóg vonalak bérleténél. A digitális bérelt áramköri szolgálat a jövőben a z ISDN-ben lesz elérhető. Ahol a z ISDN még nem je­ lent meg, ott a külön adathálózati szolgálatok fejlő­ dése ma is töretlen. Az adatátviteli szolgálat tervezési kérdéselvei, különös tekintettel a sajátos képzési módszerek­ re, valamint a távbeszélőtől eltérő forgalmi sajá­ tosságokra, nagyszámú publikáció foglalkozik pl. [5]. C) Telematikai

szolgálatok

[6]

Az adatátviteli szolgálatok hordozószolgálatok, átlátszó módon közvetítik a végállomások között az adatokat. Ezzel szemben a telematikai szolgá­ latok a teljes 7 rétegű OSI architektúrára kiterjedő szabványos protokollkészlet használatát jelentik, amelyben a z adatok közlésének szemantikája ós szintaktikája egyaránt elő v a n írva. Éppen e z teszi ezeket a szolgálatokat a számítástechnikai alkal­ mazások számára annyira vonzóvá, mert a z osz­ tott számítástechnikai rendszerekben, különösen pedig a heterogén számítógép-hálózatokban a z együttműködés, így a terminál- ós protokoll-kompatibilitás feltételeit a z OSI architektúra szerint ír­ 132

ják elő. Bár e g y e s telematikai szolgálatok s z a b ­ ványosítása nem mindenben felel meg az összes OSI követelménynek, vagy nem minden funkciót tartalmaz a z OSI által előírt módon, v a g y még nem követte a z OSI legújabb eredményeit, mindenkép­ pen világtrendnek tekinthető a z OSl-hoz való al­ kalmazkodás egyre egyértelműbb megfogalma­ zódása. Egyes telematikai szolgálatok nem k ö v e ­ tik a korábban Jósolt erőteljes fejlődési ütemet, mások, mint a távmásolás, minden várakozást fel­ ülmúló módon terjednek. Távmásoló (fakszimile) szolgálatok váratla­ nul nagy sikere valószínűleg annak eredménye, hogy termináljai egyszerű k e z e l é s ű e k , olcsók, könnyen hozzáférhetők, kis heiyfoglalásúak, Igénytelenek és szabványosítottak. Távmásolás­ sal bármely, a z okmányokon rögzített kézi és gép­ írt szövegek, ábrák, aláírások, k é p e k fénymásolásszerűen reprodukálhatók a távoli terminálon. A hagyományos távmásoló k é s z ü l é k e k beépített m o d e m e k k e i r e n d e l k e z n e k , így telefon-típusú csatornákon üzemeltethetők. A legtöbb fakszimile a nyilvános kapcsolt távbeszélő hálózaton meg­ valósuló T E L E F A X szolgálatban v a n alkalmazva (a telefax előfizetői állomás egy normál telefon­ állomás fakszimile készülékkel kiegészítve). Hogy azok is igénybe vehessék a távmásolást, akiknek nincs távmásoló készüléke, a Magyar Posta is be­ v e z e t t e a nyilvános távmásolás (BUREAUFAX) szolgálatot 1985. augusztusában. Ennek r é v é n megadott postahivatalokban (1987. végén 17) fel­ adott távmásolat akár a címzett távmásoló készü­ lékén, akár postai fizikai kézbesítéssel eljuttatható rendeltetésére. A telefax szolgálat 1987. dec. 1jón indult be hazánkban is. A magyar telefaxnév­ sor már több mint 350 hívószámot, állomásnevet, előfizetőt és készüléktípust (CCITT szerinti c s o ­ portbesorolást) a d meg. A távmásolás legfejlet­ tebb rendszerei már digitálisak, képesek hibavé­ delemre ós finom felbontás miatti nagy informáci­ ómennyiség sűrítésére; digitális adathálózaton v a ­ ló terjedésük, majd a z ISDN-ben való hasznosítá­ suk várható. Az utóbbi Időben nagyon népszerűek lettek a PC-fax néven emlegetett, a személyi szá­ mítógépeket kiegészítő kártyák, amelyek a P C ket távmásoló szabványok szerinti okmánycseré­ re készítik fel. Teletex szolgálat: a z irodatávgópíróra vonat­ k o z ó nemzetközi f e l m é r é s e k b e n megállapított követelmények, valamint a z irodai szövegszer­ kesztőgépek és a telex korlátalt levetni akaró iro­ dai szövegkommunikáció követelményei alapján készült berendezések alkalmazása elektronikus levelezésre. S z e m b e n a távmásolással, a teletex készüléken nem kész okmányokat dolgoznak fel, hanem éppen a z azon készült Iratokat továbbítják elektronikus e s z k ö z ö k k e l , tárolóból-tárolóba. Alaprendszere a bő karakterkészletével bármely n y e l v e n írott s z ö v e g teletex formátumban való reprodukálását teszi lehetővé; a távközlésre a k ­ kor kerül sor, amikor a dokumentumot helyileg a kellő formában már megszerkesztették. A várt szolgálatelterjedés teletex esetében valószínűleg Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

azért maradt et, mert a z első készülékek drágák, nehézkesek, bonyolult kezelósűek voltak és nem tudták a z Irodai munkahely minden feladatát ellát­ ni. A z utóbbi Időben megjelentek a személyi szá­ mítógépek (PC-k) teletex működését lehetővé t é ­ vő programok és a főként P C - kből álló számító­ gép-hálózatokat teletexre alkalmassá tévő proto­ koll- illesztő egységek. E z e k révén várható, hogy a teletex terjedése felgyorsul. A teletex elterjedé­ sének elősegítésére a legtöbb azt bevezető or­ szágban megoldották a telex ós a teletex közötti együttműködést, így a közel 2 millió telex állomás elég nagy vonzerőt képvisel a telexről teletexre áttérni szándékozóknak. A teletex fő előnye telje­ s e n O S l - s z e r ű protokollrendszerre é s v i l á g v i ­ szonylatú készülék-kompatibilitása, ami számító­ gép-hálózati szempontból ugyancsak vonzó. A te­ letex szolgálat ellátásához sehol a világon nem lé­ tesítenek külön hálózatot, v a g y vonalkapcsolt, v a g y c s o m a g k a p c s o l t adathálózatra esetleg a nyilvános kapcsolt távbeszélő hálózatra telepítik. Éppen e z egyik akadálya nemzetközi terjedésé­ nek, mert nehézségek merültek fel a különböző hálózatok teletex célú összekapcsolása során. Hazánkban 1987. október 1 -jén nyílt meg a teletex szolgálat a vonalkapcsolt adatátviteli hálózaton a (2400 bit/s sebességű) 4. előfizetői szolgálati o s z ­ tály keretében. A teletex és a távmásoló rendszerek irodai a l ­ kalmazása n e m c s a k egymást kiegészítő Jellegű lehet. Ezt felismerve a CCITT szabványosította a kevertmódú üzemet. Ebben a dokumentum szö­ v e g e s részeit gyorsan lehet közvetíteni karakter­ kódolásban, míg ábraszerű részelt lassú letapoga­ tással. Kevert modú rendszerek elterjedése c s a k a digitális adathálózaton és a z ISDN-ben várható, mikor a 64 kbit/s sebesség általánosan elérhetővé válik. Videotex szolgálat (párbeszédes vkJeográfla): központi adatbázisban szabványos videotex mó­ don szerkesztett és tárolt adat-oldalak egyszerű, olcsó videotex terminálokra való lehívását teszi lehetővé. Akkor vonzó, ha igen nagy felhasználói kört érdeklő általános és részletes adatok lelhetők fel, Illetve áruihatók benne. S z e m b e n a távmáso­ lás és teletex terminál-orientáltságával, a videotex alkalmazásorientált, ennek megfelelően bonyolul­ tabb, s z e r v e z é s i é s f ő k é n t p i a c m e g d o l g o z á s i szempontból bevezetése sokkalta körültekintőbb munkát igényel. A kereső-hívások a leginkább el­ érhető telefonhálózaton át futnak be a videotex központba, amely a kért oldalakat v a g y saját táro­ lójából, v a g y a z információszolgáltatók adatfel­ dolgozó rendszereiből lehívva közvetíti. E z utóbbi hívás többnyire a csomagkapcsolt hálózaton bo­ nyolódik, mint ahogy általában a z Információszol­ gáltatók is ezt a hálózatot használják videotexközpontokban tárolt adataik bevitelére. Ha a kül­ sőgépeken az adatokat nem videotex módon t á ­ rolják, akkor a megfelelő átalakításról is gondos­ kodnak. A külsőgépen való tárolás ós a külsőgép egyéb igénybevétele (pl. korlátozott feldolgozás­ ra) azzal a z előnnyel is jár, hogy a z információszol­ Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

gáltató közvetlenül értesül a felhasználó által k ö ­ zöltekről, véleményéről (távszavazás), megren­ deléséről (távvásárlás), átutalásáról (pénzügyi tranzakció távirányítása), stb. A nemzetközi egyeztetés nehezen halad a világszabványos négy rendszer különbözőségeinek a feloldására, ami egyik o k a a videotex vártnál lassabb fejlődé­ sének. Nem jelentek meg a piacon a P C - k e t video­ tex kezelésre alkalmassá t é v ő programok s e m , mert e z e k Is erősen függenek a P C - k korlátozott grafikai képessegétől. A hazai videotex szolgálat 1989. február 1 -én indult be. D) Értéknövelő

szolgálatok

Egyértelmű és nemzetközileg elfogadott megha­ tározás a z értéknövelés (value adding) fogalmára nincsen. Eredetileg a bérelt vonalak felhasználá­ s á v a l nyújtott a d a t f e l d o l g o z á s n a k ós a z a z z a l kapcsolódó távközlő többletszolgáltatásoknak a gyűjtőneve volt, így kezdetben a c s o m a g k a p c s o ­ lás Is értéknövelésnek számított. Ma már a z adat­ átviteli hordozószolgálatokon túlmenő távközlest nevezi a z amerikai szóhasználat bővítettnek (enhanced), a z OSI architektúrához tartozó maga­ sabb funkciókat, a felsőbb rétegek szolgálatait ellátó rendszereket értéknöveltnek (value added). Ez utóbbi körbe tartozónak tekintjük a CCITT által szabványosított üzenetkezelést (MSH, m e s s a g e handling service, a z X. 4 0 0 - a s sorozatú ajánláso­ kat), a névtár-szolgálatot (DIR, directory service, az X. 500-as sorozatú ajánlásokat), a számítógé­ p e s t e r m i n á l o k segítését ( C C T , c o m p u t e r i z e d Communications terminál), okmánykezelóst és to­ vábbítást (DTAM, document transfer a c c e s s and management), valamint a z ISO által s z a b ­ ványosított állománykezelést és továbbítást (FTAM, fHe transfer a c c e s and management) mun­ kaszervezést és továbbítást (JTM, job transfer and manlpulatlon) és a virtuális terminálkezelést (VT, virtual terminál). Ide soroljuk e z e n kívül a különbö­ ző konferenciaszolgálatokat is, a z audiokonferenciát, videokonferenciát, a grafikai (adatátvitellel ellátott) konferenciát és e z e k kombinációit [7]. A z üzenetkezelés (MHS) sajátos j e l l e m z ő j e , hogy terminálfüggetlen, mert a hálózaton belüli in­ telligencia révén alapműködése a felhasználóhoz való alkalmazkodás, az üzenetek bármely formá­ ról bármely más formába való átalakítása (kód-, formátum- és protokoii-illesztéseket Is beleértve) és kívánt formában és helyen való kézbesítése. Ebben a z értelemben tartalmazza a z elektonlkus üzenethagyást (eletronic mail), d e annál s o k k a l szélesebb feladatkört fog át. A nemzetközi méretekben kibontakozó dere­ guláció egyértelműen felszabadította a z értéknö­ velést a monopollsztikusan nyújtott szolgálatok köréből ós a legtöbb országban lehetővé vált a z értéknövelés a távközlési szolgáltatón kívüli v á l ­ lalkozások számára is. Nem Ilyen egyértelmű a fel­ szabadítása a z olyan szolgálatoknak, amelyek a t á v k ö z l é s i a l a p t e v é k e n y s é g g e l j á r n a k együtt, 133

ahogy az a telematikai szolgálatoknál fennáll. Á t ­ lagban m e g m a r a d a t á v k ö z l é s i a l a p t e v é k e n y s é g monopolisztikus jellege a hordozószolgálatok e s e t é b e n ós t ú l n y o m ó r é s z t a z alaphálózat ü z e ­ meltetésében. Viszont az első telefonkészüléken túlmenően többnyire felszabadították a v é g k é ­ s z ü l é k e k k e l v a l ó ellátás valamennyi t á v k ö z l ő szolgálatban.

8.2. Protokollok Az X. 25 ajánlás n e m z e t k ö z i elfogadása és elterje­ dése a c s o m a g k a p c s o l t hálózatokban, mint a z o k h o z z á f é r é s i interfész s z a b v á n y a , e g y é r t e l m ű e n mutatja a távközlésben a nemzetközi szab­ ványosítás erőteljes fellendülését. Ennek r é v é n a c s o m a g k a p c s o l t a d a t h á l ó z a t o k nemzetközi öszs z e k a p c s o l á s a és e g y ü t t m ű k ö d t e t é s e az X. 75 ajánlás b e t a r t á s á v a l e g y é r t e l m ű v é és k ö n n y e n m e g v a l ó s í t h a t ó v á vált. Ez lett az alapja a n n a k a t e v é k e n y s é g n e k , amelyet a CCíTT és az ISO által k ö z ö s e n k i a l a k í t o t t OSI a r c h i t e k t ú r a s z a b ­ v á n y o s í t á s a f o g k e r e t b e . A z OSI k e r e t é b e n k é ­ szült s z a b v á n y o k és ajánlások ma már lefednek minden OSI réteget. Először a 7-rétegű architektú­ ra k é s z ü l t e l 1 9 8 4 - b e n (IS 7 4 9 8 = X. 2 0 0 = Ml 7808/1). Az egyes r é t e g e k r e v o n a t k o z ó k ö v e t e i ­ mé i y e k e t rétegszolgálat-meghatározás, valamint rétegprotokollelőírás f o r m á j á b a n írják elő. Az alsó rétegek k ö v e t e l m é n y e i t az X. 25 ajánlásban m e g ­ fogalmazott hálózati csatlakozásmódhoz illesztik. Ez az illesztés m i n d e n n a g y t á v o l s á g ú hálózatra (WAN) érvényes, a lokális számítógép-hálózatok­ ra (LAN) k ü l ö n előírások v o n a t k o z n a k . A hetedik (alkalmazási) réteg n e m e g y t o v á b b i rétegnek ha­ n e m közvetlenül a felhasználónak nyújt szolgála­ tokat, ezért a p r o t o k o l l o k n a k az alkalmazásoktól is függő választékát kell ellátnia [8]. A k o r á b b i a k b a n a t e l e m a t i k a i és a d a t á t v i t e l i szolgálatok k i a l a k í t á s á t elsősorban a t á v k ö z l é s i i g a z g a t á s o k és a t á v k ö z l é s i b e r e n d e z é s g y á r t ó k által k ö z ö s e n megfogalmazott k ö v e t e l m é n y e k és feltételek alapján hajtották v é g r e , a z o k b a m a g u k ­ nak a f e l h a s z n á l ó k n a k k e v é s beleszólásuk volt. Az OSI megjelenésének és az OSI s z a b v á n y o k e l ­ terjedésének é r d e k e s velejárója lett, a számítás­ t e c h n i k a és t á v k ö z l é s t e c h n i k a e g y r e s z o r o s a b b összefonódása ellenére, a felhasználói csoportok fellépése, f o k o z ó d ó beleszólása az a l k a l m a z á s i k ö r ü l m é n y e k m e g f o g a l m a z á s á b a ós az OSI sze­ rinti p r o t o k o l l r e n d s z e r m e g v á l a s z t á s á b a [9]. En­ nek jellemző példája az a m e r i k a i General Motors c é g által vezetett é r d e k c s o p o r t m e g a l k o t t a MAP (Mar j f a c t u r i n g Automation Protocol, gyártásauto­ matizálási) protokollrendszer, v a l a m i n t a Boeing c é g által v e z e t e t t é r d e k c s o p o r t b a n m e g a l k o t o t t TCP iTechnical a n d Office Protocol, Műszaki és iro­ dai) protokollrendszer. T o v á b b i hasonló felhasz­ n á l ó i c s o p o r t é r d e k a l a p j á n d o l g o z n a k az EDI (Electronic Data Interchange, elektronikus papír­ mentes k e r e s k e d e l m i a d a t c s e r e ) p r o t o k o l l o k és f o r m á t u m a r c h i t e k t ú r a kidolgozásán. Az ilyen fel­ 134

használói c s o p o r t o k kikényszerítik a berendezósós e l j á r á s k i d o l g o z ó k e d d i g ismeretlen k ö z r e m ű ­ ködését az a l k a l m a z á s o k b á n . Ennek során k o m o ­ lyan v e s z i k például a gyártásautomatizálás i d ő k r i ­ tikus körülményeit, a műszaki ós irodai m u n k a b i ­ zalmi jellegét ós az e z e k h e z s z ü k s é g e s m e g b í z ­ hatóságot stb. A z alkalmazói k ö r n y e z e t b e n az iro­ dában, a gyártóműhelyben megjelenő elektroni­ kus e s z k ö z ö k összekapcsolása és e g y ü t t m ű k ö d ­ tetése jelenleg úgy v á l i k i n t e n z í v v é , hogy az esz­ k ö z ö k e t a nagytávolságú hálózatban (WAN) a l k a l ­ mazott módszerektől és e s z k ö z ö k t ő l lényegesen eltérő lokális számítógép-hálózatba (LAN) s z e r v e ­ zik (lásd m é g az 5.2 alfejezetet)[7j. A hazai protokoll-kutatás ós - fejlesztés mind az X. 25 megvalósításokra, mind a m a g a s a b b rétegű protokollokra kiterjed. Az adathálózathoz Is k a p ­ csolódnak a protokollfejlesztések, ós folyik az a l kalasságvizsgálatok (protokoll-konformanciatesztelós) felállításának előkészítése is.

8.3. V é g b e r e n d e z é s e k A v é g b e r e n d e z é s e k k o r á b b a n c s a k szűk szolgál­ tatási kört átfogó választékot jelentettek, a m e l y e k e g y - e g y t á v k ö z l é s i hálózatnak ós az azon ellátott t á v k ö z l é s i szolgálatnak az e g y ü t t e s k ö v e t e l m é ­ nyeit e l é g í t e t t é k k i . Mivel, a h o g y az adatátviteli szolgálat is t ö b b hálózaton valósul m e g , a v é g b e ­ r e n d e z é s - k ö v e t e l m é n y e k e g y r e összetettebbek, az igényeket újszerű m e g k ö z e l í t é s b e n kell kielé­ gíteni. Szükség v a n a hálózatok közötti e g y ü t t m ű ­ ködésre é p p e n úgy, mint a k ü l ö n b ö z ő szolgálatok közötti együttműködésre. A végberendezések k ö r é b e n három út kínálkozik: a) a m u n k a h e l y e n szükséges v a l a m e n n y i szol­ gálatot a felhasználó k ü l ö n - k ü l ö n készüléken v e ­ szi igénybe, ami a jelenlegi k é s z ü l é k k e l is lehetsé­ ges, de nagyon költséges, hely-, energia- és k e z e ­ lésigényes; b) a m u n k a h e l y e k e t külön erre a célra kialakí­ tott komplex, t ö b b c é l ú terminállal látják el, ami terminálfejlesztósigónyes megoldás és a különböző k o m b i n á l t v a g y integrált t e r m i n á l o k kialakítása­ kor a szolgálatkombinációk s z á m á r a esetleg elté­ rő o p t i m u m o k r a , tehát egy sor fejlesztésre vezet; c) a k ü l ö n b ö z ő s z o l g á l a t o k eltérését egyetlen univerzális üzenetkezelő szolgálat látja el. A m u n ­ k a h e l y e t az adott m u n k a k ö r n e k legmegfelelőbb és l e g k é n y e l m e s e b b t e r m i n á l l a l e g y e t l e n , v a g y c s a k e g y n é h á n y szolgálat k ö z v e t l e n i g é n y b e v é ­ telére alkalmas f o r m á b a n építhetjük meg, az öszszes többi MHS-en át férhető hozzá, mégpedig az adott terminálra konvertált f o r m á b a n . Ez a termi­ nál lehet k o m b i n á l t v a g y integrált terminál is, az utóbbiak fejlesztésének fontos hajtóereje az ISDN. (Lásd m é g a 9. fejezetet.) Az 1987. é v i távközlési világkiállításon a t ö b b ­ célú terminálok sokasága jelent m e g . A terminálok sokféleségéből a d ó d ó k ö t ö t t s é g e k feloldását c é ­ lozza az üzenetkezelő rendszerek térhódítása. Az üzenetkezelés m a g a oldja fel a terminálok különHíradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

bözősógeit. Úgy tűnik, hogy szélessávú ISDN m e g ­ jelenésével és elterjedésével a v i d e o k o n f e r e n c i á ­ ra alkalmazott k é s z ü l é k e k is beilleszkednek az e l ­ fogadott terminálok k ö r é b e ; az üzenetkezelés így kiterjed nemcsak adatokra, hanem hang-, kép-, kózírású és o k m á n y - azaz d o k u m e n t u m - ü z e n e t e ­ ket keltő és f o g a d ó terminálok k ö r é r e is [10]. IRODALOM A 8. FEJEZETHEZ [ 11 CCITT (GAS 5): Új szolgáltatások gazdasági hatása a távköz­ lési vállalkozásokra - Közdok, 1986. [2] Kltahara, Y.: Telecommunicatlon for the advanced informatlon society - Information Network Systems (INS), Japán Tele­ com, Revlew, Jan. 1984, pp. 27. [3] Nishikado,Himeno,R„Kogo,R.: Integratedextentlonsystem architecture and tehnology for INS f ield trial. ISS'84, No. 13A. 3, Florence, 1984 [4] Horváth, P.: A Magyar Posta adatátviteli szolgálatának hely­ zete és fejlődése. Információ Elektronika, 1986. pp. 331340. |5] Fredericks, A., Sengupta, B.: Engineering data networks to meet customer oriented performance requirements. 12th ITC, No. 2.3B. 1., Torino, June 1988. [6] OMFB (16-8103/ll-Et): Telematikai szolgálatok hazai elter­ jesztésének lehetőségei, 1984. p. 124. [7] OMFB (5-8504-Et: Az elektronikus irodai rendszerek elter­ jedésének és a hazai távközléstechnika fejlődésének köl­ csönhatásai, 1987. [8| Local area networks. Session 21 on International Conf. on Communication Technology, November 1987, Nanjing, China. [9] Bovenga, P.: management of network services. Computer networks and ISDN systems. Vol. 13. pp. 155-160.1987. [10) Oguchi, B. J.: The user in focus. 5th World Telecom Forum, Techn. Symp. Vol. 2. Session I. Geneva Oct. 1987.

9. I n t e g r á l t s z o l g á l t a t á s ú d i g i t á l i s h á l ó z a t o k A t á v k ö z l é s fejlődésével k ü l ö n b ö z ő szolgálatokat nyújtó, elkülönült h á l ó z a t o k a l a k u l t a k k i . Ezek a hálózatok a technológia előrehaladásával a digitá­ lis hálózatok irányában fejlődtek t o v á b b . A digitá­ lis á t v i t e l és a tárolt p r o g r a m v e z é r l é s ű digitális kapcsolás bevezetése nyomán megkezdődött a különböző integrált digitális hálózatok kialakulása (távbeszélő IDN, adat IDN). Mindezek már m e g h o z ­ t á k a technológiai integrációt. Az Integrált Szol­ gálatú/Szolgáltatású Digitális Hálózatok (ISDN) irá­ n y á b a n t ö r t é n ő t o v á b b f e j l ő d é s t o v á b b i négy i n ­ t e g r á l ó d á s i t e n d e n c i a e g y ü t t e s kielégítését ós a szinergia hatás érvényesülését teszi lehetővé [1 ]: - megindul a szolgálatok integrációja (pl, t á v ­ beszélő, adat), a m e l y k ö z ö s hálózat ós osztott erőforráskószlet igénybevételét eredményezi; - m e g i n d u l a szolgáltatások integrációja, a m e l y a belső p r o g r a m o k , eljárások k ö z ö s k i ­ használásán alapul (pl. különböző szolgálatok­ nál ugyanolyan rövidített híváskezelés, u t á n v á lasztás); - m e g k e z d ő d i k az üzemeltetési funkciók in­ tegrációja, a m e l y ugyanazon eljárások, e s z k ö ­ z ö k használatát e r e d m é n y e z i a különböző szol­ gálatokhoz; - létrejön az igény integráció, a m e l y felhaszná­ lási igény r é s z h a l m a z o k k i a l a k u l á s á v a l c s ö k ­ kenti a prognózisok bizonytalanságát, a szolgál­ tató k o c k á z a t á t . Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

9.1. A z ISDN k i a l a k u l á s a , s z a b v á n y o s í t á s a A fejlett t á v k ö z l é s s e l r e n d e l k e z ő o r s z á g o k b a n az ISDN r ó s z h á l ó z a t o k a t , mint a n y i l v á n o s t á v k ö z l ő hálózat részeit t ö b b s é g é b e n 1988-ig ü z e m b e állít­ j á k , 1992-94-re az o r s z á g o n belüli teljeskörű lefe­ dést ós a teljes n e m z e t k ö z i e g y ü t t m ű k ö d é s t is biz­ tosítani tervezik. A z ISDN gondolatát, specifikálását és létrehozá­ sát a fejlett távközléssel r e n d e l k e z ő nyugati p o s ­ taigazgatások kezdeményezték. A vezető táv­ közlési ipari c é g e k már az előzetes s p e c i f i k á c i ó k előkészülése után m e g k e z d t é k az ISDN-hez szük­ séges eszközök fejlesztését (kapcsoló k ö z p o n ­ tok, hálózati v é g z ő d é s e k , terminálok, műszerek) ós azt erőltetett ü t e m b e n folytatják. A v e z e t ő a l ­ k a t r é s z g y á r t ó c é g e k sorra j e l e n n e k m e g az ISDNhez s z ü k s é g e s VLSI á r a m k ö r ö k k e l [2]. A z ISDN gondolata m a e g y e d u r a l k o d ó a n határozza m e g a t á v k ö z l é s i fejlesztési t e v é k e n y s é g e k e t a fejlett or­ s z á g o k b a n . A z ezzel k a p c s o l a t o s v i z s g á l a t o k b ó l a z o k az o r s z á g o k s e m v o n h a t j á k k i m a g u k a t , a m e l y e k m a m é g fejletlenebb t á v k ö z l ő hálózato­ kat üzemeltetnek. A z ISDN a fejlesztők és a felhasználók újszerű e g y ü t t m ű k ö d é s é t igényli. Intenzíven folyik az ISDN tulajdonságainak, specifikációinak, tartalmi hatá­ s a i n a k t a n u l m á n y o z á s a és az e z e k r e a l a p o z o t t fejlesztéspolitikai döntések meghozatala. Az ISDN a digitális t á v k ö z l é s és a számítástechnika k o r á b ­ ban n e m látott m é r t é k ű összefonódásához vezet, ezért m e g v a l ó s í t á s a n e m k o r l á t o z ó d i k c s u p á n a t á v k ö z l é s i v a g y e g y s z e r ű e n távbeszélőtechnikai fejlesztési e l g o n d o l á s o k r a . Kétségtelen azonban, hogy a l e g t ö b b m e g v a l ó s u l t ( v a g y m e g v a l ó s u l ó ­ b a n lévő) ISDN egy integrált digitális t á v b e s z é l ő hálózatra alapozódik, így a l a p v e t ő szempont, hogy a t á v b e s z é l ő hálózat digitalizálása az ISDN k é s ő b b i b e v e z e t é s é t elősegítse. L é n y e g e s látni, hogy a v i l á g o n , sőt azonos o r s z á g o n belül is t ö b b ISDN f o g kifejlődni, a m e l y e k e g y ü t t m ű k ö d é s é r ő l a megfelelő hálózatok közötti interfészek és eljárá­ sok g o n d o s k o d n a k . A fejlett o r s z á g o k b a n az első ISDN jellegű ter­ m é k e k a közületi, n a g y o b b információigényű f e l ­ h a s z n á l ó k n á l j e l e n n e k m e g . Fejletlenebb n y i l v á ­ nos hálózattal r e n d e l k e z ő o r s z á g o k n á l e t e r m é ­ k e k megjelenése először az irodai t á v k ö z l é s b e n , alközponti v a g y lokális hálózati környezetben várható. Ezért az ISDN t a n u l m á n y o z á s á n a k ki kell terjednie az a l k ö z p o n t o k k é r d é s e i r e is. Ma az ISDN f e j l ő d é s é t s z ó l e s k ö r ű n e m z e t k ö z i szabványosítási t e v é k e n y s é g a l a p o z z a m e g . Eb­ b e n élenjár az ITU (CCITT) és az ISO. Átütő erejű a n y u g a t i p o s t a i g a z g a t ó s á g o k k ö z ö s erőfeszítése, amelyet egyrészt k ö z ö s postai s z a b v á n y o k (CEPT és utóda az ETSI), másrészt k ö z ö s , egyeztetett ipa­ ri fejlesztések t á m o g a t n a k (pl. EUREKA). A z Euró­ pai G a z d a s á g i K ö z ö s s é g 1 9 8 7 - b e n f o g a d t a el a NET (Normes Europeennes d e T e l e c o m m u n i c a t i ons) szabványrendszert, a m e l y n e k célja, hogy az EGK országai s z á m á r a k ö z ö s s z a b v á n y o k o n ala­ puló hálózat a l a k u l j o n k i . (A s z a b v á n y r e n d s z e r t 135

1988-ban bővítették.) A 10 tagú szabványrend­ szer valójában a z ISDN, illetve előfutárainak k ü ­ lönböző kérdéseit öleli fel: NET1 azX.21 hozzáférés (vonalkapcsolt adat); NET2 a z X.25 hozzáférés (csomagkapcsolt adat); NET3 ISDN alaphozzáférés; NET4 PSTN alaphozzáférés (nyilvános kapcsolt távbeszélő); NET5 digitális távbeszélő készülék; NET6 analóg modemek; NETT 3 - a s a csoportú telefax (távmásoló) készü­ lék; NET8 Teletex készülék; NET9 ISDN terminál Illesztő (X. 21 -hez); NET10 Pán-európai digitális cellás rádióhozzá­ férés. E téren a KGST országokban nem folyik összehan­ golt tevékenység. A távközlő hálózatok digitalizálása világszerte fokozott ütemben folytatódik. A fejlett országok­ ban a z analóg eszközök telepítését évekkel e z e ­ lőtt leállították. A digitalizálási, fejlesztési stratégi­ ákat a z ISDN célkitűzéseihez illesztik. A részletes és sok tekintetben végleges nemzetközi ajánlá­ sok a CCITT Tanulmányi Bizottságai munkájának eredményeként 1988-ban rendelkezésre álltak.

9.2. A m ű s z a k i m e g v a l ó s í t á s h e l y z e t e Az 1984. é v a z ISDN kialakulása szempontjából mórföldkőnek tekinthető (CCITT ISDN-nel k a p c s o ­ latos alapspecifikációinak közzététele, a z ISDNnek szentelt ISS '84 kapcsolástechnikai szimpózi­ um és a vezető távközlési gyártó cégek mintahá­ lózatainak bemutatása). Ennek különös realitást ad, hogy a z alapspecifikáció elkészítése Idején már kiforrott a távbeszélő kapcsolórendszerek tá­ rolt program vezérlése, kialakult a digitális átviteli hierarchiája és közegei, beigazolódott a digitális helyi és tranzit kapcsolóberendezósek gazdasá­ gossága. Kidolgozták a digitális hálózatok üzem­ viteli és fenntartási elveit, a távközlésigazgatási hálózat (TMN) koncepcióját. A z 1985-1988. közötti időszak az ISDN realizá­ lása szempontjából látványos előrehaladást mu­ tat, amely a z integrált digitális hálózatok eddigi eredményeire épült [3,7]. Az 1987. évi Távközlési Világkiállítás, a Telecom'87 jleszava is ezt tükröz­ te: "az ISDN valósággá vált". A legfontosabb jel­ lemzők a z alábblak: 1. A z ISDN megvalósításának kulcskérdése a felhasználó (előfizető) és a hálózat csatlakozá­ sának kidolgozása. Az analóg előfizetői vonal és a központ előfizetői egységében lévő A/D átalakí­ tó akadályozta a digitális végberendezések csat­ lakoztatását, ezért kidolgozták a felhasználó-há­ lózat interfész hálózati oldali (NT) végződő egysé­ gének és előfizetői oldali (TE) végberendezésének rendszerét és összekapcsolásának módszereit. Ehhez megoldották a digitális átvitelt a meglévő kéthuzalos előfizetői vonalon (ECM echoelnyomá136

s o s ós TCM Időkompressziós módszerek), v a l a ­ mint a felhasználó és hálózat együttműködésére szolgáló, digitális, közös csatornás előfizetői jel­ zésátvitelt. A jel- és jelzésátvitel gazdaságos meg­ valósítása különféle, ISDN orientált integrált áram­ kör készletek kifejlesztését Igényelte. E z e k egy része beépített mikroprocesszort tartalmaz, amelynek programjait a specifikációnak megfele­ lően gyárilag égetik be. A 64 kbit/s-os felhasználói csatornák (un. B-csatornák) ós a 16 v. 64 kbit/s-os jelzőcsatorna (un. D-csatorna) alkalmazásával a csatlakozás két rendszere, a 2B+D típusú alap­ hozzáférés ós 30B+D típusú primer sebességű multiplex hozzáférés alakult ki. A 2B+D típusú hoz­ z á f é r é s 144 kbit/s-os átviteli sebességét s z a b ­ ványosították ós realizálták, a 30B+D típusú hoz­ záférés a 2kblt/s-os átvitelt használja. 2. A z ISDN specifikálására és leírására átvették a korábban számítógép hálózatokhoz kialakított ISO nyílt rendszerek összekapcsolása 7-réte­ gű architektúráját (OSI) ós m a már mind a fel­ használói, mind a vezérlési Információ leírására a funkcióknak ezt a csoportosítását használják fel (I. 2.1. fejezet). A digitális előfizetői jelzésrendszert már e z e n a z alapon specifikálták, a CCITT korábbi 7-es jelzésrendszerét ISDN felhasználásra fejlesz­ tették tovább. 3. A csatalkozások. szabványosítása a terminá­ lok áthelyezhetőségét célozza, lehetővé teszi mind a meglévő, különféle szolgálatokra tervezett végberendezések adaptereken való csatlakozta­ tását, mind pedig a z OSl-alapon tervezett, ISDNkompatibllis terminálok közvetlen csatlakoztatá­ sát. Azonos csatlakozók, csatlakozási hardver és s z o f t v e r e s z k ö z ö k e g y s é g e s e n használhatók végberendezések és nyilvános ISDN, végberen­ dezés és ISDN-alközpont, valamint ISDN-alköz­ pont és nyilvános ISDN között. 4. A digitális nyilvános központok és digitális al­ k ö z p o n t o k ISDN-irányú t o v á b b f e j l e s z t é s é n e k alapkérdése a központok ISDN-interfészéinek specifikálása és a 2B+D, Ili távközlés 30B+D típu­ sú csatlakozás hardver egységeinek, valamint ki­ egészítő szoftver moduljainak kifejlesztése. 5. A z ISDN alapszolgáltatásai kialakultak, a z e g y é b ISDN szolgáltatások pedig a k o r á b b a n egyetlen digitális TPV központra kialakított szol­ gáltatások hálózati méretű kiterjesztését és nagy­ mértékű bővítését jelentik. Ennek megvalósítása a z ISDN jelzéstechnika feladatainak kiterjesztését igényli. A z ISDN jelzéstechnika említett két ele­ mét, a D- csatornás előfizetői jelzést és az ISDN központok közötti 7 - e s rendszerű pont-pont kö­ zötti jelzést a hálózati méretű szolgáltatások meg­ valósítása céljából végpontok közötti 7-es jelzés­ sel és felhasználók közötti közvetlen jelzéssel kel­ lett bővíteni. Az jelzési feladatok bővülése növeli a szoftver feladatokat (protokoll k o m m u n k á c i ó , szolgáltatások S D L specifikációja, címzési rend­ szerek, stb.). 6. A távközlésigazgatási hálózat (TMN) koncep­ ciója (1.7.1. alfejezet 7. pont), amely a z OSI 7-rótegű management elveire épül, át fogja fogni az ISDN Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

berendezéseket és a berendezések együttműkö­ dését biztosító rendszert Is. Fent vázolt fejlődés nyomán a z 1988. év az ISDN második mérföldkövének tekinthető, mert az Igazgatások és vezető cégek megköve­ telték a csatkozások, alapszolgálatok és néhány szolgáltatás, valamint a z összeköttetés típusok specifikációinak véglegesítését 1988-ra. Ennek nyomán a gyártó cégek véglegesítik a z ISDN ori­ entált eszkőzök szoftverjét és a z alkalmazók el­ kezdhetik a nyilvános ISDN-ek bevezetését és üzemeltetéséből nyerhető tapasztalatok gyűjté­ sét. 1994-re több mint 60 millió ISDN felhasználót prognosztizálnak, amelynek kb. fele ISDN alköz­ pont típusú mellékállomás lesz, 0...15 % - a a 2B+D alaphozzáférés. A többi valójában a 64 kbit/s-os B csatorna váltakozó beszéd/adat felhasználására és egy egyszerűsített D-csatornára alapozott elő­ zetes ISDN-nek (un. pre-ISDN) tekinthető. A 64 kbit/s-os v o n a l k a p c s o l t ós c s o m a g k a p ­ csolt szolgálatot nyújtó ISDN-t m a már "keskeny­ sávúnak" nevezik, mert megkezdődött a széles­ sávú un. B-ISDN szabványosítása és berendezé­ seinek Intenzív fejlesztése, amely várhatóan a 100 Mblt/s - 2 Gbit/s tartományt fogja felölelni és c s o ­ magkapcsolásra épül. E z a z ISDN megvalósításá­ nak 3. szakaszát jelenti (1988-1992). Ebben a s z a ­ k a s z b a n várható, hogy a 64 kbit/s-ot igénylő, szol­ gálatok mellett megkezdik a jelentősebb sávszé­ lességű, alapvetően vldeotípusú Információkhoz kapcsolódó szolgálatok integrálását Is. Elsőkónt a kiváló minőségű videotelefon és vldeotex, a vide­ okonferencia és a nagyobb sebességű adatátvite­ li szolgálatokat fogják nyújtani a B-ISDN-ek. E z ­ után kerülhet sor a z elosztó, műsorszóró típusú szolgálatok integrálására, egy univerzális hálózat létrehozására. A legkülönbözőbb sebességigényű szolgálatok integrálása gyors csomagkapcsolás­ ra épülő, aszinkron transzfer módú (ATM), a l a p v e ­ tően új műszaki megoldások kidolgozását Indítot­ ta el (I. még 5.3. alfejezet).

9.3. Szolgálatok a z ISDN-ben Az alábbiakban néhány szolgálatot a z ISDN s z e m ­ szögéből tekintünk át. A. Távbeszélő szolgálat. A z ISDN kialakulásával az összeköttetések előfizetőtől előfizetőig lesznek digitálisak, ez egyrészt minőségjavulást eredmé­ nyez, másrészt a z új Jelzésrendszer segítségével a távbeszélőszolgálatot számtalan új szolgáltatás­ sal (pl. rövidített hívószám, konferenciahívások, hívásátirányítás, stb.) egészítik ki, amely jelentő­ senjavítja a szolgálat használhatóságát. B. Adatátvitel. A 64 kbit/s-os sebességnek k ö ­ szönhetően jelentősen csökkenni fog a felhaszná­ lók közötti átviteli idő. Különösen rugalmas alkal­ mazást jelenthet e z az irodák és háztartások szá­ mára, pl. a házi számítógépek oktatási, tanulási vagy otthoni munkavégzési alkalmazásaiban. Kü­ lönösen előnyös lesz a z ISDN a z adatátviteli alkal­

Hfradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

mazások számára, ha a csomagkapcsolt adatát­ viteli szolgálatot Is ellátja. C. Telematikai szolgálatok. - Teletex szolgálat: a 64 kbit/s digitális hordozó szolgálat felhasználásával a különböző írásos szövegek átvitelének ideje jelentősen csökken, minősége is várhatóan javul. - Fakszimile szolgálatok: a 64 kblt/s-os hordozó­ szolgálatok teszik általánosan alkalmazhatóvá a n a g y s e b e s s é g ű digitális f a k s z i m i l e r e n d ­ szereket (4-es csoport). - Vldeotex szolgálat: a z analóg távbeszélő háló­ zaton kis sebességű modemekkel működő v l ­ deotex szolgálattal s z e m b e n a z ISDN-ben a hoz­ záférési sebesség és Interaktivitás emelése je­ lentős szolgálatminőség javulást fog e r e d m é ­ nyezni. D. Telex. A jelenlegi nemzetközi trendek alapján úgy tűnik, hogy a telex szolgálat legfeljebb néhány helyen fog a z ISDN-be integrálódni.

9.4. A z Intelligens ISDN a r c h i t e k t ú r a Az ISDN kutatásban élenjáró országok figyelmü­ ket a szélessávú ISDN felé fordították. A z aszink­ ron transzferre (ATM) épülő szélessávú kapcsolás és a z előfizetői fényátvitell hálózatok kutatása hozza várhatóan a legtöbb új tudományos ered­ ményt a közeljövőben [7-9]. A szoftver technológia rohamos fejlődése a há­ lózat k i a l a k í t á s á b a n u g y a n c s a k mind nagyobb szerephez Jut. A szoftver vezérelt hálózatelemek és adatbázisokat magába foglaló intelligens háló­ zatok koncepciója kezdeti szinten már meg Is v a ­ lósult, hasznosítva a közös csatornás Jelzésrend­ szer adta lehetőségeket (l. 7.1. alfejezet 8. pont). Az ISDN (pontosabban a szélessávú ISDN) és az in­ telligens hálózatok koncepciójának ötvözése v e ­ zet a m a látható legfejlettebb hálózati architektú­ rára. A z intelligens ISDN hálózatokban az előfize­ tők a z ISDN architektúrán keresztül kapcsolódnak a szolgáltatást kapcsoló és vezérlő pontokhoz, adatbázisokhoz. A forgalomirányítás flexibilis, nemhierarchikus, akár hívásonként Is eltérő lehet; az üzemeltetés, Igazgatás, tervezés szoftver bázi­ sú operációs rendszerekre épül. A z intelligens há­ lózatok e magasabb szintje n e m c s a k a z új szolgál­ tatások gyors bevezethetőségét segíti elő, hanem minimalizálja az új szolgáltatások bevezetésének gazdasági kockázatát, módot ad a z Igények lehe­ tő legteljesebb követesére (servicing), a hálózati erőforrások optimális kihasználására [10]. Annak é r d e k é b e n , hogy a z ezredforduló után Magyarország is bekapcsolódhasson a nemzet­ közi ISDN szolgálatba a fejlődési folyamat szoros követése ós számos kutatási, fejlesztési feladat hazai megoldása elengedhetetlen. Legfontosabb művelendő területek: A. A hazai ISDN stratégia kialakítása; B. A z ISDN nemzetközi szabványosítás (CCITT, ISO.CEPT, ETSI, IEC) eredményeinek feldolgo-

137

\

C.

D.

E. F. G. H.

zása, a hazai szabványok, előírások kidolgo­ zása; A z OSI protokoll rendszerének tanul­ mányozása, ISDN szempontú adaptálása, a z ISDN protokollok vizsgálati, tervezési módsze­ relnek kutatása; A z ISDN vonal- és csomagkapcsolt szolgálatai kutatásának megkezdése (különös tekintettel a forgalmi méretezési kérdésekre); A z ISDN szolgálatok modellezési kérdéseinek vizsgálata; A z ISDN felhasználói ós hálózati interfészéthez kapcsolódó kutatások; Kísérleti, 64 kbit/s-ra alapozott pre-ISDN, majd 2B+D hozzáférésű ISDN mintahálózat kialakítá­ sa; A z Interaktív és a z elosztó típusú szolgálatok integrálási lehetőségeinek vizsgálata.

IRODALOM A 9. FEJEZETHEZ [1] Deutsche Bundespost: The Deutsche Bundespost on its Way towarst the ISDN. FTZ (Year-book of the DBP) 1984. [21 AT&T: Integrated Services Digital Network. AT&TTechnical Journal 1986. Vol. 65. Issue 1. [3] Rutkowski, A.M.: Integrated Services Digital Network. Artech House Inc. Dedham, MA. 1985. [4] CCITT: Red Book. Vol. III/5. UIT Geneva, 1985. [5] Péter Kahl (ed): ISDN The Future Telecommunicatlon Net­ work of the Deutsche Bundespost (R.V. Decker's Verlag G. SchenckHektelberg 1986. [6] Logtea Ltd: Digital PBXs in Europe. Logtea UK Limited, Lon­ don, 1985. [7] Woodman, C , Bunner B.: Evolution of packet switchlng into ISDN. 3rd Internat. Network Planning Symp. pp. 182-185. Innisbrook, Florida, June 1986. [8[ Schön, H.: The signlf Icance of ISDN and its services from the polnt ot view of the Deutsche Bundespost. Internat. Conf. on Communication Technology. Nov. 1987, Nanjlng, Chlna. |9] Gimpelson, L. A.: Prospects and requírements for ISDN servi­ ces. 12th ITC, No. 1. 4A. 1, Torino, June 1988. [10] Gould, E. P.: Advanced traffic routing as part of the intelligent telecommunlcation network. 12th ITC, No. 6.2IA2, Torino, June 1988.

10. ö s s z e g z é s , következtetések Az iparilag fejlett világban a távközlés kulcsszere­ pet tölt be a gazdasági és társadalmi fejlődésben és a kultúra széleskörű elterjesztésében. A t á v ­ közlés technológiai innovációja olyan rohamos, hogy a fejlett világ számára elérhetővé vált egy információorientált társadalom megteremté­ se. Ugyanakkor m a a z egyes földrészek és orszá­ gok között szélsőséges eltérések vannak a táv­ közlési ellátottságban. Erre Jellemző, hogy a Föl­ dünkön működő 600 millió távbeszélő állomás há­ romnegyede 9 fejlett ipari országban összpontosul és a többi is egyenetlenül oszlik meg a fennmara­ dó o r s z á g o k között. M a g y a r o r s z á g távközlési szolgáltatásainak helyzete nemzetközi összeha­ sonlításban rendkívül kedvezőtlen képet mutat. A telefonellátottság a v i l á g á t l a g o t (13 b e s z é l ő ­ hely/1 00 lakos) meghaladja ugyan, de az európai átlag (32 beszélőhely/100 lakos) felét s e m éri el.

138

Az információ, a z ismeret termelési tényező s z e ­ repének felismerése és a mikroelektronika fejlő­ dése e g y m á s r a kölcsönösen katalizáló hatást gyakorol, amely várhatóan a fejlődés ütemének további növekedését fogja előidézni. A fejlődési folyamatban egyrészt a távközlés és a számítás­ technika konvergenciája, ennek részeként a k ü ­ lönböző távközlési szolgálatok közeledése, integ­ rációja, a távközléssel foglalkozó új határtudomá­ nyok létrejötte figyelhető meg. Másrészt viszont a divergencia jelei is mutatkoznak: mind újabb táv­ közlési szolgáltatások születnek, a szakmai speci­ fikáció erősödik. A távközlés e g y e s területeinek műveléséhez szükséges ismeretmennyiség növe­ kedése a szakosodás elmélyülését okozza. Har­ madsorban a z is megállapítható, hogy bár a digitá­ lis technika és technológia bázisán mind a gyártás, mind a szolgáltatás nagyobb hatékonysága és ru­ galmassága biztosítható, e h h e z a z o n b a n a z új technikák és technológiák c s a k potenciális lehe­ tőséget nyújtanak, a z előnyök kihasználása n a ­ gyobb szellemi ráfordítást, tudást igényel. Jelen távközlési helyzetkép alapvető célja az, hogy a távközlés legújabb tudományos eredmé­ nyeinek áttekintésével szempontokat adjon és irányokat Jelöljön ki a hazai távközlés postai ós ipari kutatásainak közép- és hosszútávú tervezé­ séhez. A távközlés stratégiai jelentőségét hazánkban is felismerték. Tény, hogy a távközlési struktúra fejlesztése a VII. ötéves tervben országosan ki­ emelt fejlesztési program. Számos, a távközlés­ ben fontos tudományos problémakörrel hazai ku­ tatóhelyeink is foglalkoznak. A nemzetközi fejlő­ dés a z o n b a n olyan mértékben felgyorsult, hogy elmaradásunk nő, e g y e s területeken kritikussá vált. A távközlés hazai művelésének legalább azt a szintet kell elérnie és folyamatosan megtartania, amely biztosítja a távközlő hálózat nemzetkőzi kompatibilitását, együttműködő-képességét. Ez Jelenti és igényli a hazai hálózat fejlesztésében: - a nemzetközi ajánlások ós szabványok szoros nyomonkövetésót ós betartását; - a szolgáltatások előírt minőségének biztosí­ tását; - a hálózat üzemvitelének automatizálását, folya­ matos korszerűsítését, teljeskörű nyilvántartá­ sának megvalósítását; - egy globális, szolgáltatásorientált r e n d s z e r ­ szemlélet érvényesülését, a modernizálás tér­ beli és időbeli kölcsönhatásainak figyelembe vételét ós - a távközlő hálózatok automatizálásának, digita­ lizálásának ós a szolgáltatások integrálásának megvalósítását. E minimális célkitűzés s e m valósítható meg a távközlés kutatásának- fejlesztésének jelenlegi szintjén. Ezért folyamatosan javítani kell a kutatási feltételeket. A z alábbiakban néhány, főként a táv­ közlés tudományos hátterének Javítását célzó Ja­ vaslatot sorolunk fel:

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

- A t á v k ö z l é s i Ipar és a t á v k ö z l ő hálózat fejleszté­ si, korszerűsítési stratégiájában a l a p v e t ő szere­ pet k e l l k a p n i a a k u t a t á s - f e j l e s z t é s n e k . Meg kell határozni az intenzíven m ű v e l e n d ő fő t é m a ­ k ö r ö k e t , ki kell dolgozni az e r e d m é n y e k é r t é k e ­ l é s é n e k , e l i s m e r é s é n e k és h a s z n o s í t á s á n a k mechanizmusát. - A nagyobb sikeresség érdekében egymáshoz k ö z e l e b b kell hozni a kutatást, a fejlesztést, az oktatást, a g y á r t á s t és az alkalmazást. Ki kell a l a k í t a n i a kutatástól az a l k a l m a z á s o k i g tartó i n n o v á c i ó s f o l y a m a t élenjáró o r s z á g o k b a n a l ­ kalmazott munkamegosztását. - J o b b a n kell hasznosítani a nemzetközi k a p c s o ­ latok során szerzett információkat. Meg kell szervezni a n e m z e t k ö z i (CCITT, CCIR) ajánlások rendszerezett feldolgozását, a k n o w - h o w - k , technológiák k o r s z e r ű b b átvételét (szellemi és tárgyi feltótelek). - Meg kell találni a módját, hogy b e k a p c s o l ó d h a s ­ sunk az európai t á v k ö z l é s i e g y ü t t m ű k ö d é s k ü ­ lönböző f o r m á i b a , különösen a t á v k ö z l é s fejlő­ désót meghatározó szabványosítási t e v é k e n y ­ ségbe. - Biztosítani kell a n e m z e t k ö z i t u d o m á n y o s élet­ b e n v a l ó a k t í v a b b r é s z v é t e l feltételeit ( k o n f e ­ renciák, ösztöndíjas tanulmányutak, külföldi k u ­ tatói munkavállalás). - A t á v k ö z l é s i a l a p - és alapozó kutatások f o k o ­ zottabb t á m o g a t á s a m e g f o n t o l a n d ó v á teszi egy t á v k ö z l é s i alapítvány létrehozását. Emellett c é l ­ szerű n ö v e l n i az O T K Á - n és a Soros A l a p í t v á ­ nyon belül a t á v k ö z l é s részesedését és szorgal­ mazni a t á v k ö z l é s s e l foglalkozó i n t é z m é n y e k ­ b e n a k a d é m i a i k u t a t ó h e l y e k létesítését. A h e l y z e t k é p egyes fejezetei e g y - e g y s z a k m a i területen m e g f o g a l m a z t á k az e l k ö v e t k e z ő é v e k ­ b e n m a g u k elé tűzhető ó s t ű z e n d ő k u t a t á s i - f e j ­ lesztési feladatokat és a m ű v e l e n d ő területeket. A helyzetképet a teljesség igénye nélkül e z e k tömör összegzésével zárjuk: - k o m m u n i k á c i ó s rendszerek elmélete (2.1); - beszédfeldolgozás technikája (2.1); - sokszolgálatú hálózatok forgalmi méretezése (2.3); - t á v k ö z l é s i célú elektronikai (VLSI, BOÁK) és o p ­ toelektronikai e s z k ö z ö k fejlesztése (2.4); - s z á m í t ó g é p p e l s e g í t e t t á r a m k ö r t e r v e z ó s és gyártás (2.4); - b e r e n d e z é s e k k o n s t r u k c i ó j a és s z e r e l é s t e c h ­ nológiája (2.4); - t á v k ö z l é s i szoftverek fejlesztése és k a r b a n t a r ­ tása (2.5); - műsorszóró hálózatok másodlagos kihasználá­ sa (3.1,3.2); - m ű h o l d a s m ű s o r s z ó á s v é t e l t e c h n i k á j a (3.3, 3.4); - f é n y t e c h n i k a , különösen fónyátvitel (4.2); - digitális mikrohullámú rendszerek berendezésés alkalmazástechnikája (4.3,4.4); r

Híradástechnika,

XL. évfolyam,

1989.4-5.

szám

- digitális, időosztásos k a p c s o l ó k ö z p o n t o k g y á r ­ t á s t e c h n o l ó g i á j a és a l k a l m a z á s t e c h n i k á j a , a l ­ k ö z p o n t o k fejlesztése (5.); - cellás m o b i l r á d i ó t e l e f o n h á l ó z a t o k létesítésé­ n e k technikái (6.1); - távközlő hálózatok modernizálásainak straté­ giái, t e r v e z é s é n e k és üzemeltetésének számí­ tógépes módszerei (7.); - a c s o m a g k a p c s o l t a d a t á t v i t e l i ós t e l e m a t i k a i szolgálatok technikái (8.); - a t á v k ö z l é s i szolgáltatások integrációja, az ISDN (9.). A tudományos helyzetképet készítették: Dr. Sállal Gyula (Posta Kísérleti Intézet) (1., 7. és 10. fejezet) Blum Endre (Posta Kísérleti Intézet) (9. fejezet) Bőti László (Posta Kísérleti Intézet) (6. fejezet) Dr. Ferenczy Pál (BME-HEI) (3. fejezet) D r . G o r d o s G é z a (BME-HEI) (2.1,2.2, és 8.1 fejezet) Dr. Gosztony Géza (BHG-Fejlesztésl Intézet) (2.3 fejezet) Horváth Pál (Magyar Posta Központja) (2.5,5. és 8.3 fejezet) Dr. Huszty Gábor (Posta Kísérleti Intézet) (9. fejezet) Dr. K o v á c s Gizella (Posta Kísérleti Intézet) (2.4 fejezet) Dr. L a d v á n s z k y János (Távközlési Kutató Intézet) ( 2 . 4 fejezet) L a j k ó Sándor (Telefongyár) (4.1 és 4.2 fejezet) Mazgon Sándor (Posta Kísérleti Intézet) , (8. fejezet) |Dr. Molnár Pál] (5. fejezet) Pribelszky György (Távközlési Kutató Intézet) (4.4 fejezet) Dr. Róna Péter (Távközlési Kutató Intézet) (4.3 fejezet) Dr. Seres Péter (Posta Kísérleti Intézet) (5. fejezet) Köszönetnyilvánítás , Köszönetet szeretnék mondani a szerzőtársak ne­ v é b e n is a Magyar T u d o m á n y o s A k a d é m i a T á v ­ közlési R e n d s z e r e k B i z o t t s á g á n a k a bizalomért, amellyel r á n k bízta a h e l y z e t k é p összeállításának feladatát, a figyelemért, amellyel kísérte k é t é v e s t e v é k e n y s é g ü n k e t és t a n á c s o k a t adott az a n y a g kialakításához. Végezetül s z e r e t n é m m e g k ö s z ö n ­ ni szerzőtársaimnak a h e l y z e t k é p létrehozásában nyújtott lelkiismeretes és áldozatos s z a k m a i t e v é ­ kenységét, a k ö z ö s m u n k a örömét. Dr. Sállal Gyula a tudományos helyzetkép készítő munkaközösség vezetője

139