TELETEKNIIKAN LABORATORIO
S-38.116 TELETIETOTEKNIIKKA
SEMINAARIESITELMÄ 13.3.1996
CENTREX
Espoo 5.3.1996
Risto Alkunen
Risto.Alkunen@hut.fi
39162D, S N
SISÄLLYSLUETTELO
Etukansi..................................... 0
Sisällysluettelo.......................... 1
Lyhenneluettelo........................ 2
1. Johdanto................................ 3
2. Historiaa................................ 4
3. Laitevalmistajia..................... 5
4. Centrexin toiminteet.............. 6
5. Centrexin toiminta................. 8
6. Centrexin numerointi............ 9
7. Yhteenveto............................ 10
8. Kirjallisuusviitteet................. 11
LYHENNE- JA KÄSITELUETTELO
#5ESS AT&T:n digitaalinen keskusjärjestelmä.
Alaliittymä Vaihteeseen (PABX) liitetty puhelinliittymä.
AXE LM Ericssonin digitaalinen keskusjärjestelmä.
Centrex Centralized Extension, keskitetty alaliittymä
CCITT Commite Consultatif International de Telegraphique & Telephonique,
nykyinen ITU-T.
DX200 Nokian digitaalinen keskusjärjestelmä.
EMP Elektromagneettinen pulssi.
EWSD Siemensin digitaalinen keskusjärjestelmä.
Ohivalinta Soitetaan suoraan alanumeroon ilman välittäjää.
PABX Private Automatic Branch Exchange, puhelinvaihde eli yksityisessä käytössä oleva puhelinkeskus. Puhelut kulkevat joko suoraan tai välittäjän kautta.
PCM Pulssikoodimodulointi.
ISDN Integrated Services Digital Network, digitaalinen monipalveluverkko.
ITU-T International Telecommunication Union - Telecommunication sector
(ent. CCITT), maailmanlaajuinen standardisointi organisaatio.
SPC Stored Program Control.
Vaihde Kts. PABX.
1. JOHDANTO
Yrityksen toiminnalle on välttämätöntä, että teleyhteydet toimivat varmasti ja edullisesti. Suurin osa yrityksen puhelinliikenteestä on sisäpuheluita. Niinpä valtaosa yrityksistä on ratkaissut tarpeensa ostamalla tai vuokraamalla oman vaihteen (PABX) tai puhelinjärjestelmän.
Posti- ja lennätinlaitos määritteli vaihteen näin: /8./
Puhelinvaihde on tilaajan yksityisessä käytössä oleva puhelinkeskus lisälaitteineen, jossa on yleensä välityspaikka ja vähintään kaksi keskusjohtoa sekä viisi alaliittymää. Alaliittymistä on mahdollisuus saada keskusjohtojen kautta yhteys yleiseen puhelinverkkoon ja suorittaa sisäpuhelu keskusjohtoa varaamatta. Vaihteen keskusjohdot ovat yleisen keskuksen tilaajaliittymiä. Alaliittymissä käytetään yleensä tavallisia puhelimia.
Vaihteiden avulla saavutetaan etuja, joita pelkillä tavallisilla tilaajaliittymillä ei saada aikaiseksi - kuten ilmaiset sisäpuhelut ja lyhyet alanumerot. Puhelinvaihteita on hyvin eri kokoisia: muutamasta alaliittymästä tuhansiin. Ulospäin vaihteen huomaa yleensä siitä, että puheluihin vastaa keskitetysti välittäjä, joka sitten kytkee puhelun eteenpäin.
Vaihteiden laitteisto on sijoitettu yrityksen omiin tiloihin, joista liikenne ulkomaailmaan kulkee teleoperaattorilta vuokrattuja kiinteitä keskusjohtoja pitkin. Keskusjohtoja on aina selvästi vähemmän kuin alaliittymiä. Keskusjohtojen tarve riippuu paitsi alaliittymien määrästä, niin myös yrityksen puhelinliikenteen luonteesta. Nykyisin yleinen ratkaisu on ostaa kokonaisia PCM-yhteyksiä eli "kahden megan putkia", joissa kussakin on aina 30 puhekanavaa.
Nykyään valtaosa vaihteista on digitaalisia. Niissä on sellaisia toimintoja, joita perinteisissä analogisissa järjestelmissä ei ollut mahdollista toteuttaa, kuten suora ohivalinta.
Niin sanotut monipalveluvaihteet eli ISDN-vaihteet ovat myös tulleet markkinoille. Ne tarjoavat alaliittymille mahdollisuuden ISDN-yhteyteen ja sen mukana tulevaan siirtokapasiteettiin.
Useat vaihteet, etenkin digitaaliset, edellyttävät valmistaja- ja vaihdetyyppikohtaisia puhelinkoneita, jotka ovat selvästi tavallisia puhelimia kalliimpia. Osaan vaihteista voi liittää myös langattomia puhelimia.
Vuonna 1991 puhelinvaihteita oli Suomessa yli 15 000 ja niihin oli liitetty puhelimia 750 000 eli lähes 30% maamme puhelimista. /10./
Vaihteille ja puhelinjärjestelmille on olemassa vaihtoehto: Centrex - Centralized Extension eli keskitetty alaliittymä. CCITT (nykyinen ITU-T) määritteli Centrexin vuonna 1989 seuraavasti:
/2./
Centrex on erikoisvarustellun yleisen puhelinkeskuksen avulla tavallisesti vain PABX:ssä saatavilla olevien palvelujen toimittamista tilaajille (esim. oma numerointisuunnitelma, välittäjän paikka, pääsy yleiseen verkkoon, ohivalinta, puhelujen siirto).
Centrexissä vaihdetta tai puhelinjärjestelmää vastaava laitteisto sijaitsee puhelinyhtiön keskustiloissa. Centrexissä pystytään toteuttamaan vaihteelle ominaisia toimintoja. Yritys tarvitsee vain normaaleja liittymiä ja tavallisia päätelaitteita: Centrexiin voi liittää yrityksen puhelinvaihteen, sarjapuhelinjärjestelmän, yksittäisiä puhelimia, telefaxeja tai matkapuhelimia. Mitään kalliita keskusjärjestelmiä tai erikoisia päätelaitteita ei tarvitse ostaa.
Soittaminen Centrexin sisällä on ilmaista ja tapahtuu lyhyitä alanumeroita käyttäen. Centrexin ulkopuolelle soitettaessa on ensin valittava "0", ja välittäjälle soitettaessa "9", kuten tavallisissa puhelinvaihteissa.
Parhaiten Centrexin edut tulevat esiin yrityksissä, joilla on toimipaikkoja eripuolilla kaupunkia. Kaikki puhelimet kytketään samaan Centrex-keskukseen. Puhelut vaihteen ja muiden toimipisteiden välillä soitetaan sisäpuheluina lyhyitä alanumeroita käyttäen ja ovat vieläpä ilmaisia.
Yrityksen etätoimipisteisiin tulevat ulkopuhelut voidaan ohjata kulkemaan yrityksen päätoimipisteen puhelinvaihteen kautta. Tällöin saadaan koko yritykselle yhtenäinen numerointi.
Järjestelmän kokoonpano on hyvin joustava. Alanumeroita voi aluksi ostaa vaikkapa kaksi ja myöhemmin laajentaa vaikka kahteen tuhanteen. Tästä esimerkkinä Helsingin Puhelin OY:n (HPY) markkinoima Centrex-tuoteperhe, joka koostuu kolmesta osasta: MiniCentrex, Centrex ja VaihdeCentrex.
MiniCentrex on pienille yrityksille, jotka tarvitsevat enintään yhdeksän alaliittymää.
Centrex on kymmenestä alaliittymästä ylöspäin, eikä liittymämäärää ole rajoitettu, vaan se muuntuu yrityksen tarpeiden mukaan.
VaihdeCentrex on tarkoitettu yrityksille, joilla on tarve yhdistää yrityksen etätoimipaikat osaksi yrityksen puhelinvaihdetta tai vaihdeverkkoa. /7./
Koska kaikki alaliittymät on liitetty suoraan yleisen verkon keskukseen, tarjoaa Centrex estottomamman pääsyn yleiseen verkkoon, kuin perinteiset vaideratkaisut.
2. HISTORIAA
Centrex otettiin käyttöön ensimmäisenä USA:ssa jo 1950-luvun lopulla. Tuolloin käytössä ollut keskustekniikka perustui releisiin ja oli hyvin tilaa vievää ja kallista. Sama koski myös vaihdejärjestelmiä. Niinpä oli kannattavinta siirtää suuremmat järjestelmät operaattorin tiloihin, kuten Centrexissä juuri tehdään. Parhaimmillaan Centrexiä käytti 70 % yrityksistä, joilla oli yli 1000 alaliittymää.
1960- ja 1970-luvuilla Centrex oli ylivoimaisesti suosituin suurille yrityksille tarjotuista palveluista. 1970-luvulla otettiin käyttöön ensimmäiset SPC-keskukset, joissa oli jo mikropiirejä ohjaamassa liikennettä. Niiden avulla saatiin Centrexiin lisää palveluita ja myös pienemmät järjestelmät tulivat kannattaviksi.
1980-luvulla USA:n monopoliyhtiö AT&T alkoi keskittyä vaihteiden tarjoamiseen asiakkailleen ja Centrexin kehittäminen pysähtyi. Sen seurauksena suosio alkoi hiipua.
1983 murtui USA:n telemonopoli. Uudet alueelliset teleyhtiöt alkoivat vaatia keskusten valmistajilta parannuksia myös Centrex-tekniikkaan. Tarkoitus oli saada asiakaskuntaa laajemmaksi siten, että pienimmät järjestelmät olisivat 10 alaliittymää ja suurimmat useita tuhansia alaliittymiä. Valmistajat alkoivatkin taas kehittää Centrexiä.
Vuoteen 1985 tultaessa alkoi Centrexin suosio taas kasvaa. Suosituin se oli pienissä ja suurissa organisaatioissa. Keskikokoiset organisaatiot suosivat edelleen omia vaihteita.
1990-luvun alussa Centrex-liittymiä oli jo yli 10 % kaikista yritysliittymistä USA:ssa ja suosio oli yhä kasvussa.
1980-luvulla Centrex alkoi vihdoin levitä myös Eurooppaan. Ensimmäinen kaupallinen Centrex-palvelu Euroopassa alkoi 1987 Englannissa, missä Mercury alkoi myydä yli 200 alaliittymän järjestelmiä Lontoon alueella. British Telekom ei ottanut Centrexiä ollenkaan tuotevalikoimaansa. Centrexiä myytiin vauhdikkaasti, mutta asiakkaat olisivat halunneet myös pienempiä järjestelmiä ja laajempaa alueellista kattavuutta.
Vuonna 1987 aloitti myös Ruotsin Televerket palvelun myynnin. He tarjosivat palvelua myös alle 20 alaliittymän asiakkaille. Palvelu saavutti nopeasti suuren suosion.
Suomeen Centrex levisi vuonna 1988, jolloin Helsingin Puhelinyhdistys (HPY) aloitti palvelun myynnin. Suomessa Centrex-nimi on rekisteröity HPY:lle, joten muut kyseisen palvelun tarjoavat joutuvat keksimään sille muun nimen. Tele myy vastaavaa palvelua nimellä Opal.
/4. ja 5./
3. LAITEVALMISTAJIA
Amerikkalainen AT&T on alan uranuurtaja ja sen digitaaliseen #5ESS keskusjärjestelmään
saa Centrex-palvelun. Muita amerikassa toimivia Centrex-laitevalmistajia ovat mm: American Power Conversion, Datapro Information Services Group, Dees Communications, MacroTel International Corp, MOSCOM Corp, NEC America, Northern Telecom, Opto-Tech Industries Inc, Resource Systems Inc, Tatung Telecom Corp ja J Valcom Inc.
/1./
Eurooppalaisista valmistajista Centrexiä tarjoavat Ericsson AXE:en,
Nokia DX200:een ja Siemens EWSD:hen. Suomessa eniten Centrex-liittymiä myynyt HPY käyttää Ericssonin AXE tekniikkaa omassa Centrex-palvelussaan.
/6./
4. CENTREXIN TOIMINTEET
Centrexin toiminteet jaetaan kolmeen pääluokkaan. Järjestelmätoiminteet koskevat koko Centrex-ryhmää, alaliittymätoiminteet aktivoidaan tai passivoidaan niitä käytettäessä alaliittymistä ja välittäjätoiminteet ovat saatavilla ainoastaan välittäjäpuhelimen avulla.
Centrexiä käytettäessä tarvitaan äänitaajuus näppäinpuhelin, jossa on katkosnäppäin.
Sisäpuhelu
Ilmaiset sisäpuhelut lyhytvalinnalla liittymien kesken. Alaliittymän numerossa on yhdestä neljään numeroa riippuen järjestelmän koosta.
Lähtevä ulkopuhelu
Valitaan 0 ja puhelinnumero. Voidaan myös asettaa alaliittymäkohtaisia estoja, kuten ulkomaan puhelujen esto.
Saapuva ulkopuhelu
Ohivalintanumeron valinnut ohjautuu suoraan valitsemaansa numeroon.
Kutsunumeron valinnut ohjautuu välittäjälle tai johonkin vapaaseen vastauspaikkaan.
Puhelunvälittäjä
Normaalia alaliittymää laajemmat oikeudet ja mahdollisuudet hallita muodostettavia tai jo käynnissä olevia puheluita. Centrex-ryhmän kutsunumero ohjaa puhelun välittäjälle.
Oikeuksien rajoitukset
Alaliittymäkohtaisesti on mahdollista estää kauko- ja/tai ulkomaanpuhelut tai puhelut kalliisiin palvelunumeroihin.
Poiminta
Määriteltyyn poimintaryhmään saapuvaan puheluun voi vastata kuka tahansa ryhmän jäsen omasta puhelimestaan.
Puhelun siirto
Käynnissä olevan puhelun voi siirtää mihin tahansa alanumeroon.
Täyssiirto
Kaikki tulevat puhelut voi ennakkoon ohjelmoida soimaan johonkin toiseen numeroon, esim. kotiin tai matkapuhelimeen.
Viivesiirto
Kuten täyssiirto, mutta puhelut soivat ensin omassa alanumerossa. Jos soittoon ei vastata 15 sekunnin viiveajan kuluessa, siirtyvät puhelut ennalta ohjelmoituun numeroon.
Jonotus
Jos alaliittymä on varattu, voi jäädä jonoon. Kun haluttu alanumero vapautuu, hälyttää järjestelmä ja kytkee puhelun.
Koputus = Puhelu tulossa
Varattuun alaliittymään voi koputtaa, jotta puhuja tietää muidenkin yrittävän linjalle.
Puhuja voi päästää koputtajan linjalle tekemällä välikyselyn tai muodostamalla kolmen neuvottelun.
Kolmen neuvottelu
Samassa puhelinkeskustelussa voi olla kolme osapuolta.
Välipuhelu
Menossa olevan puhelun voi keskeyttää, ilman että puhelu katkeaa, ja soittaa välillä toiseen numeroon. Sitten voi palata ensimmäiseen puheluun ja katkaista välikyselyn tai vuorotella kahden puhelun välillä tai sitten muodostaa kolmen neuvottelu.
Viimeksi valitun numeron toisto
Järjestelmä tarjoaa mahdollisuuden soittaa uudelleen viimeksi valittuun numeroon. Monissa päätelaitteissa on myös tämä toiminne.
Henkilökohtaiset lyhytnumerot
Järjestelmä tarjoaa mahdollisuuden varastoida oman valinnan mukaan pitkiä ja hankalia tai usein käytettyjä numeroita muistiin. Sieltä ne saa valittua nopeasti ja virheettömästi. Ohjelmointi tapahtuu omasta alaliittymästä.
Yhteiset lyhytnumerot
Kuten edellä, mutta kaikilla järjestelmän käyttäjillä on samat lyhytnumerot käytössä. Ne ohjelmoidaan keskuksesta käsin.
Kuuma linja (suora)
Automaattinen valinta välittömästi luurin noston jälkeen ennalta ohjelmoituun numeroon.
Kuuma linja (viiveellä)
Automaattinen valinta ennalta ohjelmoituun numeroon, ellei valintaa suoriteta viiveen kuluessa.
Maksunosoitus
Puhelukustannukset saadaan eriteltyä liittymä-, toimipaikka- tai yrityskohtaiseksi.
/3./
5. CENTREXIN TOIMINTA
Centrexin toiminta on täysin riippuvainen sen keskuksen älystä ja muistista. Kaikki puhelimet on liitetty suoraan tai keskittimen avulla yhteen ja samaan puhelinkeskukseen. Tämä pitää olla erityisesti Centrex-palvelua varten varusteltu keskus. Näitä keskuksia on vain yksi per operaattori. Centrexiä ei ole täysin standardoitu, joten eri valmistajien Centrex-keskukset eivät ole yhteensopivia. Tästä seuraa palvelun alueellisuus. Edes pääkaupunkiseudulla sitä ei pystytä vielä toimittamaan joka paikkaan. Alueellista kattavuutta voidaan parantaa keskittimillä.
Keskuksen muistissa on liitetty yhteen normaali tilaajanumero tiettyyn Centrex-numeroon. Aina kun soitetaan Centrex-numeroon, yhdistyy puhelu Centrex-keskukseen, jossa katsotaan taulukosta mitä todellista numeroa valittu Centrex-numero vastaa. Tämän jälkeen tiedetään, mihin puhelu pitää reitittää ja miten sitä pitää laskuttaa.
Vastaavasti Centrex-numerosta soitettaessa aukeaa linja aina Centrex-keskukseen. Myös soitettaessa toiseen oman ryhmän alanumeroon - vaikka viereiseen huoneeseen.
Kuva 1. Puhelun kulku Centrexissä
Keskuksen kaikki toiminnot koostuvat "mustista laatikoista" ja ne on kahdennettu. Vian sattuessa voidaan vioittunut laatikko vaihtaa uuteen, ilman että keskuksen toiminta häiriytyy.
Keskustilat on suojattu kaikilta mahdollisilta onnettomuuksilta, kuten sähkökatkoksilta, vesivahingoilta, ilkivallalta ja jopa EMP-säteilyltä. Vastaavanlaiseen suojaukseen ei useimmilla vaihteita käyttävillä yrityksillä ole mahdollisuuksia. Vikatilanteissa huolto on nopeammin paikalla, kuin jos laitteet olisivat asiakkaiden tiloissa. Katkokset yhteyksissä saattavat olla yrityksen toiminnan kannalta kriittisiä, joten tässäkin tapauksessa aika on rahaa.
Keskittämisestä saadaan myös suoraan huomattavia kustannussäästöjä. Valvonta ja asiantuntemus tarvitaan vain yhteen paikkaan, joten huoltokustannukset jakaantuvat suurelle käyttäjämäärälle.
6. CENTREXIN NUMEROINTI
Centrexissä yritykselle jää mahdollisuus suunnitella itse oma numerointinsa. Riippuen valitusta Centrex-palvelusta, yrityksellä on käytössään yhdestä neljään numeroinen alanumerointi.
Suunnitelman perusteella keskus tietää mikä kutsunumero vastaa mitäkin todellista numeroa.
Suunnitelman perusteella tehdään myös oletus asetus siitä, käytetäänkö lyhytnumeroita suoraan vai pitääkö ne joka kerta ensin aktivoida
Esim. alaliittymän Centrex-numero on 34 ja todellinen numero 455 1234. Jos järjestelmän oletuksena on, että käytetään lyhytnumeroita, riittää kun valitsee 34 ja puhelu yhdistyy oikeaan paikkaan.
Alaliittymät voidaan ryhmitellä organisaation rakenteen tai maantieteellisen sijainnin mukaan. Yksinkertaisimmassa tapauksessa kaikki liittymät ovat samassa Centrex-ryhmässä.
Joissakin tapauksissa liittymät halutaan ryhmitellä omiin kokonaisuuksiin, jotka sitten yhdistetään Centrex-yliryhmäksi. Kukin perusryhmä voi tehdä oman numerointisuunnitelmansa.
Lisäksi on ryhmien väliseen liikenteeseen oma numerointisuunnitelma, omat erikoistoiminteet ja omat liikenteenohjausparametrit.
Esimerkiksi kauppiastavaratalossa jokaisella kaupalla on oma Centrex-ryhmä omine numerointeineen ja erikoistoiminteineen. Kaikki tavaratalon kaupat muodostavat yhteisen Centrex-yliryhmän. Puhelut kauppojen sisällä hoituvat aivan kuin jokaisella kaupalla olisi oma vaihteensa. Lisäksi voidaan hoitaa liikennettä koko tavaratalon sisällä muiden kauppojen kanssa ilman yleisen verkon käyttöä.
Jokaisella Centrex-ryhmällä voi olla vielä aliryhmiä, esimerkiksi organisaatiojaon mukaan.
Aliryhmien avulla mahdollistuu asiakkaan puhelujen osastokohtainen seuranta ja tilastointi.
Aliryhmiä voi käyttää myös erilaisten käyttöoikeus- tai toiminneluokkien muodostamiseen. Riippuen tarpeesta, alaliittymä määritellään jonkin aliryhmän jäseneksi.
Kuva 2. Centrexin ryhmät
7. YHTEENVETO
Joustavan rakenteensa ansiosta Centrex on varsin kilpailukykyinen järjestelmä verrattuna vaihteeseen. Centrexiin ei liity kalliita laitteistoinvestointeja tai rajoitettua alaliittymien määrää. Sitä varten ei tarvitse varata rakennuksesta vaihdehuonetta, joka pitää olla hyvin ilmastoitu ja suojattu.
Se tarjoaa myös kaikki vaihteiden lisätoiminteet.
Se sopii erinomaisesti yritykselle, joka on kasvuvaiheessa. Vaihdetta ostettaessa pitää tietää minkä kokoista ostaa. Liian pieni jää nopeasti kyydistä ja liian iso on kohtuuttoman hintainen.
Centrexissä laajennukset voi hoitaa puhelinsoitolla operaattorille.
Toimii myös toisinpäin. Eli ylimääräistä kapasiteettia voi purkaa lyhyeksikin aikaa.
Centrexin toiminnasta vastaavat alan ammattilaiset, eikä yhtiön omaa väkeä tarvitse kouluttaa huolto- ja ylläpitotehtäviin. Toimintavarmuus on sama kuin yleisen verkon keskuksilla, eli todella hyvä. Keskusjohtojen rajallinen määrä ei aiheuta estoja pyrittäessä yleiseen verkkoon, kuten vaihteessa saattaa käydä.
Centrexin vahvin argumentti on kuitenkin etätoimipisteiden yhdistäminen. Tätä mahdollisuutta ei vaihteet tarjoa. Tämä mahdollisuus tekee Centrexistä käyttökelpoisen myös vaihteen rinnalla sitä tukevana toiminteena.
Huonoina puolina voidaan mainita riippuvuus operaattorin hinnoittelusta ja mahdollisesta haluttomuudesta kehittää järjestelmää tulevaisuudessa.
Tietoturva on kokonaan operaattorin harteilla - mikä toisaalta voi olla myös hyvä asia.
Asiakkaan on myös ostettava puhelinliittymiä jokaista alaliittymää varten, kun vaihteessa ostetaan vain keskusjohtoja.
Vaihteita saa myös käytettyinä tai niitä voi vuokrata, mikä vähentää kertasijoituksen pääoman tarvetta.
Centrexin tulevaisuus Suomessa näyttää erittäin lupaavalta. Palvelun toimivuuden ja kustannustehokkuuden ovat huomanneet myös monet asiakasyritykset.
Kun tieto Centrexistä leviää niin varmasti yhä useampi yritys siirtyy Centrexin käyttäjäksi.
8. KIRJALLISUUSVIITTEET
1. Broadband Telephony Buyer's Guide: HTTP://www.indra.com/unicom/Centrex_equipment.html.
2. CCITT Blue Book. VOL I, Fascicle I.3. Terms and Definitions. Geneva 1989.
3. Centrex-puhelimen käyttöohje. Oy LM Ericsson Ab, Jorvas 1989.
4. Heikkinen Kai. Diplomityö. TKK, sähkötekniikan osasto, Espoo 1988.
5. Huoppila Jari. Diplomityö. TKK, sähkötekniikan osasto, Espoo 1992.
6. Kasari Vesa. Tuotepäällikkö. Helsingin Puhelin Oy (HPY), keskustelut helmikuu -96.
7. Myyntiesite. Helsingin Puhelin Oy (HPY).
8. Puhelinverkkojen rakennemääräykset 1979. Posti- ja lennätinlaitos, Helsinki 1979.
9. Toimisto 10-11/95.
10. Volotinen Vesa. Tietoliikenne. Verkot ja päätelaitteet. WSOY, Porvoo 1991.
