MOD. CANAL 1 PORTADORA 1 108 kHz MULTIPLEXER MOD. CANAL 12 PORTADORA 12 64 kHz PASA BANDA 60 – 108 kHz PASA BAJO CANAL 1 3,4 kHz CONMUTADOR Red de suscriptor 1 (2 conductores) 1 2 CENTRAL 1 AMPLIF. DE RF DEM. CANAL 1 PORTADORA 1 108 kHz DEMULTIPLEXER DEM. CANAL 12 PORTADORA 12 64 kHz PASA BAJO CANAL 1 3,4 kHz CENTRAL 2 CONMUTADOR N N-1 Red de suscriptor 2 (2 conductores) PASA BANDA 1 104 – 108 kHz AMPLIF. DE RF AMPLIF. INTERMEDIO (REPETIDOR) CANAL COMÚN CANAL COMÚN Sistema de telecomunicaciones telefónico analógico (una vía) SLIC SLIC SLIC SLIC SLIC SLIC
(Gp:) RED DE SUSCRIPTOR (Gp:) Handset (Gp:) Induction coil (autotransformer) (Gp:) Dial pulser unit (Gp:) Bell (Gp:) Tono de Central (Gp:) Marcado (Gp:) Tono de libre u ocupado (Gp:) Descuelgue (Gp:) Timbre (Gp:) Red de suscriptor 1 (2 conductores) (Gp:) 1 (Gp:) 2 (Gp:) SLIC (Gp:) SLIC (Gp:) SLIC (Gp:) SLIC: Suscriber Line Interface Circuit
Consideraciones La señalización es imprescindible para el funcionamiento de un sistema de telecomunicaciones complejo En el caso descrito, la señalización se produce a través de la misma línea de voz (in circuit signaling) El sistema telefónico opera en forma duplex, es decir permite la transmisión simultánea de señales en ambas direcciones Las conexiones que efectúan los conmutadores de las centrales analógicas son físicas, por ende el circuito que se establece entre origen y destino de la llamada es dedicado, es decir permanecerá asignado a esa llamada hasta tanto dure la misma (conmutación de circuitos) El circuito de suscriptor opera en banda base, es decir las señales de voz se transmiten con su contenido espectral natural (con excepción de un eventual proceso de filtrado que limita el ancho de banda de la señal sin menoscabo de su calidad)
DISEÑO DE LÍNEAS DE SUSCRIPTOR El factor principal que afecta la calidad de la transmisión en la red de suscriptor es la distancia entre la instalación del suscriptor y la central local, por dos razones: La operación de los conmutadores (estándar) de las centrales, que consiste básicamente en la detección de una señal producida por la apertura y cierre de un circuito c.c., se ve afectada si la resistencia del circuito supera los 1100-1200 ? La calidad de la señal de voz se ve afectada si la atenuación de la señal es superior a los 8 dB (7 dB en Europa) Para trayectos largos, la atenuación es función de la frecuencia. Por esta razón se carga la línea mediante la colocación de bobinas a distancias regulares. La inductancia así colocada y la capacitancia propia de la línea forman un filtro pasa bajo distribuido, con frecuencia de corte aprox. de 3500 Hz y atenuación constante entre 300-y 3500 Hz.
CARACTERÍSTICAS DE LOS CONDUCTORES DE LA LÍNEA DE SUSCRIPTOR (Gp:) Cable AWG Gauge Nº (Gp:) Resistencia de línea ( ?/milla de línea ) (Gp:) Atenuación ( dB/milla ) sin bobinas (Gp:) Atenuación ( dB/milla ) Bobinas M88* (Gp:) 1200 ?? Longitud de línea ( millas ) (Gp:) Atenuación Línea 1200 ?? (dB) sin bob. (Gp:) Atenuación Línea 1200 ?? (dB) con bob. (Gp:) Cortesía de Howard W. Sams & Co. (Gp:) * M88: inserción de bobinas de 88 mH a distancia de 9000 ft (Gp:) 26 24 22 19 16 (Gp:) 431 271 170 85 42,4 (Gp:) 2,8 4,5 7,1 14,1 28 (Gp:) 2,67 2,15 1,80 1,12 0,76 (Gp:) – 1,31 0,92 0,44 0,24 (Gp:) 7,5 9,7 12,8 15,8 21,3 (Gp:) – 5,9 6,5 6,2 6,7
Conversión 2 a 4 líneas y viceversa (Gp:) Conversor Híbrido 2/4 vías (Gp:) Terminación de línea (Gp:) Amp. (Gp:) Amp. (Gp:) SLIC (Gp:) Al conmutador
Terminación de línea ZL TR1 a = 2 (a´ = ½) (Gp:) Puerto de salida de 4 conductores (Gp:) ZL (Gp:) Puerto de entrada de 4 conductores (Gp:) ZL (Gp:) Puerto de 2 conductores (Gp:) ZL TR2 a = 2 (a´ = ½) (Gp:) _ (Gp:) I (Gp:) + (Gp:) _ (Gp:) v / 2 (Gp:) p / 2 (Gp:) v / 2 + (Gp:) _ (Gp:) 0 (Gp:) (Gp:) p / 2 (Gp:) v + (Gp:) _ (Gp:) v / 2 + (Gp:) I (Gp:) p (Gp:) 0 (Gp:) I (Gp:) 0 (Gp:) 0 (Gp:) (Gp:) + (Gp:) _ (Gp:) v (Gp:) + v / 2 (Gp:) _ (Gp:) i (Gp:) + (Gp:) _ (Gp:) v (Gp:) p (Gp:) v / 2 + (Gp:) _ (Gp:) + v (Gp:) _ (Gp:) + v / 2 (Gp:) _ (Gp:) p / 2 (Gp:) v + (Gp:) _ (Gp:) v / 2 + (Gp:) I2TR1 = I / 2 (Gp:) I2TR2 = I / 2 (Gp:) p / 2 (Gp:) 0 (Gp:) _ Conversor 2 a 4 líneas y viceversa
La función de conmutación (Gp:) MOD. CANAL 1 (Gp:) CONMUTADOR (Gp:) SLIC (Gp:) SLIC (Gp:) SLIC (Gp:) Un sistema telefónico debe permitir la comunicación entre dos suscriptores cualesquiera adscritos al mismo (punto a punto), independientemente de la ubicación de los mismos en el territorio cubierto por el sistema Igualmente, debe proveer salidas hacia otros sistemas telefónicos, de manera que sean accesibles los usuarios pertenecientes a éstos. Hoy en día la cobertura de la mayoría de los sistemas telefónicos es mundial La función de conmutación debe proveer las necesarias conexiones para que se establezca un enlace (o canal de comunicación) entre los dos usuarios Este tipo de conexión origina un sistema denominado “conmutación de circuitos”. El canal entre origen y destino de la comunicación permanece asignado a la misma durante todo el tiempo que dure la misma
El total de líneas necesario es entonces de 15. En general: Cada usuario deberá además disponer de un conmutador de 5 posiciones para poder comunicarse individualmente con los demás. El costo de las 15 líneas depende de la distancia entre usuarios, o longitud de las mismas. Se puede tolerar en una oficina, menos si los usuarios se encuentran en edificios diferentes. Un sistema de conexión rudimentario Ejemplo: Oficina con 6 usarios telefónicos. Una conexión de “todos contra todos” requiere que de cada aparato salgan 5 líneas ( es decir n-1 líneas, si n es el número de usuarios) (Gp:) 1 (Gp:) 6 (Gp:) 5 (Gp:) 4 (Gp:) 3 (Gp:) 2
Un sistema de conexión impracticable Considere ahora un sistema que agrupe una pequeña ciudad con 54.000 suscriptores. Una conexión “todos contra todos” requeriría: Es decir 1.458 Millones de líneas!!! Cada suscriptor debería además disponer de un conmutador de 53.999 posiciones!!! Lo anterior se agrava si se considera que estudios de tráfico han determinado que estadisticamente, de las 27.000 conversaciones simultáneas posibles, sólo un 10% efectivamente tiene lugar, es decir 2.700 líneas son efectivamente ocupadas permanentemente. Lo anterior implica que la eficiencia de semejante sistema es de:
Esquema de Enrutamiento Supongamos ahora de diseñar un esquema de enrutamiento viable para los 54.000 suscriptores de la pequeña ciudad a que hace referencia el ejemplo anterior: se subdivide la ciudad en zonas, por ejemplo 9 Cada zona está servida por una Central Local, a la cual están conectados, siguiendo el ejempo, 6.000 usuarios Una de las funciones de la Central Local es la de conectar entre sí los usuarios del sector o conectarlos a las otras centrales locales, en caso de que la comunicación involucre usuarios de diferentes sectores El número de líneas que unen entre sí las centrales es limitado y es determinado por el tráfico que se verifica en cada tramo particular. Cada línea “inter-central” puede transportar varios canales de comunicación al mismo tiempo, utilizandóse, como se verá más adelante, técnicas, de acceso multiple (multiples canales de comunicación ocupan al mismo tiempo el mismo enlace físico) En caso de centrales que cursan poco tráfico, las mismas se pueden conectarse a una Central Tandem, la cual realiza con respecto a las Centrales Locales la misma función que estás con respecto a los suscriptores En caso de que se trate de una comunicación interurbana o internacional, la Central Local deberá enrutar la llamada hacia un Centro Primario o Internacional (centrales ambas de gerarquía mayor de la local) La conexión se efectúa mediante un Conmutador Automático, el cual interpreta los pulsos provenientes de los telefónos de disco o las combinaciones de frecuencias provenientes de los telefónos de tono. Los pulsos o tonos representan el código con toda la información necesaria para establecer la conexión hasta el destinatario.
A cada Central Local están conectados 6.000 suscriptores. Así que el número total de líneas empleadas para conectar entre sí todos los 54.000 suscriptores es de 54.000 + las líneas intercentrales, estas últimas pudiendo transportar contemporaneamente varios canales de comunicación. Observe también la redundancia de caminos entre las centrales locales (6 al 9) no conectadas en estrella a la Central Tandem (Gp:) Esquema de Enrutamiento (Gp:) 4 (Gp:) 3 (Gp:) 5 (Gp:) 0 (Gp:) 6 (Gp:) 7 (Gp:) 8 (Gp:) 9 (Gp:) 00 (Gp:) 2 (Gp:) 1 (Gp:) Zona de tráfico moderado (Gp:) Zona de tráfico intenso (Gp:) Tandem
Esquema de Enrutamiento:ejemplos de llamada 4 3 5 0 6 7 8 9 00 2 1 Tandem 3456 0158 Conexión entre el telefóno 23456 y el 40158 (Gp:) 4 (Gp:) 0158
(Gp:) 0 (Gp:) 1 (Gp:) 2 (Gp:) 3 (Gp:) 4 (Gp:) 5 (Gp:) 6 (Gp:) 7 (Gp:) 8 (Gp:) 9 (Gp:) 10 (Gp:) 11 (Gp:) 12 (Gp:) 13 (Gp:) 14 (Gp:) 15 (Gp:) I1 (Gp:) I2 (Gp:) I3 (Gp:) I4 (Gp:) O1 (Gp:) O2 (Gp:) O3 (Gp:) O4 (Gp:) Strobe (Gp:) Data in (Gp:) A (Gp:) B (Gp:) C (Gp:) D (Gp:) Address (Gp:) Decoder (Gp:) Latch (Gp:) Data in Conmutadores electromecánicos (históricos) Conmutador rotatorio Conmutador de paso (Strowger Switch) Crossbar Conmutadores electrónicos analógicos Cross point switch (configuración matricial) MOTOROLA MC142100 Tecnología CMOS VLSI Esquema de Conmutador (Gp:) Strobe (Gp:) 0 (Gp:) 1 (Gp:) 0 (Gp:) 1 (Gp:) Conexión líneas I3 – O3