- Fundamentos de telefonía analógica y digital Índice Pág. Créditos. Objetivos. Características del curso. Orientación de la empresa. 6 7 9 10 Unidad # 1: Generalidades de los sistemas de telecomunicaciones. 11 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. Conceptos básicos Ancho de banda. Concepto Comunicación y telecomunicación. El sistema de telecomunicaciones. Concepto. Elementos de un sistema de telecomunicaciones. Tipos de sistemas de telecomunicaciones. La red de comunicaciones. Justificación, concepto, elementos y justificación. 1.8. Factores que afectan a las señales en los sistemas de comunicación 11 16 19 20 20 23 24 Unidad # 2: El aparato telefónico. 40 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. Introducción. El aparato telefónico. Definición. Componentes del aparato telefónico. Conexión del aparato telefónico con la central de conmutación. Funcionamiento. 2.5. Tipos de circuitos telefónicos. 2.6. El distribuidor principal. 40 40 41 49 Unidad # 3: Telefonía y transmisión digital. 55 3.1. Ventajas de la transmisión digital. 3.2. Desventajas de la transmisión digital. 3.3. Fundamentos de modulación de señales. 3.3.1. Modulación de pulsos. 3.3.2. Concepto de modulación por impulsos codificados (MIC). 3.4. Concepto de multicanalización o multiplexación. 3.4.1. Multicanalización por división de tiempo (MDT). 3.4.2. Concepto de trama y multitrama. 3.4.3. El Sistema PCM 30 + 2 canales. Características. 3.5. Características del sistema de transmisión digital de 2,048 Mbits/s. 3.5.1. Circuito vocal. 3.5.2. Sincronización etapa transmisora–receptora. 3.5.3. Codificación de línea. 3.5.4. Equipos terminales de línea (ETL). 55 55 56 56 57 66 66 67 69 75 34 51 53 75 75 76 76 (27/05/2010) Página 2 de 276 3.5.5. 3.6. 3.6.1. 3.6.2. 3.6.3. 3.6.4. 3.6.5. 3.7. Regeneradores. Codificación de línea. Necesidad de la codificación de línea. Códigos NRZ y RZ. Código AMI (alternación de marcas invertidas). Código HDB3. Código CMI (inversión de marcas codificadas). Sistemas de transmisión digital de orden superior. 77 77 77 79 80 80 82 83 Unidad # 4: El sistema telefónico. 85 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. Generalidades. La central telefónica. Definición. Funciones de una central telefónica. Clasificación de las centrales telefónicas según su operación. 4.5. Clasificación de las centrales telefónicas de acuerdo al tráfico a cursar. 4.6. Clasificación de las centrales telefónicas atendiendo a su utilización. 4.7. El sistema telefónico. Concepto. 4,8, La red telefónica. 4.9. Plataforma tecnológica de la red telefónica. 4.10. Clasificación de las redes telefónicas. 4.10.1. Clasificación de la red telefónica desde el punto de vista de las líneas que la constituyen. 4.10.2. Clasificación de la red telefónica de acuerdo a su localización y tráfico. 4.11. La red inteligente. Concepto y elementos. 4.12. El servicio de telefonía móvil celular, (TMC). 85 85 85 86 Unidad # 5: Conmutación. 122 5.1. 5.2. 5.2.1. 5.2.2. 5.2.3. 5.3. 5.3.1. 5.3.2. 5.4. 5.5. 122 122 122 123 123 123 124 124 125 128 Generalidades. Funciones básicas de un sistema de conmutación. Interconexión o conmutación. Control. Señalización. Conmutación espacial y temporal. Conmutación espacial. Conmutación temporal. Conmutación espacial. Etapas básicas funcionales. El conmutador de barras cruzadas o selector de coordenadas. 5.6. Control del sistema de conmutación de barras cruzadas. 5.7. La conmutación digital. 5.7.1. Generalidades. 5.7.2. Memoria de datos y de control. 87 101 103 103 103 108 108 111 117 121 129 131 131 131 (27/05/2010) Página 3 de 276 5.7.3. 5.7.4. 5.7.5. 5.7.6. 5.7.7. 5.7.8. 5.7.9. 5.7.10. 5.8. 5.8.1. 5.8.2. 5.8.3. La red de conmutación digital. Características de la red de conmutación digital. Procedimientos básicos de la red de conmutación digital. El conmutador temporal. El conmutador espacial. Procedimientos de control de la red de conmutación digital. Redes de conmutación de control común. Estructura T-S-T. El control en un sistema de conmutación digital. Características del control por programa almacenado, (SPC, Store Program Control). Procedimientos de control en las centrales SPC. Arquitectura. Sistemas de conmutación digital en la red de la CANTV. 132 132 133 136 140 143 146 146 149 149 149 151 Unidad # 6: Introducción a los planes básicos técnicos. 153 6.1. 6.1.1. 6.1.2. 6.1.3. 6.1.4. 153 153 153 154 156 6.1.5. 6.1.6. 6.1.7. 6.1.8. 6.2. 6.2.1. 6.2.2. 6.2.3. 6.2.4. 6.2.5. 6.2.6. 6.2.7. 6.3. 6.3.1. 6.3.2. 6.3.3. 6.3.4. 6.4. 6.4.1. 6.4.2. 6.4.3. 6.4.4. Plan de numeración. Definición de numeración telefónica. Objetivo del plan de numeración. Definiciones relativas al plan de numeración. Clasificación de los servicios de acuerdo a la Rec. E-164 de la ITU-T. Servicios geográficos. Servicios no geográficos. Servicios móviles. Servicios especiales. Plan de enrutamiento. Definición. Objetivos a cumplir en el plan de enrutamiento. Estructura del plan de enrutamiento. Normas de enrutamiento entre centrales locales. Enrutamiento entre centrales tandem. Enrutamiento en el área interurbana del tráfico de larga distancia. Tráfico internacional. Plan de tarificación. Definición. Objetivo. Métodos de tasación de llamadas. Tasas por el uso del teléfono. Plan de señalización. Definición. Objetivo. Conceptos básicos. Tramos donde se da la señalización. 156 158 159 161 163 163 163 163 164 165 170 174 178 178 178 178 179 181 181 181 181 182 (27/05/2010) Página 4 de 276 6.4.5. Señalización entre el equipo terminal de red y la central local. (señalización de abonado). 6.4.6. Señalización entre centrales de conmutación telefónica. 6.4.7. Sistemas de señalización utilizados en la red telefónica de la CANTV. 6.4.8. El sistema de señalización MFC-R2. 6.4.9. El sistema de señalización # 7, (SS7). 6.5. Plan de categorías. 6.5.1. Objetivo 6.5.2. Definición de categoría. 6.5.3. Categoría de abonado “A”. 6.5.4. Condiciones de abonado “B”. (categoría de abonado “B”). 6.6. Plan de sincronismo. 6.6.1. Objetivo. 6.6.2. Necesidad de la sincronización. 6.6.3. Métodos de sincronismo. 6.7. Plan de transmisión. 6.7.1. Objetivo del plan de transmisión. 6.7.2. Necesidad de un plan de transmisión. 6.7.3. Objetivos de transmisión y de planificación. 6.7.4. Equivalente de referencia e índice de sonoridad. 6.7.5. Distribución del índice de sonoridad en la red telefónica de la CANTV. 183 Unidad # 7: Tráfico telefónico. 209 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 209 209 215 220 Introducción. Conceptos básicos de la teoría de tráfico telefónico. Comportamiento del tráfico telefónico. Comportamiento del tráfico telefónico en una central de conmutación. 184 185 185 196 198 198 198 198 199 200 200 200 200 206 206 206 206 206 208 Anexo # 1: Glosario de términos utilizados en telefonía 224 Bibliografía 276 (27/05/2010) Página 5 de 276 Unidad # 1: Generalidades de los sistemas de telecomunicaciones 1.1. Conceptos básicos: Información Inteligencia o conocimiento capaz de ser representado en formas adecuadas para comunicación, almacenamiento o representación. Puede ser representada por símbolos, signos, imágenes o sonidos. En comunicaciones, el concepto de información se define en forma matemática precisa y constituye una cantidad medible que incluso se utiliza para cuantificar y comparar sistemas en función de su capacidad para transmitir información. La transmisión de información mediante un sistema eléctrico de comunicaciones se hace utilizando señales eléctricas. La información queda implícita en las variaciones de la señal; es decir, para la transmisión de información en necesario que las señales varíen en el tiempo. Mensaje Para manejar información, debe existir una fuente de información, la cual se caracteriza por la manifestación física que la define como tal. La manifestación física de esa información se conoce como mensaje. El tipo de fuente de información se determina por la naturaleza del mensaje que generan. La fuente puede ser el hombre o estar constituida por diferentes dispositivos o arreglos físicos. La naturaleza de los mensajes puede ser muy variable. Algunos ejemplos de forma de mensajes son: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ Serie de símbolos o letras. Palabras escritas. Perforaciones en clave sobre tarjetas. La voz. La música. Imágenes. Niveles de humedad. Niveles de temperatura, etc. (27/05/2010) Página 6 de 276 Señal Para que un sistema eléctrico de comunicación pueda transmitir apropiadamente los mensajes, se requiere que estos adopten la forma eléctrica. En consecuencia, cuando la fuente de información entrega mensajes no eléctricos se requiere la presencia del transductor adecuado para convertir el mensaje en señal, es decir en una cantidad eléctrica análoga o equivalente a la forma original del mensaje. Esta cantidad eléctrica puede ser voltaje o intensidad de corriente que se adaptan mejor, por su facilidad de control y alta velocidad de desplazamiento, a las operaciones que el mensaje debe sufrir en el sistema para su transmisión. En el extremo receptor se requiere otro transductor para regresar la señal a la forma original del mensaje. La transducción no debe afectar el contenido de frecuencias del mensaje, de modo que la señal a la salida del transductor mantiene la banda original de frecuencias de la información. Se dice entonces que la señal es de bandabase. Señal: Se define como la manifestación eléctrica de la información. Es decir es una cantidad eléctrica, como voltaje o corriente que constituye la analogía eléctrica del mensaje que se desea transmitir. Se definen dos clases generales de señales: Determinísticas: Son aquellas cuya ley de variación se conoce. No determinísticas: Son aquellas cuya ley de variación se desconoce, o sea no se puede predecir. Existen dos tipos de señales determinísticas: Las sinusoidales y las no sinusoidales. La señal sinusoidal es una función continua, es decir para cada valor de “t”, existe un valor finito de la señal. La señal no sinusoidal puede ser discontinua. Otra división que se establece de las señales determinísticas es en periódicas y no periódicas. Las señales periódicas son todas aquellas funciones que satisfacen la condición : f(t) = f(t + T ) en donde T es el período de la señal. Las señales no periódicas son aquellas que no se repiten. Otra clasificación de las señales determinísticas es en analógicas y digitales. Señales analógicas Las señales analógicas son aquellas cuyos parámetros (amplitud, frecuencia y fase) varían continuamente en el tiempo. Aún dentro de un rango finito de amplitud, la señal posee un número infinito de valores. Ejemplos de estas señales la constituyen los sonidos de la voz, la temperatura, etc. (27/05/2010) Página 7 de 276 Características de las señales analógicas Las señales analógicas quedan perfectamente descritas a través de sus parámetros: amplitud, frecuencia y fase. Amplitud: La amplitud de una señal analógica es el tamaño que la señal tiene al ser comparada con una escala o señal de referencia. La amplitud viene a ser una medida del contenido energético de la señal. Frecuencia: La frecuencia de una señal es la medida de la repetición de la misma en el tiempo. Si la señal se repite con un intervalo finito de tiempo “T”, se dice que es periódica de período “T”, y con una frecuencia de repetición igual a “F” = 1/T (ciclos/seg o Hz). Fase: La fase de una señal analógica es una medida del momento en el tiempo en que ésta aparece y es representativa de su situación de atraso o adelanto con respecto a otras de su misma especie y frecuencia. En las figuras # 1a y 1b se pueden observar dos ejemplos de señales analógicas. La primera (parte a), representa una señal analógica que bien puede ser la señal eléctrica que sale del micrófono del aparato telefónico. La segunda señal analógica (parte b) es una señal analógica sinusoidal básica, en la cual se muestra su amplitud, frecuencia y fase, de acuerdo a la ley matemática que la define, la cual es: F(t) = Asen (2πfot + θ), donde “A” es la amplitud que puede venir medida en voltios o miliamperios; 2πfo es la frecuencia en ciclos/seg o Hertz y θ es el ángulo de fase medido en radianes. Voltaje Tiempo Fig. # 1a: Ejemplo de una señal analógica. (27/05/2010) Página 8 de 276 Voltaje Tiempo F(t)=Asen(2πf0 t + θ) Fig. # 1b: Ejemplo de una señal analógica. Esta última señal es de particular importancia, ya que se le considera una señal básica o primaria en el sentido de que cualquier señal independientemente de su forma o naturaleza puede descomponerse como combinación de un número infinito de señales sinusoidales de frecuencias múltiplos enteros de la primera y de amplitudes diferentes. A cada una de estas señales se les denomina componentes en frecuencia (también denominadas “armónicos”) de la señal original y al conjunto cuya suma es la señal original se le conoce como espectro de frecuencias de la señal original. La figura # 2 muestra una señal analógica arbitraria y un ejemplo de su descomposición en sus componentes en frecuencia. Así vemos que la señal original está constituida por una componente que no cambia en el tiempo (A0 = 4h/π) (conocida como la componentes de corriente continua o directa), más una señal sinusoidal A1sen (2πfot) (conocida como la fundamental) y un número infinito de señales sinusoidales de amplitudes A2, A3, A4, ....An, y de frecuencias múltiplos de la fundamental: 2fo, 3fo, 4fo,.....nfo. Fig. # 2: Descomposición de una señal analógica arbitraria en sus componentes en frecuencias. (27/05/2010) Página 9 de 276 Para el caso de una onda sinusoidal, los parámetros frecuencia (F) y amplitud (A) especifican por completo a una señal. “F” y “A” pueden tomar cualquier valor positivo y la señal se puede representar gráficamente como se ilustra en la figura # 3. Se dice entonces que es una representación de la señal en el dominio de la frecuencia. (bn) 0 1 3 5 7 9 11 13 n Fig. # 3: Representación en el dominio de la frecuencia (F) de la señal analógica. Desde este punto de vista una señal sinusoidal se representa como una flecha vertical localizada en algún punto del eje “f” de las frecuencias, y la altura de la flecha corresponde a “A”, es decir la amplitud de la señal. Si F = 0, entonces se trata de una señal de c.d., con amplitud = “A”. Esto también se puede representar en el dominio de la frecuencia por medio de una flecha de altura “A” localizada en el origen. En general un sistema de transmisión, cualquiera que sea su naturaleza, debe ser capaz de procesar todas y cada una de las componentes en frecuencia de una señal, para que la transmisión de la información se haga de manera efectiva. Sin embargo, como se ha visto existe un número infinito de estas componentes en frecuencia. Señales digitales Las señales digitales son aquellas que aparecen de forma discreta (no continua) en el tiempo y toman valores discretos de sus parámetros, generalmente amplitud y fase. En general y debido al carácter discreto de los valores que toman los parámetros de una señal digital, ésta se codifica de forma binaria; esto es asignando por ejemplo a sus amplitudes valores de “0” (ceros) ó “1” (unos) lógicos, denominado dígitos binarios o bits (o combinaciones de bits en el caso de codificaciones más complejas). Las señales digitales pueden aparecer de manera periódica o no periódica como las señales analógicas. (27/05/2010) Página 10 de 276 Características de las señales digitales En la figura # 4 se puede observar un grupo de señales digitales, las cuales están representadas físicamente por una señal que tiene una forma cuadrada y con una amplitud “V” voltios (“1” lógico) y cero voltios (“0” lógico). Tanto el “1” lógico como el “0” lógico tienen una duración de To segundos y la señal como tal puede tener un período de “T” segundos, en el caso de ser una señal periódica. Generalmente a una de las señales cuadrada se le denomina pulso y al conjunto tren de pulsos. Abajo del eje de tiempo se puede apreciar la codificación binaria asociada. En este caso se asigna un”1” lógico al nivel alto de tensión “V” voltios, y un “0” lógico al nivel de tensión bajo de “0” voltios. Es conveniente aclarar que este esquema de codificación es el más simple y no es el único, ya que existen otros más elaborados y eficientes. Voltaje ( V ) ( voltios ) To V 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 T 0 1 1 1 0 T Tiempo ( T ) ( segundos ) Fig. # 4: Ejemplo de una señal digital y de un tren de pulsos. 1.2. Ancho de Banda. Concepto. Ancho de banda de una señal analógica En general un sistema de transmisión, cualquiera sea su naturaleza, debe ser capaz de procesar todas y cada una de las componentes en frecuencia de una señal para que la transmisión de la información se haga de manera efectiva. Sin embargo, como se ha visto, existe un número infinito de estas componentes. En la figura # 3 se observa como la amplitud de las señales componentes decrece progresivamente, por lo que no necesariamente debemos procesar todas las componentes en frecuencias de la señal analógica, es decir, podemos suprimir algunas preferiblemente las de más alta frecuencia ya que tienen las amplitudes más pequeñas y así cometer el menor error posible al tratar de reconstruir la señal a partir de las componentes procesadas. Esto significa recuperar la señal con la mayor fidelidad posible. (27/05/2010) Página 11 de 276 El ancho de banda (AB) de una señal analógica es el número mínimo de componentes en frecuencia de la señal necesarias para reproducir con la mayor exactitud posible la información transportada por ésta. Esto quiere decir que al no transmitir todas las componentes en frecuencia, la señal producida a la salida del sistema de comunicaciones será ligeramente diferente (señal distorsionada) en relación a su forma original. Sin embargo si se transmiten en número suficiente, esta deformación de la señal será pequeña y el sistema la reconocerá como la original. Así tenemos que las señales eléctricas de voz tienen un ancho de banda de 4 Khz., (4000 Hz); la música tiene un ancho de banda de 20 Khz y el video calidad televisión un ancho de banda de 6 Mhz (6.000.000 Hz). Es conveniente aclarar que el sistema de comunicaciones que procese y transmita la información de una determinada señal, deberá tener un ancho de banda mayor o igual al de la señal, con el objeto de que procese el mayor número posible de componentes en frecuencia de la misma. Lo contrario resultaría en una distorsión de la señal por una respuesta imperfecta del sistema. Para el caso de la voz, estudios de ponderación psofométrica han establecido que es suficiente procesar y transmitir el espectro de voz comprendido entre los 300 Hz y los 3400 Hz. Este ancho de banda es denominado “ancho de banda del canal de voz”. Para el caso del canal telefónico se ha normalizado un “ancho de banda de 4 Khz” (desde 0 Hz a los 4000 Hz). Esto es, el sistema de comunicación telefónico necesario para procesar un canal de voz deberá tener un ancho de banda mínimo de 4 Khz. Véase la figura # 5. A (d b u ) A n c h o d e B an d a d e l c a n a l te l e f ó n i c o e s tá c o m p re n d id o en tre 0 - 4 khz ∞ 0 0 ,3 C a n al d e V o z 3 ,4 4 ƒ s (k h z ) C a n a l T e l e f ó n ic o E s p e c t r o d e F r e c u e n c ia Fig. # 5: Ancho de Banda (AB) del canal de voz y del canal telefónico. (27/05/2010) Página 12 de 276 Potencia de una señal analógica La potencia de una señal analógica no es otra cosa que el contenido de energía de la señal en el tiempo y como se ha visto está relacionada con la amplitud de la señal, y con las amplitudes de las componentes en frecuencia de la señal. Si una señal analógica y su espectro de frecuencias entran en un sistema de comunicaciones que no tenga el ancho de banda adecuado, a la salida del sistema se tendrá una señal que difiere de la original debido a que no se recuperaron todas las componentes en frecuencia de la señal original. Véase la figura # 6 V A m p lific a d o r D ista n c ia Fig. # 6: Señal analógica y pérdida de energía al pasar por un sistema de comunicaciones. Ancho de banda de una señal digital Al igual que una señal analógica, las señales digitales pueden también ser representadas en sus componentes en frecuencias. Para ello consideremos la figura # 7. En ella se puede observar un pulso de duración To segundos y de amplitud “A” (igual a “V” voltios) y su espectro de frecuencias se puede observar en la figura # 8. g(t) A T = ancho del pulso T T 2 0 T 2 t Fig. # 7: Señal digital representada por un pulso de duración “To” y amplitud “A”. (27/05/2010) Página 13 de 276 Como se puede observar en la figura # 8, el espectro de frecuencias de un pulso concentra el mayor número de componentes entre los valores - 1/T y 1/T por lo cual si sólo se transmite este grupo de componentes de frecuencias se puede obtener entonces a la salida del sistema de comunicaciones un pulso bastante semejante al original. También debemos observar que si tenemos un tren de pulsos periódicos de muy alta frecuencia ( o sea período “T” muy pequeño ), la duración “To” de cada pulso del tren se hace cada vez más pequeña ( esto equivale a decir que transmitimos una gran cantidad de pulsos por unidad de tiempo o también transmisión de alta velocidad ); entonces el número de componentes necesarias para recuperar fielmente cada uno de estos pulsos aumenta sensiblemente conforme “T” disminuye; vale decir que el ancho de banda de la señal digital aumenta, por lo que se requiere de un sistema de transmisión de alta velocidad o bien de gran ancho de banda para procesarlo. |G(f)| AT 4 T 3 T 2 T 1 T 0 1 T 2 T 3 T 4 T f Fig. # 8: Espectro de frecuencias de una señal digital. 1.3. Comunicación y Comunicación telecomunicación Concepto. Comunicación son todos aquellos procedimientos por medio de los cuales una mente o un mecanismo afecta a otra mente o la operación de otro mecanismo. Generalmente los procedimientos constan de informaciones que se pueden presentar como voz, texto impreso o escrito, música, video, artes, teatro, etc. (27/05/2010) Página 14 de 276 Telecomunicación Término que comprende todo el procedimiento para transmitir información a distancias mayores de las normalmente alcanzadas por la voz humana. En este sentido estricto, también la transmisión de mensajes escritos, transportados por cualquier medio, puede considerarse una forma de telecomunicaciones. Sin embargo, dadas las características especiales que los diferencian de otras formas de telecomunicación, es preferible hacer del transporte de mensajes escritos (correo) materia aparte y reservar el término telecomunicación a las formas de transmisión de información que no requiere el transporte de objetos, sino que se realizan mediante la transmisión de señales ópticas, eléctricas o electromagnéticas. 1.4. El sistema de El sistema de telecomunicaciones telecomunicaciones. Un sistema de telecomunicaciones consiste en una infraestructura física Concepto. a través de la cual se transporta información (independientemente de la forma que esta tenga) entre dos puntos físicamente distantes denominados fuente y destinatario. Generalmente se transmite un mensaje, el cual es un flujo de información durante un intervalo de tiempo. En base a la infraestructura adecuada del sistema de telecomunicaciones, se ofrecen a los usuarios los diversos servicios de telecomunicaciones (portadores finales, valor agregado y difusión). El tipo de información transportada determina el sistema de telecomunicaciones: si la información es vocal, el sistema de telecomunicaciones se llama telefonía, si la información son escritos, se denomina datos 1.5. Elementos de En la figura # 9 se puede apreciar el diagrama de bloques donde se muestran cada uno de los elementos o dispositivos que constituyen un un sistema de telecomunicaciones sistema de telecomunicaciones genérico, así como también la forma cómo fluye la información desde la fuente hasta el destinatario. Estos elementos son : Extremo emisor: Este es el punto del sistema donde se origina la información. En este extremo se pueden distinguir los siguientes elementos: Fuente: Elemento del sistema donde es producida u obtenida la información a ser transmitida, por ejemplo: una persona hablando por teléfono; una escena de una locación de TV; un mensaje introducido a un computador a través del teclado; un mouse o scanner; una variable eléctrica (tensión, corriente, etc) medida en algún equipo, etc. (27/05/2010) Página 15 de 276 Codificador: Dispositivo que se encarga de convertir la información producida en la fuente en un mensaje, es decir, en un conjunto de símbolos o alfabeto (previamente acordado con el destinatario) que sirvan para expresar la información. Ejemplo clásico de este elemento lo constituye el lenguaje que puede ser codificado en señales de humo. Transductor: Este elemento recoge la información codificada, esto es el mensaje a emitir, y lo transforma adecuadamente para que sea compatible con el medio de comunicación o medio de transmisión. Ejemplos de estos equipos lo constituyen los micrófonos, cámaras de televisión, equipos terminales de comunicación en los computadores, etc. Emisor Receptor Fuente Destinatario de Códigos Información Emitida Codificador Información Recibida Decodificador Mensaje Emitido Mensaje Recibido Transductor Canal de Comunicación SEÑAL TRANSMITIDA Transductor SEÑAL RECIBIDA Fig. # 9: Diagrama en bloques de un sistema de telecomunicaciones. El canal de comunicación: Se entiende por canal de comunicación el conjunto de recursos técnicos que permiten la transmisión de información de un extremo a otro. Esto incluye tanto al medio físico de transmisión, el cual establece la comunicación o conexión entre el extremo emisor y el extremo receptor, como al resto de los dispositivos necesarios para lograr con éxito la transmisión de información. (27/05/2010) Página 16 de 276 Si el sistema de comunicación es eléctrico, el mensaje a transmitir deberá ser convertido en una señal eléctrica y en consecuencia el canal de comunicaciones deberá ser adecuado para manejar dichas señales. El canal de comunicación implica un medio físico de transmisión o soporte físico de la comunicación. Como ejemplos del medio físico de transmisión tenemos: los cables de pares simétricos de cobre, los cables coaxiales, la fibra óptica, los radioenlaces de microondas tanto terrestres como satelitales, etc. Circuito de comunicaciones: Se define un circuito de comunicaciones como dos canales: uno de ida y otro de regreso. En base a las definiciones anteriores, se pueden establecer entonces dos conceptos adicionales, que son: el canal telefónico y el circuito telefónico. El canal telefónico: Se define el canal telefónico como el sistema utilizado para la transmisión de señales de voz, y cuya calidad es determinado por el porcentaje de inteligibilidad del sistema. Un canal de voz puede ser evaluado en términos de dos parámetros: inteligibilidad y potencia o intensidad, los cuales en conjunto determinan la calidad de recepción de los sonidos transmitidos. El circuito telefónico: Se define un circuito telefónico como el conjunto formado por un canal de ida y otro de regreso y que permiten la comunicación en forma bidireccional, ya sea operando en forma semiduplex o full duplex. Extremo receptor: Es donde se recibe la información. Está compuesto por los siguientes elementos: Transductor: Se encarga de convertir la señal recibida en el mensaje. Decodificador: Este decodifica el mensaje reproduciendo la información. Destinatario: Recoge la información para su utilización o conocimiento. Para que la transmisión de la información ocurra de manera eficiente, el sistema debe reunir los siguientes requisitos: La fuente y el destinatario deben estar de acuerdo con la representación simbólica de la información a transmitir, es decir deben convenir el código a emplear. El canal debe ser completamente transparente a la información que se transmite por él; es decir, no debe afectar la información. El canal debe ser técnica y económicamente adecuado al tipo de fuente y destinatario. (27/05/2010) Página 17 de 276 La señal es en nuestro caso de comunicación eléctrica, una variable eléctrica que contiene la información codificada, y que se debe diferenciar del ruido que es también una señal eléctrica indeseada, variable y al azar que disfraza a la señal deseada disminuyendo su contenido de información. 1.6. Tipos de Como hemos visto anteriormente, un canal de comunicación es por su sistemas de propia naturaleza unidireccional, mientras que por el contrario un sistema o comunicaciones. circuito de comunicaciones está compuesto por dos canales. Los sistemas de comunicaciones pueden clasificarse en base a la dirección en que transmiten información en un determinado instante de tiempo, tal como se pueden observar en la figuras # 10a, 10b y 10c. Sistema simplex (SX) Corresponde a un circuito que sólo tiene un canal, por el cual la transmisión sólo puede ocurrir en una dirección. A veces reciben el nombre de sistemas de un solo sentido, sólo para recibir o sólo para transmitir. Ejemplos de estos sistemas son la radiodifusión visual (TV) o sonora (radio AM y FM), donde la estación siempre transmite y el usuario siempre recibe. Véase la figura 10a. Circuito Simplex o Canal Terminal Emisor Terminal Receptor Fig. # 10a: Sistema de comunicaciones simplex (SX). Sistema half-duplex (HDX) Son sistemas donde las transmisiones pueden ocurrir en ambos sentidos, pero no al mismo tiempo; es decir utilizando el mismo medio de transmisión, se permite que alternativamente en el tiempo exista un canal de transmisión en cada sentido. Un ejemplo de este tipo de sistema son los sistemas de comunicaciones móviles por radio. t1 Terminal Emisor CIRCUITO HALF - DUPLEX t2 t1 = t2 Terminal Receptor (NO SIMULTÁNEO) Fig. # 10b: Sistema de comunicaciones half-duplex (HDX). (27/05/2010) Página 18 de 276 Sistemas full-duplex (FDX) Aquí las transmisiones pueden ocurrir en ambas direcciones al mismo tiempo, sin embargo la estación a la que se transmite debe ser también de la que se recibe; es decir se permiten simultáneamente dos canales para la transmisión de información, uno en cada sentido de la comunicación. Un ejemplo de una comunicación full–duplex es el sistema telefónico estándar. t1 Terminal Emisor CIRCUITO FULL - DUPLEX t 2 t1 = t2 Terminal Receptor ( SIMULTÁNEO ) Fig. # 10c: Sistema de comunicaciones full-duplex (FDX) Sistemas full/full-duplex (F/FDX) Con este tipo de circuito o sistema se pueden transmitir y recibir a la vez, pero además quien transmite no solamente puede recibir de la estación a la que transmite, sino de cualquier otra. Su uso más difundido lo constituyen los circuitos de comunicaciones de datos. 1.7. La red de comunicaciones. Justificación, concepto, elementos y clasificación. Justificación de la red de telecomunicaciones Si se tienen dos equipos terminales -que bien pueden ser dos aparatos telefónicos- y estos se unen por medio de una línea o par telefónico, es posible transmitir información (voz) entre estos dos extremos, tal como se puede ver en la figura # 11. A B Fig. # 11: Conexión entre dos equipos terminales. (27/05/2010) Página 19 de 276 Si hay un tercer equipo deberíamos instalar una línea (par) adicional con lo que las líneas totalizan dos y además cada equipo deberá tener dos vías de entrada-salida para conectarse con las dos líneas de interconexión. Si el número de equipos sube a cuatro, hay que agregar tres líneas y cada equipo deberá tener tres vías de entrada-salida. La figura # 12 muestra el caso de la interconexión de seis equipos terminales. Si continuamos la adición de un enésimo (N) equipo, este deberá tener N-1 líneas de entrada-salida, lo cual hace que debamos: Tender N-1 líneas de comunicación, una con cada equipo ya instalado. Añadir una vía de entrada-salida en cada uno de los N-1 equipos ya instalados. 2 1 6 3 5 4 Fig. # 12: Interconexión total de seis equipos terminales. Entonces, para la conectividad total se requiere: Tender N(N-1)/2 líneas de comunicación. (Cada equipo requiere N-1 líneas y son N equipos, pero cada línea conecta dos equipos, por lo que se produce el resultado mencionado). Que cada equipo tenga N-1 vías de entrada-salida, y como son N equipos en total, se requieren N(N-1) vías de entrada-salida. Por lo tanto la complejidad del equipo de interconexión crece con el cuadrado de N tanto en líneas de comunicación como en vías de entrada-salida. En consecuencia la conectividad total no se utiliza y en su lugar se instala una red de comunicaciones a la que se conectan los diversos equipos y líneas que permite solucionar el problema asociado con el aumento del número de equipos, concentrando en algunos puntos la función de establecimiento de las comunicaciones a través de los nodos de conmutación o centrales de conmutación telefónicas. (27/05/2010) Página 20 de 276 Concepto de red de telecomunicaciones Se define como una infraestructura o medios encargados del transporte de información. Está formada por una sucesión alternante de enlaces de comunicación (medio físico a través del cual viaja la información de un punto a otro conectando los nodos entre sí) y de nodos o centros de conmutación que procesan la información para luego ser transmitida por los enlaces hasta alcanzar su destino. Véase la figura # 13. NODO NODO ENLACES NODO Fig. # 13: Elementos que conforman una red de comunicaciones. La red de telecomunicaciones proporciona las vías de comunicación necesarias para establecer las interconexiones cuando estas son solicitadas y transportar la información a su destinatario. Es claro entonces que estos recursos son compartidos entre los usuarios de la red. En los sistemas de telecomunicaciones tales como la telefonía o datos, los centros de telecomunicaciones o nodos se denominan centrales y los abonados se denominan clientes. En la actualidad se puede generalizar, que en cada país todos los sistemas de telecomunicaciones permiten la comunicación entre clientes en las áreas urbanas, interurbanas e internacional, mediante la superposición de tres redes principales : ¾ La red telefónica: Para la comunicación entre teléfonos, equipos de fax, etc. ¾ La red de datos: Para la comunicación entre equipos de transmisión de datos, PC, etc. ¾ La red de telefonía móvil celular: Para la comunicación desde y hacia teléfonos móviles celulares. (27/05/2010) Página 21 de 276 Elementos de una red de telecomunicaciones Como se ha descrito, una red de telecomunicaciones es un conjunto organizado de recursos compartidos de comunicación. La figura # 14, muestra en forma genérica una red de telecomunicaciones y sus usuarios (equipos terminales o aparatos telefónicos), y en ella se observa -aunque la nomenclatura en las redes no es única- los siguientes elementos que la componen : NODO PERIFÉRICO O LOCAL TERMINAL TERMINAL TERMINAL TERMINAL INTERFACES TERMINAL NODO DE TRÁNSITO LÍNEA DE TRANSMISIÓN Fig. # 14: Elementos que conforman una red de comunicaciones genérica. ¾ Terminales: Denominación que engloba a cualquier equipo de telecomunicaciones: fax, teléfono, videoteléfono, teles, etc, y se encuentran ubicados en los predios del usuario. ¾ Nodos (switches) de conmutación o centrales de conmutación: Son equipos especializados que se utilizan para conectar dos o más vías de comunicación. La información llega por una vía de entrada y el elemento de conmutación selecciona una vía de salida. Se representan con un círculo en la figura # 14. ¾ Interfaces: Son los puntos y/o dispositivos de interconexión de los teléfonos y nodos con las vías de conmutación. ¾ Líneas de transmisión: Son el soporte físico (cables, fibras, enlaces de radio punto a punto, etc.), para enviar la información. (27/05/2010) Página 22 de 276 Clasificación de las redes de telecomunicaciones Las distintas redes de telecomunicaciones se pueden clasificar en dos grandes categorías, a sabe: 9 Redes conmutadas 9 Redes de difusión Redes conmutadas En este tipo de red, el terminal de origen selecciona un terminal de destino y la red se encarga de proveer un camino entre ambos, efectuando las conmutaciones necesarias. En función de la técnica de conmutación empleada, hay los siguientes tipos de redes: ¾ Redes de conmutación de circuitos. ¾ Redes de conmutación de mensajes. ¾ Redes de conmutación de paquetes. Esta a su vez tiene dos variantes: modo circuito virtual y modo datagrama. Redes de difusión En este tipo de red el terminal de origen envía la información al medio de transmisión que es común a todos los usuarios, por lo tanto todos la reciben, y uno o más de ellos seleccionan la información a recibir. Las redes basadas en la conmutación de circuitos, de paquetes o de mensajes son adecuadas cada una, para proporcionar determinados servicios, siendo en general la de circuitos las adecuadas para cursar el tráfico de voz, debido que no introducen retardo, ya que la voz es muy sensible al retardo, llegando incluso a hacer ininteligible una conversación si es muy elevado dicho retardo. Descripción de las técnicas de conmutación La conmutación es el proceso por el cual se pone en comunicación un usuario con otro a través de una infraestructura de comunicación común, para la transferencia de información. Los tres servicios fundamentales que emplean técnicas de conmutación son: el telefónico, el telegráfico y el de datos, pudiendo utilizar una de las tres técnicas de conmutación actuales: conmutación de circuitos, de mensajes y de paquetes. Los dos primeros servicios suelen utilizar las dos primeras técnicas respectivamente, y el tercer servicio cualquiera de las tres técnicas de conmutación. Existen diferencias en el tiempo que se tarda en enviar una información a través de una red compuesta de “n” nodos, debido fundamentalmente al establecimiento de la conexión y las técnicas de conmutación. (27/05/2010) Página 23 de 276 Conmutación de circuitos La técnica de conmutación de circuitos permite que el terminal emisor se una físicamente al terminal receptor mediante un circuito único y específico que sólo pertenece a esa unión. La figura # 15 ilustra la conmutación de circuitos entre dos terminales. El circuito se establece completamente antes del inicio de la comunicación y queda libre (se libera) cuando uno de los terminales involucrados en la comunicación la da por finalizada. El camino físico se elige entre los disponibles, empleando diversas técnicas de señalización “por canal asociado” o “por canal común”, encargadas de establecer, mantener y liberar dichos circuitos. El principal inconveniente de la conmutación de circuitos es la escasa rentabilidad que se obtiene de los circuitos en el caso de que en el proceso de intercambio de información entre los terminales se introduzcan pausas de transmisión motivadas por cualquier circunstancia. Para mejorar la rentabilidad de las líneas se multiplexa más de una comunicación por línea. CONM UTADOR T E R M IN A L 1 C O N E X IÓ N CONM UTADOR T E R M IN A L 2 CONM UTADOR Fig. # 15: Técnica de conmutación de circuitos. Conmutación de mensajes Un mensaje es una unidad lógica de datos de usuario, de datos de control o de ambos, que el terminal emisor envía al terminal receptor. El mensaje consta de los siguientes elementos, llamados campos: ¾ Datos de usuario. (Son depositados por el interesado). ¾ Caracteres SYN. (Son los caracteres de sincronía) (27/05/2010) Página 24 de 276 ¾ Campos de dirección. (Indican el destinatario de la información). ¾ Caracteres de control de la comunicación. ¾ Caracteres de control de errores. Además de los campos citados, el mensaje puede contener una cabecera que ayuda a la identificación de sus parámetros (dirección de destino, origen, canal a usar, etc.). La conmutación de mensajes es un método basado en el tratamiento de bloques de información (mensajes) dotados de una dirección de origen y otra de destino que el terminal emisor quiere transmitir al terminal receptor. Los mensajes pueden de esta forma ser tratados por los nodos o centros de conmutación de la red en el que el mensaje es almacenado y posteriormente enviado al terminal receptor o a otro nodo de conmutación intermedio, si es necesario. Este tipo de conmutación siempre conlleva el almacenamiento y posterior envío del mensaje (store and forward), lo cual origina que sea imposible transmitir el mensaje al nodo siguiente hasta la completa recepción del mismo en el nodo precedente. La figura # 16 ilustra el caso ideal en el que no existe retraso alguno en la transmisión de la información entre un nodo y el siguiente. NODO 1 MENSAJE NODO 2 NODO 3 TIEMPO Fig. # 16: Técnica de conmutación de mensajes. La técnica de conmutación de mensajes requiere el establecimiento de “colas” de mensajes, en espera de ser transmitidos por un canal disponible, lo que puede ocasionar congestión en el nodo o en la red en caso de estar mal dimensionada, no resultando adecuado su uso en aplicaciones interactivas, ya que la transmisión de mensajes muy largos puede implicar retardos de espera muy elevados para otros mensajes. La conmutación de mensajes presenta como ventaja relevante la (27/05/2010) Página 25 de 276 posibilidad de poder transmitir un mismo mensaje a todos los nodos de la red, lo que resulta muy beneficioso en ciertas condiciones. Conmutación de paquetes La conmutación de paquetes tiene su origen en la conmutación de mensajes, donde un mensaje se retransmite de un nodo a otro hasta alcanzar su destino. La conmutación de paquetes intenta optimizar la utilización de la capacidad de las líneas de transmisión existentes. Para ello es necesario disponer de un método de conmutación que proporcione la capacidad de retransmisión en tiempo real de la conmutación de circuitos y la capacidad de direccionamiento de la conmutación de mensajes. La conmutación de paquetes se basa en la división de la información que entrega a la red el usuario emisor en paquetes del mismo tamaño, siendo un valor típico una longitud de paquete de 1000 octetos. Cada paquete contiene información suficiente sobre la dirección, así como para el control del mismo en caso de que suceda alguna anomalía durante su transmisión por la red. Los paquetes permanecen muy poco tiempo en memoria, por lo que la conmutación resulta muy rápida, permitiendo aplicaciones de tipo conversacional, como por ejemplo la de consulta. Los paquetes poseen una estructura típica y dependiendo del uso que la red haga de ellos, contienen información de enlace o información de usuario. La estructura global de los paquetes en la que es dividida la información se compone a su vez de varias entidades individuales, llamados campos. Cada uno de los campos posee su misión específica. El campo indicador (Flag) tiene una longitud de ocho bits y su misión es la de indicar el comienzo y el final del paquete. El campo dirección (Address) indica cual es el sentido en el que la información debe progresar dentro de la red. Su longitud es de ocho bits. El campo de control se utiliza para el control de errores en su recepción en el terminal al cual van destinado. Su longitud es de ocho bits. El campo de secuencia de verificación de trama (FCS, Frame Check Secuence) es el encargado de servir como referencia para comprobar la correcta transmisión del paquete. Su longitud es de 16 bits. Las figuras # 17 y 18 muestran las partes características de un paquete en sus modalidades de información de usuario y de enlace. INDICADOR DIRECCIÓN CONTROL INFORMACIÓN 01111110 8 BITS 8 BITS “n” BITS FCS INDICADOR 16 BITS 01111110 Fig. # 17: Estructura de un paquete en la modalidad de información de usuario. (27/05/2010) Página 26 de 276 INDICADOR 01111110 DIRECCIÓN CONTROL FCS INDICADOR 8 BITS 8 BITS 16 BITS 01111110 Fig. # 18: Estructura de un paquete en la modalidad de enlace. La conmutación de paquetes admite dos variantes distintas según el modo de funcionamiento: modo datagrama y modo circuito virtual. ¾ Modo datagrama En la técnica de conmutación de paquetes mediante datagrama, cada paquete se encamina a través de la red independientemente de los demás, por lo que pueden seguir caminos distintos en función de las circunstancias de congestión de la red, pudiéndose producir alteraciones en el orden de llegada a su destino. Véase la figura # 19. Cada paquete dispone de una cabecera que contiene la información necesaria para poder encaminarlo hacia su destino. Cuando se recibe un paquete en un conmutador de paquetes, se examina la dirección de destino especificada en la cabecera (además de otros campos) con objeto de determinar el siguiente salto en la ruta hacia su destino. Tras ello, el paquete se pone en una cola donde esperará hasta que la línea de transmisión correspondiente esté disponible. Gracias al compartimiento de las líneas de transmisión entre varios paquetes, la técnica de conmutación de paquetes puede alcanzar una alta utilización a costa de retardos en las colas de los paquetes. Como ejemplo, están los dispositivos de encaminamiento en Internet, los cuales son conmutadores de paquetes que funcionan en modo datagrama. P AQ U E TE 1 PA QU ET E 1 PAQUETE 2 PA Q T UE E 2 PAQUETE 2 Fig. # 19: Técnica de conmutación de paquetes mediante datagramas. (27/05/2010) Página 27 de 276 ¾ Modo circuito virtual En la técnica de conmutación de paquetes mediante circuitos virtuales, se lleva a cabo un establecimiento de una ruta fija entre un origen y un destino antes de llevar a cabo la transferencia de paquetes. Al igual que el caso de la conmutación de circuitos, el procedimiento de establecimiento de la conexión tiene lugar antes de que se transmita ningún paquete a través de la red. La principal característica de la conmutación de circuitos virtuales radica en el establecimiento de ruta previa a través de la red y la fijación ciertos parámetros en los conmutadores que atraviesa el camino, antes de la transferencia de datos. Esto no significa que se trate de un camino dedicado, como en el caso de la conmutación de circuitos. Un paquete continúa siendo almacenado en cada nodo y puesto en cola sobre una línea de salida. La diferencia con la técnica de datagrama es que, con circuitos virtuales, el nodo no necesita tomar una decisión de encaminamiento para cada paquete, sino que ésta se realiza una sola vez para todos los paquetes que usan dicho circuito virtual. Véase la figura # 20. Hay dos formas de trabajo de los circuitos virtuales : ¾ Circuito virtual permanente (PVC, Permanent Virtual Circuit). En este caso, después de la liberación de la conexión, el circuito virtual se mantiene para siempre; es decir el encaminamiento de los futuros paquetes queda “conocido” por el terminal origen. ¾ Circuito virtual conmutado (SVC, Switched Virtual Circuit). En este caso, después de la liberación de la conexión, el circuito virtual desaparece, no quedando “historia”, por lo que cualquier nueva comunicación es como si fuese la primera. PAQUE TE TE UE Q PA PA QU ET E PA QU ET E Fig. # 20: Técnica de conmutación de paquetes mediante circuito virtual. (27/05/2010) Página 28 de 276 1.8. Factores Las señales, ya sean analógicas o digitales se ven afectadas en el sistema que afectan a (durante su tránsito por el canal) por los siguientes problemas: las señales en Atenuación los sistemas de comunicaciones. Es la pérdida de energía o potencia de la señal a medida que ésta avanza sobre el canal de comunicaciones. Las señales eléctricas se debilitan mientras se propagan a lo largo de las líneas de transmisión electromagnéticas. Con las señales, la atenuación se produce por las diferentes propiedades eléctricas de la propia línea, Estas propiedades se conocen como: resistencia, capacitancia, inductancia y conductancia. La atenuación se hace más severa a medida que la línea es más larga. Sobre enlaces de muy larga distancia las señales que se reciben son tan débiles que resultan imperceptibles, por lo que se requiere alguna solución. Normalmente, la atenuación en las líneas de transmisión analógica se contrarresta mediante dispositivos llamados repetidores, que se localizan a intervalos a lo largo de la línea y cuya función es amplificar la señal para recuperar su forma de onda e intensidad originales. La atenuación aparece en los sistemas simples de línea, de radio y de fibras ópticas. Distorsión Es la deformación de la señal durante su paso por el canal debido a una respuesta imperfecta de éste. El canal tiene también un ancho de banda limitado y si éste es menor que el ancho de banda de la señal, entonces ésta sufre alteraciones en su forma de onda. La manera de evitar o minimizar la distorsión durante la etapa de diseño, es seleccionar cuidadosamente el canal de transmisión. Entre los tipos de distorsión la más importante es la distorsión de atenuación. Distorsión de atenuación La atenuación es la pérdida de potencia o energía de la señal en la medida que se incrementa la distancia entre el emisor y el transmisor. Las señales eléctricas que llevan información están compuestas de varias frecuencias, con una amplitud específica asociada a cada frecuencia. Idealmente todas las frecuencias deberían sufrir la misma atenuación a través del medio, cosa que no sucede, ya que las frecuencias altas pierden su potencia más rápidamente que las frecuencias bajas, lo cual da como resultado la distorsión de las señales que incluyen a los componentes de altas frecuencias. El fenómeno anteriormente descrito es conocido como “distorsión de atenuación de frecuencias” o simplemente “distorsión de atenuación”. La figura # 21 muestra el caso en el que una señal de ancho de banda “B”, pasa a través de un canal en el que las componentes de alta frecuencia han sido atenuadas y en consecuencia se produce una deformación en su forma de onda. (27/05/2010) Página 29 de 276 Voltaje (v) Amplificador Distancia (d) Fig. # 21: Señal distorsionada a su paso por el canal de comunicación. Ruido La señal no sólo se distorsiona debido al canal. Señales indeseables, tanto ajenas como inherentes al sistema, conocidas como ruido constituyen también factor importante de contaminación de la señal que se transmite por el canal. El ruido está constituido por señales aleatorias impredecibles que se producen tanto en el exterior como en el interior del sistema. Ejemplos de ruido externo son: las señales provenientes de canales vecinos (interferencia), ruido generado por el hombre (de contactos eléctricos, de ignición de automóviles, de luces fluorescentes, etc.), ruido natural de relámpagos, tormentas eléctricas, radiación solar, etc. Con el debido cuidado, este ruido se puede minimizar o aún eliminarse. El ruido interno se debe al ruido térmico de Johnson, que se produce por el movimiento térmico de los electrones dentro de los circuitos electrónicos del sistema. A diferencia del ruido exterior, el ruido interno nunca se puede eliminar totalmente. El ruido es uno de los factores fundamentales que limitan la capacidad del sistema En general, el ruido por su carácter aleatorio no puede eliminarse y el sistema debe diseñarse para mantener la relación que hay entre la potencia de la señal y la potencia del ruido lo más alta posible, a fin de extraer la señal del ruido, el cual se le va agregando a la señal en su avance por el canal. Este parámetro de mérito en un sistema de comunicaciones recibe el nombre de relación señal a ruido (S/N o SNR, Signal to Noise Relation). Como se puede observar, la atenuación de la señal puede ser corregida utilizando equipos amplificadores o bien repetidores, y la distorsión se evita seleccionando adecuadamente el canal. En lo que respecta al ruido, la situación es otra, ya que al no poder ser eliminado, su efecto se hace más acumulativo, debido a que en la medida que la señal recorra el canal de comunicación éste se va agregando y en las etapas repetidoras el ruido se amplifica con la señal empeorando la situación. (27/05/2010) Página 30 de 276 Como se puede deducir de lo anteriormente descrito, el diseño de un sistema de comunicaciones que maneja señales analógicas debe ser estudiado y planificado cuidadosamente, ya que cada parte del sistema debe reproducir lo más exacto posible señales que varían continuamente con el tiempo. Esto por supuesto le agrega al sistema un alto grado de complejidad y costo. La figura # 22, muestra una señal analógica y la forma en que ésta es afectada por el ruido, la atenuación y la distorsión. Voltaje (v) Amplificador Distancia (d) Fig. # 22: Señal analógica afectada por ruido, atenuación y distorsión. Las señales digitales también se ven afectadas por el ruido, la distorsión y la atenuación. Sin embargo como estas señales se codifican en forma binaria (“0” ó “1” lógicos; alto o bajo; encendido o apagado) resulta más fácil decidir si la señal digital se encuentra en alguno de sus dos estados posibles. En la figura # 23 se muestra una señal digital constituida por un pulso que viaja a través de un canal de comunicación cualquiera, por ejemplo, un par de conductores de cobre; obsérvese como es la forma y tamaño del pulso que entra en relación con el que sale; es decir el pulso de entrada ha sido distorsionado y atenuado. PULSO DE ENTRADA CANAL DE TRANSMISIÓN PULSO DE SALIDA Fig. # 23: Señal digital distorsionada. (27/05/2010) Página 31 de 276 El proceso que se lleva a cabo para corregir estos inconvenientes es la regeneración del pulso o señal digital. La figura # 24 muestra este proceso. En ella se puede diferenciar el pulso que entra, el ruido que se agrega y el pulso distorsionado y atenuado en el extremo final. Aquí, un repetidor regenerativo, se encarga de evaluar esta señal digital, esto es, si la señal de salida supera el nivel de umbral del regenerador, entonces decide que hay pulso y genera uno nuevo en esa misma posición. Si el nivel de la señal de salida se encuentra por debajo del umbral de decisión, el regenerador decide que no hay pulso y no produce uno nuevo. Obviamente, esto si bien es una ventaja, no es infalible. Todavía pueden ocurrir problemas como por ejemplo, que el nivel de ruido sea suficientemente alto como para que el regenerador lo interprete como un uno (“1”) lógico, cuando en realidad había un cero (“0”) lógico, produciendo así un error. Sin embargo hay técnicas para detección de errores y su correspondiente corrección. PULSO NUEVO PULSO DE BAJO NIVEL PULSO DE ENTRADA REGENERADOR + UMBRAL - UMBRAL BAJO NIVEL DE RUIDO Fig. # 24: Efecto del repetidor regenerativo. Al igual que en el caso de señales analógicas, existe una figura de mérito que mide la calidad de la transmisión digital (constituida por una secuencia de “1” y “0” lógicos de longitud determinada), denominada tasa de errores de bits (BER, Bit Error Rate). Se pueden obtener valores de hasta 10 exp (10) en un sistema de calidad aceptable. Diafonía Son perturbaciones electromagnéticas que sufre la señal por efectos de señales producidas por otros conductores o medios de transmisión cercanos, así como también por canales adyacentes al canal utilizado. Las señales son de forma similar a la señal deseada, por lo que normalmente son inteligibles. Estas señales por lo general son producto de equipos fabricados por el hombre. Como por ejemplo se puede presentar el caso en que una estación de radio se induce en una comunicación telefónica. Esta interferencia puede ser evitada o minimizada siendo cuidadoso en el diseño y planificación del sistema. (27/05/2010) Página 32 de 276 Fluctuación de fase o “efecto jitter” El “efecto Jitter” es el corrimiento en fase (en tiempo) de la señal digital, en general producida en el proceso de regeneración en los repetidores o en la entrada al equipo de recepción. Se percibe como un pulso “tembloroso” alrededor del intervalo de tiempo del pulso. Véase la figura # 25. Amplitud (V) Jitter F (Hertz) PULSO Fig. # 25: Efecto Jitter o fluctuación de fase. Interferencia intersimbólica, (ISI) La Interferencia Intersimbólica (ISI) es el producto del solapamiento de dos bits consecutivos y que pueden llegar a confundir la lectura y producir un aumento de la tasa de error de bits. En general, es el resultado de utilizar un canal de ancho de banda menor que la señal, vale decir con incapacidad de transmitir un tren de pulsos de alta velocidad. La figura # 26 ilustra el efecto de la interferencia intersimbólica. Amplitud (V) Interferencia (ISI) F (Hz) PULSO PULSO Fig. # 26: Interferencia Intersimbólica, (ISI). (27/05/2010) Página 33 de 276 Interferencia Son señales indeseadas de la misma frecuencia de la señal original y que provienen de fuentes externas próximas a nuestro sistema. Este problema se presenta menudo en radiocomunicaciones y se puede evitar eliminando la señal interferente o bien planificando adecuadamente la red. (27/05/2010) Página 34 de 276 Unidad # 2: El aparato telefónico 2.1. Introducción. Un sistema telefónico se compone básicamente de tres elementos principales: Los abonados, las centrales telefónicas y las líneas troncales. ¾ Los abonados Son los usuarios del servicio telefónico y cada uno ocupa un circuito físico en la central. (En las centrales privadas, estos circuitos se denominan extensiones, pero en general las características eléctricas no varían). ¾ La central telefónica Es el equipo que hace posible la conectividad de las comunicaciones entre los diferentes abonados, gestionando las mismas en todos sus diferentes servicios. ¾ Las líneas troncales Son aquellas que unen o enlazan en una red, a varias centrales telefónicas. 2.2. El aparato Se define como aparato telefónico el dispositivo que tiene por objeto transmitir a distancia, por medios eléctricos, los sonidos musicales o telefónico. articulados (la voz). Definición. Este equipo de comunicación le permite a un abonado establecer una comunicación con otro. El teléfono resulta ser una pieza fundamental en la conmutación telefónica, ya que constituye el elemento traductor de las señales acústicas en señales eléctricas capaces de ser transmitidas por la red y viceversa, permitiendo de esta forma que los interlocutores sean capaces de realizar la comunicación como si estuviesen uno frente al otro. La combinación de principios sobre los cuales está basada la operación de tan útil aparato fue descubierta en 1875 por él escocés Alejandro Graham Bell, tales principios, con las modificaciones impuestas por la necesidad de perfeccionamiento y el avance de la técnica, hoy día los encontramos aplicados, así en su forma original, en los modernos aparatos (especialmente en los receptores). El aparato telefónico es simple en su apariencia, pero realiza una cantidad sorprendente de funciones. Las más importantes son las siguientes: 9 Solicita el uso del sistema telefónico, al levantar el microteléfono. 9 Indica que el sistema está disponible para el uso al recibir un tono denominado Tono de Invitación a Marcar. 9 Envía al sistema el número telefónico a llamar. Este número se puede enviar por medio de un teclado o un disco giratorio. 9 Indica el estado de la llamada en ejecución al recibir tonos que indica este estado (libre, ocupado, etc.). 9 Indica una llamada entrante al teléfono por medio de un timbre o campanilla o de otros tonos audibles. (27/05/2010) Página 35 de 276 9 Transforma el lenguaje de una persona que llama en señales eléctricas para su transmisión a otro abonado a través del sistema. Transforma las señales eléctricas recibidas de un abonado distante al lenguaje para la persona llamada. 9 Ajusta automáticamente los cambios en la fuente de alimentación que recibe. 9 Señala al sistema cuando una llamada ha terminado al colgar la persona que llama el microteléfono. 2.3. Componentes del aparato telefónico. Clasificación de los componentes por sus funciones Para el logro de los fines a que se destinan, los aparatos telefónicos están compuestos por un conjunto de órganos esenciales, que de acuerdo con la función a cumplir se les puede clasificar de la siguiente manera: ¾ Órganos para la conversación Están comprendidos en una pieza denominado “microteléfono” o “auricular”. Son dos órganos, uno de los cuales transmite denominado micrófono y el otro recibe y que se denomina receptor telefónico. A cada una de las piezas se conectan dos cables. La central suministra energía al microteléfono para que pueda operar. El micrófono es el encargado de convertir la energía presente en las ondas sonoras de voz en energía eléctrica. Hay diversos tipos de micrófonos, entre ellos, el de carbón granular y el micrófono capacitivo o electrect. En la figura # 27 se puede observar los símbolos del micrófono y el receptor telefónico. (a) (b) Fig. # 27: Símbolos del: (a) El micrófono y (b) El receptor telefónico. (27/05/2010) Página 36 de 276 El micrófono de carbón granular En el micrófono de carbón granular las ondas de presión de sonido empujan un diafragma o membrana elástica produciendo variaciones en las dimensiones del espacio entre el electrodo posterior y electrodo tipo domo, el cual está relleno de carbón granular. Este relleno de carbón actúa como una resistencia (del tipo de composición de carbón) de valor Ro, y debido a la corriente que fluye por el carbón aparece en los terminales una tensión de valor Vo = Io.Ro. La variación del espacio relleno de carbón debido a la deformación del diafragma produce una variación en la resistencia Ro (ΔRo) y como consecuencia aparece en los terminales del micrófono una tensión variable (ΔV = ν = Io.ΔRo/Ro) proporcional a las ondas de presión de sonido que se generan al hablar, convirtiendo éstas últimas en señales eléctricas. Véase la figura # 28. Los micrófonos de carbón producen de 20 a 25 dB de ganancia y la relación entrada/salida es básicamente no lineal, favoreciendo así la relación señal a ruido (S/N) de fondo en condiciones de voz de bajo nivel. Sin embargo su baja resistencia eléctrica aumenta el consumo de energía desde la central. Los teléfonos electrónicos requieren un micrófono que consuma mucho menos energía. . ~ v = Vo R /R o V o = Io R o ELECTRO DO T IP O D O M O ELECTRO DO P O S T E R IO R CARBÓ N G RANULAR D IA F R A G M A Fig. # 28: El micrófono de carbón granular. (27/05/2010) Página 37 de 276 El micrófono capacitivo o electrect El micrófono capacitivo que es ampliamente usado hoy tiene sensibilidad baja a vibraciones mecánicas, requerimientos de energía bajos y una confiabilidad alta. Véase la figura # 29. ~ v = Vo . C /Co E L E C T R O D O P O S T E R IO R E S P A C IO D E A IR E CARG A DE ELECTRECT D IA F R A G M A ELECTRO DO Fig. # 29: El micrófono capacitivo o electrect. El micrófono de tipo electrect ha sido conocido durante muchos años, si bien su aplicación práctica en telefonía esperaba el desarrollo de mejores materiales dieléctricos y amplificadores de bajo costo. Un electrect es el equivalente electrostático de un imán permanente. Es un dieléctrico que puede mantener una carga eléctrica casi indefinidamente. La relación de voltaje (V), capacitancia (C) y carga eléctrica (Q) está determinada por la ecuación: V = Q/C. Cuando un electrect es el dieléctrico entre dos placas metálicas, forma un capacitor muy especial. La carga Q se mantiene en forma permanente en el material del electrect. Por lo tanto, si una de las placas del capacitor es el diafragma del micrófono, la tensión entre sus terminales puede variar en concordancia con el movimiento del diafragma. En efecto, al chocar las ondas de presión de sonido con el diafragma metálico, éste produce un esfuerzo mecánico en el material piezoeléctrico obligándolo a deformarse y éste último reacciona induciendo una tensión entre las placas del capacitor proporcional a la vibración de las ondas de sonidos. (ΔV = ν = Q. (1/ΔC/Co). Un micrófono capacitivo o electrect no tiene ganancia propia, por lo cual, las variaciones muy pequeñas de tensión que se generan en el mismo deben ser amplificadas. (27/05/2010) Página 38 de 276 El receptor telefónico El receptor telefónico convierte la corriente eléctrica variable que representa la señal de audio transmitida en variaciones de la presión de aire que se pueden percibir como las ondas de la voz por el oído humano. Un receptor típico consiste de una bobina con muchas espiras de alambre fino, bobinado sobre un núcleo de hiero dulce imantado en forma permanente que nueve una armadura. La armadura es un diafragma hecho con un material de hierro dulce. Véase la figura # 30. DIAFRAGMA ARMADURA N MAGNETO S POLO ~ BOBINA CAVIDAD AUDITIVA Fig. # 30: El receptor telefónico. Un requisito clave para un receptor electromagnético es un imán permanente para proveer un campo de polarización constante contra el cual pueda accionar el campo electromagnético variable. Sino fuera así, tanto las corrientes positivas como las negativas empujarían la armadura en la misma dirección. La corriente eléctrica variable que representa el audio circula a través de las bobinas y produce un campo electromagnético variable. De esta manera aumenta y disminuye en forma alternada la influencia del campo magnético total que actúa sobre el diafragma y moviliza el aire para reproducir la voz original que había provocado los cambios de corriente. ¾ Órganos para la señalización Son dos órganos: uno para enviar las señales hacia la central (información de carácter numérica) y otro para recibir la señal indicadora cuando el teléfono es llamado. El envío de los números hacia la central telefónica se puede hacer de dos maneras distintas: mediante el uso del denominado disco dactilar o mediante el teclado telefónico. (27/05/2010) Página 39 de 276 El modo de discado por pulsos (DP, Dialling Pulse) Se basa en un disco dactilar que interrumpe la línea el número de veces que gira el disco de acuerdo al dígito marcado (excepto el número “0” que se realizan 10 interrupciones). Los discos rotativos fueron diseñados para producir una tasa nominal de diez pulsos por segundo. La cantidad de interrupciones de corriente representa el número discado. Un intervalo de tiempo de apertura y cierre de circuito, denominado un período de pulso discado es normalmente de 100 mseg. de duración, lo que brinda la tasa deseada de 10 pulsos por segundo. Un pulso de discado consiste en un período en el que el circuito está abierto (el intervalo de apertura) y un período en el que el circuito está cerrado (el intervalo de cierre). Véase la figura # 31. 60 ms > 600 ms 100 ms 0V - 48 V DÍGITOS 3 1 2 Fig. # 31: El modo de discado por pulsos (DP, Dialling Pulse). El valor nominal de estos períodos es de generalmente 60 mseg. de apertura y 40 mseg. de cierre. Esto se denomina una tasa de ruptura del 60 %. Puede estar a veces estar la tasa al 67 % (caso de Venezuela). Entre cada dígito hay un intervalo de tiempo denominado pausa interdigital, la cual puede variar entre 600 mseg. y 900 mseg., según sea el sistema. El modo de discado por tonos o DTMF Este método o modo de enviar los dígitos a la central se basa en el uso del teclado telefónico, mediante el cual cada número se envía en formas de tonos denominado “tonos DTMF” (DTMF, Dual Tone MultiFrecuency) o bien tonos multifrecuenciales duales). Estos tonos tienen su base en una matriz de teclado (4 x 4), y que al pulsar una tecla se genera una combinación de dos tonos. Un tono corresponde a la fila (grupo de frecuencias inferiores) y el otro a la columna (grupo de frecuencias superiores). (27/05/2010) Página 40 de 276 Esta información entra a un circuito generador de multifrecuencias que en su salida genera una mezcla de las dos frecuencias en el rango audible. La central tiene unos órganos que permiten reconocer los tonos y determinar el dígito marcado y almacenarlo. En el formato acordado por la UIT-T para la emisión de los tonos desde un teléfono de teclado existen 12 tonos separados. (La frecuencia de 1633 Hz, que también está en el formato no se usa actualmente). Las combinaciones están asignadas a los diez dígitos más el asterisco (*) y la almohadilla o numeral (#), según se puede observar en la figura # 32. GRUPO DE FRECUENCIAS SUPERIORES 1209 Hz 697 Hz 1 1336 Hz 2 ABC GRUPO DE FRECUENCIAS INFERIORES 770 Hz 852 Hz 941 Hz 4 5 GHI JKL 1477 Hz 3 A DEF 6 B MNO 7 8 PQRS TUV W XYZ OPER # * 0 1633 Hz 9 C D DISPOSICION DE UN TECLADO “DTM F” Fig. # 32: El código multifrecuencial pulsado (MFP) o “DTMF”. Los tonos que se usan fueron seleccionados cuidadosamente de manera tal, que los circuitos procesadores llamados receptores de teclado (o analizadores de frecuencias en el caso de las centrales analógicas) no los confundan con otros tonos que puedan ocurrir en la línea. Después que se haya efectuado la conexión con un teléfono que haya contestado, el receptor digital sale del circuito y los tonos DTMF pueden transmitirse al igual que la voz. Esto permite el uso de los tonos DTMF como medio de comunicación de datos para entrar ordenes en una terminal remota o la obtención de información a partir de una base de datos. (27/05/2010) Página 41 de 276 El timbre telefónico El órgano para recibir la señal de llamado es denominado Timbre o Campana. Es accionado desde la central telefónica mediante la denominada corriente de repique, la cual se envía desde un generador de corriente de repique cuando se desea establecer una comunicación con el abonado. Es una corriente de carácter alterno. En la figura # 33 se muestra el símbolo de timbre telefónico. ~ Fig. # 33: Símbolo del timbre telefónico. ¾ Órganos separadores de corriente, adaptador de impedancias y atenuador del efecto local (sidetone o tono lateral) El circuito híbrido Este se encuentra en la parte interna del teléfono y provee la interfaz que se necesita para que haya el cambio entre un circuito de dos hilos (2 vías) a otro de cuatro hilos (4 vías) y viceversa. En el caso del microteléfono, el circuito híbrido realiza la conversión del circuito de dos vías que se crea entre la central y el teléfono (denominado lazo local o del abonado), hacia un circuito de cuatro vías que se establece entre el aparato y el microteléfono. Las cuatro vías que van hacia el microteléfono transportan lo siguiente: un par conduce la voz que se transmite, mientras que el otro par conduce el tráfico de voz que se recibe. El capacitor o condensador Los capacitores o condensadores evitan el paso de la corriente alterna de repique por circuitos donde no es conveniente que circule la misma. Esta corriente sólo debe circular hacia el timbre telefónico, cuando el microteléfono esta en posición de colgado (ON HOOK). El sidetone o tono lateral (efecto local) Realiza un proceso de retroalimentación proporcionándole al receptor telefónico del microteléfono una porción de la señal de audio que percibe el micrófono, permitiéndole a la persona que habla ajustar el volumen de su tono de voz en la conversación. En el circuito híbrido de la central, el circuito de balance está ajustado de tal manera que en los terminales de recepción no aparezca ninguna señal de transmisión y que en los terminales de transmisión aparezca ninguna señal de recepción. (27/05/2010) Página 42 de 276 Sin embargo, en el circuito de la bobina de inducción dentro del aparato telefónico, el circuito de balance está ligeramente desequilibrado en forma intencional para que una reducida cantidad de la señal transmitida sea también alimentada al receptor del teléfono que habla. Esta señal se denomina el tono lateral o “sidetone” o bien “efecto local”. El efecto local es necesario para que la persona que habla pueda escuchar su propia voz en el receptor y a sí determinar con qué volumen debe hablar. El efecto local debe tener un volumen adecuado, porque un exceso de efecto local hará que la persona hable demasiado bajo para una buena recepción por parte del abonado llamado; a la inversa, un efecto local demasiado bajo, producirá que la persona hable con tanto volumen que la persona llamada le parecerá que grita. ¾ Órganos de conmutación Consta del gancho conmutador u horquilla y el juego de resortes. Cuando un teléfono está en reposo (colgado) debe tener preparado el circuito para recibir la señal de llamada y desconectado el circuito por donde se efectúa la conversación. Al estar en uso (descolgado) debe estar abierto el circuito de llamada (circuito hacia el timbre) y cerrado el circuito de los órganos de conversación. Esta función de conmutación de ambas funciones se logra mediante el gancho conmutador. Otra misión importante del gancho conmutador es evitar, mediante la conmutación señalada, el consumo inútil de la fuente de alimentación cuando el aparato no está en uso. Si está en reposo o colgado, la resistencia del bucle es “alta”, y cuando está descolgado es “baja”. Durante la conversación se puede volver “momentáneamente” a la posición de “alta” para activar servicios de valor agregado tales como llamada en espera, conferencia tripartita, captura de llamadas maliciosas, etc. La figura # 34 muestra el símbolo del gancho conmutador. As Fig. # 34: Símbolo del gancho conmutador. (27/05/2010) Página 43 de 276 2.4. Conexión del teléfono con la central de conmutación. Funcionamiento. El teléfono del abonado se conecta a una central telefónica estableciendo el denominado bucle, circuito o línea de abonado (lazo local o “local loop”). Este bucle del abonado está constituido por : 1. El circuito de línea ubicado en la central de conmutación. 2. El par de hilos de abonado que está en el exterior, denominados hilo “a” e hilo “b”; o bien hilos “R” (Ring) y “T” (Tip). El hilo “a” está conectado al negativo de la batería de alimentación del bucle, y el hilo “b” está conectado a la tierra común de la central. En este circuito de dos hilos, el camino de transmisión es full-duplex y es bueno para distancias de hasta miles de metros. El calibre del cable determina la longitud a utilizar de este en la conexión del teléfono con la central. 3. El equipo terminal de red (ETR) o aparato telefónico, localizado en la casa del usuario. Un sistema telefónico cualquiera es diseñado para presentar una impedancia de 600 ohms en cada circuito de abonado, limitando la corriente a un valor mínimo aproximado de 20 mA. La alimentación del circuito de abonado es de -48 V dc, si el circuito se encuentra en reposo (on hook), entre los hilos “a” y “b” que componen el circuito, pero al descolgar (off hook), se cierra un lazo generando la circulación de la corriente e indicando a la central que el circuito se encuentra ocupado. El circuito equivalente del abonado se muestra en la figura 35. a S 48 v R i C E N TR AL T E L E F Ó N IC A b 600 O HM ABO NADO Fig. # 35: El circuito equivalente del abonado. (27/05/2010) Página 44 de 276 La línea del abonado está permanentemente alimentada en corriente continua desde la central, por lo que el intercambio de señales entre el aparato del abonado y la red se diseña de forma que aproveche al máximo las posibilidades ofrecidas por esta alimentación, en particular las variaciones de corriente (niveles) y la variación en el sentido de la intensidad de corriente. Cuando la línea está en reposo, la impedancia del aparato telefónico es muy alta, por lo que la corriente en la línea es muy baja o casi nula, inferior en todos los casos a 3 mA. Entonces se dice que la línea está en circuito abierto. En la figura # 36 se muestra la conexión del teléfono a la central en posición de reposo (on hook). El circuito de voz (micrófono y receptor) se encuentra desconectado de la línea y el timbre dispuesto para recibir la señal de llamada desde la central. En el momento en que el usuario oye sonar el timbre y descuelga el microteléfono, el conmutador de gravedad desconecta el timbre y pone el circuito de voz en la línea, quedando dispuesto para establecer la comunicación. DISCO GANCHO CONMUTADOR DE GRAVEDAD C AURICULAR CIRCUITO DE VOZ hilo “a” ( RING ) (-) CENTRAL LOCAL TIMBRE MICRÓFONO hilo “b” ( TIP ) (+) TELEFONICA BUCLE DE ABONADO Fig. # 36: Conexión del teléfono a la central en posición de espera (on hook). Si el usuario, o los modernos teléfonos de manera automáticas hacen un descolgado, la impedancia de la línea varía significativamente, por lo que comienza a fluir por la misma una corriente cuyo valor está comprendido entre los 21 y 60 mA., en casi todos los casos. En estas circunstancias se dice que la línea está cerrada (teléfono off hook). El descolgado hace que el timbre se desconecte de la línea y se conectan los órganos de señalización y el circuito de voz. (27/05/2010) Página 45 de 276 La variación de la corriente en la línea es detectada por la central, que la interpreta como un deseo por parte del abonado de realizar una llamada. Dicha señal desencadenará un proceso interno en la central, tendiente a prepararse para recibir la información pertinente por parte del usuario, indicándole previamente que está preparada para ello (envío del tono de invitación a marcar). Si el teléfono es de disco, éste actuará sobre la corriente de alimentación, produciendo una señal al ser manipulado por el usuario. Si el teléfono es de teclado, cuando el usuario pulse una tecla, el par de tonos se modulará sobre la corriente de alimentación y será recibido en la central, la cual procederá a su reconocimiento. De una u otra forma, la central reconoce la señal numérica y procede a la conexión del teléfono del usuario que llama con el llamado, lo cual se aprecia por el tono de llamada. Al finalizar la llamada, el usuario debe colgar el microteléfono, y el teléfono queda en disposición de recibir o realizar una nueva llamada. Véase la figura # 37. DISCO GANCHO CONM UTADOR DE GRAVEDAD C AURICULAR CIRCUITO DE VO Z hilo “a” ( RING ) (-) CENTRAL LOCAL TIM BRE M ICRÓFONO hilo “b” ( TIP ) (+) TELEFONICA BUCLE DE ABONADO Fig. # 37: Teléfono conectado a la línea en posición de descolgado (off hook). 2.5. Tipos de circuitos telefónicos. El teléfono del abonado se conecta a una central estableciendo un circuito local (lazo local o “local loop”). Este circuito consta de dos líneas llamadas hilo “a” o hilo “Ring” (R) e hilo “b” o hilo “Tip” (T). La línea “R” se conecta a la polaridad negativa de la batería de la central y el hilo “T” se conecta a la tierra de la central. Circuito de dos vías En los circuitos de dos hilos, el camino de transmisión es full duplex y es bueno para distancias de hasta miles de metros. El calibre del cable determina la longitud a utilizar de este. (27/05/2010) Página 46 de 276 Con el incremento de la distancia, la atenuación y la resistencia d.c. aumentan, lo que hace que el circuito no pueda reconocer la señal, por lo que la señal debe ser amplificada a intervalos regulares. Ya que los amplificadores trabajan en una sola dirección, la voz se divide en caminos diferentes, uno para transmitir y otro para recibir. Circuito de cuatro vías En la figura # 38, se muestra un circuito de cuatro vías, en el cual los caminos para transmitir están referidos como Tip y Ring (o bien hilos a1 y b1) y los caminos para recibir están referidos como Tip 1 y Ring 1 (o bien hilos a2 y b2). Los circuitos de cuatro vías son predominantemente encontrados en grandes volúmenes en líneas de larga distancia, denominadas circuitos o líneas troncales. H ib rid o T ip R in g T ip R in g T ip1 R in g1 Fig. # 38: Circuito de cuatro vías desde el teléfono hacia la central. Para la conversión de dos a cuatro hilos y viceversa se utiliza un circuito denominado “bobina o circuito híbrido”. La misión de las bobinas o circuitos híbridos es adaptar el circuito a dos hilos del circuito de abonado a los cuatro hilos que conforman el circuito interno en las centrales digitales por ejemplo, o bien a un circuito interurbano (un par de hilos para transmisión y un par de hilos para recepción), tal y como se puede observar en la figura # 39. Si esta adaptación fuese perfecta no habría señal de retorno en ninguno de los dos sentidos, pero esto normalmente no ocurre así, debido a que la impedancia de cada circuito de abonado es diferente por serlo su longitud; sucede entonces que se producen desacoplamientos de impedancias que hacen que parte de la señal transmitida, en el extremo receptor , se introduzca en el circuito contrario resultando una señal que se mezcla con la generada en dicho extremo y que es captada como un eco, que si es muy grande puede molestar considerablemente en la comunicación. Esta situación es corregida mediante el uso de “supresores de eco”, que abren el circuito de retorno para evitar que la señal inducida llegue al emisor o bien introducen pérdidas elevadas en el mismo para que la señal llegue muy debilitada y no moleste. (27/05/2010) Página 47 de 276 C O N V E R S A C IO N B O B IN A H I B R ID A BUCLE LOCAL 2 H IL O S C IR C U I T O S A 4 H IL O S C E N T R A L E S D E T R Á N S IT O B O B IN A H IB R I D A BUCLE LO CAL 2 H IL O S ECO A M P L IF IC A D O R Fig. # 39: Conversión de dos a cuatro hilos por medio del circuito híbrido. Circuitos o líneas troncales En los sistemas telefónicos, una línea troncal es aquella que transporta múltiples canales de voz entre dos teléfonos que para comunicarse necesitan pasar por dos o más centrales. Las líneas troncales proveen el camino entre centrales, las cuales deben enrutar la llamada correctamente. Sin embargo, a diferencia del circuito local, muchos abonados diferentes comparten una troncal, aunque un solo abonado la use en un momento determinado. Puede haber varios circuitos troncales entre dos centrales. 2.6. El distribuidor principal (DP). Se denomina distribuidor principal (DP) al conjunto de bastidores dispuestos en una central (o en una parte del edificio donde se encuentra la central), que contienen una serie de regletas horizontales y verticales, que permiten la conexión de los enlaces entre la central telefónica y las líneas de los abonados de acuerdo a una asignación preestablecida. También se logra allí, la interconexión entre los pares de los cables troncales (cables CTK) y los dispositivos internos de comunicación en el equipo de conmutación, a fin de interconectar entre sí a las centrales telefónicas (analógicas) de acuerdo a una preasignación establecida. El distribuidor principal (DP) constituye el primer elemento de la red de acceso y es donde se da comienzo a la red telefónica. También puede decirse que es el primer elemento a ser tomado en cuenta en lo concerniente a la reparación de las averías en los cables. ¾ Las regletas horizontales Son los puntos de conexión de llegada de los cables que provienen de equipos de conmutación. Cumplen con las siguientes funciones: Prueba para el equipo de conmutación. Bloqueo hacia la red: Es donde sale el puente que enlaza con las regletas verticales. Por lo general aquí se indica el número del teléfono. (27/05/2010) Página 48 de 276 ¾ Las regletas verticales Son los puntos de conexión de los cables (pares) que distribuyen el servicio hacia los clientes. Cumplen con las siguientes funciones: Indicar la cuenta del cable. Prueba hacia la red. Bloqueo hacia la red. Protección contra corrientes, altas tensiones y cortocircuitos provocados en los pares telefónicos en la calle. (27/05/2010) Página 49 de 276 Unidad # 3: Telefonía y transmisión digital 3.1. Ventajas de la transmisión digital. ¾ La ventaja principal de la transmisión digital es la inmunidad al ruido. Las señales analógicas son más susceptibles que los pulsos digitales a la amplitud de ruido no deseada, su frecuencia y su variación de fase. ¾ Esto se debe a que con la transmisión digital, no se necesita evaluar estos parámetros, con tanta precisión, como en la transmisión analógica. En cambio, los pulsos recibidos desde una estación transmisora se evalúan durante cierto período de tiempo y se hace una sola determinación de si el pulso está arriba o debajo de un umbral específico (“1” ó “0” lógico). Este proceso se denomina “regeneración de señales” y produce un sistema más resistente al ruido que su contraparte analógica. ¾ Se prefieren los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multiplexación en comparación con las señales analógicas. ¾ Los pulsos digitales pueden almacenarse fácilmente, mientras que con las señales analógicas esto es muy difícil. Además la razón de transmisión de un sistema digital puede cambiarse fácilmente para adaptarse a diferentes ambientes y acoplarse por medio de interfaces con muchos equipos. ¾ Se trata de una tecnología normalizada que emplea circuitos digitales integrados y microprocesadores, los cuales ocupan muy poco espacio, tanto en la conmutación como en la transmisión, lo cual conlleva a una reducción del hardware y por ende de espacio físico. ¾ Posibilidad de una tecnología de transmisión y conmutación de las señales normalizada para todos los tipos de comunicación tales como: telefonía, texto, imágenes y datos. Esto hace que la señal se procese en forma digital en todo su trayecto y con lleva a la posibilidad de integrar varios servicios en una sola red. ¾ Las señales digitales son más sencillas de medir y evaluar. Por lo tanto, es más fácil comparar el rendimiento de los sistemas digitales con diferentes capacidades de señalización e información, que con los sistemas analógicos. ¾ La fibra óptica, es decir el nuevo medio de transmisión que dominará los medios de transmisión en el futuro, se puede decir que es apropiada principalmente sólo para la transmisión digital. ¾ Aprovechamiento múltiple de las líneas y equipos de conmutación mediante la técnica de multiplexación por división de tiempo (MDT). 3.2. Desventajas ¾ La transmisión de las señales analógicas codificadas de manera digital de la requiere de más ancho de banda para transmitir que la señal analógica transmisión equivalente. digital. (27/05/2010) Página 50 de 276 ¾ Las señales analógicas deben convertirse en códigos digitales, antes de su transmisión, y reconvertirse nuevamente a analógicas en el receptor. Estos dispositivos son los convertidores analógicos/digitales y digitales/analógicos. (A/D y D/A). ¾ La transmisión digital requiere de sincronización precisa de tiempo entre los relojes del transmisor y del receptor (en el caso de transmisión sincrónica). ¾ Los sistemas de conmutación y transmisión digital son incompatibles con las facilidades analógicas ya existentes. 3.3. Fundamentos de modulación de señales. Cuando las señales que generan las distintas fuentes de información o el transductor de entrada o emisor se transmiten en su banda original de frecuencias se dice que la transmisión es en banda base. En la comunicación en banda base las señales se transmiten sin modular, es decir, sin corrimiento alguno de su espectro de frecuencias. Estas señales en banda base por lo general no se prestan para la transmisión directa a través de un canal dado. Por esta razón, a menudo se deben modificar para facilitar su transmisión. Este proceso de modificación se denomina modulación, y fundamentalmente consiste en hacer variar algún parámetro de la señal portadora de alta frecuencia en función de la señal de banda base. Existen fundamentalmente dos tipos de modulación: analógica y digital. La modulación es analógica cuando se emplea como portadora una señal continua, como por ejemplo una sinusoide de alta frecuencia. También se conoce como modulación de onda continua. La modulación es digital si la portadora es una señal discreta, como por ejemplo, el tren de pulsos periódico. En forma más precisa, la modulación digital (o codificada) implica una transformación digital por medio de la cual la señal de banda base se cambia de un lenguaje a otro. Si la señal de banda base es originalmente función continua del tiempo, se debe previamente muestrear y cuantificar para se digitalizada. 3.3.1. Modulación de pulsos. La modulación de pulsos incluye muchos métodos diferentes para convertir la información suministrada por el emisor, en forma de pulsos y transferirlos desde una fuente a un destino. Las cuatro técnicas predominantes de modulación de pulsos se pueden observar en la figura # 40. Una descripción sencilla de cada una de ellas se da a continuación. 9 Modulación de ancho de pulso (PWM, Pulse Wide Modulation). Esta técnica es llamada algunas veces modulación de duración de pulsos (PDM, Pulse Duration Modulation), o modulación de longitud de pulso (PLM, Pulse Length Modulation). Aquí el ancho del pulso (porción de trabajo) es proporcional a la amplitud de la señal analógica. (27/05/2010) Página 51 de 276 9 Modulación por posición de pulso (PPM, Pulse Position Modulation). En esta técnica, la posición de un pulso de ancho constante, dentro de una ranura de tiempo prescrita, varía de acuerdo a la amplitud de la señal analógica. 9 Modulación de amplitud de pulso (PAM, Pulse Amplitude Modulation). Aquí la amplitud de un pulso de posición constante y de ancho constante varía de acuerdo a la amplitud de la señal analógica. 9 Modulación por impulsos codificados (PCM, Pulse Code Modulation). En esta técnica, la señal analógica se muestrea y se convierte a un código de longitud fija de bits o número binario serial para su transmisión. El número binario varía de acuerdo a la amplitud de la señal analógica. (a) Señal analógica (b) Pulso de muestreo (c) Señal PWM (d) Señal PPM (e) Señal PAM (f) Señal PCM Fig. # 40: Técnicas de modulación de pulsos. 3.3.2. Concepto de modulación por impulsos codificados, (MIC). Según la UIT-T se define la modulación por impulsos codificados como: “Un proceso mediante el cual, una señal analógica se muestrea y cada muestra es cuantificada independientemente de las otras muestras y convertida mediante codificación a una señal digital”. La modulación por impulsos codificados (PCM, Pulse Code Modulation) es la única de las técnicas de modulación de pulsos anteriormente mencionadas que se usa en un sistema de transmisión digital. En general la modulación por impulsos codificados (PCM) es un proceso mediante el cual se convierte a digital una señal analógica, es decir una señal que conste únicamente de “ceros” y “unos”. Véase la figura # 41. (27/05/2010) Página 52 de 276 SEÑAL ANALÓGICA SEÑAL DIGITAL Voltaje ( V ) ( voltios ) Voltaje A D Tiempo V To 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 T T Tiempo ( T ) ( segundos ) Fig. # 41: Conversión analógica-digital (A/D). Para lograr el proceso de conversión analógica a digital existen tres pasos o procesos : 1. Muestreo 2. Cuantificación 3. Codificación Los dos últimos pasos son realizados por un solo bloque a nivel de circuitos y se le llama convertidor analógico/digital (A/D). La figura # 42, ilustra un diagrama en bloques simplificado que muestra el proceso de modulación PCM. ¾ Muestreo y retención El circuito de muestreo y retención periódicamente muestrea la entrada de información analógica (que previamente se ha limitado a la banda de voz estándar para telefonía, mediante un filtro pasabajos, el cual sólo deja pasar el rango de frecuencias entre 0 Hz y los 4000 Hz), y convierte esas muestras en una señal PAM (Modulación por Amplitud de Pulsos) de diversos niveles de amplitud. El muestreo consiste en dejar pasar a intervalos de tiempo regulares “Ts”, y durante un cierto tiempo, muestras de la señal fuente de información. Esto se define como muestreo natural. El tiempo de duración de las muestras es tan corto que sus amplitudes pueden considerarse casi constante pero proporcionales a la información en el instante en que ocurrió el muestreo. Debido a esto, se puede observar que el tren de pulsos que viene a ser la señal muestreada representará a la señal de la información puesto que su envolvente tiene la misma forma de ella. Véase la figura # 43. (27/05/2010) Página 53 de 276 Fig. # 42: Diagrama en bloques del proceso de conversión analógico/digital. SEÑAL P.A.M. Fig. # 43: Señal modulada por amplitud de pulso (PAM) a la salida del circuito de muestreo y retención. El muestreo se basa en el teorema del mismo nombre enunciado por C.E Shannon y en pocas palabras dice así: “Para recuperar una señal no hace falta, que esta sea transmitida completa. Basta con transmitir partes de la señal original (previamente limitada en banda), a intervalos de tiempo regulares cuya duración va a estar determinada por la frecuencia del muestreo. Esta frecuencia siempre tendrá que ser por lo menos dos (2) veces mayor o igual a la mayor frecuencia de la señal a muestrear. De esto se deduce que: fm ≥ 2fs ; donde : fm = frecuencia de muestreo fs = mayor frecuencia de la señal a muestrear (27/05/2010) Página 54 de 276 O sea que la frecuencia de muestreo es: fm = 2 x 4.000 Hz = 8.000 Hz. O bien fm = 8 kHz. Esto quiere decir que se toman 8000 muestras por segundo (1 Hertz es igual a un ciclo por segundo). De aquí se deduce que el período (T) entre una muestra y otra muestra es de: T = 1/fm = 1/8 kHz = 0,125 mseg. = 125 μseg. (125 microsegundos) En la modulación por impulsos en amplitud, PAM, se toman muestras de las señales telefónicas y se genera una secuencia de impulsos, cuyas amplitudes (variables) corresponden exactamente a las amplitudes de la señal original en los instantes respectivos de muestreo. Este proceso se muestra en la figura # 44. S e ñ a l te le f ó n ic a en el abonado S e ñ a l te le fó n ic a con anchura de b a n d a lim ita d a F iltr o d e p a s o b a jo As G enerador d e im p u ls o s = 0 h a s ta 4 k H z S e ñ a l d e l r e lo j G A t = 8 kH z As A A t M A S eñ al M IA M = A s * At M o d u la d o r (m u ltip lic a d o r ) Fig. # 44: Diagrama en bloques del proceso de muestreo y retención. Señal PAM. La señal PAM modulada en amplitud considerada hasta este momento, es todavía una señal analógica. Con los procesos de cuantificación y codificación se convertirá en una señal digital. ¾ Cuantificación Las muestras obtenidas se someten ahora a un proceso de cuantificación. El tren de impulsos modulados en amplitud (PAM) que se ha obtenido de la etapa anterior tiene el inconveniente con vista a su posterior tratamiento digital, de que las amplitudes de esos impulsos varían de forma analógica, es decir, pueden tomar cualquier valor intermedio. Es preciso disponer las cosas de forma que sólo exista un número discreto de valores posible. Para ello hay que cuantificar las muestras. (27/05/2010) Página 55 de 276 La cuantificación es el procedimiento que convierte a la gama infinita continua de valores del rango dinámico de la muestra en un número finito (discreto) de valores-segmentos denominados “intervalos de cuantificación”, y a cada uno de ellos le asigna un nivel o valor de cuantificación. El fin de la cuantificación es restringir el número de niveles de señal del proceso de muestreo a un valor finito. Esto es necesario para permitir una numeración digital de todos los niveles de señal con una palabra binaria finita. En la práctica, la cuantificación se efectúa con operaciones de decisión. El circuito de decisión determina si la señal o valor de una muestra supera o no un nivel de decisión dado y, de acuerdo con esto, lo clasifica en uno u otro intervalo de cuantificación. En concordancia con esto, se habla de intervalo de cuantificación, nivel o valor de decisión y nivel o valor de cuantificación. Dos niveles de decisión vecinos circunscriben a un intervalo de cuantificación, en el cual todos los niveles posibles están representados o reemplazados por el nivel en el centro del intervalo de cuantificación y denominado nivel de cuantificación. La distorsión introducida por la diferencia entre el valor exacto de la muestra y el valor cuantificado (asignado) se denomina error de cuantificación. Se da lo siguiente: a) Si el nivel de cuantificación coincide con el valor de decisión inmediato inferior (valor inferior del intervalo de cuantificación), se dice entonces que se ha cuantificado por defecto. b) Si el nivel de cuantificación coincide con el valor de decisión inmediato superior (valor superior del intervalo de cuantificación) se dice entonces que se ha cuantificado por exceso. El error cometido o error de cuantificación, origina una distorsión de cuantificación (ruido de cuantificación) y se manifiesta por un ruido superpuesto a la señal útil. Este ruido es la mayor fuente de distorsión en los sistemas PCM. Luego en el caso de que un valor de amplitud se encuentre situado entre los límites de un intervalo, se le asignará a este valor el intervalo mencionado. La cuantificación puede ser lineal o uniforme, lo cual indica que los intervalos de cuantificación son iguales en la escala elegida; o bien no uniforme, en el cual los intervalos de cuantificación no están distribuidos en forma uniforme en la escala. Véanse las figuras # 45 y 46. La cuantificación en la práctica se efectúa mediante una ley de cuantificación no lineal denominada Ley de cuantificación “A” para la norma europea, la cual utiliza 256 niveles o intervalos de cuantificación divididos en dos grupos: 128 intervalos de cuantificación para las amplitudes positivas de las muestras y 128 intervalos de cuantificación para las amplitudes negativas de las muestras. (27/05/2010) Página 56 de 276 INTERVALO DE CUANTIFICACIÓN SEÑAL PAM +8 +7 +6 +5 +4 +3 +2 +1 -1 -2 -3 VALORES DE DECISIÓN -4 -5 -6 INSTANTES DEL MUESTREO -7 -8 t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t Fig. # 45: Cuantificación uniforme de las muestras de una señal telefónica analógica. INTERVALO DE CUANTIFICACIÓN SEÑAL PAM +8 +7 +6 +5 +4 +3 +2 +1 -1 - 2 -3 -4 VALORES DE DECISIÓN -5 -6 -7 INSTANTES DEL MUESTREO -8 t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t Fig. # 46: Cuantificación no uniforme de las muestras de una señal telefónica analógica. (27/05/2010) Página 57 de 276 La utilización de 256 niveles de cuantificación conlleva a que sean necesarios 8 dígitos binarios para representar cada nivel. Naturalmente, también con 256 niveles se comete un error proporcionalmente mayor cuanto menor es la amplitud de la señal. Es por esto que se utiliza una ley de cuantificación no lineal que prevé el empleo de escalones cuya altura (diferencia entre dos niveles de decisión) decrece al disminuir la amplitud de la señal, de forma que se mantiene prácticamente constante el error relativo introducido por la cuantificación en todo el margen de variación de la señal. La ley de cuantificación “A” fijada por la UIT-T se normalizó mediante una curva característica de cuantificación/codificación definida mediante una ley logarítmica, la cual se aproxima con segmentos rectilíneos (13 segmentos en total), a través de los cuales se distribuyen los 128 niveles de cuantificación positivos y los 128 niveles de cuantificación negativos. La curva en si es no lineal, pero dentro de cada segmento se comporta como lineal, ya que cada paso o intervalo de cuantificación es igual dentro del segmento. Véase la figura # 47. Fig. # 47: Ley “A” característica de cuantificación no lineal de 13 segmentos. (27/05/2010) Página 58 de 276 ¾ Codificación Se define como “Codificación” al proceso mediante el cual, las muestras previamente cuantificadas son convertidas en una determinada secuencia de dígitos binarios seriales para la transmisión. El medio de transmisión puede ser cable metálico, fibra óptica o radioenlace de microondas. Con un código binario, el número de intervalos de cuantificación que se puede representar es “2” elevado a la “n”, siendo “n” el número de bits o dígitos binarios empleados en cada combinación. Así para 256 intervalos de cuantificación se necesita un número de bits igual a “8”, ya que “2” elevado a la “8” es igual a 256. De esta manera cada muestra se codifica con una palabra binaria de 8 (ocho) bits. La figura # 48 muestra los pasos seguidos en el extremo transmisor. ~ ~ EMISOR A FILTRO PASABAJOS Q MUESTREO CODIF. CUANTIFICACIÓN CODIFICACIÓN MUESTREO (SEÑAL PAM) 4 2 0 -2 -4 CUANTIFICACIÓN 111 110 101 100 000 001 010 011 CODIFICACIÓN 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 Fig. # 48: Proceso de conversión analógico/digital. Extremo transmisor. (27/05/2010) Página 59 de 276 ¾ Decodificación Los procesos de cuantificación ón y codificación han permitido sustituir la transmisión de una señal PAM con valores de amplitud variables y muy expuesta a perturbaciones, por la transmisión de señales digitales seriales de dos niveles (“0” y “1”). Por lo tanto en el extremo de recepción se recibe una serie de varios impulsos PCM en un lugar de un muestra PAM, lo cual es un procedimiento característico de la transmisión digital. En el punto de recepción se genera, a partir de la decodificación de los impulsos digitales recibidos, la señal analógica especificada. En efecto, el convertidor digital a analógico (D/A), convierte el flujo de datos binarios seriales a una señal PAM de multinivel, constante por tramos. El circuito de retención y el filtro pasabajos convierte entonces a la señal PAM nuevamente en su forma analógica original. Un circuito integrado que realiza la codificación y decodificación de PCM se llama CODEC (COdificador/DECodificador). La figura # 49 nos muestra los pasos seguidos en el extremo receptor. Fig. # 49: Proceso de conversión digital/analógico. Extremo receptor. (27/05/2010) Página 60 de 276 3.4. Concepto de La multicanalización o multiplexación, es la transmisión de información multicanalización (ya sea de voz o datos), de más de una fuente a más de un destino, por el o multiplexación. mismo medio de transmisión. Las transmisiones ocurren en el mismo medio, pero no necesariamente al mismo tiempo. El medio de transmisión puede ser, un par de cables metálicos, un cable coaxial, un sistema de radio de microondas terrestre, un radio de microondas por satélite o un cable de fibra óptica. Hay varias formas en que se puede lograr el proceso de multicanalización o multiplexación de canales. Entre ellas están: La multicanalización por división de frecuencias (FDM, Frecuency División Multiplexing); la multiplexación por división de tiempo (TDM, Time División Multiplexing) y la multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM, Dense Wavelength División Multiplexing). 3.4.1. Multiplexación por división de tiempo, (MDT). ENTRADA ANALÓGICA 1 Mediante la multiplexación por división de tiempo (MDT), las transmisiones de fuentes múltiples de información ocurren sobre el mismo medio de transmisión, pero no al mismo tiempo. Las transmisiones de varias fuentes se intercalan en el dominio del tiempo. Los canales de voz o datos ya digitalizados se pasan al dispositivo de multiplexación para ser enviados por el mismo medio de transmisión. La figura # 50 muestra un diagrama en bloques simplificado de un sistema de multiplexación de dos canales digitales, incluyendo la etapa de conversión analógica/digital. Cada canal de manera alternada se usa y se convierte a un código binario o palabra PCM. Mientras que el código de palabra PCM para el canal 1 se está transmitiendo, el canal 2 se está usando y convirtiendo a un código PCM. FILTRO TIPO “ANTIALIASING” ENTRADA ANALÓGICA 2 FILTRO TIPO “ANTIALIASING” CIRCUITO DE MUESTREO Y RETENCIÓN CIRCUITO DE MUESTREO Y RETENCIÓN CONVERTIDOR ANALÓGICO A DIGITAL CONVERTIDOR ANALÓGICO A DIGITAL M U L T I P E X O R T D M PCM Fig. # 50: Proceso de conversión analógica/digital y multiplexación en un sistema de dos canales. Mientras que el código PCM del canal 2 se está transmitiendo, la siguiente señal se toma del canal 1 y se convierte al código PCM. Este proceso continúa y se toman de manera alternativa señales de cada canal, se convierten a códigos PCM y se transmiten. (27/05/2010) Página 61 de 276 El proceso de multicanalización o multiplexación en este caso es un interruptor electrónico con dos entradas y una salida. El canal 1 y el canal 2 se seleccionan de manera alterna y se conectan a la salida del multiplexor. El tiempo que toma transmitir una señal en cada canal se llama tiempo de trama o intervalo de tiempo (time slot). El código PCM para cada canal ocupa una ranura (slot) de tiempo fija (ciclo) dentro de la trama total del proceso MDT. Con un sistema de dos canales, el tiempo asignado par cada canal es igual a la mitad de la trama del tiempo total. Se toma una señal de cada canal una vez durante cada trama. Por lo tanto, el tiempo de la trama total es igual al recíproco de la frecuencia de muestreo. La figura # 51, muestra la asignación de la trama MDT para un sistema de dos canales. TRAM A TDM 1 C Ó D IG O P C M CANAL 1 C Ó D IG O P C M CANAL 2 Fig. # 51: Asignación de intervalo de tiempo para una trama en un sistema PCM de dos canales. 3.4.2. Concepto de trama y multitrama. ¾ Concepto de trama Para aclarar el concepto de trama, vamos a analizar el caso del sistema de telefonía. El ancho de banda de las señales telefónicas que se utiliza en la práctica es de 4000 Hz (4 kHz). Del teorema de muestreo sale que una señal (canal telefónico) es muestreada a una frecuencia de 8.000 Hz (ciclos por segundos), lo cual quiere decir que cada 125 μseg, es tomada una muestra del mismo canal. El tiempo de 125 μseg entre muestras sucesivas de un mismo canal es suficiente para introducir muestras codificadas de 31 canales telefónicos más, mediante una multiplexación por división de tiempo, para un total de 32 canales. Véase la figura # 52. Este conjunto de 32 intervalos de tiempo, con una duración de 125 μseg es lo que se denomina una trama. La UIT-T en la Rec. G.701 define una trama como: “Un conjunto cíclico de tiempos consecutivos en el cual se puede identificar la posición relativa de cada uno de ellos”. En el sistema anterior los 32 intervalos de tiempo que constituyen la trama están repartidos de la siguiente manera: 30 intervalos de tiempo para 30 canales de voz, un intervalo de tiempo para envío de información de señalización y otro intervalo de tiempo para información de sincronización del sistema. (27/05/2010) Página 62 de 276 1 0 1 1 0 0 1 1 1 2 3 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 4 0 1 0 1 0 0 1 1 5 1 0 0 0 1 1 0 0 6 7 0 0 0 0 0 1 1 1 8 M U L T I P L E X O R CANAL 1 CANAL 2 CANAL 32 CANAL 1 01100111 11100110 11100011 10001001 125 µSEG UNA TRAMA 30 31 1 0 0 1 1 0 0 1 32 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 T D M Fig. # 52: Multiplexación por División de Tiempo (MDT) para un sistema de 32 canales. Un intervalo de tiempo (IT) es aquel que se compone de 8 bits y cuya duración es de 125 μseg/32 = 3,9 μseg, siendo entonces la duración de un bits de 3,9 μseg/8 = 488 ηseg. La figura # 53 muestra la constitución de una trama en un sistema PCM de 30 + 2 canales. IT # 0 IT # 1 IT # 2 IT # 15 SINCRONISMO DE TRAMA CANAL DE VOZ # 1 CANAL DE VOZ # 2 CANAL DE VOZ # 15 IT # 16 SEÑALIZACIÓN Y SINCRONISMO DE MULTITRAMA IT # 17 CANAL DE VOZ # 16 IT # 31 CANAL DE VOZ # 30 3,9 µSEG IT = INTERVALO DE TIEMPO Fig. # 53: Constitución de una trama en un sistema PCM de 30 + 2 canales. (27/05/2010) Página 63 de 276 ¾ Concepto de multitrama Una multitrama es la agrupación de 16 tramas consecutivas, numeradas de la cero (T0) a la quince (T15). Más adelante se continuará con los detalles de la multitrama. Véase la figura # 54. MULTITRAMA con una duración de 2 ms T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 TRAMA # 0 con duración de 125 µseg 0 CH1 CH2 CH3 CH15 1 2 3 15 Canal de sincronismo CH16 16 17 CH29 30 CH30 31 Canal de señalización Fig. # 54: Estructura de una multitrama. 3.4.3. El sistema Los dos sistemas de transmisión recomendados por la UIT-T son: el sistema PCM de 30 +2 canales que funciona a 2,048 Mbits/s (Rec. G.732 de la UIT-T) PCM de 30 + 2 y el sistema PCM de 24 canales que funciona a 1,544 Mbits/s (Rec. G.733 canales. de la UIT-T). Estos sistemas agrupan en cada sentido de transmisión 32 ó 24 canales respectivamente formando un sistema multiplex de tiempo. Los sistemas PCM 30 + 2 canales se emplean en todos los países europeos y en muchos no europeos, mientras que los sistemas PCM de 24 canales se emplean principalmente en los EEUU de América, en Canadá y en Japón. Ambos sistemas son conocidos también bajo la denominación de “sistemas de transmisión primarios” o “sistemas básicos”. El sistema de transmisión PCM 30 + 2 canales permite transmitir simultáneamente 30 conversaciones sobre un medio de transmisión, como por ejemplo dos pares simétricos de un cable de frecuencia vocal. Para cada uno de los 30 canales de voz se transmiten en ambas direcciones 8000 muestras por segundo en forma de palabras PCM o palabras binarias (también denominadas señales de carácter) de 8 bits cada una. En un período de 125 μseg han de transmitirse sucesivamente 30 palabras PCM de 8 bits cada una. Además de las señales correspondientes a los 30 canales de voz, se transmiten otras dos señales de 8 bits: una para señalización entre las centrales de conmutación y otra alternativamente, como señal de alineación de trama y señal de alarma. (27/05/2010) Página 64 de 276 Las 30 palabras PCM junto con las otras dos señales de 8 bits constituyen una trama. Las tramas se transmiten en sucesión directa a una velocidad de trama de 2,048 Mbits/s. En la figura # 55 se muestran nuevamente las características del sistema PCM de 30 + 2 canales. NÚMERO DE LOS INTERVALOS DE TIEMPO DE CANAL DE UNA TRAMA 0 CANAL PARA SINCRONISMO 1 2 CANAL TELEFÓNICO #1 3,9 μ SEG 15 CANAL TELEFÓNICO # 2 16 CANAL TELEFÓNICO # 15 1 2 3 4 5 CANAL PARA SEÑALIZACIÓN 6 NÚMERO DE LOS 7 17 CANAL TELEFÓNICO # 16 31 CANAL TELEFÓNICO # 30 t 8 BITS 32 x 8 bits = 256 bits 125 μseg Fig. # 55: Estructura de la trama en el sistema PCM de 30 + 2 canales a 2,048 Mbits/s. ¾ Sincronización en el sistema PCM de 30 + 2 canales La sincronización es vital para el correcto funcionamiento del sistema, debido a que cada canal en el extremo transmisor durante el intervalo de tiempo establecido, debe estar conectado solamente a su canal correspondiente en el extremo receptor. Cualquier inconveniente en el sincronismo producirá distorsión, diafonía y posiblemente interrupción del servicio. Para la correcta sincronización del sistema, se mandan en forma alternativa dos señales en el intervalo de tiempo # 0 de las tramas: La señal de alineación de trama y la señal de no alineación de trama o señal de alarma. ¾ Señal de alineación de trama Esta señal sirve para averiguar la correcta disposición de los impulsos recibidos. Este tipo de sincronismo se realiza mediante la inserción en posiciones determinadas de una secuencia de impulsos conocida. Si en la recepción, no se recibe durante los instantes de tiempo esperados la secuencia conocida, significa que no se están interpretando adecuadamente los impulsos, es decir, que se ha perdido el sincronismo de fase. (27/05/2010) Página 65 de 276 Basándose en las señales entrantes de alineación de trama, las secciones receptoras determinan la posición en el tiempo de las palabras PCM de 8 bits, de manera que los bits recibidos pueden asignarse en la secuencia correcta a los distintos circuitos vocales. La señal de alineación de trama se transmite en el intervalo de tiempo # 0 de las tramas pares (T0, T2, T4,........T14). Su configuración la podemos observar en la figura # 56. NÚMEROS DE LOS BITS 1 2 3 4 5 6 7 8 VALOR B INARIO X 0 0 1 1 0 1 1 X = BIT PARA USO INTERNACIONAL SI NO SE USA, SU VALOR ES X = 1 SEÑAL DE ALINEACIÓN DE TRAMA Fig. # 56: Señal de alineación de trama en el intervalo de tiempo # 0. En la figura # 56, el bit # 1 está reservado para uso internacional. Si no se usa para un fin particular, entonces se fija al valor X = 1. La señal de alineación de trama se encuentra en los bits 2 al 8 del intervalo de tiempo 0 y tiene siempre la misma muestra binaria: 0011011. ¾ Señal de no sincronismo de trama o señal de alarma La señal de alarma o señal de no alineación de trama sirve para comunicar la pérdida de sincronismo al terminal remoto, y se transmite alternativamente en la tramas impares (T1, T3, .... T15). La señal de no sincronismo de trama tiene la configuración que muestra la figura # 57. NÚMEROS DE LOS BITS 1 2 3 4 5 6 7 8 VALOR BINARIO X 1 A Y Y Y Y Y SI “A” = 0 : NO HAY ALARMA URGENTE SI “A” = 1 : HAY ALARMA URGENTE EN EL SISTEMA X = BIT PARA USO INTERNACIONAL. SI NO SE USA, SU VALOR ES X = 1 Y = BIT PARA USO NACIONAL. SI NO SE USAN, EL VALOR ES Y = 1 Fig. # 57: Señal de no sincronismo de trama o señal de alarma en el intervalo de tiempo # 0 en las tramas impares. (27/05/2010) Página 66 de 276 En el patrón de bits de la señal de no alineación de trama, el bit más significativo (bit “X”) está reservado para uso internacional. Si no se usa, su valor se fija a 1. El segundo bit más significativo es siempre igual a 1 para evitar la simulación con la señal de alineación de trama. El tercer bit = “A” está fijado internacionalmente para la indicación de alarma urgente de pérdida de sincronismo, con las siguientes características: Si A = 0, significa que no hay alarma alguna en el sistema; si A = 1, significa que se ha presentado una alarma en el sistema. Algunas de estas alarmas son: Fallo de la fuente de energía. Fallo del codec. Pérdida de la señal entrante a 2,048 Mbits/s. Pérdida de la señal de alineación de trama. Los bits 4 al 8 marcados con una “Y” están reservados para uso nacional. Si no son usados, su valor es 1. ¾ Señal de sincronismo de multitrama Hemos visto que una multitrama es la transmisión de 16 tramas consecutivas, numeradas de la trama # 0 a la trama # 15. El objetivo de la multitrama es la transmisión de las informaciones de señalización de línea digital de los canales de voz, cuando la ruta a la cual pertenecen dichos canales está trabajando en el sistema de señalización R2 digital, utilizando para ello el intervalo de tiempo # 16 de la tramas 1 a la 15 bajo un patrón de bits especifico. El intervalo # 16 de la trama # 0 de la multitrama acarrea una señal o información denominada señal de sincronismo de multitrama/señal de alarma de multitrama. La figura # 58 muestra la configuración del intervalo de tiempo # 16 de las tramas # 0 en un sistema de transmisión de 2,048 Mbits/s NÚM ERO S DE LO S BITS 1 2 3 VALO R BINARIO 0 0 0 4 0 SEÑ AL DE ALINEACIÓ N DE MULTITR AM A SI “A” = 0 : NO H AY AL AR M A URGENTE SI “A” = 1 : H AY AL ARM A URGENTE EN EL SISTEM A 5 Y 6 7 8 A Y Y BIT DE ALAR M A Y = BIT PAR A USO N ACIO N AL. SI NO SE US AN, EL VALOR ES Y = 1 Fig. # 58: Señal de sincronismo de multitrama / señal de alarma en el intervalo de tiempo # 16 de la trama # 0. En el patrón de bits de la figura # 56 los bits 1 al 4 codificados al valor “0” representan la señal de alineación de multitrama. El bit representado con la letra “A” se utiliza para la transmisión de la señal de alarma remota de multitrama. (27/05/2010) Página 67 de 276 Si el bit “A” es igual 0, no existe alarma remota de multitrama. Si el bit “A” = 1, hay alarma remota de multitrama. Los bits marcados en la figura # 58 con el valor “Y” son para uso nacional. Si no se están usando, se fijan al valor 1. ¾ Señalización en el sistema de transmisión de 2,048 Mbits/s En un sistema de transmisión de 2,048 Mbits/s utilizado para la transmisión de canales de voz, es necesario enviar información relacionada con la señalización inherente a dichos canales de voz. Esta señalización es la llamada señalización de línea digital utilizada en el sistema de señalización R2 digital y consiste en un intercambio de información relacionada con el establecimiento, supervisión y desconexión de las líneas troncales entre centrales digitales. Esta información se envía en el intervalo de tiempo # 16 de las tramas 1 a la 15 de la multitrama. Los equipos de las centrales (tarjeta de interfaz de troncales) o bien los equipos convertidores analógico/digital disponen de una interface de señalización, cuya función es codificar dicho tipo de señales en forma binaria. El intervalo de tiempo # 16 de las tramas 1 a la 15 es utilizado para el envío de la señalización de línea de los 30 canales de voz del sistema PCM 30 + 2 canales de la siguiente forma: El IT # 16 de cada una de las tramas 1 a la 15 se divide en dos grupos de cuatro bits cada uno. Los cuatro bits de la izquierda se utilizan para la señalización de línea de un canal telefónico y los cuatro bits de la derecha se utilizan para la señalización de línea de otro canal telefónico. La disposición de los grupos de cuatro bits par cada uno de los canales de voz está relacionado directamente con el número de la trama en la multitrama. Esta relación se puede observar en la figuras # 59 y 60. NÚMERO DE ORDEN DE LAS TR AM AS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0000 X A = = = B IT S E N L O S IN T E R V A L O S D E T IE M P O D E C A N A L 1 6 a b c d a b c d 0 0 0 0 C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O C A N A L T E L E F Ó N IC O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 X A X X C A N A L T E L E F Ó N IC O 1 6 C A N A L T E L E F Ó N IC O 1 7 C A N A L T E L E F Ó N IC O 1 8 C A N A L T E L E F Ó N IC O 1 9 C A N A L T E L E F Ó N IC O 2 0 C A N A L T E L E F Ó N IC O 2 1 C A N A L T E L E F Ó N IC O 2 2 C A N A L T E L E F Ó N IC O 2 3 C A N A L T E L E F Ó N IC O 2 4 C A N A L T E L E F Ó N IC O 2 5 C A N A L T E L E F Ó N IC O 2 6 C A N A L T E L E F Ó N IC O 2 7 C A N A L T E L E F Ó N IC O 2 8 C A N A L T E L E F Ó N IC O 2 9 C A N A L T E L E F Ó N IC O 3 0 S E Ñ A L D E A L IN E A C IÓ N D E M U L T IT R A M A B IT D E R E S E R V A P A R A U S O N A C IO N A L . S E F IJ A A L V A L O R 1 S I N O S E U S A . B IT P A R A IN D IC A R L A P É R D ID A D E L A A L IN E A C IÓ N D E M U L T IT R A M A Fig. # 59: Asignación de los bits de señalización en los intervalos de tiempo # 16 en una multitrama del sistema PCM de 30 + 2 canales para la señalización de línea de los 30 canales de voz. (27/05/2010) Página 68 de 276 Intervalos de tiempo de 8 bits, en la trama de 2,048 Mbit/s 125 µseg Trama # 0 0 1 Trama # 8 16 31 0 1 Trama # 15 16 31 0 1 16 31 Trama de señalización de 2 ms Intervalos de tiempo de señalización 0 1 0 0 0 0X A PALABRA DE ALINEACIÓN DE MULTITRAMA 8 2 X X SEÑAL DE ALARMA A=O A= 1 NO HAY ALARMA HAY ALARMA a b 14 15 c d a Canal 8 b c d Canal 23 Palabras de señalización a b c d a b c d Canal 15 Canal 30 Palabras de señalización Fig. # 60: 0: Esquema de la trama de señalización para los 30 canales de voz en el sistema PCM. En el sistema de señalización de línea R2 digital, los cuatro bits asignados a un canal telefónico se denominan “a”, “b”, “c” y “d”. De estos cuatro bits, solamente se utilizan para la señalización de línea los bits “a” y “b”. Los bits “c” y “d” se fijan a los valores: “c” = 0 y “d” = 1. (Rec. G-732 de la UITT). Hemos visto anteriormente que en el intervalo de tiempo # 16 de la trama # 0 se transmite una señal denominada señal de alineación o sincronismo de multitrama. El objetivo de la palabra de alineación de multitrama es el de ayudar a la central receptora a identificar las distintas tramas de una multitrama. Esto es necesario, ya que la información de señalización de línea en el intervalo de tiempo # 16 pertenece a distintos canales según el número de la trama. No hay posibilidad de confundir la señal de alineación de multitrama (señal = 0000) con una señal de línea, ya que de los cuatro bits usados para la señalización de línea de un canal de voz (bits a,b,c y d), los bits “c” y “d” están siempre fijos a los valores “c” = 0 y “d” = 1. Cuando no se transmite señalización de línea en el intervalo de tiempo # 16, este queda disponible para transmitir otras señales digitales a 64 Kbits/s, como por ejemplo la señalización por canal común # 7 o datos, o también se puede usar como un canal de voz adicional. (27/05/2010) Página 69 de 276 3.5. Características del sistema de transmisión digital de 2,048 Mbits/s. En los sistemas de transmisión digital, las señales telefónicas analógicas se convierten en digitales mediante la modulación por impulsos codificados. El sistema PCM de 30 + 2 canales es el sistema encargado de llevar las tramas conteniendo las muestras codificadas de los canales a una velocidad de 2,048 Mbits/s. 3.5.1. Circuito vocal. En un sistema de transmisión PCM se dispone de intervalos de tiempo separados para cada una de las direcciones de una comunicación (desde el abonado “A” hasta el abonado “B” y desde el abonado “B” hasta el abonado “A”). Un sistema de transmisión digital está caracterizado por las siguientes etapas de tratamiento de las señales: Circuito vocal, sincronización transmisor – receptor, codificación de línea, equipos terminales de línea y regeneradores. Cada par de intervalos de tiempo de igual numeración en las tramas de ambas direcciones opuestas de un sistema de transmisión PCM forman un circuito vocal con dos direcciones separadas. Por consiguiente, los sistemas de transmisión y los de conmutación PCM pueden considerarse como sistemas tetrafilares desde el punto de vista analógico. El esquema de un circuito vocal se puede observar en la figura # 61. Equipo múltiplex Sección receptora Equipo múltiplex Sección transmisora 1 n 1 n • • •• • • BF • • •• • • BF PCM PCM BF Temporización PCM PCM Sección receptora BF 1 • • •• • • n • • •• • • 1 n Sección transmisora Fig. # 61: Diagrama esquemático de un circuito vocal en el sistema PCM 30 + 2 canales. 3.5.2. Sincronización etapa transmisora – receptora. Los sistemas de transmisión PCM, terminan por ambos extremos en un equipo múltiplex digital. Cada equipo múltiplex contiene una sección transmisora y otra receptora. Véase la figura # 62. Las secciones transmisoras forman las palabras PCM de 8 bits a transmitir y las secciones receptoras convierten las palabras PCM recibidas en señales analógicas. En una dirección del circuito vocal, la sección receptora para recuperar las señales analógicas debe funcionar con la misma información de temporización que la sección transmisora asociada, es decir sincronizada con la misma. (27/05/2010) Página 70 de 276 Equipo Equipo múltiplex terminal Sección transmisora de línea 1 BF • • • Circuitos vocales n 1 BF Equipo múltiplex Sección receptora BF PCM PCM n Equipo terminal de línea PCM PCM • • • Repetidores Regenerativos BF 1 • • • n 1 • • • n Sección receptora Sección transmisora Fig. # 62: Diagrama en bloques de un trayecto de un sistema de transmisión PCM. 3.5.3. Codificación de línea. 3.5.4. Equipos terminales de línea, (ETL). Por tal razón, la información recibida de la sección transmisora por la sección receptora no sólo contiene las señales PCM sino también la información de temporización utilizada para formar dichas señales. Para tal fin, la sección transmisora dispone de un generador de señales de temporización (reloj) y la receptora de un receptor de temporización que de la señal PCM recibida extrae la información de temporización. De esta manera, la sección receptora marcha sincronizada con la sección transmisora asociada, es decir, exactamente a la misma velocidad. La señal PCM formada por la etapa transmisora consiste en una serie de palabras sucesivas PCM de 8 bits en el código binario NRZ (NRZ, Non Return to Zero) (no retorno a cero). Sin embargo, debido a la componente de corriente continua, esta señal no puede ser transmitida directamente. La etapa transmisora del equipo múltiplex convierte la señal PCM en una señal pseudoternaria, por ejemplo, en una señal con inversión alternada de las marcas o señal AMI (AMI, Alternate Mark Inversión) (inversión de marcas alternadas), que no tiene componente alguna de corriente continua. No obstante, una señal AMI contiene larga secuencias de bits ceros (0). En los trayectos de transmisión PCM se usa con frecuencia una variante del código pseudoternario AMI conocida como código HDB3 (HDB3, Third-order high density bipolar code) (código bipolar de alta densidad # 3). En este código se limita a tres la cantidad de bits cero (0) consecutivos, obteniéndose así con más seguridad la información de temporización para sincronizar los repetidores regenerativos. Es un equipo que permite la interconexión entre el equipo múltiplex y el medio de transmisión, por ejemplo, cable de cobre de pares equilibrados a 120 ohms de impedancia. El equipo terminal de línea tiene las siguientes funciones: Transforma la señal PCM proveniente del multiplexor de la manera más conveniente para la transmisión en la línea, mediante la aplicación de un código de línea. (27/05/2010) Página 71 de 276 Regenera totalmente la señal procedente de la línea y la envía al multiplexor. Telealimenta a los regeneradores del equipo de línea. Controla el funcionamiento de la línea y los regeneradores originando información y alarmas sobre el estado de la misma. 3.5.5. Regeneradores. La repetición regenerativa es el proceso que garantiza que la señal PCM pueda ser transmitida a través de enlaces de gran longitud sin que su calidad se vea afectada. Para ello, en los trayectos de transmisión PCM se instalan repetidores regenerativos a distancias de aproximadamente entre 1,5 Km a 2,5 Km. Estos repetidores regeneran las señales PCM en ambas direcciones eliminando así las distorsiones ocasionadas por los agentes externos y las debidas a los parámetros de transmisión de las líneas. Véase la figura # 62. 3.6. Codificación de línea. 3.6.1. Necesidad de un código de línea. La secuencia de “1” y “0” en que se transforma la señal de voz, la señal de sincronización y la señalización de los canales de voz, forman un tren de impulsos monopolar no adecuado para su transmisión en la línea. Es tendencia generalizada el convertir el tren de impulsos monopolares en un tren de impulsos bipolares. Las razones son las siguientes: Un tren de impulsos monopolares contiene una componente de corriente continua, que no puede pasar a través de los transformadores existentes en la línea. Un tren de impulsos bipolares no contiene componente de corriente continua. Véase la figura # 64. TREN DE IMPULSOS MONOPOLAR A V ( MAX) VCC = V( MAX) /2 t Fig. # 63: Tren de impulsos monopolares. (27/05/2010) Página 72 de 276 La señal bipolar requiere un menor ancho de banda que la señal monopolar. Véase la figura # 64. TREN DE IMPULSOS BIPOLAR A + V ( MAX) t VCC = 0 - V ( MAX) Fig. # 64: Tren de impulsos bipolares. Para reducir la interferencia entre colas de los impulsos (interferencia entre símbolos), producido por el efecto del filtro pasabajos de línea, se reduce el ciclo de trabajo de los impulsos al 50%. El concepto de reducir el ciclo de trabajo es uno de los más utilizados, que además ha sido recomendado por la UIT-T. Consiste en reducir primero la duración de los pulsos a la mitad del intervalo de tiempo asignado a cada bit, y luego invertir su polaridad en forma alterna (transformación de unipolar a bipolar). Véase la figura # 65. V A) +V t PULSOS MONOPOLARES CON CICLO DE TRABAJO IGUAL AL 100 % V B) +V t V C) PULSOS MONOPOLARES CON CICLO DE TRABAJO IGUAL AL 50 % +V t PULSOS BIPOLARES CON CICLO DE TRABAJO IGUAL AL 50 % Fig. # 65: Transformación de los pulsos unipolares a bipolares. (27/05/2010) Página 73 de 276 Permite el sincronismo de los repetidores regeneradores. Esto se debe a que con las señales bipolares, se puede obtener fácilmente la señal de ritmo con un simple doblador de frecuencia o rectificador de onda completa. Permite la cuantificación del número de errores. Esto es debido a que su disposición especial es alternación de los pulsos. Sirve para la detección de errores ya que estos producen violaciones a la regla bipolar. Debido a estas consideraciones, el tren de impulsos que constituyen la información PCM, son convertidos en un tren de impulsos más adecuado para su transmisión en la línea. Esto se logra mediante el uso de un código de línea. La UIT-T define el código de línea de la siguiente manera: Código elegido de modo que convenga a las características de un canal y que define la equivalencia entre un conjunto de dígitos presentados para su transmisión, y la correspondiente secuencia de elementos de señal transmitidos por ese canal. 3.6.2. Código NRZ (no retorno a cero) y RZ (retorno a cero). El código NRZ se usa en el área de la red de conmutación digital de las centrales o switches de conmutación. En este código no se retorna al nivel cero (0) entre los distintos bits de una señal digital, sino que los mismos se suceden en forma continua. A diferencia de ello, en el código RZ se vuelve al nivel cero (0) entre los distintos bits. En los códigos NRZ y RZ, los caracteres binarios se encuentran representados por medio de niveles de tensión durante todo el tiempo asignados a ellos. Por su característica ON/OFF son utilizados internamente por los equipos que forman el sistema. Ya se ha expuesto anteriormente los inconvenientes de los códigos NRZ y RZ. Véase la figura # 66. 1 1 0 0 1 1 CÓDIGO “NRZ” (NO RETORNO A CERO) 1 1 0 0 1 1 CÓDIGO “RZ” (RETORNO A CERO) Fig. # 66: Códigos NRZ (no retorno a cero) y RZ (retorno a cero). (27/05/2010) Página 74 de 276 3.6.3. Código AMI (inversión de marcas alternadas). En el código AMI (AMI, Alternate Mark Inversión) (inversión de marcas alternadas), los dígitos “1” (marcas) sucesivos del código binario, se reproducen mediante impulsos alternados de tensión positiva y negativa de igual amplitud, y los dígitos “0” son de amplitud nula. En consecuencia, el código AMI es un código seudoternario (toma tres valores). Las señales seudoternarias resultan más apropiadas para la transmisión por líneas, que las binarias. Los cambios alternativos de positivo a negativo permiten a los repetidores regenerativos obtener la señal de temporización necesaria para su propia sincronización. Hay una dificultad con el código AMI, y es que en un momento dado se puede presentar una larga secuencia de ceros (0) y luego en la recepción se dificulta la obtención de la señal de reloj. Véase la figura # 67 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 CÓDIGO BINARIO +V 0V +V CÓDIGO AMI 0V -V Fig. # 67: Código AMI (inversión de marcas alternadas). 3.6.4. Código HDB3. Independientemente de la información de sincronismo de trama y multitrama que van en los intervalos de tiempo # 0 de la tramas, largas secuencias de ceros (0) pueden hacer perder el sincronismo. (Por ejemplo, para el equipo de transmisión digital, cuatro (4) ceros consecutivos es una larga secuencia de ceros). El código HDB3 (código bipolar de alta densidad de orden 3) (HDB3, Thirdorder High Density Bipolar # 3 Code), sirve para reducir esta larga secuencia de ceros. El dígito 3 significa que el máximo número de ceros consecutivos que el código transmite es precisamente tres (3). El código HDB3 es una versión modificada del código AMI. Se usa para eliminar secuencias de más de tres ceros consecutivos. Al cabo del cuarto cero consecutivo se coloca un bit “1 denominado de “bit de violación”, (V) y que “violenta” la regla de alternabilidad de los elementos “1” del código AMI, ya que el bit de violación debe tener la misma polaridad que el último bit “1” transmitido. (27/05/2010) Página 75 de 276 El código HDB3 presenta alternancia de los elementos de señal o bits “1”. Si el primer bit es un “1” positivo (+), el siguiente elemento “1” debe ser negativo (-) y así sucesivamente. Los bits de violación que se colocan después de una secuencia de tres ceros consecutivos tienen también alternancia en cuanto a la polaridad. Cuando se coloca un bit de violación después de la secuencia de tres ceros consecutivos, este debe tener la misma polaridad del último bit “1” transmitido. Si este no es el caso, entonces el primer cero de la cadena de tres bits, debe ser sustituido por un bit “1”. Este bit “1” se denomina “bit de relleno” (R). El bit de relleno y el bit de violación deben tener la misma polaridad. Véase las figuras # 68 y 69. 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 V 1 CÓDIGO BINARIO +V 0V 1 +V 0V CÓDIGO HDB3 V -V ELEMENTO DE SEÑAL PRECEDENTE Fig. # 68: Código HDB3. 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 A 0 0 V 0 1 CÓDIGO BINARIO +V 0V 0 0 1 +V CÓDIGO HDB3 0V V -V ELEMENTO DE SEÑAL PRECEDENTE Fig. # 69: Código HDB3. Uso del bit de relleno (R). (27/05/2010) Página 76 de 276 En conclusión, la violación (V) debe ser de polaridad contraria a la última violación, y de la misma polaridad que el elemento “1” precedente. El código HDB3 es el código interfaz para las velocidades de transmisión de 2,048 Mbits/s, 8,448 Mbits7s y 34,368 Mbits/s; y es también utilizado en las rutas con cables simétricos a 2,048 Mbits/s como código de transmisión o código de línea. 3.6.5. Código CMI, (inversión de marcas codificadas). El código CMI (CMI, Codec Mark Inversión) (código de inversión de marcas codificadas), es un código de 2 niveles sin retorno a cero, en el cual el cero binario (0) se codifica con dos niveles de amplitud A1 y A2 con 50 % de polaridad cada nivel y que van consecutivamente. En la codificación del cero binario, primero va el nivel A1 codificado de forma negativa y a continuación va el nivel A2 codificado de forma positiva. El uno binario (1) se codifica con el 100% de duración del bit y van alternados (un “1” positivo y el otro “1” negativo y así sucesivamente). La UIT-T recomienda el código CMI para las interfaces de transmisión a 139,264 Mbits/s (140 Mbits/s) y a 564,992 Mbits/s (565 Mbits/s). Véase la figura # 70. Existen pues, muchos tipos de códigos utilizados o creados para determinadas velocidades de transmisión. Es de suponer que a medida que la velocidad de transmisión es mayor, los códigos deben ser más complejos para tratar de compensar la rata de errores. 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 +V 0V 1 0 +V A2 A2 A2 0V -V A1 A1 A1 Fig. # 70: Código CMI, (código de inversión de marcas codificadas). (27/05/2010) Página 77 de 276 3.7. Sistemas de transmisión digital de orden superior. Los sistemas PCM 30 +2 canales a 2,048 Mbits/s pueden utilizarse como etapas básicas para sistemas de transmisión de orden superior con mayor número de canales de voz o datos, y a una velocidad de transmisión superior. Se denominan sistemas de orden superior a aquellos sistemas que disponen de un número de canales varias veces mayor. Los sistemas de transmisión de orden superior conforman una estructura jerárquica denominada Jerarquía Digital Plesiócrona, (PDH, Plesiocronous Digital Hierarchy). Los factores que influyen en la elección de los niveles de jerarquía son los siguientes: ¾ La capacidad del medio de transmisión (como, por ejemplo, el cable de pares simétricos, el cable coaxial, la fibra óptica o el radio de microondas terrestre o satelital, etc.). ¾ La velocidad binaria de las fuentes de señales. ¾ La eficacia y conveniencia de multiplexaje. ¾ La necesidad de conmutación por distribución de tiempo. Los equipos múltiplex digitales combinan las señales digitales de salida de cuatro equipos múltiplex de orden inferior, o por lo menos cuatro equipos múltiplex primarios o básicos (PCM 30), para formar una sola señal digital. El equipo múltiplex digital que combina las señales de salida de cuatro equipos múltiplex primarios PCM 30 se denomina equipo múltiplex digital de segundo orden. Véase la figura # 71 Por consiguiente, los equipos múltiplex digitales de tercer orden combinan las señales de salida de equipos múltiplex de segundo orden y así sucesivamente. Se puede observar en la figura # 71, como el multiplexor de segundo orden agrupa cuatro señales de primer orden o básicas (sistemas PCM 30) con una velocidad de 2,048 Mbits/s cada una. La salida del multiplexor de segundo orden es una trama a una velocidad de 8,448 Mbits/s, transportando una cantidad de 120 canales de voz o datos. Es importante no confundirse con las velocidades, ya que se ha dicho que un sistema de segundo orden, por ejemplo, se compone de cuatro sistemas de primer orden, es decir que este multiplexor debe ser cuatro (4) veces rápido que las señales de 2,048 Mbits/s. Si multiplicamos 2,048 Mbits/s por 4, obtendremos un valor de 8,192 Mbits/s y la velocidad a la salida del multiplexor es de 8,448 Mbits/s. Existe pues una diferencia de 256 bits, que van a ser usados para el relleno o justificación, los dígitos de servicio de justificación y también las señales de alineación de la trama de segundo orden. (27/05/2010) Página 78 de 276 1 1 BF E Q U I P O MIC 30 1 2,048 Mbits/seg BF MIC 30 M Ú L T I P L E X SISTEMAS DE TRANSMISIÓN 4 1 BF 30 MIC 2,048 Mbits/seg 1 SISTEMAS DE TRANMISIÓN A 8,448 Mbits/seg BF MIC 30 Fig. # 71: Equipo múltiplex de segundo orden. Actualmente existen en el mundo tres sistemas de transmisión digital en la jerarquía digital plesiócrona. Cada sistema pertenece a una jerarquía digital y tiene características que los definen y diferencian entre sí. Estas jerarquías digitales son : ¾ Jerarquía Europea de 32 canales. ¾ Jerarquía Japonesa de 24 canales ¾ Jerarquía Americana de 24 canales. La figura # 72 muestra las características de cada una de las jerarquías de transmisión mencionadas anteriormente. PAIS NIVELES ( JERARQUÍA ) VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN ( MBITS/S ) EUROPA 1° 2° 3° 4° 5° 2,048 8,448 34,368 139,264 564,992 EEUU Y CANADÁ 1° 2° 3° 4° 1,544 6,312 44,736 274,176 JAPÓN 1° 2° 3° 4° 5° 1,544 6,312 32,064 97,728 397,200 CAPACIDA D DE CANALE S TELEFÓNICOS 30 120 480 1920 7680 24 96 672 4032 24 96 480 1440 5760 RECOMENDACIONES DE LA UIT-T G.711, G712, G732, G735 G.741, G742 G.751 G.751 G.751 G.711, G.712, G733 G.741, G.743 G.752 G.752 G.711, G.712, G.733 G.741, G.743 G.752 G.752 G.752 Fig. # 72: Jerarquías digitales en el mundo. (27/05/2010) Página 79 de 276 Unidad # 4: El sistema telefónico 4.1. Generalidades. En la unidad II dedicada al aparato telefónico se dijo que un sistema telefónico se compone básicamente de tres elementos: Los abonados, las centrales de conmutación y las líneas troncales. En esta unidad se tratará lo correspondiente a las centrales telefónicas o centrales de conmutación (también conocidas como nodos de conmutación telefónica) y lo relativo a las líneas troncales que constituyen las denominadas rutas que interconectan las diversas centrales a nivel local, larga distancia nacional e internacional, y que están soportadas por diversos medios de transmisión que en su totalidad conforman la denominada red transporte. 4.2. La central telefónica. Definición. Es el conjunto de equipos (mecánicos, electromecánicos y/o electrónicos) que intervienen o hacen posible la conexión entre dos líneas de abonados que pertenecen a la red, cuando un abonado origina una comunicación con otro. De acuerdo a lo anteriormente señalado, el objetivo básico de una central telefónica es establecer el enlace entre dos abonados (uno que llama y otro que es llamado) de manera de establecer una comunicación. Para ello debe disponer de los medios físicos, funciones y señalización necesarios para alcanzar este objetivo con efectividad. Como sucede en cualquier comunicación, es necesario fijar una serie de reglas y métodos (protocolos), que gobiernen el proceso de intercambio de información desde el inicio hasta su finalización. 4.3. Funciones de una central telefónica. Desde el punto de partida del abonado que desea establecer una comunicación, se tienen ordenadamente las siguientes funciones por parte de la central telefónica: Función de espera La central debe reconocer en todo momento cuando el abonado procede a descolgar su aparato. Función de aviso Es la encargada de indicar al abonado, mediante diversos tonos, el proceso que sigue su llamada, tanto si tiene éxito y se completa, como si se rechaza. Función de recepción numérica Es necesaria para el intercambio de información (marcación) entre el abonado y la central o entre centrales, de tal forma que las cifras recibidas puedan gobernar los pasos de selección. (27/05/2010) Página 80 de 276 Función de control Es la encargada de establecer la comunicación, interpretando la información recibida y elaborando las órdenes necesarias para gobernar las selecciones de caminos o rutas que son consecuencia de la numeración recibida, al mismo tiempo que efectúa la prueba de ocupación de los diversos recursos de la central. Función de selección, enrutamiento y/o conmutación Junto con la función anterior, a la cual está íntimamente ligada, esta función es la más importante. Su misión es la de elegir, dentro de las posibles rutas, la que ponga en comunicación a los dos abonados, pertenecientes a la misma o a una central distinta. Función de señalización Esta es una función muy dependiente del tipo de tecnología empleada, y se encarga del intercambio de información y señalización entre centrales. Función de supervisión Una vez que se ha establecido una comunicación es necesaria la supervisión de los diferentes elementos que en ella intervienen, al objeto de detectar y corregir rápidamente cualquier incidencia, especialmente la desconexión de los recursos afectados. Funciones auxiliares Además de las funciones básicas ya descritas, existe todo un amplio abanico de nuevas y sofisticadas funciones, destinadas a dar un mejor y más completo servicio a los abonados; introducir una mayor economía en la conservación de las centrales y proporcionar un mayor rendimiento del sistema instalado. Por ejemplo: tarificación, identificación de abonados, transferencia de llamadas, prioridades, etc. 4.4. Clasificación de las centrales telefónicas según su operación. Según su operación las centrales telefónicas pueden ser analógicas, las cuales a su vez pueden ser: paso a paso o decádicas y de control común; electrónicas y digitales. Con la excepción de las centrales paso a paso o decádicas, las demás centrales deben realizar el análisis del número llamado para determinar la vía directa o alterna a tomar en su conexión, o bien el camino intracentral (llamada interna) También se ocupa de realizar los cargos de tarifa si le corresponde hacerlo y ejecuta todo el proceso de la comunicación y la supervisión de la llamada, para mantener la buena calidad de los circuitos conectados y su desconexión al finalizar la conversación. (27/05/2010) Página 81 de 276 4.5. Clasificación de las centrales telefónicas de acuerdo al tráfico a cursar. Atendiendo al tráfico telefónico que debe cursar o tratar internamente, las centrales de conmutación telefónica se clasifican de la siguiente manera: ¾ Centrales locales A estas se conectan directamente las líneas desde los equipos de los abonados. Sirven para conectar el tráfico generado por abonados de la misma central local (llamada intracentral), o bien generados por un abonado hacia otro abonado de la misma zona local (llamada intercentral). Para ello recibe los dígitos marcados por el usuario y activa un “programa” destinado a obtener una vía de enlace con el otro abonado. A la central local se pueden conectar diferentes tipos de equipos de abonado, entre los que podemos mencionar: ¾ Aparato telefónico de disco. ¾ Aparato telefónico de teclado con función para emitir impulsos decádicos. ¾ Aparato telefónico de teclado. ¾ Aparato de previo pago (teléfono público). ¾ Tipos de centrales locales Analógicas o de control común (electromecánicas) ARF 102 PENTACONTA 1000C MÓVILES (Ericsson) (ITT) (HITACHI) Digitales AXE – 10 NEAX 61-E EWSD 5ESS MICRO-1000 SDE (Ericsson) (NEC) (Siemens) (AT&T) (Microtel) (Siemens) Organización general de una central local de control común (electromecánica) Las centrales de conmutación de control común están constituidas básicamente por dos elementos: El selector de coordenadas o crossbar y el relé telefónico. (27/05/2010) Página 82 de 276 Estos dos elementos se agrupan en distintos órganos constituyendo los dos grandes bloques que conforman la central: La organización de selectores y la organización de control común, la cual a su vez está constituida por una organización de marcadores y una organización de registradores. Un diagrama en bloques de este tipo de central se puede observar en la figura # 73. En una central local de control común se dan una serie de pasos cuando una llamada es establecida por dicha central. Estos pasos son: 1. Activación de la llamada (identidad de “A”). Cuando un abonado descuelga su microteléfono, el circuito de control común (marcador) detecta el hecho, a través de un circuito de conexión e inicia la operación seleccionando un registro libre y conecta a éste con el teléfono en cuestión. Cuando el abonado es conectado, el registro emite el tono de invitación a marcar. 2. Recepción y almacenamiento de la información numérica desde el aparato telefónico a través de la organización de registradores. Durante el discado es desconectado el circuito de control común (el marcador), y queda listo para atender otra llamada. 3. Recepción y análisis de la información numérica en la organización de marcadores. Cuando quedan almacenados en el registro los dígitos necesarios, es capturado nuevamente el circuito de control común, en este caso el marcador y recibe los dígitos desde el registro para el análisis respectivo de ruta. 4. Exploración del estado de ocupación de la organización de selectores, con la finalidad de hallar una vía libre que pueda unir la entrada con la salida determinada. Esta tarea la hace el marcador, ya que es el órgano que tiene la programación de la central para el análisis de las respectivas rutas de conexión de la misma, tanto interna como hacia otras centrales. 5. Operación de los selectores a través de los cuales se establece la vía de conversación entre “A” y “B”. En el caso de tratarse de una llamada intracentral, y el abonado llamado está libre, el marcador emite la orden de operación de los selectores respectivos en la organización de selectores para cerrar la vía entre el aparato del abonado “A” y el aparato del abonado “B”. En el caso de tratarse de una llamada saliente, se selecciona un troncal libre en la ruta saliente seleccionada y se captura un emisor de código libre para la emisión de los dígitos respectivos del abonado “B” hacia la central de destino. (27/05/2010) Página 83 de 276 ORGANIZACIÓN DE SELECTORES A ÓRGANO QUE LLAMA ( ABONADO O TRONCAL ) B ÓRGANO LLAMADO ( ABONADO O TRONCAL ) 2 5 1 ORGANIZACIÓN DE REGISTRADORES 4 4 3 ORGANIZACIÓN DE MARCADORES Fig. # 73: Organización general de una central telefónica de control común. Organización general de un sistema de conmutación digital local Las centrales digitales están constituidas por tarjetas de circuitos impresos, las cuales constituyen el hardware de la central. El control de estas centrales es a través de un computador, mediante la técnica denominada “control por programa almacenado” (SPC, Stored Program Control). El computador controla la central a través de un software especial desarrollado por la empresa fabricante. Un diagrama en bloques de la estructura de un sistema de conmutación digital local se puede apreciar en la figura # 74. INTERFAZ DE LÍNEA DE ABONADO RED DE CONMUTACIÓN DIGITAL INTERFAZ DE TRONCAL DIGITAL ÓRGANOS INTERNOS CONTROL Fig. # 74: Diagrama en bloques de la estructura de un sistema de conmutación digital local. (27/05/2010) Página 84 de 276 No todos los sistemas de conmutación digital presentan estructuras idénticas. El diagrama de bloques más general es el representado en la figura # 74. El él aparece diversos bloques que serán tratados a continuación: ¾ Interfaces Las interfaces son conjuntos funcionales que permiten la conexión de elementos externos a la central digital. Las interfaces sirven para conectar al sistema de conmutación con el mundo exterior, que básicamente son las líneas de los abonados y las líneas troncales con otros sistemas de conmutación de la red de telecomunicaciones. El interfaz realiza fundamentalmente dos funciones básicas : 1. Adapta los formatos de las señales eléctricas utilizadas en los elementos externos a los utilizados en la central digital. 2. Proporciona un procedimiento de entendimiento entre el elemento externo y el control de la central. 9 Interfaz de línea de abonado analógica El terminal de abonado más comúnmente utilizado es el teléfono analógico. En él se realizan básicamente los procesos de conversión de señales acústicas (voz) en señales eléctricas, y viceversa, permitiendo el establecimiento de comunicaciones vocales full duplex soportadas en un par de hilos metálicos (líneas de abonados). La función básica de la central telefónica consiste en interconectar automáticamente dos líneas de abonados siguiendo las órdenes recibidas desde el terminal que origina la comunicación. Estas órdenes se transmiten entre el terminal y la central por medio de un “sistema de señalización de abonado”, que consiste en un conjunto de señales físicas, generadas por el terminal y soportadas en la línea de abonado, y un conjunto de reglas para interpretarlas, que son conocidas por los órganos de la central. Las señales analógicas de conversación y las señales de control no son directamente procesables por la central digital de conmutación, que, como es sabido, conmuta e interpreta exclusivamente señales digitales. Es necesario, por consiguiente, realizar unas funciones de interfaz entre la línea analógica y la central digital. Estas funciones, que no se limitan a la conversión de señales únicamente, se realizan en la central digital por medio de un conjunto de elementos físicos y una lógica de control que constituye el “circuito de línea analógica”. Una central digital local o combinada local-tránsito, está dotada de tantos circuitos de línea analógicas como líneas analógicas de abonado haya que atender. Esencialmente, el circuito de línea permite la adaptación entre las características del conjunto teléfono-línea de abonado y las de la central digital, de modo que se obtenga una transmisión eficaz de señales desde y hacia el terminal y se permita el establecimiento de un protocolo de entendimiento (señalización) entre el usuario y la central para el establecimiento de las comunicaciones. (27/05/2010) Página 85 de 276 Para ello, el circuito de línea de abonado realiza las funciones siguientes, destinadas a la supervisión efectiva de la línea del abonado. A estas funciones se les llama funciones B.O.R.S.C.H.T. B (Battery feed): Alimentación del equipo terminal del abonado. Esta es una función elemental, ya que la corriente de alimentación es necesaria para activar el micrófono del aparato telefónico, y su valor influye tanto en el nivel de la señal generada, como en la señalización, ya que la supervisión y la recepción de los impulsos de marcación se realiza mediante detección de variaciones en la corriente de alimentación. O (Over voltage protection): Circuito de protección contra sobre-voltajes para los circuitos electrónicos de las tarjetas de circuito impresos. Los componentes electrónicos que constituyen el circuito de línea de las centrales digitales, son más sensibles a perturbaciones debidas a descargas atmosféricas, contacto o inducción desde líneas de distribución de energía eléctrica, etc., que son canalizadas por las líneas de abonado. Por ello, las centrales digitales incorporan dispositivos de protección, cuya función es la de limitar la corriente que circulará hacia la central en tales eventualidades. R (Ringing) : Emisión de la corriente de repique o de llamada. La corriente de repique o de llamada consiste en una señal de corriente alterna de baja frecuencia (25 Hz) y alto nivel de tensión (75 voltios rms). La señal se envía a la línea con una cadencia consistente en un período de 5 segundos, con un segundo de transmisión y cuatro segundos de silencio. El envío de la corriente de repique es interrumpido cuando el circuito de línea detecta el descolgado en la misma. La generación de corriente de repique en los sistemas de conmutación digital se realiza mediante osciladores electrónicos de alto nivel. Generalmente se equipa uno o dos osciladores para varios circuitos de línea, a los que se distribuye la corriente mediante un bus interno específico. S (Supervision): Supervisión de la línea de abonado, recepción de los impulsos de discado, supervisión de colgado y descolgado, etc. C (Coder/decoder): Conversión de señales analógicas a digitales y viceversa. Posiblemente sea la conversión de las señales analógicas generadas por el teléfono en digitales, y viceversa, la función más característica del circuito de línea analógica. La codificación digital utilizada en las centrales telefónicas es la MIC (Modulación por Impulsos Codificados), que al ser también la utilizada en los sistemas digitales de transmisión, permite la integración de técnicas entre conmutación y transmisión. (27/05/2010) Página 86 de 276 El elemento que realiza la conversión analógica-digital y digital-analógica en el circuito de línea es el CODEC (Codificador-Decodificador). H (Hybrid): Circuito híbrido que transforma la línea de abonado de dos a cuatro hilos. Por razones económicas evidentes la transmisión entre el terminal de abonado y la central telefónica es a dos hilos, es decir, las señales emitidas y recibidas por el abonado se transmiten por un único par de hilos metálicos. Tanto en el teléfono como en la central se realiza la conversión de dos a cuatro hilos. Generalmente, no sólo la red de conmutación digital sino también el propio circuito de línea, presentan separación de caminos entre transmisión y recepción, por lo que la conversión a cuatro hilos es una de las primeras funciones que se realiza en el circuito de línea. T (Testing): Prueba de la línea de abonado. Generalmente las facilidades de prueba de la línea se reducen a la posibilidad de establecer bucles entre los caminos de transmisión y recepción. Estos bucles pueden establecerse independientemente hacia la línea o hacia la central, permitiendo probar separadamente los caminos analógico y digital a través del circuito de línea. La prueba del circuito de línea se realiza desde dispositivos de prueba comunes a todos o parte de las líneas de la central. 9 Interfaz de troncal o enlace digital En una comunicación telefónica establecida entre dos abonados pertenecientes a centrales distintas, es necesario que exista una vía de comunicación entre ambas centrales. Tal vía puede interconectar directamente ambas centrales o hacerlo a través de otra u otras centrales (centrales de tránsito). Las vías de comunicación que interconectan las centrales entre sí se denominan “enlaces”. El conjunto constituido por los enlaces y las centrales telefónicas constituye la red telefónica. Atendiendo a la naturaleza de las señales que transportan, los enlaces se clasifican en analógicos y digitales. Evidentemente la interconexión entre centrales digitales se realiza mediante enlaces digitales, lo que constituye la red digital integrada (RDI). Un enlace o vía digital es un conjunto de vías de comunicación en las que las señales han sido digitalizadas mediante modulación por impulsos codificados (MIC) y multiplexadas en el tiempo para compartir un mismo medio de transmisión. Es el medio de comunicación óptimo entre centrales digitales, ya que se evitan los procesos de conversión de señales, al ser de la misma naturaleza tanto en el sistema de transmisión como en la central. Se han definido internacionalmente dos velocidades básicas para los enlaces digitales: 2,048 Mbits/s y 1544 Mbits/s. El estándar de 2,048 Mbits/s es el utilizado en la red de telecomunicaciones de la CANTV. (27/05/2010) Página 87 de 276 Funciones del interfaz de enlace o troncal digital Si bien las características físicas y estructura de trama de las señales digitales en la red de conexión de las centrales digitales son iguales, o muy parecidas a las utilizadas en los medios de transmisión digital (de las cuales se han tomado para facilitar la integración entre transmisión y conmutación), no es posible la conexión directa entre los enlaces digitales y la red de conmutación digital de la central. Es necesario adaptar en varios sentidos la señal del enlace para que sea posible su conmutación. La adaptación incluye como mínimo la conversión entre el código de línea del medio de transmisión y el empleado en la central (generalmente NRZ o binario) y la resincronización. Puede ser necesario adicionalmente otro tipo de adaptación si el formato de canal o la velocidad utilizadas en la red de conmutación digital no coincide con los del enlace digital. Por otra parte es necesario realizar funciones de control y mantenimiento del enlace, así como de señalización. ¾ La red de conmutación digital La red de conmutación digital es uno de los bloques más característicos de un sistema de conmutación digital, y desempeña la función de establecer las conexiones entre los demás bloques del sistema (conexiones no metálicas, sino a través de circuito lógicos). Las conexiones establecidas a través de la red de conmutación digital se basan siempre en los canales de 64 Kbits/s y pueden ser de los siguientes tipos: Conexiones conmutadas a 64 Kbits/s Conexiones conmutadas a n x 64 Kbits/s Conexiones semipermanentes a 64 Kbits/s Conexiones semipermanentes a n x 64 Kbits/s La red de conmutación digital será estudiada con más detalle en la unidad # V. ¾ Órganos internos El bloque de órganos internos sirve para soportar un conjunto de funciones diversas que se precisan para el establecimiento de conexiones y para la explotación del sistema de conmutación digital. Se ha representado muy ligado al bloque de interfaces porque en algunos sistemas comparten físicamente los mismos bastidores, e incluso algunas funciones de los órganos internos se integran en las propias interfaces. Ejemplos de órganos internos son: Los emisores y receptores de códigos para la interfaz de troncal digital (señalización por canal asociado MFC-R2), los receptores de tonos MFP desde los teléfonos de teclado, las terminales de señalización por canal común # 7, circuitos de conferencia para poner en comunicación a varias interfaces simultáneamente, órganos de prueba de las interfaces de abonado y de troncal, etc. (27/05/2010) Página 88 de 276 ¾ Control El bloque de control soporta, naturalmente, las funciones de control y participa en todas las funciones del sistema de conmutación. Es el cerebro del sistema y está constituido por un conjunto de procesadores trabajando según diferentes métodos de redundancia: De reparto de tráfico y de reparto de funciones. Aunque se ha dibujado como un bloque único y separado de los demás bloques, las realizaciones concretas del control en los diferentes sistemas de conmutación han producido una amplia variedad de estructuras, pudiendo existir funciones de control distribuidas por varios bloques del sistema. En los siguientes párrafos, se presenta una breve explicación de cada uno de los sistemas de conmutación digital local de gran capacidad existentes en la red telefónica de la CANTV, así como un diagrama en bloques del sistema. 9 El sistema de conmutación digital AXE-10 (Ericsson) El sistema AXE L7.2/TL3 (Local 7.2/Translocal 3) de la empresa Ericsson es una central la cual puede ser empleada como una central local, pero también es adecuada para funciones de tránsito en una red. El sistema AXE L7.2/TL3 ofrece servicios avanzados a los abonados PSTN e ISDN, así como también permite la implementación de los servicios de comunicaciones de negocios, de red inteligente y de Internet. El diagrama en bloques del sistema AXE-10 actual se puede observar en la figura # 75. SYSOM AM PUBOM AM IS O M A M IU S A M BCOM AM DASAM FO AM BCAM ACAM APSI XSS RMP APZ Fig. # 75: Diagrama en bloques del sistema AXE L7/TL3. Los bloques presentes en la figura # 75 son: DASAM: Módulo de aplicación servicios de acceso digital. IUSAM: Módulo de aplicación servicios al usuario ISDN. ISOMAM: Módulo de aplicación operación y mantenimiento ISDN. (27/05/2010) Página 89 de 276 ACAM: Módulo de aplicación de acceso analógico. BCAM: Módulo de aplicación comunicación en negocios. BCOMAM: Módulo de aplicación y mantenimiento en la comunicación en negocios. SYSOMAM: Módulo de aplicación operación y mantenimiento del sistema. PUBOMAM: Módulo de aplicación operación y mantenimiento público. FOAM: Módulo de aplicación de formateo y salida. RMP: Plataforma módulo de recurso. XSS: Sistema fuente existente. (GSS, TCS, TSS, SUS, MTS, CCS, CHS, STS, etc.). APZ: Sistema de control. APSI: Interfaz a los servicios de la plataforma de aplicación. 9 El sistema de conmutación digital EWSD (Siemens) El sistema electrónico de conmutación digital EWSD de la empresa Siemens, es un sistema telefónico para redes públicas que ofrece todas las facilidades modernas y constituye una base firme en las telecomunicaciones presentes y futuras. EWSD es un sistema totalmente digitalizado que puede ser usado como una central local de cualquier capacidad, central de tránsito local o tandem o central de larga distancia nacional e internacional. El sistema también puede ser usado en pequeñas poblaciones donde se requiere una pequeña central telefónica, mediante la implementación del sistema SDE (SDE, Small Digital Exchange) de hasta 2700 abonados y 240 troncales. En la figura # 76 se muestra el diagrama en bloques del sistema EWSD. Los bloques funcionales mostrados son : DLU: Unidad de línea digital. LTG: Grupo de conexión. CCNC: Controlador de señalización por canal común. SN: Red de conmutación. CP: Procesador de coordinación. MB: Buffer de mensajes. CCG: Generador de reloj central. MOD: Dispositivo de disco óptico-magnético. MDD: Dispositivo de disco magnético (disco duro). BCT: Terminal local para operación y mantenimiento. SYPD: Panel de alarmas del sistema. (27/05/2010) Página 90 de 276 H A C IA O T R A S CEN TR ALES LTG LTG PBX SN LTG DLU CCNC CCG MB SYPD -- - - -- - - - CP MOD MDD BCT F ig. # 76: Diagrama en bloques del sistema EWSD. 9 El sistema de conmutación digital NEAX 61-E (NEC) El sistema NEAX 61-E, es un sistema de conmutación digital de alta capacidad y versatilidad, diseñado para ajustarse a necesidades de diversos tipos y con amplio rango de aplicaciones en conmutación. Puede manejar tanto las grandes necesidades en capacidad de las áreas urbanas, como un bajo volumen de conmutación en las áreas rurales empleando el mismo software y hardware. Además puede utilizarse como central de tránsito local (tandem), como central de larga distancia nacional e internacional o una combinación urbana e interurbana, así como satisfacer los requisitos especiales de la telefonía móvil. La figura # 77 muestra el diagrama de los subsistemas que componen al sistema NEAX. Los subsistemas que aparecen son los siguientes : ¾ Subsistema de aplicación. ¾ Subsistema de conmutación. ¾ Subsistema de procesador. ¾ Subsistema de operación y mantenimiento. (27/05/2010) Página 91 de 276 SUBSISTEMA DE CONMUTACIÓN CIRCUITO TERMINAL CIRCUITO DE INTERFACE P M U X S M U X CONMUTADOR TEMPORAL CONMUTADOR ESPACIAL CONTROLADOR S M U X INTERFACE DE SERVICIO CONMUTADOR TEMPORAL CONTROLADOR VÍAS DE CONVERSACIÓN SUBSISTEMA DE APLICACIÓN VISUALIZADOR DE ALARMAS UNIDAD DE CINTA MAGNÉTICA TERMINAL DE MANTENIMIENTO Y ADMINISTRACIÓN UNIDAD DE PRUEBA Y SUPERVISIÓN MEMORIA PROCESADOR DE CONTROL BUS DE ALTA INTEGRACIÓN SUBSISTEMA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO SUBSISTEMA DE PROCESADOR Fig. # 77: Subsistemas que integran al sistema de conmutación NEAX 61-E. 9 El sistema de conmutación digital 5ESS (AT&T) El sistema de conmutación digital, 5ESS es una central digital universal que puede servir como central de nivel local, interurbano, tandem o como una central de larga distancia nacional e internacional. Puede cubrir las necesidades de una comunidad pequeña con menos de 100 abonados a las de un área metropolitana con más de 100.000 abonados. El sistema 5ESS también ofrece servicios con intervención automática de operadoras mediante el sistema de posiciones de operadoras y también permite las aplicaciones de la RDSI. La figura # 78 presenta el diagrama de módulos funcionales del sistema 5ESS. Los módulos presentes en el sistema son: ¾ SM: Módulo de conmutación. ¾ CM: Módulo de comunicación ¾ AM: Módulo de administración (27/05/2010) Página 92 de 276 SM SM SM SM CM SM SM SM AM Fig. # 78: Módulos que conforman el sistema de conmutación digital 5ESS. ¾ Centrales tandem Son centrales de tránsito local que interconectan centrales locales en un área multicentral y que optimizan la eficiencia del tráfico por circuitos, al agrupar pequeños volúmenes de tráfico hacia un destino común. También se utilizan las centrales tandem para enrutar el tráfico de desborde en las rutas directas entre centrales locales en un área multicentral. También cooperan con los tráficos de desborde hacia L.D.N. y L.D.I. en el caso de la Gran Caracas. Las centrales tandem pueden funcionar en forma “pura” o sea no combinada con otro tipo de central, o en forma combinada con una central local o una central de larga distancia nacional. 9 Tipos de centrales tandem En la red telefónica de la CANTV, funcionan los siguientes tipos de centrales tandem, todas ellas de tecnología digital: AXE –10 EWSD NEAX 61-E (Ericsson) (Siemens) (NEC ) (27/05/2010) Página 93 de 276 ¾ Centrales de larga distancia nacional (LDN) Son centrales de conmutación con la función de expedir tráfico de larga distancia nacional entre las diferentes Áreas de Numeración Cerrada (ANC) en que ha dividido el país; o entre centrales que están ubicadas en una misma ANC, y que por razones de distancia y condiciones de tráfico no pueden ser conectadas entre sí (generalmente centrales de baja capacidad de líneas, bien sean centrales móviles Hitachi o centrales digitales SDE o Microtel). 9 Tipos de centrales de larga distancia nacional En la red telefónica de la CANTV existen los siguientes tipos de centrales de LDN, todas ellas de tecnología digital: AXE –10 EWSD NEAX 61-E (Ericsson) (Siemens) (NEC) Las centrales de larga distancia nacional tienen una jerarquía, la cual viene determinada de acuerdo a la magnitud del tráfico que cursan, y al área en la cual prestan servicio. Existen dos tipos de centrales de LDN en esta jerarquía, a saber: 9 La central de larga distancia de zona Este tipo de central de LDN procesa el tráfico hacia y desde larga distancia de una o varias centrales locales. Pueden funcionar en forma combinada con una central local y tienen implícita la función tandem. En la red de telecomunicaciones de la CANTV hay 21 centrales de zona, a saber: PLM LDD, MAT LDD, CUM LDD, CNO LDD, CBO LDD, ACO LDD, ETG LDD, VDP LDD, SJM LDD, SFA LDD, ODT LDD, SCA LDD, PTC LDD, SFP LDD, ACA LDD, GRE LDD, BRS LDD, VRA LDD, MER LDD, COR LDD y PFI LDD. 9 La central de larga distancia de región Este tipo de central de LDN procesa el tráfico hacia y desde larga distancia de una o varias centrales locales; además pueden enrutar el tráfico en tránsito de una o varias centrales de zona de acuerdo al plan de enrutamiento. En la red de telecomunicaciones de la CANTV hay nueve (9) centrales de región, las cuales son: CNT LDD, CHA LDD, MAY LDD, VAL LDD, BTO LDD, SCR LDD, MBO LDD, PLC LDD y PTO LDD. ¾ Centrales de larga distancia internacional (LDI) Son centrales que enrutan el tráfico hacia larga distancia internacional proveniente de cualquiera de las centrales de larga distancia nacional mencionadas anteriormente, así como también el tráfico hacia LDI proveniente desde algunas centrales locales de alto tráfico de la Gran Caracas. (27/05/2010) Página 94 de 276 También tiene como función enrutar el tráfico proveniente desde otros países hacia las centrales de región o de zona, así como también hacia las centrales locales de alto tráfico de la Gran Caracas. Este tipo de central no funciona en forma combinada con ningún otro tipo de central debido a la característica del tráfico que cursa. Pueden soportar las posiciones de operadoras para el tráfico hacia LDI tramitado por el abonado a través del servicio de operadora del 122. 9 Tipos de centrales de larga distancia internacional En la red telefónica de la CANTV existen solamente dos centrales de LDI. Ambas están ubicadas en Caracas: La central CNT INTD (AXE-10) ubicada en el edificio de Equipos II, y la central ERL INTD (5ESS) ubicada en el edifico de CANTV en El Rosal. La jerarquía de las centrales de conmutación telefónica y su esquema de interconexión y enrutamiento dentro de una red telefónica se pueden observar en la figura # 79. LDI CENTRAL L.D.I. CENTRAL L.D.N. ( REGIÓN ) R R CENTRAL LOCAL Z Z CENTRAL L.D.N. ( ZONA ) TANDEM CENTRAL LOCAL DIGITAL CENTRAL LOCAL ANALÓGICA Fig. # 79: Jerarquía de las centrales de conmutación y esquema de interconexión y enrutamiento dentro de una red telefónica. (27/05/2010) Página 95 de 276 4.6. Clasificación de las centrales telefónicas atendiendo a su utilización. Las centrales telefónicas se utilizan para prestar servicios públicos y privados. Dependiendo de esto se puede decir que existen en el mercado diferentes marcas y modelos a conveniencia del servicio a prestar en redes públicas y privadas. La utilización de una central telefónica debe ser bien planificada por la administración de una empresa debido a que existen planes de desarrollo tecnológico acordes a normativas mundiales en las telecomunicaciones, y que al no considerarlas pueden traer problemas en la recuperación de la inversión a las empresas que la tendrán como activos fijos. En tal sentido es necesario tener en cuenta que existen empresas fabricantes con centrales telefónicas de diferentes tipos. La mayoría de ellas traen facilidades de ampliación en cuanto a la capacidad de líneas que manejan; pero no así en cuanto a la capacidad del tipo de tráfico. Por eso es importante tener bien definida su ubicación en la red pública o privada. Las centrales privadas son centrales telefónicas instaladas en sitios donde están los grandes usuarios. Su gran cantidad de extensiones se comunican entre sí, sin utilizar para ello la red pública de la CANTV. Normalmente estas extensiones tienen una longitud numérica que no excede de cuatro (4) dígitos. Sin embargo su acceso hacia y desde la red pública depende de enlaces troncales alquilados a la CANTV (caso del servicio de CPA o PABX); o líneas de abonados no residenciales (caso del servicio PBX). El serial asignado cuando se requiere el servicio de “CPA o PABX”, para el Discado Directo Entrante (DDE) desde la red básica lo determina la CANTV de acuerdo al nivel de numeración donde estará la CPA. Las centrales privadas se clasifican a su vez en: ¾ CPA o PABX (PABX, Private Branch Automatic Exchange) (Central Privada Automática) ¾ PBX (PBX, Private Branch Exchange) ¾ La central privada automática (CPA). La central privada automática (CPA) también denominada PABX (Private Automatic Branch Exchange), es un equipo de conmutación con autonomía suficiente para: administrar, controlar y permitir la conexión automática entre extensiones, operadoras, troncales, etc; permitiendo el establecimiento de las conexiones con otros equipos internos o externos (centrales privadas o públicas). Véase la figura # 80. Diversas marcas y tecnologías de libre elección por la institución o usuario están instaladas. CANTV dispone de personal para soporte técnico, planificación y proyectos de CPA, y actualmente se está ofreciendo el servicio de atención al cliente para mantenimiento preventivo y correctivo. Esta unidad maneja los datos de tráfico a fin de hacer recomendaciones al cliente y hacer seguimiento a los troncales alquilados por estos. (27/05/2010) Página 96 de 276 C A N TV E nlaces Troncales C entral C entral Telefónica P rivada Telefónica P rivada Fig. 80: Conexión de la central privada automática (CPA) a la red pública. La central privada de bajo tráfico (PBX) Las PBX (PBX, Private Branch Exchange) son centrales privadas de baja capacidad de tráfico, en las cuales el proceso de conexión de la red exterior hacia las extensiones en el edificio del cliente es efectuado a través de una operadora. Las centrales PBX son conectadas a la red de telefonía pública mediante el arrendamiento de líneas telefónicas no residenciales de las centrales locales de gran capacidad. Las PBX no trabajan con Discado Directo Entrante (DDE) a las extensiones en forma automática, por lo que se requiere la intervención de una operadora. CANTV presta a los clientes un servicio denominado Servicio PBX, en el cual al cliente se le “encadenan” cierto número de líneas a un número de grupo o número master. Las líneas del PBX del cliente van directamente a las extensiones o teléfonos en el edificio del cliente. El cliente puede tener también una centralita manual la cual recibe el nombre de centralita manual o centralita PBX. Véase la figura # 81. “ N ” L ÍN E A S B I D IR E C C IO N A L E S N O R E S ID E N C IA L E S L ÍN E A S O E X T E N S IO N E S 401 402 C E N T R A L IT A PBX 4XX CENTRAL T E L E F Ó N IC A P Ú B L IC A OPERADORA Fig. 81: La central telefónica manual o centralita PBX. (27/05/2010) Página 97 de 276 4.7. El Sistema telefónico. Concepto. 4.8. La red telefónica. Concepto. ¾ El sistema telefónico Es la conformación de unos elementos por los cuales se pueden establecer las comunicaciones de la voz y los datos a larga distancia. El principio fundamental es interconectar estos elementos (centrales, medios de transmisión, equipos fax, entre otros) a fin de transformar la energía acústica o de señales de datos a energía eléctrica o de luz (fibras ópticas) hasta un punto de destino y allí transformarla nuevamente en energía acústica (percepción de voz en el receptor telefónico) o señal codificada en los equipos receptores (fax, impresoras, computadores y otros). ¾ La red telefónica Es la responsable de estudiar los procedimientos necesarios para establecer un enlace entre dos (2) aparatos telefónicos y determinar los dispositivos necesarios para lograrlo bajo demanda en el menor tiempo posible y con la mayor calidad posible, cuando un cliente origina una comunicación con otro. La red telefónica forma parte de la estructura mucho más compleja que 4.9. Plataforma podemos denominar como Red de Telecomunicaciones. Una red de tecnológica de telecomunicaciones está formada por los sistemas de transmisión, los la red telefónica. equipos de conmutación y demás recursos que permitan la transmisión de señales entre puntos de terminación definidos mediante cable, medios ópticos o de otra índole. Una red de telecomunicaciones está constituida por las siguientes partes diferenciadas claramente: ¾ La red de acceso ¾ Los nodos de conmutación ¾ La red de transporte Alrededor de las partes descritas gira una estructura para el mantenimiento, la gestión y la administración, que resulta fundamental para la provisión de servicios y el mantenimiento operativo de la red. Véase la figura # 82. (27/05/2010) Página 98 de 276 RED DE TRANSPORTE IN NODOS DE CONMUTACIÓN RED DE ACCESO MANTENIMIENTO GESTIÓN Y ADMINISTRACIÓN BS. TASACIÓN Fig. # 82: Partes que constituyen una red de telecomunicaciones. 9 La red de acceso Se define como el conjunto de elementos que permiten la conexión de cada abonado con la central local de la que depende. Está constituida por los elementos que proporcionan al abonado la disposición permanente de una conexión desde el punto de terminación de la red, hasta la central local, incluyendo los de Planta Externa y los elementos específicos. Los medios utilizados para la conexión del equipo de usuario pueden ser a través de conductores de cobre, fibra óptica y medios inalámbricos (radioenlaces). Cuando se utiliza el acceso a los clientes a través de fibra óptica o medios inalámbricos, se debe contar con equipos de alta tecnología tanto en la central como en el área a dar servicio. La red de cobre es versátil debido al avance tecnológico, porque puede prestar el servicio de voz tradicional y con los equipos de acceso de alta tecnología, también puede proveer al cliente con servicios de datos, video, etc. Véase la figura # 83. 9 Los nodos de conmutación Los nodos de conmutación son las centrales telefónicas estudiadas previamente y cuyo objetivo básico es establecer el enlace entre dos abonados –llamante y llamado- que desean establecer una comunicación. Para ello debe disponerse de los medios físicos, funciones y señalización necesaria para alcanzarlo con efectividad. (27/05/2010) Página 99 de 276 2 Mbit/s CENTRAL DE CONMUTACIÓN CANTV V.5.x RADIO, COBRE O FIBRA ÓPTICA UNIDAD CENTRAL UNIDAD REMOTA a,b “ NODO DE SERVICIO ” I N T E R F A Z VIDEO VOZ MULTIMEDIA DATOS RED DE ACCESO Fig. # 83: La red de acceso vista en forma general. Necesidad de la central telefónica. Si se tienen dos aparatos telefónicos y se unen por medio de un par telefónico (dos hilos conductores), el sistema sirve para transmitir voz a distancia. (Originalmente conocido como sistema de Batería Local) Véase la figura # 84. Fig. # 84: Conexión entre dos aparatos telefónicos. (27/05/2010) Página 100 de 276 Pero existe un problema cuando la cantidad de clientes es numerosa. Ejemplo una conexión entre seis clientes. Se necesitan quince (15) pares para lograr la conexión entre todos ellos. Desventajas: Requiere Quince (15) pares telefónicos, para seis clientes. Requiere seis (6) baterías locales. La comunicación no es privada. Para establecer la comunicación es molesto. Véase la figura # 85. 2 1 6 3 5 4 N° DE PARES = N ( N - 1 ) / 2 APLICANDO LA FÓRMULA AL EJEMPLO SE OBTIENEN : 6 ( 6 – 1 ) / 2 = 6 ( 5 ) / 2 = 15 PARES Fig. # 85: Conexión entre seis teléfonos sin central telefónica. Solución: Concentrar en un solo punto, la función del establecimiento de la comunicación. Este punto es denominado Central Telefónica o centro de conmutación. (Es conocido como sistema de Batería Central). Véase la figura # 86. CENTRAL TELEFÓNICA Fig. # 86: Conexión de los seis teléfonos con la central telefónica. (27/05/2010) Página 101 de 276 Área de central. Un área de central está constituida por la central local que sirve a un área determinada y sus abonados, incluyendo los enlaces entre estos y la central local. ¾ Área monocentral Se denomina área monocentral a toda aquella área servida por una sola central telefónica local, como se muestra en la figura # 87. ABONADOS ÁRE A DE CENTRAL CENTRAL TELFÓNICA C LIMITE DE CENTRAL LIMITE DE CENTRAL ÁREA DE CENTRAL Fig. # 87: Configuración de una área monocentral. ¾ Área multicentral Se denomina área multicentral a toda aquella área servida por varias centrales telefónicas locales, tal como se muestra en la figura # 88. C C ENLACE TRONCAL Fig. # 88: Configuración de un área multicentral. (27/05/2010) Página 102 de 276 9 La red de transporte. La red de transporte hace posible que un equipo terminal (por ejemplo, un teléfono cualquiera) conectado a un nodo de conmutación, se pueda conectar con otro equipo terminal a través de un medio de transmisión, alimentados por equipos de energía. Si el servicio a transportar es la voz, normalmente se utiliza la red telefónica. Para transporte de servicios de datos se emplea la red de datos. Ambas redes soportadas por los medios de transmisión existentes. Así que la red de transporte está constituida por la red telefónica, la red de datos, los medios de transmisión y los equipos de energía. 4.10. Clasificación de las redes telefónicas. Las redes telefónicas se pueden clasificar desde dos puntos de vista : ¾ Desde el punto de vista de las líneas que la constituyen. ¾ Desde el punto de vista de localización y tráfico. 4.10.1. Desde el punto de vista de las líneas que la constituyen, la red telefónica se Clasificación de divide en: la red telefónica desde el punto Red de líneas de acceso al cliente. de vista de las Red de líneas troncales. líneas que la constituyen. 9 La red de líneas de acceso al cliente La estructura lógica de una red de clientes es que cada uno tenga una línea y todas las líneas de los clientes se conecten a una central telefónica común. En esta red, la función de las operadoras para elegir una vía de conexión se ha trasladado a la central telefónica automática situada en un punto estratégico del área de central para reducción de costos de planta externa. La red de acceso es la responsable de la conexión del usuario final con la central para prestar los diferentes servicios de telecomunicaciones como lo son: voz, datos y video. Los medios utilizados para la conexión del equipo de usuario pueden ser a través de conductores de cobre, fibra óptica y medios inalámbricos (radioenlaces). La conexión va desde la casa o negocio del usuario hasta el punto donde termina la planta externa (Distribuidor Principal) ubicado en el nodo o central telefónica que presta el servicio. Cuando se utiliza el acceso a los clientes a través de fibra óptica o un medio inalámbrico, se debe contar con los equipos de acceso de alta tecnología, tanto en la central, como en el área a dar servicio. La red de conductores de cobre es versátil debido al avance tecnológico, porque puede prestar el servicio de voz tradicional y con los equipos de acceso de alta tecnología, también puede proveer al cliente con servicios de datos, video, etc. (27/05/2010) Página 103 de 276 La red de acceso de conductores de cobre, como parte de una empresa de telecomunicaciones, comprende el proyecto, construcción y mantenimiento de las redes de distribución telefónicas. Esto incluye desde las instalaciones exteriores de las líneas de los abonados, en sus casas hasta el Distribuidor Principal (DP) en la central local. La cobertura que puede tener la central telefónica local, está limitada esencialmente por los costos de las líneas de los clientes (largo y diámetro de los conductores de cobre), y si la central local es digital, la distancia no debe exceder de aproximadamente 4 km. Si la distancia es mayor, se debe recurrir a equipos modernos de concentración de líneas como por ejemplo los DLC, (DLC, Digital Loop Carrier) Línea). 9 (Portadora de Lazo Digital) y las URL. (URL, Unidad Remota de Características de la red de acceso de conductores de cobre Cada línea de cliente generalmente consta de un par de hilos “a” y “b”. Cerca de la central local los pares de hilos son distribuidos en cables de gran capacidad de 1000 a 2100 pares aproximadamente en cada cable. Estos cables forman los denominados cables directos y cables centrales, los cuales van a los diferentes armarios de distribución mediante cuentas. Los cables directos (CD) van directos a los terminales de línea formando desde allí los ramales que finalizan en las estaciones protectoras ubicadas en las fachadas de las casas de los usuarios. (Véase la figura # 89). Cable Ramal Cable Ramal Cable Local (CL) Terminal de Línea Cable Ramal Terminal de Línea ADP Cable Ramal ADS Central Local San Martín Cable Primario Cable Secundario (CS) ADS Cable Central (CC) D P Cable Local (CL) Cable Central (CC) Cable Directo (CD) Distribuidor Principal (DP) FXB Fig. # 89: La red de acceso de conductores de cobre. (Planta Externa). (27/05/2010) Página 104 de 276 Los cables centrales (CC) pueden ir a un armario de distribución primario (ADP) o a un armario de distribución secundario (ADS), y desde allí se dividen en un una cantidad de cables menores los cuales frecuentemente una menor cantidad de pares de hilos denominados cables locales (CL), o cables secundarios (CS). Estos cables tienen su terminación en los terminales de línea o bien los FXB o cajas de distribución primaria (CDP) ubicadas en los edificios de los clientes. Si el cable local (CL) llega a un terminal de línea, se hace la conexión hacia la casa del cliente por medio de un cable ramal, el cual llega hasta la caja protectora ubicada en la fachada de la casa del cliente. Desde allí se hace entonces la conexión hacia el interior de la vivienda. Este punto es la terminación de la red de acceso hacia el lado del cliente. 9 Características de la red de acceso inalámbrica Se emplea la tecnología de acceso inalámbrico cuando por razones técnicas o económicas no es conveniente dar el servicio en su totalidad utilizando medios cableados. Este tipo de acceso se considera sencillamente como una extensión de la red telefónica utilizando un sistema de radio. Para ello se emplea un controlador de la red (CR), la estación radio base (ERB) (cubre varios clientes a la vez y en lugares diferentes) y la estación de abonado (EA). Véase la figura # 90. El cliente no notara cambios en la prestación del servicio si lo comparamos cuando utilizamos cable de cobre. CANTV ofrece el servicio en zonas de gran concentración de clientes cuando no existe planta externa disponible. EA EA EA ERB EA EA EA EA EA CR ERB Fig. # 90: La red de acceso inalámbrica. (27/05/2010) Página 105 de 276 Costos del sistema telefónico Cerca del 50% del costo total de un sistema telefónico está en la red de acceso al cliente lo que pone de relieve la importancia de que está se planifique bien y a largo plazo. En general la red de acceso al cliente consta de la red de líneas de cliente incluyendo algunos equipos. 9 La red de líneas de enlaces o red de líneas troncales. Las líneas entrantes y salientes, de 2 hilos por troncales analógicos (cables troncales, CTK); los sistemas PCM primarios y de orden superior a través de radio de microondas y las fibras ópticas interconectan las centrales telefónicas y transmiten señalización, voz y datos. Si los troncales son por sistemas PCM primarios se denominan “sistema de 30+2 canales”, es decir: transportan 30 canales para transmitir voz o datos, un canal para señalización de línea digital (en el MFC-R2), o bien señalización SS7 y un canal para señales de sincronización, todo ello a una velocidad de 2,048 Mbits/s. Las líneas de enlace equivalentes de una central a otra forman lo que se llama vía o ruta. El tamaño de esta, depende del tráfico que está manejando. Si la ruta o vía, interconecta una central analógica con una central digital será necesario utilizar convertidores analógicos/digital con 2 ó 4 hilos en el lado analógico según el tipo de señalización empleado. Las líneas troncales pueden ser urbanas, interurbanas o internacionales. También pueden ser analógicas o digitales los dispositivos que los constituyen entre los cuales hay: Pares de hilos de cobre constituyendo los denominados cables troncales (CTK); cable de pares simétricos PCM, los cuales sirven para 30 troncales digitales; las fibras ópticas terrestres, el radio de microondas analógico con su multicanal respectivo, el radio de microondas digital terrestre, el cable submarino de fibra óptica y los enlaces de microondas satelitales. El modo de señalización y el tipo de central se decide con una visión técnica/financiera al diseñar los diferentes enrutamientos. 4.10.2. De acuerdo a su localización y tráfico, la red telefónica se clasifica de la Clasificación de siguiente manera : la red telefónica de acuerdo a su ¾ Red local o urbana. localización y tráfico. ¾ Red interurbana o de larga distancia nacional (LDN). ¾ Red de larga distancia internacional (LDI). (27/05/2010) Página 106 de 276 ¾ Red local o urbana Las redes locales o urbanas se encuentran ubicadas en las ciudades o poblaciones donde se preste el servicio telefónico, ya sea constituyendo una área monocentral o una área multicentral. En el caso de esta última, las redes locales se utilizan para interconectar las diversas centrales que conforman esta área, bien sean centrales locales, centrales tandem y también los enlaces con las centrales de LDN. Los medios de transmisión utilizados en la red local o urbana se muestran en la figura # 91. ENLACES TRONCALES CABLE PCM P C M P C M CABLE TRONCAL (CTK) A B PAR TRONCAL (PTK) FIBRA ÓPTICA RADIO DE MICROONDAS Fig. # 91: Medios de transmisión utilizados en la red local o urbana. 9 Tipos de redes locales en las áreas multicentrales Red polígono o red en malla total En este tipo de red cada central tiene una ruta directa con cada una de las otras centrales del área multicentral. Generalmente se usa este tipo de red cuando hay una relación de tráfico alta entre las centrales. Hay entonces un mediano a bajo tráfico por línea. Véase la figura # 92. (27/05/2010) Página 107 de 276 C2 C1 C3 C4 C5 Fig. # 92: Red local tipo polígono o de malla total. Red tipo estrella En este tipo de red cada central sólo tiene una ruta. Esta ruta termina en una central de transito, la cual tiene todas las otras centrales conectadas a ella. La central de tránsito es tipo tandem. En este tipo de interconexión generalmente se presenta un alto tráfico por línea, ya que todo el tráfico saliente o entrante de la central va vía la central de tránsito. Véase la figura # 93. C1 C2 CENTRAL TANDEM C6 C5 C3 C4 Fig. # 93: Red local tipo estrella. (27/05/2010) Página 108 de 276 Red local tipo anillo Este tipo de red consiste de un número de centrales telefónicas conectadas en cascada formando un anillo, en el cual la información enviada se transfiere de una central a otra central, en el medio de transmisión (generalmente fibra óptica trabajando en SDH), hasta alcanzar su destino. Véase la figura # 94. C1 C2 C5 C4 C3 Fig. # 94: Red local tipo anillo. Red combinada A medida que una población crece sale más ventajoso el distribuir la cantidad de abonados entre varias centrales locales en lugar de conectar líneas de acceso excesivamente larga a una central. Entre las centrales locales se emplean líneas de enlaces troncales para unir él trafico entre las diferentes centrales y los troncales que van a la tandem servirán como desborde o alternativa. Si las centrales locales son de alto tráfico da el arreglo de una red polígono. En caso contrario se da un arreglo en tipo estrella, quedando la red local en forma definitiva como una combinación de los dos tipos de redes. (27/05/2010) Página 109 de 276 ¾ Red interurbana o de larga distancia nacional (LDN). El tráfico telefónico entre los clientes de diferentes ciudades es lo que llamamos tráfico interurbano, es decir, las comunicaciones entre abonados de diferentes áreas urbanas. El tráfico interurbano se lleva desde una cantidad de centrales locales adyacentes a una central de tránsito, (LDN de región o zona) independientemente si están en un ANC principal o en un ANC subordinado. Las centrales de tránsito de LDN son llamadas centrales interurbanas. Si se trata de la centrales de región, estas no tienen líneas de clientes conectadas, (con excepción de las centrales de Puerto Ordaz y San Cristóbal), sino que únicamente conmutan tráfico entre centrales locales de una ciudad (en caso de no existir una central tandem en el área) y otras centrales de tránsito interurbano situada en otras ciudades (centrales de región y de zona). Se deben crear para este enrutamiento las rutas directa y alternativa o de desborde (si es el caso). En el caso de las centrales de LDN de zona, estas funcionan en forma combinada con una central local y tienen implícita la función tandem. Normalmente una central de tránsito interurbano LDN puede elegir entre dos vías de enlace (directa y alternativa) para establecer una conexión. Véase la figura # 95. A R R CENTRAL LDD de REGIÓN Z Z CENTRAL LDD de ZONA CL CL CENTRAL LOCAL B CENTRAL LOCAL Fig. # 95: Ejemplo de una red interurbana o de larga distancia nacional. (27/05/2010) Página 110 de 276 Para las llamadas de larga distancia nacional, se incluye dentro del equipamiento de la red una serie de equipos, como lo es el multicanal (MUX), el cual toma un determinado número de canales de voz que ingresan al mismo de modo individual, para posteriormente empaquetarlo y convertirlo en una sola señal. Una vez que la señal es procesada de este modo se elige el medio de transmisión que más se adapte a los requerimientos de la conexión, entre los cuales están: Los enlaces de radio y la fibra óptica. Véase la figura # 96. RADIO DE MICROONDAS M U X A CLO CLO : CLD : CLDN : MUX : ETL : CLDN DE ORIGEN FIBRA ÓPTICA E T L E T L M U X B CLDN DE DESTINO CLD CENTRAL LOCAL DE ORIGEN CENTRAL LOCAL DE DESTINO CENTRAL LARGA DISTANCIA NACIONAL EQUIPO MULTICANAL EQUIPO TERMINAL DE LÍNEA Fig. # 96: Medios de transmisión usados en la red de LDN. ¾ Red de larga distancia internacional (LDI) Ahora manejaremos el concepto de tráfico internacional con el soporte de las redes nacionales. Un razonamiento análogo al aplicado al caso de las centrales interurbanas o LDN, conduce a la conclusión de que para permitir las comunicaciones entre clientes de diferentes países, cada país debe contar con una o más centrales internacionales a las que concurren directa o indirectamente las centrales locales, las centrales tandem en el caso de Caracas y las centrales interurbanas (LDN de zona y región). Deben estar las centrales internacionales enlazada con los centros de conmutación internacional de otros países, bien sea en rutas directas o en rutas de tránsito internacional en convenios entre diferentes países. (27/05/2010) Página 111 de 276 Los medios de transmisión que intervienen en las comunicaciones internacionales son: Los cables submarinos de fibra óptica Américas I y II (estación de Camurí Chico), los cables Arcos I y Panamericano (estación de Punto Fijo); y los enlaces de microondas satelitales mediante las antenas ubicadas en Camatagua (estado Aragua) hacia los satélites que permiten las comunicaciones de voz y datos, por ejemplo los satélites INTELSAT. Véase la figura # 97. CABLE SUBMARINO DE FIBRA ÓPTICA RADIO DE MICROONDAS SATELITAL Fig. # 97: Medios de transmisión utilizados en la red de larga distancia internacional (LDI). 4.11. La red inteligente. (IN, Intelligent Network). Concepto y elementos. La red inteligente El término red inteligente (IN, Intelligent Network), designa una arquitectura de control de servicios en una red de telecomunicaciones. En realidad, más que una somera arquitectura de redes, el concepto de red inteligente engloba un marco completo para la creación, introducción, control y gestión de servicios avanzados de telecomunicaciones. Esta arquitectura es realizada mediante una plataforma abierta que soporte comunicaciones distribuidas, uniformes e independientes del servicio. Los servicios se pueden ofrecer en cualquier punto de la red telefónica (desde centrales locales analógicas y digitales), gracias a un avanzado sistema de bases de datos. Esta plataforma es capaz de soportar diversas tecnologías. (27/05/2010) Página 112 de 276 ¾ Elementos básicos de la red inteligente Los elementos básicos presentes en una red inteligente se pueden observar en la figura # 98. Estos elementos son: El punto de conmutación de los servicios (SSP, Service Switching Point). Son conmutadores de tránsito, controlados por programas almacenados, con interfaces de señalización por canal común # 7. SMAS SCE TCP/IP SDP PLATAFORMA DE GESTIÓN SMS X.25 PLATAFORMA DE CONTROL SCP SCC7 SCC7 STP SCC7 SCC7 SCC7 IP SSP IP SSP SSP PLATAFORMA DE CONMUTACIÓN IP SCC7 CL LDD RED TELEFÓNICA PÚBLICA CONMUTADA Fig. # 98: Elementos básicos de una red inteligente. El punto de control de los servicios (SCP, Service Control Point). Son esencialmente bases de datos en línea, operando mediante transacciones. Proveen informaciones sobre el tratamiento de llamadas en respuesta a consultas hechas por los SSP. El sistema de aplicación y gestión de los servicios (SMAS, Service Management and Application System). Se encarga de controlar la plataforma de red inteligente. Realiza la supervisión, el mantenimiento y la operación remota de los SCP y el SDP. También se utiliza para transferir software a los SCP y el SDP. (27/05/2010) Página 113 de 276 El punto de datos del servicio (SDP, Service Data Point). Son bases de datos utilizadas para almacenar la información de los nuevos servicios de red inteligente. El punto de transferencia de señalización (STP, Signaling Transfer Point). Es un nodo de una red de señalización N° 7 que sirve como centro de la red para enrutar mensajes de señalización desde y hacia los puntos de señalización. El periférico inteligente (IP, Intelligent Pheriferical). Es un nodo que provee servicios mejorados, controlado por el SCP. Generalmente está asociado con el SSP, como es el caso de CANTV. Es usado para la comunicación de los usuarios con el servicio. Servicios prestados por la red inteligente de la CANTV. ¾ Servicio 800 avanzado Este servicio permite al usuario llamar al cliente de destino a través de la red telefónica pública conmutada marcando un mismo número desde cualquier parte del país. El cobro de la llamada telefónica se le carga al cliente o empresa suscrita al servicio, que además cuenta con uno o más puntos para la recepción de llamadas, distribución de las mismas y enrutamiento dependiendo del origen. ¾ Servicio 900 avanzado Es un servicio de acceso telefónico que permite a compañías u operadores ofrecer opciones de información a los abonados de CANTV, con tarifas establecidas por el proveedor de acuerdo con la duración de la llamada. El monto adicional a la llamada normal que se cobra por este servicio es informado por el proveedor en su publicidad, porque en esta modalidad, a diferencia del 800 Avanzado, es el usuario quien paga la llamada. ¾ Número de acceso universal (servicio 500) Es un servicio mediante el cual las empresas con más de un centro de atención o sucursal tendrán un número único de acceso que será el mismo para todo el país. El cliente puede predeterminar a donde quiere el enviar el tráfico de llamadas, dependiendo de su origen, día y hora. El cliente puede definir los cargos de interconexión, si van a la empresa o a los usuarios o es compartido entre los dos. (27/05/2010) Página 114 de 276 ¾ Número personal o telecomunicación personal universal El servicio de telecomunicación personal universal (UPT) o número personal o número universal, ofrece una combinación de facilidades cuyo principal objetivo es la desvinculación del número utilizado como un teléfono fijo. Ello significa que la llamada va dirigida a una persona en vez de un teléfono. El usuario UPT poseerá un número personal que puede conservar toda su vida. Cuando se desee una llamada hacia el usuario UPT, la misma es realizada utilizando este número personal sin necesidad de conocer el número del destinatario o su ubicación física. ¾ Televoto Es un instrumento de telecomunicaciones que permite a empresas tales como estaciones de televisión, emisoras de radio y encuestadoras, realizar sondeos de opinión, concursos, encuestas por teléfonos a través de la red conmutada, de manera rápida y económica. El sistema consiste en que, por medio de los dos últimos dígitos del número marcado (los cuales se denominan código de voto) el usuario expresa su decisión y opinión respecto de un tema. Es un servicio eventual que se brinda por sesiones, las cuales tienen una duración preestablecida. ¾ Llamada con tarjeta de cuenta (calling card) Es un servicio que posibilita a los clientes cargar el costo de sus llamadas telefónicas tanto locales, LDN, LDI o hacia celulares a un número de cuenta de crédito, a ser facturado en una fecha posterior. El método de identificación del cliente es marcando un número de cuenta y un PIN. ¾ Llamada con tarjeta prepagada El servicio de llamada con tarjeta prepagada (PCC) le proporciona al usuario la posibilidad de realizar llamadas telefónicas desde cualquier teléfono con señalización DTMF en forma prepagada, utilizando la tarjeta ÚNICA de CANTV. ¾ Red privada virtual El servicio de red privada virtual (VPN) provee al cliente corporativo con un plan de numeración privado dentro de la red telefónica. El usuario final puede marcar un número privado en lugar del número público completo con la finalidad de hacer contacto con alguien que se encuentra dentro de la red privada. Con una red privada virtual se puede conectar todos los sitios de una empresa independientemente de su tamaño y localidad. (27/05/2010) Página 115 de 276 4.12. Servicio de El servicio de telefonía móvil celular telefonía móvil La telefonía móvil celular (TMC) es un servicio de comunicación móvil que celular, (TMC). presta la filial Telecomunicaciones Movilnet. Es un sistema que permite al suscriptor establecer, recibir y mantener una llamada telefónica mientras se desplaza libremente por un área específica que se denomina “área de cobertura”. Desde un teléfono móvil celular el cliente puede realizar y recibir llamadas locales y de larga distancia nacional e internacional, hacia y desde cualquier teléfono celular o convencional. Emplea equipos radioeléctricos para establecer el enlace entre el equipo terminal (teléfono celular móvil o estación móvil) (MS, Móvil Station) y la central telefónica (MSC = MTX = MTSO). El servicio debe su nombre a la geografía en que se dividen las áreas que pueden ser servidas por cada antena. A estas áreas se les denominan “celdas” (celda = célula) Cuando un usuario desea realizar una llamada, el número marcado es recibido por una estación radiobase (BS, Base Station), la cual está conectada con una central de telefonía móvil (MSC, Movil Station Center) y de allí enlaza a otra radiobase (si está llamando a otro teléfono móvil (MS)) o a la red de telefonía pública de CANTV u otra operadora (si la llamada se dirige a un teléfono fijo). Véase la figura # 99. Teléfono Celular ( MS)) Central Móvil Celular ( MSC) Estación Base (B.S) Red Fija CANTV Estación Base (B.S) Estación Base (B.S) Estación Base (B.S) Central Móvil Celular ( MSC) Fig. # 99: Elementos y diagrama de red de la telefonía móvil celular, (TMC). (27/05/2010) Página 116 de 276 Unidad # 5: Conmutación 5.1. Generalidades. Un sistema de conmutación establece la trayectoria de comunicación cada vez que se le solicita y la deshace cuando la trayectoria ya no se necesita. Ejecuta operaciones lógicas para establecer dicha trayectoria y determina automáticamente el cobro correspondiente por el uso del sistema. En términos generales, un sistema de conmutación comercial de conmutación debe satisfacer los siguientes requisitos del usuario: 9 9 9 9 9 9 5.2. Funciones básicas en un sistema de conmutación. Cada usuario tiene la necesidad de poder comunicarse con cualquier otro usuario del sistema. El sistema debe estar disponible para el usuario en cualquier momento que él desee usarlo. La velocidad de conexión no es crítica, pero el tiempo de conexión debe ser relativamente corto comparado con el tiempo de retención o el tiempo de conversación. La calidad de servicio o la probabilidad de completar una llamada tampoco es crítica, pero debe ser alta. El porcentaje mínimo aceptable de llamadas logradas durante la hora cargada u hora pico puede bajar hasta un promedio de 95%, sin embargo, la meta general del grado de servicio para el sistema debe ser de 99% de llamadas completadas. El abonado espera y supone un carácter privado en su conversación, pero por lo común no la pide específicamente ni se le puede garantizar, excepto en casos especiales. La principal forma de comunicación, para la mayoría de los usuarios, será la voz. En una central de conmutación telefónica (por ejemplo una central local) existen los medios para conectar cada línea de abonado con cualquier otra en la misma central. Además, cualquier enlace troncal de entrada se puede conectar a cualquier línea de abonado y cualquier línea de abonado a cualquier troncal de salida. El abonado que llama transmite las instrucciones al sistema mediante el “descolgado” o “colgado” del teléfono y mediante la información numérica que envía desde el equipo terminal de red. En un conmutador o central telefónica hay una serie de funciones básicas, pero sin embargo hay tres de ellas básicas para el funcionamiento de la misma: Interconexión o conmutación, control y señalización. Véase la figura # 100. 5.2.1. Interconexión o conmutación Esta es una de las funciones más importantes en un conmutador. Un sistema de conmutación debe ser capaz de suministrar vías de comunicación entre todos los abonados de una central dada y también entre los abonados y cada uno de los enlaces que la unen con otras centrales. Esto se lleva a cabo por la red de conmutación. (27/05/2010) Página 117 de 276 L IN E A S TRONCALES IN T E R C O N E X IO N CONTROL S E Ñ A L IZ A C IO N Fig. # 100: Funciones básicas en un sistema de conmutación. 5.2.2. Control. La segunda de las funciones básicas es la de control. Se compone de elementos de procesamiento que reaccionan ante la información recibida desde distintas fuentes y controlan la red de conmutación o conexión y otros órganos estableciendo y liberando las conexiones. La función de control es quizás la más compleja de todas las funciones. Está constituida por la integración de un gran número de funciones secundarias que en conjunto controlan el sistema. 5.2.3. Señalización. En las centrales con abonados (centrales locales), es preciso que el sistema de conmutación intercambie un conjunto de señales con el fin de establecer un diálogo con el terminal del abonado que permita establecer, mantener y liberar una llamada. Así mismo, dado que una red de telecomunicaciones está constituida por un conjunto de centrales de conmutación (junto con otros elementos, tales como los medios de transmisión), es preciso que dos o más centrales cooperen en el establecimiento de una comunicación entre dos terminales conectados a centrales diferentes. Por ello es necesario que los sistemas de conmutación incluyan una función que soporte el intercambio de señales entre centrales. A continuación se analizará lo concerniente a la función de interconexión o conmutación y posteriormente la parte de control. Lo referente a la función de señalización se analizará en el plan de señalización en la unidad # 6 (planes básicos técnicos). 5.3. Conmutación espacial y temporal. El sistema de conmutación es el encargado de establecer un camino dentro de la matriz de conmutación entre la entrada y la salida para realizar la comunicación. Existen básicamente dos técnicas de conmutación: “conmutación espacial” y “la conmutación temporal”, siendo frecuente que los sistemas combinen etapas espaciales con otras temporales. (27/05/2010) Página 118 de 276 Dentro de la conmutación temporal, la señal puede ser codificada digitalmente o no, encontrándonos en el primer caso ante la llamada “conmutación digital”. 5.3.1. Conmutación espacial. Es también denominada SDM (SDM, Space División Multiplexing) (multiplexación por división de espacio) y consiste en el establecimiento de un camino físico entre la entrada y la salida que se mantiene durante todo el tiempo que dura la comunicación. Es la utilizada en los sistemas de conmutación analógicos. Véase la figura # 101. 1 2 N4 3 M3 4 “ N ” entradas 5 UN SOLO CONTACTO POR FILA Y COLUMNA 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 “ M ” salidas Fig. # 101: El conmutador espacial. 5.3.2. Conmutación temporal. Es también llamada TDM (TDM, Time División Multiplexing) (multiplexación por división de tiempo) y consiste en el muestreo de la señal analógica en el tiempo y en el intercambio de las muestras obtenidas. Cuando éstas se codifican a sus valores binarios (tramas MIC: Modulación por Impulsos Codificados), estamos ante la conmutación digital, siendo de aplicación en combinación con la conmutación espacial (SDM) en las centrales digitales, ya que si se quiere establecer una conmutación entre intervalos de tiempo (canales), de dos tramas diferentes se necesita de una conmutación espacial previa que ubique ambos canales en una misma trama. Véase la figura # 102. (27/05/2010) Página 119 de 276 MEMORIA DE DATOS 1 ENTRADAS 4 3 2 2 1 SALIDAS 3 1 4 2 3 4 1 2 2 4 3 1 4 3 MEMORIA Fig. # 102: El conmutador temporal. 5.4. En la conmutación exclusivamente espacial utilizada en los sistemas de Conmutación ón conmutación electromecánicos se tienen tres etapas básicas funcionales: espacial. Etapas concentración, distribución y expansión. básicas funcionales. Concentración Una clave para el diseño de la conmutación y la red de conmutación es la concentración. La central de conmutación local concentra el tráfico. La concentración reduce la cantidad de trayectorias de conmutación o enlaces dentro de la central y el número de enlaces troncales que conectan la central local con otras centrales. En la figura # 103 se muestra el símbolo utilizado en los diagramas de conmutación para la etapa concentración. ENTRADAS S A L ID A S Fig. # 103: Símbolo de la etapa de concentración. (27/05/2010) Página 120 de 276 Expansión El conmutador realiza también la función de expansión para permitir que todos los abonados atendidos por la central tengan acceso a las troncales de entradas y a las trayectorias de conmutación local. El símbolo para la etapa de expansión se muestra en la figura 104. ENTRADAS SALIDAS Fig. # 104: Símbolo para la etapa de expansión. Distribución La etapa de distribución sirve para conectar, mediante conmutación, la etapa de concentración con la etapa de expansión. Si se ve un conmutador desde otro punto de vista, se puede decir que tiene puntos de acceso para líneas de entrada y puntos de acceso para líneas de salida. Estas se muestran en el diagrama simplificado de la figura # 105. Esta figura muestra las tres diferentes posibilidades de llamada en una central (conmutador) local típica: ¾ La llamada originada por un abonado que es atendido por la central y dirigida hacia otro abonado que es atendido por la misma central, (ruta A-B-C-D-E). ¾ La llamada originada por un abonado atendido por la central y dirigida hacia otro abonado atendido por otra central, (ruta A-B-F). ¾ La llamada originada por un abonado atendido en otra central y dirigida hacia otro abonado atendido por la central en cuestión, (ruta G-D-E). La concentración de llamadas tiene lugar en B y la expansión en D. La etapa de distribución ocurre en C. La cantidad de entradas a una etapa de concentración se determina mediante el número de abonados que se conectan a la central. Así mismo, el número de salidas de la etapa de expansión es igual a la cantidad de abonados conectados que son atendidos por la central. La figura # 106 muestra las diferentes etapas en la organización general de una central de conmutación local. (27/05/2010) Página 121 de 276 T R O N C A L E S H A C IA / D E S D E O TR AS CENTR ALES S A L ID A S ENTR AD AS F L O C A L IZ A C IÓ N D E L A L ÍN E A D E O R IG E N G C O N E X IO N E S T E R M IN A L E S C O N E X IO N E S D E O R IG E N A B C L O C A L IZ A C IÓ N D E L A L ÍN E A T E R M IN A L D E L ÍN E A S D E IN T E R C O N E X IÓ N IN T E R N A Fig. # 105: Las diferentes etapas de conmutación de llamadas en una central local. LLAMADAS ORIGINADAS POR LOS ABONADOS LLAMADAS HACIA OTRAS CENTRALES LLAMADAS INTERNAS A B LLAMADAS DESDE OTRAS CENTRALES CONCENTRACIÓN LLAMADAS TERMINADAS EN LOS ABONADOS DISTRIBUCIÓN EXPANSIÓN Fig. # 106: Las etapas básicas en la organización general de una central de conmutación local. El número de salidas de la etapa de concentración es menor que el número de entradas. Estas salidas de conocen con el nombre de líneas de interconexión internas o troncales internos y están reunidas en grupos, por lo tanto se habla de grupos de líneas internas o grupos de troncales internos. La cantidad de los mismos se determina en función del tamaño del tráfico originado por los abonados y la proporción de llamadas. En la etapa de distribución conmutada se usa un selector de grupo para conmutar de una troncal interna (entre las etapas de concentración y expansión) a otra y se le encuentra en sistemas de conmutación analógicos donde no sólo se conmutan líneas internas, sino también se requiere la conmutación de enlaces troncales hacia y desde otras centrales. (27/05/2010) Página 122 de 276 Estas necesidades se pueden encontrar en pequeñas ciudades donde se requiera un sistema de conmutación local en el cual el conmutador deba llevar a cabo una doble función, tanto de conmutación de abonados como la de líneas troncales provenientes de otros conmutadores locales. La figura # 107 muestra el principio del selector de grupo. S A L ID A EN TR AD A C IR C U IT O S TRO NCALES C IR C U I T O S D E L ÍN E A L I N E A S SELECTO R DE GRUPO Fig. # 107: Principio del selector de grupo en una central de conmutación local. 5.5. El conmutador de barras cruzadas o selector de barras cruzadas. La conmutación de barras cruzadas data de 1938 y alcanza el máximo de líneas instaladas en los años 80. Su vida se puede prolongar por el uso del control por programa almacenado (SPC, Store Program Control), en lugar del control por lógica que se utiliza en las configuraciones más convencionales de barras cruzadas. El conmutador de barras cruzadas es realmente una matriz de conmutación para el establecimiento de trayectorias de voz. Se establece un contacto eléctrico al operar un relé horizontal y uno vertical. Consideremos el conmutador de la figura # 108. Para hacer contacto en el punto “B4” de la matriz, el relé horizontal “B” y el relé vertical “4” deben operar para establecer la conexión. Tal operación, es comúnmente momentánea, pero de suficiente duración para lograr la retención. En las construcciones a base de barras cruzadas se encuentran dos tipos de retención: mecánica y eléctrica. La retención mantiene la conexión de la trayectoria de voz hasta que se obtiene la condición de liberación, que deja libres los relés horizontal y vertical para establecer otras conexiones, ya que la conexión “B4” de la figura # 108 se ha liberado. Los sistemas de conmutación que utilizan el conmutador de barras cruzadas son: El sistema ARF 102 (Ericsson), el sistema Pentaconta 1000C (ITT) y el sistema Hitachi (NEC/Hitachi). (27/05/2010) Página 123 de 276 RELÉ A RELÉ B RELÉ C RELÉ D R ELÉ 1 RELÉ 2 RELÉ 3 RELÉ 4 Fig. # 108: Concepto del selector o conmutador de barras cruzadas. 5.6. Control del sistema de conmutación de barras cruzadas. Las funciones básicas del sistema de control en una central son establecer las trayectorias a través de la matriz de conmutación. Por lo tanto, el sistema de control debe conocer los puntos llamante y llamado en la matriz y ser capaz de encontrar una trayectoria libre entre ellos. Existen dos métodos para establecer una trayectoria: control progresivo y control común. 9 Control progresivo Como el termino lo indica, el control progresivo, implica que una trayectoria se forma progresivamente a través del conmutador, etapa por etapa. En cada etapa se elige un grupo de trayectorias idénticas que llevan al destino final de la llamada en el conmutador. Este tipo de control era el que tenían los sistemas de conmutación paso a paso o decádicos, donde el control de los selectores funcionaba directamente como resultado de los pulsos del disco del aparato de abonado. 9 Control común La diferencia más destacada de un conmutador de control común en relación con uno paso a paso, radica en que el circuito de control es totalmente separado de los circuitos de voz, y el cual es de uso común entre todos los circuitos de voz, no como el paso a paso que tiene un circuito de control exclusivo para cada conmutador (selector paso a paso) y éste realiza el control con recepción de los impulsos de discado. Siendo la duración de las llamadas de un promedio de 100 a 200 segundos y la duración del control para cada una de ellas de menos de 1 segundo, y si se convierte el circuito de control en un circuito de uso común para numerosas llamadas, separando la parte de control de la parte de conexión del conmutador, se consigue una mayor eficiencia de utilización de dicho circuito. (27/05/2010) Página 124 de 276 Se define control común como el sistema de control de una central de conmutación que provee los medios para controlar la red de conmutación o de interconexión, identificando primero la entrada y la salida de una o varias etapas de selección y estableciendo después la trayectoria entre ellas. Esto implica la realización de la prueba de ocupación de la trayectoria de voz antes de que se establezca la trayectoria. Estos órganos capaces de identificar entrada y salidas se llaman marcadores y los sistemas de conmutación que utilizan este principio se denominan sistemas de marcadores. Estos sistemas de conmutación suelen usar el tipo de malla para su red de conexión. Los marcadores están agrupados en la denominada organización de marcadores. En los circuitos en malla (organización de selectores de la central), las características son tales que para determinadas terminales de entrada y salida existen varios juegos de trayectorias de enlace que pueden realizar la conexión entre dichas terminales. El marcador, una vez identificados los puntos terminales, localiza una trayectoria, hace la prueba de ocupación y, finalmente, establece el canal particular a través de la red de conmutación en malla. El marcador trabaja siempre con uno o varios registros, los cuales están agrupados en la denominada organización de registradores. El marcador es un dispositivo de operación rápida que atiende muchas llamadas por minuto. No puede esperar la llegada, relativamente lenta, de la información que suministra una línea de abonado (información numérica) o una línea troncal de entrada (señalización de registro). Tal información se almacena en el registro y se entrega al marcador cuando le es solicitada por éste. Véase la figura # 109. A ORGANIZACIÓN DE SELECTORES ( CONMUTADOR ) ÓRGANO LLAMANTE ( ABONADO O TRONCAL ) B ÓRGANO LLAMADO ( ABONADO O TRONCAL) ORGANIZACIÓN DE REGISTRADORES ORGANIZACIÓN DE MARCADORES Fig. # 109: Diagrama funcional del registro y el marcador en una central de conmutación. (27/05/2010) Página 125 de 276 El registro recibe todo el número marcado y lo almacena antes de enviarlo al marcador. El registro identifica también el lugar de entrada de la llamada o establece una trayectoria de control hacia la entrada para el marcador. Con los circuitos de control centralizados en un punto, el conmutador puede realizar controles uniformes con más facilidad, con lo cual se eleva la eficiencia de utilización de los circuitos de voz y posibilita la adición de facilidades de control complejas para mejorar la calidad del servicio telefónico. La aplicación del sistema de control común hace muy fácil la función de enrutamiento alternativo, de cambio de vía de enlace en caso de ruta de transmisión ocupada, facilidad para cambiar números, etc. 5.7. La conmutación digital. 5.7.1. Generalidades. El principio de conmutación utilizado por los sistemas de conmutación digital se basa en la técnica de multiplexación por división en el tiempo (MDT) en la red de conmutación, de manera que varias llamadas pueden utilizar al mismo tiempo el mismo circuito de conmutación, lo cual constituye una gran ventaja si consideramos la característica de operación de alta velocidad y la excelente calidad digital, inherente a los elementos electrónicos. La conmutación digital establece las comunicaciones reordenando las señales de carácter de 8 bits (palabra PCM) de diferentes señales telefónicas, de acuerdo a los deseos de la comunicación. A la frecuencia de muestreo empleada, se transmiten en cada dirección de llamada 8000 señales (muestras de conversación o datos) por segundo, resultando en las centrales períodos consecutivos de 125 μseg. Dentro de los períodos de 125 μseg cada señal de carácter (muestra de conversación o datos) ocupa un determinado intervalo de tiempo, lo que corresponde exactamente a la técnica de transmisión digital, en la que en una trama, cada señal de carácter está asignada a un intervalo de tiempo de canal determinado. 5.7.2. Memorias A cada conmutador temporal y a cada columna de un conmutador espacial, de datos y de se le asigna una memoria de control. Como memoria de control se emplea control. una memoria de acceso aleatorio (RAM). Las direcciones de control se registran en determinadas posiciones de la memoria de control y se borran de otra a medida que lo vaya exigiendo el desarrollo de las comunicaciones. Las direcciones registradas indican las comunicaciones que han de establecerse y permanecen almacenadas en la memoria de control, mientras duren las conversaciones respectivas. Una memoria de control dispone de una posición para cada intervalo de tiempo del período de 125 μseg. Cada posición de la memoria de control contiene una dirección de la memoria de datos o conversación (conmutador temporal) o de una línea de múltiplex (conmutador espacial). Durante un período de 125 μseg se muestrean cíclicamente una vez todas las posiciones de las memorias de control y se leen las direcciones registradas en las mismas. (27/05/2010) Página 126 de 276 En el conmutador temporal, la dirección de control designa una determinada posición para la señal de carácter de 8 bits en la memoria de datos. En el caso de conmutadores temporales con registro o escritura cíclica, la dirección de control indica en qué posición de la memoria de datos ha de leerse la señal de carácter a transmitir. En los conmutadores temporales con lectura cíclica, dicha dirección indica en qué posición de la memoria de datos ha de escribirse la señal de carácter recibida. En el conmutador espacial, la dirección de control designa una línea múltiplex de entrada. En la columna de la matriz (equivalente a la línea múltiplex de salida) se hace así conductora una puerta “Y” (circuito “and”), de manera que durante el intervalo de tiempo en cuestión (125 μseg), la línea múltiplex de entrada direccionada está interconectada con la línea múltiplex de salida dada por la memoria de control. 5.7.3. La red de La función de la red de conmutación digital es soportar mediante una o más etapas de conmutación de conmutación de canales en el espacio y en conmutación el tiempo, el establecimiento de comunicaciones digitales a través de la digital. central. Dichas comunicaciones son bidireccionales para que sirvan para la transmisión de informaciones digitales. Estas informaciones pueden ser datos o muestras de señales analógicas codificadas según la técnica PCM. La red de conmutación digital es pasiva en cuanto al significado de las informaciones digitales que soporte y se limita a conmutar canales de 64 Kbits/s, con independencia del contenido de dichos canales. De esta manera la red de conmutación de un sistema de conmutación digital puede soportar tanto servicio de voz como de datos. La red de conmutación efectúa la conmutación entre vías comunes utilizando la multiplexación en el tiempo. A fin de permitir la conexión entre los diferentes intervalos de tiempo, en vías comunes diferentes, es necesario, por otro lado la conmutación en el espacio. La conmutación en el tiempo se logra mediante memorias intermedias, mientras que la conmutación en el espacio se realiza empleando matrices de puntos de cruce. Una conexión a través de la red de conmutación, implica el intercambio de información entre un canal de entrada y uno de salida, lo cual se logra mediante una cierta secuencia de conmutación de tiempo y espacio. Ya que una llamada normal está en curso durante muchas tramas PCM (del orden de un millón), esto requiere alguna clase de control cíclico, que se logra mediante memorias de control. 5.7.4. Características de la red de conmutación digital. ¾ La central digital debe ser capaz de proveer conexiones bidireccionales entre las interfaces de entrada y salida para uso de la telefonía, así como de otros servicios cuando así se especifique. (27/05/2010) Página 127 de 276 ¾ La central digital debe ser capaz de hacer conexiones entre canales PCM a la velocidad básica de 64 Kbits/s de origen primario o secundario conectados en las interfaces de la central, procedentes de canales digitales conectados en las interfaces digitales o procedentes de las interfaces de líneas de abonado. ¾ Los servicios que requieran de una velocidad inferior a 64 Kbits/s, serán tratados dentro de la red de conmutación como si se tratase de canales de 64 Kbits/s; para ello serán rellenados o multiplexados hasta alcanzar dicha velocidad. ¾ La central no pondrá ninguna limitación en cuanto a la composición de la secuencia de “unos” y “ceros” en las conexiones a 64 Kbits/s. ¾ La central garantiza que los valores binarios de los bits de un octeto presentado a la entrada de la central, es exactamente reproducido a la salida de la central. ¾ El retardo de transmisión introducido por la central digital, que se define como la suma de los tiempos necesarios para que las muestras de conversaciones o datos atraviesen la central en ambas direcciones, debe estar comprendido dentro de los siguientes límites dado por la figura # 110. VALOR MEDIO Y MÁXIMO PARA LAS DIFERENTES CONEXIONES CONEXIÓN VALOR MEDIO VALOR MÁXIMO PARA EL 95% DE LAS CONEXIONES DIGITA L – DIGITAL < 900 μseg 1500 μseg D IGITAL – ANALÓGICO < 1500 μseg 2100 μseg ANALÓ G ICO – DIGITAL < 2100 μseg 2700 μseg Fig. # 110: Valores del retardo introducido por la central digital para las conexiones. 5.7.5. Procedimientos básicos de la red de conmutación. Cualquiera que sea la estructura y el funcionamiento de la red de conmutación digital, sus entradas y salidas serán tramas, conteniendo canales, tal como se muestra en la figura # 111. La función principal de la red de conmutación consistirá en trasladar un conjunto de 8 bits perteneciente a un intervalo de tiempo “i” de un múltiplex “n”, a un intervalo de tiempo “j” de un múltiplex “m”. (27/05/2010) Página 128 de 276 CANALES CANALES MÚLTIPLEX: 1 i INTERVALOS DE TIEMPO CONTENIENDO MUESTRAS CODIFICADAS O DATOS m n j TRAMAS CONTENIENDO CANALES TRANSPORTADOS POR PARES DE HILOS O CIRCUITOS Fig. # 111: Red de conmutación digital – entradas y salidas. Dado que las líneas múltiplex o circuitos están físicamente soportados por conductores y en cada múltiplex existe un conjunto de canales, el proceso de conmutación puede precisar, en general, de dos operaciones: ¾ Una transferencia física de un múltiplex a otro, lo que se conoce como conmutación espacial. ¾ Una retención de la muestra en una memoria durante una fracción de 125 μseg, u operación de conmutación temporal. Estas dos operaciones definen dos elementos de la red de conmutación digital: ¾ Conmutador espacial (o etapa “S”) ¾ Conmutador temporal (o etapa “T”) Conmutadores digitales básicos Existen diversas estructuras para redes de conmutación digital. No obstante, siempre encontraremos etapas “T” o una mezcla de etapas “T” y etapas “S”. Las etapas “T” están constituidas por lo conmutadores temporales y las etapas “S” por los conmutadores espaciales. Para comprender mejor los principios de conmutación, es conveniente utilizar el concepto de “plano de división en el tiempo”, como se muestra en la figura # 112 y 113. Este plano de división en el tiempo se representa mediante dos ejes de coordenadas: eje de tiempo y eje de espacio. Cada línea del sistema de conmutación pertenece a este plano y se representa mediante dichos ejes. Por ejemplo veamos los puntos A (T1, H1) y B (T2, H2). El punto A está ubicado en el tiempo T1, en el canal principal H1, mientras que el punto B está ubicado en el tiempo T2 y el canal principal H2. (27/05/2010) Página 129 de 276 ESPACIO (S) CAPACIDAD MÁXIMA DE LÍNEAS = m x n hn NÚMERO DE CANAL PRINCIPAL h1 A (t1, h1) (t2, h1) ( 1 ) INTERCAMBIO DE INTERVALOS DE TIEMPO (CONMUTADOR TEMPORAL) (1) (2) (2) ( 2 ) INTERCAMBIO DE CANALES PRINCIPALES (CONMUTADOR ESPACIAL) h2 (1) (t1, h2) t1 B(t2, h2) TIEMPO (T) tm t2 NÚMERO DE INTERVALO DE TIEMPO Fig. # 112: Representación del plano de división en el tiempo. Intercambiar estos dos puntos equivale a cambiar las coordenadas (T1, H1) y (T2, H2) entre sí; para ello se requiere cambiar en el eje del tiempo: (T1, H1) hacia (T2, H1), en el eje de espacio: (T2, H1) hacia (T2, H2), y viceversa. El desplazamiento en el eje del tiempo corresponde a la función del intercambio de intervalos de tiempo y el desplazamiento en el eje de espacio a la función de conmutación de canales principales (líneas múltiplex). h1 CANAL PRINCIPAL DE ENTRADA h2 t1 t2 (1) T (1) T S t2 T = CONMUTADOR TEMPORAL S = CONMUTADOR ESPACIAL (2) t1 (2) hn T h1 h2 CANAL PRINCIPAL DE SALIDA hn Fig. # 113: Organización de la red de conmutación digital correspondiente a la figura # 112. (27/05/2010) Página 130 de 276 5.7.6. El conmutador temporal. El conmutador temporal puede conmutar toda señal de carácter de 8 bits (palabra PCM), entrante por una línea múltiplex a un intervalo de tiempo cualquiera de la línea múltiplex saliente (accesibilidad total). Serán necesarias dos tipos de memoria en el conmutador temporal: una memoria de datos para almacenar las informaciones entrantes y una memoria de control para encaminar adecuadamente dichas informaciones hacia la salida. Todo conmutador temporal está compuesto por: 9 Una memoria de conversación o memoria de datos (memoria tampon) para retención de las muestras de voz durante 125 μseg. Una memoria de control. Un contador. 9 9 Dependiendo de la posición relativa de ambos tipos de memoria, se presentan dos tipos de conmutadores temporales: los de control por la salida (también denominada “control en la lectura”) y los de control por la entrada (también denominada “control en la escritura”). En el conmutador con control en la escritura, la memoria de control contiene para cada intervalo de tiempo, la posición de la memoria de datos donde se debe escribir la información correspondiente a ese intervalo de tiempo. Esta información posteriormente se sacará en forma secuencial de acuerdo con el contador que controla la lectura de la memoria de datos. Véase la figura # 114. MEMORIA DE DATOS 0 0 00111010 TRAMA 31 1 TRAMA 31 0 1 0 00111010 31 31 00111010 4 0 0 CONTADOR 1 1 31 MEMORIA DE CONTROL Fig. # 114: Conmutador temporal con control en la escritura. (27/05/2010) Página 131 de 276 En el conmutador con control en la lectura, el contador va dando en forma secuencial las posiciones de la memoria donde se escriben las informaciones de la trama (memoria de datos o conversación); por ejemplo: Intervalo de tiempo 0 en la posición 0 de la memoria de datos. Intervalo de tiempo 1 en la posición 1 de la memoria de datos. Intervalo de tiempo 2 en la posición 2 de la memoria de datos. Intervalo de tiempo 31 en la posición 31 de la memoria de datos. Durante cada uno de estos intervalos la memoria de control indica la posición a leer en la memoria de datos. En la figura # 115 se muestra un conmutador temporal con control en la lectura. En dicha figura se ve que la información existente en el intervalo de tiempo # 1 se escribe en la posición # 1 de la memoria de datos, sin embargo esa información se saca en el intervalo de tiempo # 31, como lo indica la memoria de control. Véase la figura # 115. MEMORIA DE DATOS 0 0 0 00111010 TRAMA 31 1 1 TRAMA 31 0 00111010 1 0 00111010 31 31 4 0 31 CONTADOR 0 1 1 31 MEMORIA DE CONTROL Fig. # 115: Conmutador temporal con control en la lectura. Otra manera de ver la forma de operación del conmutador temporal se puede observar en la figura # 116. Como se puede apreciar en dicha figura, en la memoria de conversación (memoria de datos o voz), se almacenan muestras de información ordenadas en un canal principal y se leen en una secuencia arbitraria para cambiar libremente el intervalo de tiempo de un canal. La figura 117 muestra una red equivalente para la figura # 116. (27/05/2010) Página 132 de 276 MEMORIA DE VÍA DE VOZ 1 2 t1 t2 t3 t4 t5 tm t1 t2 t3 t4 t5 tm 3 4 CANAL PRINCIPAL ENTRANTE CANAL PRINCIPAL SALIENTE 5 m m 1 2 3 4 5 1 3 4 m MEMORIA DE CONTROL Fig. # 116: Funcionamiento del conmutador temporal – intercambio de intervalos de tiempo. 1 2 3 ENTRADAS 4 5 m m 5 4 3 2 1 SALIDAS Fig. # 117: Circuito de división espacial equivalente de la figura 116. (27/05/2010) Página 133 de 276 La figura 116 muestra que la información que llega desde el canal principal entrante en el intervalo tiempo t1, se almacena en la memoria de conversación en la posición 1, se lee y se lleva al intervalo de tiempo tm en el canal principal saliente, mediante el control de la memoria de control o retención. De igual forma, los datos t3, t4 y tm en el canal principal entrante, cambian a t1, t2 y t5 en el canal principal saliente respectivamente. En la figura # 118, se muestra un ejemplo de un conmutador temporal, con conmutadores rotativos. Los conmutadores rotativos sirven para explicar los procesos de direccionamiento de en la memoria. El conmutador rotativo a la entrada de la memoria da datos (voz), es controlado cíclicamente y sincronizado con los intervalos de tiempo de entrada, a las distintas posiciones de la memoria de datos. Registro cíclico MEMORIA DE DATOS Lectura de acceso tE1 Pos.A1 t aleatorio de la A1 mem. de dat. 1 Señales de carácter de 8 bits Línea múltiplex entrante A4 tE2 A3 A2 A1 t E4 t E3 t E2 t E1 A2 Señales de carácter de 8 bits t Pos. de la A2 mem. de dat. 2 A2 A4 A1 A3 tA4 t A3 t A2 tA1 tA3 tE3 Pos.A3 de la mem. de dat. 3 Período de 125 µ (Intervalos de tiempo de entrada) tE4 A4 Pos. de la mem. de dat. 4 Línea múltiplex saliente Período de 125 µ (Intervalos de tiempo de salida) t A4 Memoria de control t A1 t A2 t A3 t A4 3 1 4 Direcciones de control ( ^ Número de posiciones = de la memoria de datos) 2 Fig. # 118: Conmutador temporal con conmutadores rotativos. El orden de salida de la memoria de datos, es determinado por las llamadas que se establecen. Las direcciones de control del conmutador rotativo a la salida de la memoria de datos son dadas por la memoria de control, en sincronismo con los intervalos de tiempo de salida. Por consiguiente, a la salida del conmutador rotativo gobernado por la memoria de control, tendremos los siguiente: Para el intervalo de tiempo tA1, Para el intervalo de tiempo tA2, Para el intervalo de tiempo tA3, Para el intervalo de tiempo tA4, la posición 3 de la memoria de datos. la posición 1 de la memoria de datos. la posición 4 de la memoria de datos. la posición 2 de la memoria de datos. (27/05/2010) Página 134 de 276 Así pues, el conmutador temporal permuta los intervalos de tiempo de la señal de carácter como sigue : Intervalo de tiempo de entrada 1 al intervalo de tiempo de salida 2 Intervalo de tiempo de entrada 2 al intervalo de tiempo de salida 4 Intervalo de tiempo de entrada 3 al intervalo de tiempo de salida 1 Intervalo de tiempo de entrada 4 al intervalo de tiempo de salida 3 ¾ Características del conmutador temporal Proceso de conmutación: Se permutan entre si los intervalos de tiempo de las señales de carácter (palabras PCM). No hay bloqueos: Todas las señales de carácter entrantes, pueden transmitirse si la cantidad de intervalos de tiempo “a” de la línea múltiplex de entrada es menor o igual que la cantidad de intervalos de tiempo “b” de la línea múltiplex de salida. Accesibilidad total: Cualquier señal de carácter de entrada, puede ser conmutada a cualquier intervalo de tiempo saliente. Eficiente y pequeño: Las memorias y los elementos de control, están constituidos por componentes semiconductores de integración a gran escala (ejemplo: circuitos integrados y microprocesadores). La figura # 119 muestra el símbolo del conmutador temporal. (a) a b a a/b (b) = NÙMERO DE INTERVALOS DE TIEMPO EN LA LÌNEA MÙLTIPLEX ENTRANTE = NÙMERO DE INTERVALOS DE TIEMPO EN LA LÌNEA MÙLTIPLEX SALIENTE y b PUEDEN SER IGUALES Fig. # 119: Símbolo del conmutador temporal. 5.7.7. El conmutador espacial. El conmutador espacial puede considerarse como una red (matriz) compuesta de horizontales y verticales. Véase la figura # 120. En la práctica el conmutador espacial está construido por circuitos electrónicos. (27/05/2010) Página 135 de 276 Todas las memorias de conversación, SSA, (Speech Store “A”) (almacén de lo que habla el abonado “A”) son conectadas a sus respectivas horizontales, a través de buses multiplexados en el tiempo, y todas las memorias SSB (Speech Store “B”) (almacén de lo que habla “B”) son conectadas a verticales separadas. Cada una de las posiciones de una memoria de conversación puede acceder el bus a través de la técnica de multiplexación por división de tiempo. El conmutador espacial permite, en el caso más general, encaminar las informaciones contenidas en “M” circuitos entrantes hacia “N” circuitos salientes. Dichos encaminamientos son efectuados bajo el mando de los sistemas de control adecuados. SSA-0 SSA-1 SSA-2 SSA-3 SSA-4 0 SSB-127 1 2 SSB-4 3 SSB-3 4 SSB-2 SSB-1 SSA-127 127 SSB-0 0 1 2 3 4 127 Fig. # 120: Esquema del conmutador espacial. A diferencia del conmutador temporal, el conmutador espacial no permuta los intervalos de tiempo. Su función es conmutar cada una de las señales de carácter de 8 bits de las líneas de múltiplex de entrada, a cualquiera de las líneas múltiplex de salida sin cambiar los intervalos de tiempo. Por consiguiente, las señales de carácter conservan sus intervalos de tiempo originales durante la conmutación y después de la misma. Es decir, no experimentan cambio alguno. El único cambio que tiene lugar es espacial (cambio de posición), es decir, cambian de línea múltiplex. ¾ Características del conmutador espacial Proceso de conmutación: Las señales de carácter conservan sus intervalos de tiempo, pero pueden ser asignadas a una de las líneas múltiplex salientes. No hay bloqueos: Es una disposición con “m” líneas entrantes y “n” salientes cuando n ≥ m. (27/05/2010) Página 136 de 276 Accesibilidad total: Cualquier señal de carácter entrante puede ser conmutada a cualquier línea múltiplex saliente. Eficiente y pequeño: El conmutador espacial está construido por conmutadores electrónicos de integración a alta escala. Las puertas “Y” se usan de forma múltiple. La figura # 121 muestra los símbolos empleados para representar un conmutador espacial y sus parámetros. (a) (a) m a m n m m n n : NÙMERO DE INTERVALOS DE TIEMPO POR CADA LÌNEA MÙLTIPLEX : NÙMERO DE LÌNEAS MÙLTIPLEX DE ENTRADA : y NÙMERO DE LÌNEAS MÙLTIPLEX DE SALIDA n PUEDEN SER IGUALES Fig. # 121: Símbolos del conmutador espacial. En la figura # 122, se observan los puntos de cruce de ciertas verticales a operar en un momento determinado. La operación de dichos puntos está determinada por el contenido de la memoria de control que corresponda a cada vertical en la dirección indicada por el intervalo de tiempo en que está trabajando el sistema. Si suponemos que el sistema está trabajando en el intervalo de tiempo “i” y el contenido de la memoria de control es el indicado en la figura # 122, se tendrán operados los puntos de cruce remarcados en la matriz de horizontales y verticales. V0 V1 punto de cruce punto de cruce 1 n-1 Vn-1 punto de cruce 0 Por lo tanto, para ese intervalo de tiempo se tendrán conectados los buses: Bus de entrada 1 al bus de salida 0 Bus de entrada n-1 al bus de salida 1 Bus de entrada 0 al bus de salida n-1 (27/05/2010) Página 137 de 276 H 0 1 BUS DE ENTRADA 0 0 0 1 1 1 n-1 n-1 0 V n-1 n-1 1 n-1 0 1 n-1 n-1 1 INTERVALOS DE TIEMPOS INTERNOS BUS DE SALIDA 0 0 1 i n-1 1 n-1 0 1 0 n-1 MEMORIAS DE CONTROL Fig. # 122: Punto de cruce de una vertical de un conmutador espacial. Está pasando la información del intervalo de tiempo “i” de los buses de entrada al mismo intervalo de tiempo de los buses de salida. Los puntos de cruce indicados permanecen operados hasta tanto no cambie el contenido de la memoria de control para el intervalo de tiempo “i”. 5.7.8. Procedimientos de control de la red de conmutación digital. La red de conmutación digital necesita como otros tipos de redes, de órdenes, comandos, etc, que generados en los centros de inteligencia del sistema, haga posible la conmutación de los canales, tanto en las etapas “S” como en las etapas “T”, mediante la escritura en las memorias de control. Por otro lado el control del sistema puede estar implementado de diferentes maneras (centralizado, distribuido, semidistribuido), y entre el control y la red de conmutación existe un órgano o conjunto de órganos, denominados generalmente interfaz cuya función es la transferencia de ordenes desde el control hacia la red, naturalmente, dependiendo de la estructura de la propia red de conmutación y de la estructura del control, los órganos de interfaz tendrán un aspecto u otro. Existen dos procedimientos para hacer llegar las ordenes desde el control hasta la red de conmutación que se encuentran estrechamente relacionados con la estructura del control, que son : (27/05/2010) Página 138 de 276 ¾ Mediante control común ¾ Mediante control progresivo El primero se encuentra, generalmente, implementado en sistemas de conmutación con control centralizado o semidistribuido, mientras que el segundo se encuentra, generalmente, implementado en sistemas de control distribuido, tal como se muestra en la figura # 123. TIPOS DE CONTROL DEL SISTEMA CENTRALIZADO DISTRIBUÌDO SEMIDISTRIBUÌDO PROCEDIMIENTOS DE CONTROL DE LA RED COMÙN PROGRESIVO COMÙN MAPA EN MEMORIA CENTRAL SI NO SI Fig. # 123: Procedimientos de control de la red de conmutación. En la tabla de la figura # 123 se añade también una característica importante ligada al control de la red de conmutación, que es la existencia de un mapa de la red de conmutación almacenado en la memoria de control del sistema. Las diferencias esenciales entre ambos procedimientos de la red de conmutación se pueden apreciar más claramente mediante la descripción de las operaciones más importantes que han de realizarse para el establecimiento de una conexión. Procedimiento mediante control común Cuando el control del sistema ha decidido que debe establecerse una conexión, supongamos que entre el canal “P” del circuito de entrada “A” con el canal “Q” del circuito de salida “W”, tal como se presenta en la figura # 124; la primera operación que se realiza es estudiar mediante un programa de búsqueda de un camino, el estado de ocupación de la red, y para ello, el control del sistema consulta las tablas de conexión y de ocupación de la red y determina (si lo encuentra libre a través de todas las etapas de la red) un conjunto de conmutadores (de tiempo y de espacio) en los cuales debe escribirse (en sus memorias de control respectivas) para que pueda establecerse el camino. Supongamos que el control del sistema encuentra su camino libre para conectar los canales “P” y “Q”. A continuación el control del sistema envía las órdenes oportunas al controlador de la red, cuya función es decodificar dichas órdenes y ejecutarlas, mediante la escritura en las memorias de control de los conmutadores que tomarán parte de la conexión. (27/05/2010) Página 139 de 276 Este procedimiento de control de la red requiere que alguien conozca su estructura y su ocupación considerada como un conjunto, por ello se adapta a sistemas de conmutación con control centralizado o semidistribuido. Véase la figura # 124. CANALES ETAPA 2 ETAPA N CANALES P X B Y C V Q D CIRCUIT OS CIRCUITOS A ETAPA 1 W CONTROLADOR DE LA RED DE CONEXIÓN CONTROL DE SISTEMA MAPA DE LA RED (TABLAS DE CONEXIÓN Y DE OCUPACIÓN ) Fig. # 124: Establecimiento de una conexión mediante control común. Procedimiento mediante control progresivo En el caso de una red con control progresivo, el establecimiento de la conexión entre los canales “P” y “Q” (véase la figura # 125) se realiza mediante la búsqueda del camino en cada etapa individual, para ello es necesario que desde alguna parte del control se emita un conjunto de ordenes consecutivas por el canal “P”, la primera de las cuales llegará a la primera etapa, donde será recibida y ejecutada por la lógica de control del conmutador que la reciba. Dentro de las tareas de ejecución de la orden, estará la búsqueda de algún camino (espacio y tiempo, circuito y canal) hacia la próxima etapa. La segunda orden lanzada desde el control “A” llegará a la segunda etapa a través del camino establecido en la etapa previa y allí será ejecutada abriéndose un camino a través de la segunda etapa. (27/05/2010) Página 140 de 276 El proceso se repite tantas veces como etapas haya en la red, hasta llegar a la última etapa en la que la orden recibida sería seleccionar el circuito “W” y su canal “Q”, quedando finalmente el camino abierto y la conexión establecida entre “P” y “Q”. Hemos visto que la red de conmutación se utiliza no sólo para servir de soporte a las conexiones, sino también para establecerlas. Para ello, es necesaria una cierta inteligencia distribuida a lo largo y ancho de la red en su conjunto y reside en cada conmutador o asociación de ellos. ETAPA 1 A ETAPA I ETAPA N P CONTROL A Q W CONTROL B Fig. # 125: Establecimiento de una conexión mediante control progresivo. 5.7.9. Redes de Las redes de conmutación con control común se componen de un conjunto conmutación de de etapas “S” y de etapas “T”, interconectadas entre sí formando circuitos control común. complicados cuya estructura y funcionamiento determinarán las características de la red en su conjunto. Estas características son la capacidad, el retardo, la accesibilidad y el bloqueo. Teóricamente se pueden dar redes de conmutación de una sola etapa, de dos etapas, de tres, etc. No obstante las redes de una sola etapa y de dos etapas presentan limitaciones muy estrechas en cuanto a bloqueo y accesibilidad. Por ello las realizaciones prácticas tienden a emplear, al menos estructuras de tres etapas. Las estructuras de tres etapas más comunes son la temporal-espacial-temporal (T-S-T) y la espacial-temporal- espacial (S-T-S). 5.7.10. Estructura T-S-T. Existen muchas variedades de esta estructura, de acuerdo con los siguientes criterios: ¾ Modo de trabajo: unidireccional o bidireccional, de los conmutadores temporales. ¾ Almacenamiento de trama: separado o integrado, respecto a la primera etapa “T”. (27/05/2010) Página 141 de 276 ¾ ¾ Intervalo de tiempo interno: doble o sencillo. Modo de control de los conmutadores temporales: control a la entrada o control a la salida. Aunque en las redes reales antes de acceder a la primera etapa, se lleva a cabo un multiplexaje previo y una conexión serie paralelo, en la red T-S-T (unidireccional) que se presenta en la figura # 126, se considera que a (de) los conmutadores temporales entran (salen) líneas múltiplex de primer orden, es decir de 32 canales, lo que equivale a decir 32 intervalos de tiempo de entrada. En la práctica, la cantidad de intervalos de tiempo es más grande, por ejemplo 256 o 512, lograda de la multiplexación y la conexión serie paralelo, pero esto no influye en el principio de funcionamiento del conmutador. Las cifras más grandes tienen mucho que ver con la capacidad requerida y la optimización de control del conmutador. El diagrama de la figura # 126, muestra una red para la conmutación de tres circuitos de entrada a tres circuitos de salida en la que se observan dos tipos de memorias. Las memorias tampón (memorias de datos o de voz) SM-A y SM-B, en las que se almacenan las informaciones entrantes y salientes. Las memorias de control CM-A, CM-B y CM-C, que gobiernan a las memorias tampón (memoria de datos SM-A y SM-B) y controlan la matriz de puntos de cruce (CM-C), las cuales son escritas por el controlador de la red de conmutación. Fig. # 126: Red de conmutación digital con estructura T-S-T. (27/05/2010) Página 142 de 276 La escritura en las memorias tampón de entrada es secuencial, mientras que su lectura es controlada por las memorias de control. La escritura en las memorias de salida es controlada y su lectura es secuencial. Esto equivale a decir que la etapa “T” de salida funciona controlada por la entrada. De ahora en adelante mencionaremos intervalo de tiempo interno, por lo que es preciso explicar este concepto. Un intervalo de tiempo interno no es más que el tiempo que dura un canal, es decir 3,9 μseg en el caso de circuitos de primer orden. En caso de que antes de entrar a la red de conmutación, se lleve a cabo un multiplexaje de orden superior, será el tiempo que quede asignado al canal. Cuando se habla de un intervalo de tiempo interno, se pone de manifiesto que la conexión entre un canal de entrada y un canal de salida se efectúa con ayuda de un tiempo adicional. Lo primero que se necesita es buscar dos intervalos de tiempo internos libres. Si no se encontraran, no seria posible efectuar la conexión requerida, siendo este factor determinante del bloqueo en las redes T-S-T. Un intervalo de tiempo interno está libre respecto a una conexión deseada, cuando las palabras de las memorias de control (asociada a las memorias tampón de interés) del rango del intervalo de tiempo analizado no están ocupadas. El intervalo de tiempo interno es el grado de libertad con que cuenta el sistema para conectar canales de distinto rango. Durante un intervalo de tiempo interno, se conecta una posición de la memoria SM-A con una posición de la memoria SM-B. Durante 32 intervalos de tiempo consecutivos son transferidas todas las posiciones en SM-A hacia SM-B. Así durante un intervalo de tiempo (N° 7), ver la figura # 126, se establece la conexión en una dirección (entrada “A” hacia la salida “B”), conexión que se repite una vez por trama. La conexión en la dirección desde la entrada “B” hacia la salida “A”, ocurre un número de intervalos de tiempo más tarde. Para lo cual se puede usar dos métodos: realizarla en una memoria completamente independiente de la primera conexión o ambas conexiones se establecen en coordinación. Una manera especial de controlar la conexión en ambas direcciones, es usando el método de antifase, el cual consiste en establecer la comunicación en sentido contrario (desde “B” hacia “A”) media trama más tarde. La ventaja de este método es que la misma memoria de control es usada para ambas memorias de conversación, lo cual reduce a capacidad de almacenamiento y la cantidad de circuitos lógicos. El método antifase es el utilizado en el sistema de conmutación AXE-10 de la empresa Ericsson. El sistema EWSD y NEAX 61-E emplean intervalos de tiempo separados para las dos direcciones. (27/05/2010) Página 143 de 276 5.8. El Control en un sistema de conmutación digital. El control de los sistemas digitales de conmutación se realiza por programa almacenado (generalmente conocido por sus siglas SPC, procedentes de su denominación en inglés “Stored Program Control”. Este tipo de control, se basa en la utilización de procesadores programados con instrucciones almacenadas en memoria organizadas para dirigir la realización de determinadas funciones como respuesta a estímulos derivados de la lectura de la información correspondientes a eventos que se producen en la periferia de los órganos de control. Así pues, los sistemas de conmutación SPC utilizan procesadores para controlar la conmutación y supervisar las conexiones de la central. Los sistemas de conmutación digitales modernos reúnen dos características fundamentales: emplean la técnica de conmutación digital y su control es de tipo distribuido. 5.8.1. Características del control por programa almacenado (SPC). Las características más significativas de los sistemas de conmutación SPC derivan fundamentalmente de la utilización de procesadores para configurar los elementos de control de las centrales y la incorporación del software a las mismas. El diseño del software para los sistemas SPC utiliza muchas de las técnicas de la programación en tiempo real, pero ha introducido también un gran número de técnicas propias, tales como: 9 9 9 9 Necesidad de interfaz hacia un conjunto de terminales periféricos con requerimientos de tiempo de respuesta inferiores a 1 segundo. Provisión automática de servicio ininterrumpido en presencia de fallos de hardware y errores de software. Necesidad de un gran número de variantes de aplicación presentando cada una de ellas diferencias funcionales. Sistema de soporte completo, para permitir su modificación y mejoras en un ciclo de vida de 20 años o superior. Para atender a las funciones de la central SPC, se han diseñado una 5.8.2. Procedimientos variedad de modelos de arquitecturas de control, entre las cuales están: de control en las centrales SPC. ¾ Control centralizado Arquitectura. Consideremos un sistema de “P” procesadores que han de realizar “F” funciones, cada una representada por un programa, y que hacen uso de “R” recursos, “hardware” (periferia telefónica) o “software” (buffers, datos, etc). Se dirá que el sistema es centralizado si un procesador dado tiene acceso directo a todos los recursos y ejecuta todas las funciones. Esto puede ser representado por el esquema de la figura # 127. En la práctica, los recursos y la mayoría de los programas pueden ser físicamente comunes a los “P” procesadores (y a los redundantes que puedan existir por razones de seguridad), tal como se muestra en la figura # 128. (27/05/2010) Página 144 de 276 R1 R2 Rr P1 P2 F1 RECURSOS Pp F2 PROCESADORES PROGRAMAS Ff Fig. # 127: Arquitectura de control centralizado. R1 R2 R1 Rr P1 RECURSOS DUPLICADOS Rr R2 P2 Pp PROCESADORES F’’ F’ F MEMORIA DE PROGRAMA TRIPLICADA Fig. # 128: Arquitectura de control centralizado con recursos y memoria comunes. ¾ Control distribuido El principio del control distribuido entre “P” procesadores, “F” funciones y “R” recursos es que un procesador no tiene acceso, en un estado dado del sistema más que a una parte de los recursos y/o no es capaz de ejecutar más que una parte de las funciones del Sistema. Se debe proveer un mecanismo de intercambio de información entre los procesadores para que se coordinen. Este mecanismo físicamente puede ser un enlace de comunicación entre los procesadores a través de la red de conmutación. Por razones de disponibilidad, en la práctica, los recursos y programas poseen redundancia. (27/05/2010) Página 145 de 276 La estructura de control puede ser: Procesador único Multiprocesamiento (varios procesadores). Una forma intermedia de estructura distribuida de control es la descentralización parcial del control (Control Semidistribuido), que quedará constituido por un procesador central (CP), y según el dimensionamiento de la central, una cierta cantidad de procesadores regionales, (RP). Esta solución también se conoce como “preproceso”, indicando la concentración de información que se realiza hacia el procesador central, mejorando su eficiencia. El procesador central realiza las funciones más complejas, mientras que los procesadores regionales realizarán las funciones más sencillas, rutinarias y que exigen alta capacidad de proceso. Cada RP controlará una parte de la periferia telefónica. Véase la figura # 129. PERIFERIA TELEFÓNICA B PROCESADOR REGIONAL A B PROCESADOR REGIONAL B PROCESADOR REGIONAL A A B PROCESADOR CENTRAL A Fig. # 129: Arquitectura de control parcialmente distribuida. 5.8.3. Sistemas En la red de telecomunicaciones de la CANTV, se encuentran actualmente de conmutación en funcionamiento los siguientes sistemas de conmutación digital: digital en la red de CANTV. ¾ El sistema AXE-10 Desarrollado por la empresa Ericsson en 1977. Tiene dos partes principales: La parte de telefonía denominada APT y la parte de control denominada APZ. (27/05/2010) Página 146 de 276 La red de conmutación digital es T-S-T. El control APZ trabaja bajo el concepto de control centralizado a dos niveles (semidistribuido). El nivel más bajo se encuentra en la periferia, distribuido a través de un número pequeño de procesadores regionales dimensionables en función del hardware, duplicados, y trabajando en carga compartida. El nivel más alto es un par de procesadores centrales denominados CP-A y CP-B, los cuales trabajan en microsincronización paralela. ¾ El sistema NEAX 61-E Desarrollado por la empresa NEC en 1982. La red de conmutación es T-S-ST. El control está en el subsistema de control, y se encuentra distribuido bajo la modalidad de multiprocesamiento por etapas con tres niveles jerárquicos trabajando en reparto de carga. ¾ El sistema EWSD Desarrollado por la empresa Siemens entre 1980 y 1982. La red de conmutación es T-S-T para centrales pequeñas y T-S-S-T para centrales grandes. Tiene una estructura de control parcialmente distribuida centralizada en dos niveles. El nivel central lo conforman una pareja de procesadores denominados Procesadores de Coordinación (CP-0 y CP-1), los cuales se reparten la carga de tráfico. ¾ El sistema 5ESS Desarrollado por la empresa AT&T desde los años 60’s, el 5ESS (Electronic Switching System # 5, Sistema de Conmutación Electrónica # 5) es un sistema modular de conmutación digital que posee una arquitectura de procesamiento y conmutación distribuidos. Este procesamiento distribuido es llevado a cabo por varios procesadores distribuidos por la periferia y coordinados por un procesador central. Estos procesadores que toman las decisiones necesarias en cada momento constituyen el denominado Módulo de Administración (AM, Administration Module). La red de conmutación digital es T-S-T, y constituye la parte fundamental del Módulo de Comunicaciones (CM, Communications Module). Todos los mensajes entre el Módulo de Comunicaciones (CM) y el Módulo de administración (AM) pasan a través del Módulo de Conmutación (SM, Switching Module). (27/05/2010) Página 147 de 276 Unidad # 6: Introducción a los planes básicos técnicos 6.1. Plan de numeración. 6.1.1. Definición de numeración telefónica. 6.1.2. Objetivo del plan de numeración. ¾ Definición de numeración telefónica La numeración telefónica es la estructura numérica necesaria para lograr el encaminamiento de una llamada. El número telefónico es el instrumento para lograr la interconexión de dos terminales y se define como una cadena de cifras decimales que indica singularmente el punto de terminación de la red pública. El número consta de la información necesaria para encaminar la llamada a este punto de terminación. Un número puede tener un formato determinado a nivel nacional o un formato internacional. El objetivo fundamental del plan de numeración es la asignación de un número a cada abonado de la red telefónica. Esto significa que cada uno de los abonados ha de tener un número telefónico internacional individual. O sea que cada abonado por si mismo, con ayuda de un teléfono podrá alcanzar a cualquier otro abonado por todo el mundo. La figura # 130 muestra un enlace vía satélite entre dos abonados de países distintos. Fig. # 130: Enlace vía satélite entre dos abonados de países distintos. El alcance de este objetivo permite entonces la identificación de los equipos terminales conectados a la red de telefonía básica, de los servicios especiales disponibles y los previstos en las redes públicas y privadas independientemente del equipo terminal o producto utilizado según los requerimientos y recomendaciones de la UIT-T. Es de hacer notar que el contenido del plan está actualizado con los cambios introducidos a consecuencia de: la implementación de las extensiones de áreas locales en el país, la creación de la Gran Caracas, el funcionamiento de los servicios de red inteligente, las nuevas numeraciones para el servicio de telefonía móvil celular y el proyecto de Plan de Numeración Nacional (PNN), finalizado en el primer trimestre del 2002. (27/05/2010) Página 148 de 276 El objetivo primordial del Plan de Numeración Nacional (PNN) recientemente finalizado por la CANTV fue el de uniformizar el número nacional a 10 dígitos. La numeración uniforme está definida por la UIT-T como “un esquema de numeración en el cual la longitud de los números de los abonados es igual dentro de un área de numeración dada”. Con una numeración uniforme es posible conectarse con cualquier abonado dentro de un área de numeración y desde un área de numeración a otra, dentro de un país utilizando la misma cantidad de dígitos. Si la longitud de los números varía dentro del área de numeración, entonces es una numeración no uniforme. Código indicativo de país 6.1.3. Definiciones relativas al plan Es la combinación de 1, 2 o 3 dígitos, definidos por la Unión Internacional de numeración. de Telecomunicaciones (UIT), según la Rec. E-164 que identifican a un país determinado. En el caso de Venezuela, su código de país es el 58. Prefijo de acceso nacional (prefijo interurbano o prefijo troncal Es un dígito (o combinación de dígitos) que marca un abonado, cuando llama a otro abonado dentro del propio país, pero fuera de su propia área de numeración. El prefijo interurbano suministra acceso a la red telefónica interurbana. En Venezuela, el prefijo interurbano es el dígito “0”. Código nacional de destino o código de área Combinación de dígitos debe marcar un usuario para tener acceso a un abonado que se encuentra en otra área local. Está formado por el indicativo de servicio y el indicativo interurbano. Indicativo interurbano Combinación de dígitos que identifican un área geográfica específica dentro del espacio geográfico nacional. Indicativo de servicio Dígito que indica de manera unívoca el tipo de servicio a ser prestado por el operador. Prefijo de acceso internacional Es el dígito o combinación de dígitos que tiene que marcar un abonado que llama a un abonado en otro país, para tener acceso a los equipos de conmutación automática de salida a la red telefónica internacional. El prefijo internacional usado en el país es el “00”. (27/05/2010) Página 149 de 276 Número de abonado Combinación de siete (7) dígitos que identifica a un abonado dentro de una red de telefonía fija o dentro de una red de telefonía móvil. Se define para los servicios geográficos, servicios no geográficos y servicios móviles. Es uniforme en todo el país. Códigos de servicios especiales Son combinaciones de tres dígitos, fáciles de recordar y que deben ser constantes en todo el país. Estos códigos agrupan a los diferentes servicios complementarios a los servicios de telefonía básica, tales como el servicio de larga distancia vía operadora y el servicio de atención al usuario, entre otros. Área de numeración cerrada (ANC) Es el área en la cual un abonado que llama a otro abonado dentro de la misma área, solamente debe marcar el número del abonado solicitado. Si el abonado desea llamar a un abonado ubicado en otra área distinta, entonces debe marcar el prefijo troncal más el indicativo interurbano o código de área antes del número del abonado solicitado. Se dice entonces que el sistema es cerrado en el ANC, pero abierto a nivel nacional. ¾ Clasificación de las áreas de numeración cerrada (ANC) ANC principal Se denomina ANC principal, a toda área de numeración cerrada en cuyo interior hay una central de larga distancia nacional, la cual cursa las llamadas desde y hacia larga distancia nacional de las centrales locales del ANC. ANC subordinado Se denomina ANC subordinado a toda área de numeración cerrada en cuyo interior no hay una central de larga distancia nacional, y en cuyo caso las llamadas nacionales provenientes de las centrales locales deben enrutarse a través de la central de larga distancia del ANC principal. Multianc Es la agrupación de un ANC principal y uno, dos, tres o cuatro ANC subordinados. Ejemplo: El Multianc de Maracaibo, el cual comprende el 261 como ANC principal y los ANC subordinados 262, 263, 266 y 279. Número nacional Combinación de diez (10) dígitos que define la estructura de la numeración en el ámbito nacional. Toma valores de acuerdo al tipo de servicio. (27/05/2010) Página 150 de 276 La estructura del número nacional para el caso de la telefonía fija es: Código nacional de destino o indicativo interurbano + número de abonado. El número nacional tiene 10 dígitos en su estructura y define la estructura de la numeración en el ámbito nacional. Su esquema es el siguiente: A Y1Y2 – X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 Donde: “A” es el indicativo de servicio y los valores “Y” y de “X” toman su significado, dependiendo del servicio que se trate: servicios geográficos, servicios no geográficos y servicios móviles. (Observar que el número nacional no incluye el prefijo interurbano o prefijo de acceso nacional “0”). Número internacional Es el número que ha de marcarse después del prefijo internacional para comunicar con un abonado de otro país. La estructura del número internacional es como sigue: Código indicativo de país + número nacional significativo. (El número internacional no incluye el prefijo internacional usado en el país) La UIT-T recomienda que la longitud del número para las llamadas internacionales no sea mayor de 15 dígitos. 6.1.4. La UIT-T clasifica los servicios prestados a través de las redes telefónicas de Clasificación de la siguiente manera: los servicios de acuerdo a la 9 Servicios geográficos. Rec. E-164 de la 9 Servicios no geográficos UIT-T. 9 Servicios móviles. 6.1.5. Servicios Los servicios geográficos son servicios asociados a números geográficos, y geográficos. están referidos a los distintos tipos de llamadas de carácter local, nacional e internacional, entre los diferentes equipos terminales pertenecientes a las redes telefónicas tanto dentro del país como de otro país. El número geográfico debe tener una longitud de diez (10) dígitos en todo el espacio geográfico nacional, bajo el siguiente esquema de numeración: ABC - DEFGHIJ (27/05/2010) Página 151 de 276 Donde los símbolos alfabéticos indican: A: Indicativo de servicio (A = 2 para los servicios geográficos) BC: Indicativo interurbano o código de área. A-BC: Código nacional de destino DEF: Código de central GHIJ: Número local DEF - GHIJ: Número de abonado ¾ esquema de numeración a marcarse para cada tipo de llamadas en los servicios geográficos Llamadas locales En las llamadas locales sólo debe marcarse los dígitos del número telefónico del abonado con el cual se desea comunicar. El número del abonado es uniforme en todo el país y tiene una longitud de siete cifras, cuya estructura es la siguiente: Número del abonado = DEF + GHIJ Donde : DEF = Código de central o prefijo de central. El código o prefijo de central es la combinación de tres (3) dígitos que identifica a la central de conmutación a la cual está conectado el abonado. GHIJ = Número local o número propiamente dicho del abonado El número local o número propiamente dicho del abonado es la combinación de cuatro (4) dígitos que identifica de manera unívoca al abonado dentro de la central de conmutación de un operador que presta servicios de telefonía fija local. Llamadas de larga distancia nacional Para realizar llamadas de larga distancia nacional se debe utilizar el prefijo de acceso nacional o prefijo troncal, seguido del código de área o indicativo interurbano, más el número del abonado. Las distintas partes enunciadas arriba tienen la siguiente composición en el plan de numeración nacional: 9 Prefijo de acceso nacional o prefijo interurbano El prefijo troncal o interurbano usado en la red telefónica venezolana es el dígito cero (0). Venezuela se acogió a la recomendación de la UIT-T de tomar el número cero (0), ya que son pocos, por no decir ninguno, los números de los abonados que empiezan por cero. (27/05/2010) Página 152 de 276 Por lo tanto, cuando una central recibe un cero como primera cifra, se prepara para recibir un número más largo indicando una llamada fuera del área de numeración, mientras que si recibe cualquier otro dígito, se prepara para recibir un número de abonado para llamadas dentro del área. 9 Indicativos Interurbanos o códigos de área Los códigos de área usados en la red telefónica venezolana tienen tres cifras, de las cuales la primera es el dígito dos (2), y los otros dos dígitos son los códigos de área “antiguos”. Tienen la forma “2AB”, donde A ≠ 0 y B puede tomar cualquier valor entre 0 y 9. La capacidad total para códigos de área con la exclusión anterior es de 90 códigos, de los cuales se están utilizando 61 códigos. De estos 61 códigos, tres (3) se utilizan para tráfico fronterizo (son el 260, 270 y 280) uno está asignado a telefonía satelital (296) y los demás a áreas de numeración cerradas especificas en el país. Quedan entonces 29 códigos en reserva. 9 Número del abonado El número del abonado es de siete (7) cifras, y corresponde al número que aparece en el directorio telefónico. El abonado debe entonces marcar el siguiente esquema de numeración: 0 + código de área + número del abonado Llamadas internacionales Para realizar llamadas de larga distancia internacional se debe utilizar el prefijo de acceso internacional, seguido del código de país, más el número nacional del abonado en el país de destino. El prefijo de acceso internacional usado en la red telefónica venezolana es el doble cero (00). El abonado entonces debe discar el siguiente esquema de numeración: 00 + código de país + código de área + número del abonado 6.1.6. Servicios Se denominan servicios no geográficos a servicios que están asociados a no geográficos. números no geográficos. Son servicios que para su acceso no es necesario marcar un código de área de una zona específica. El acceso a estos servicios se hace marcando un “código de número no geográfico”, más la numeración de siete dígitos que indica el número de abonado. Para acceder a los servicios no geográficos es necesario también el prefijo troncal o interurbano cero (0). Los servicios no geográficos funcionan bajo el siguiente esquema de numeración: (27/05/2010) Página 153 de 276 A0X - KLMNÑOP Donde: A0X = código de número no geográfico, donde “A” es un número comprendido entre dos (2) y nueve (9), ambos inclusive, y “X” puede tomar valores desde cero (0) hasta nueve (9). KLMNÑOP = Número del abonado. Se define el número no geográfico de la siguiente manera: Combinación de diez (10) dígitos que identifica un número, independientemente del área geográfica. Está formado por el código de número no geográfico y el número de abonado. Existe el número no geográfico especial, el cual se define como: Aquel número cuyas características, referidas al orden de los dígitos o al significado del número de abonado, se traducen en una preferencia especial para un determinado abonado o para el operador que lo solicita. También se conocen como números nemotécnicos. Los servicios no geográficos que funcionan actualmente en la red telefónica de la CANTV son los siguientes: 0-800: Número con cobro revertido automático (servicio 800 avanzado). 0-900: Número con sobrecuota, televoto, audiotexto e información (servicio 900 avanzado). 0-901: Número con sobrecuota para acceso a información de adultos. 0-904: Número de acceso a Internet con sobrecuota. 0-500: Número de acceso universal con cobro compartido. 0-501: Número de acceso universal con cobro total al usuario. CANTV también tiene en uso el servicio de llamada con tarjeta prepagada (Pre-paid Calling Card, PCC) la cual usa como prefijo de acceso a la red inteligente el 0-800-UNICA00. (0-800-8642200) y también el 0-800UN1CA00 (0-800-8612200) Próximamente entrarán en funcionamiento los siguientes servicios: 0-400: Número personal (telecomunicación personal universal) 0-600: Número de acceso a la red privada virtual Llamada con tarjeta de cuenta (utilizará el código de acceso 800). 6.1.7. Servicios La telefonía móvil es un servicio de telecomunicaciones, que haciendo uso móviles. del recurso limitado de numeración, permite el intercambio de información por medio de la palabra, mediante la utilización de estaciones base o estaciones ubicadas en el espacio que se comunican con equipos terminales móviles, públicos o no. (27/05/2010) Página 154 de 276 La numeración para los servicios móviles deberá tener una longitud de diez (10) dígitos bajo el siguiente esquema: APQ–DEFGHIJ Donde los símbolos alfabéticos indican: A : Indicativo de servicio PQ: Código de operador DEFGHIJ: Número de abonado. El indicativo de servicio consta de un dígito representado por el símbolo “A”. A los servicios móviles les corresponde el número cuatro (4). Los códigos de identificación de las operadoras móviles en la red venezolana tendrán el siguiente esquema: 41X donde: 4 = Indicativo de servicio móvil. 1X = Código del operador móvil, bien sea terrestre, aeronáutico o marítimo. Los códigos de identificación de las operadoras de telefonía móvil en el país son los siguientes : MOVILNET: 16 TELCEL : 14 DIGITEL: 12 TESÁN: 15 DIGICEL: 17 INFONET : 18 Para el servicio móvil terrestre, el acceso se debe hacer marcando el prefijo troncal cero (0), seguido del código de identificación de operador móvil y del número del abonado. Se dan los siguientes casos de tráfico: 9 Llamada desde un abonado móvil de una operadora hacia un abonado móvil de otra operadora móvil. El abonado debe marcar: 0 + A PQ + número de abonado 9 Llamada desde un abonado de una operadora móvil hacia un abonado de la red telefónica fija. (27/05/2010) Página 155 de 276 El abonado debe marcar: 9 0 + A BC + número de abonado Llamada desde un abonado de la red de telefonía fija hacia un abonado de una operadora móvil. El abonado debe marcar: 0 + A PQ + número de abonado. 9 Llamada de un abonado de una operadora móvil hacia un abonado móvil de la misma operadora. El abonado debe marcar: El número del abonado móvil. Llamada desde la red de telefonía móvil al número único de emergencia nacional. El abonado debe marcar el número 171 6.1.8. Servicios Los servicios especiales son servicios complementarios a los servicios de especiales. telefonía básica, prestados por las operadoras de telefonía fija en todo el país, los cuales usan códigos cortos, uniformes y fáciles de recordar en todo el país. La estructura de numeración para los servicios especiales es la siguiente: 1NX donde: N = Número comprendido entre cero (0) y nueve (9), ambos inclusive. X = Podrá tomar cualquier valor entre el cero (0) y el nueve (9), ambos inclusive. Los códigos de servicios especiales están clasificados por CONATEL de acuerdo a la tabla mostrada en la figura # 131. (27/05/2010) Página 156 de 276 Código Servicio Especial 10X Servicios de llamada larga distancia nacional vía operadora. 11X Servicios de información sobre la operación del servicio de telefonía. 12X Servicios de llamada de larga distancia internacional nacional vía operadora. 13X Servicios y productos propios de la empresa que presta el servicio de telefonía. 14X Servicios relacionados con la coordinación de las llamadas telefónicas que llegan a los servicios especiales y que pertenecen a otra empresa que presta servicios de telefonía. 15X Servicios relacionados a la atención al usuario. 17X Servicios de emergencia. 18X Servicios de uso operativo de la empresa que presta servicios de telefonía. Esta numeración será de libre uso por parte de empresa. Fig. # 131: Clasificación de los servicios especiales por CONATEL. Los servicios especiales actuales están identificados con los códigos dados por la tabla de la figura # 132. Código Servicio Especial 100 SOLICITUD DE LLAMADAS DE LARGA DISTANCIA NACIONAL Y RECLAMOS 101 OPERADORA DE COBRO A DESTINO NACIONAL 113 INFORMACIÓN AL USUARIO 119 INFORMACIÓN SOBRE EL HORARIO NACIONAL 122 SOLICITUD DE LLAMADAS INTERNACIONALES Y RECLAMOS 123 OPERADORA DE COBRO A DESTINO INTERNACIONAL 131 ACCESO AL SERVICIO PREPAGO 132 RECARGA DE PREPAGO 133 ACCESO A BUZÓN DE MENSAJES 141 ENRUTAMIENTO DE LLAMADAS A SERVICIOS DE ATENCIÓN AL USUARIO PRESTADOS POR OTRAS OPERADORAS 151 REPARACIONES 155 ATENCIÓN AL USUARIO 171 NÚMERO ÚNICO DE EMERGENCIA NACIONAL Fig. # 132: Códigos de servicios especiales identificados actualmente. (27/05/2010) Página 157 de 276 6.2. Plan de enrutamiento. 6.2.1. Definición. 6.2.2. Objetivos a cumplir en el plan de enrutamiento. ¾ Definición Se define como plan de enrutamiento al conjunto de criterios que permiten determinar los enlaces entre las centrales locales de un área multicentral, la conveniencia del uso de centrales tandem y el encaminamiento del tráfico de larga distancia nacional e internacional, así como el tráfico hacia la TMC y los servicios de la red inteligente. ¾ Objetivos a cumplir en el plan de enrutamiento Definición de todas las rutas existentes que constituyen la red telefónica venezolana. Asegurar que estas rutas sigan una filosofía lógica, eficiente y coherente con los demás planes básicos. 6.2.3. Estructura ¾ Estructura del plan de enrutamiento del plan de enrutamiento. El plan de enrutamiento está constituido o estructurado en dos partes fundamentales: 9 La zona local: Aquí están incluidas las centrales locales, los enlaces entre ellas; los enlaces con las centrales tandem y los enlaces con los centros primarios (central de larga distancia dentro del área). 9 La red de larga distancia: Aquí están incluidos todos los centros primarios y de orden superior (centrales de zona y región); así como los enlaces entre los mismos; los enlaces con las centrales de la telefonía móvil celular; los enlaces con los puntos de conmutación de los servicios (SSP) de la red inteligente y los enlaces con las centrales internacionales ubicadas en Caracas. Véase la figura # 133. CL1 LDD LDD CL2 B A ZONA LOCAL RED DE LARGA DISTANCIA ZONA LOCAL Fig. # 133: Estructura del plan de enrutamiento. (27/05/2010) Página 158 de 276 6.2.4. Normas El enrutamiento entre las centrales locales en un área multicentral se rige de enrutamiento por las siguientes normativas, bien si el origen es analógico o digital: entre centrales locales. Ruta directa Se debe utilizar ruta directa cuando el tráfico originado sea igual o mayor a 44 Erlangs, y se debe dimensionar con una pérdida del 0,5 % (o sea el grado de servicio “B” debe ser igual al 0,5 %). Ruta de alta utilización Se establecerá una ruta de alta utilización, cuando la sumatoria de los tráficos entrantes más salientes sea menor a 44 Erlangs, pero mayor a 19 Erlangs, con desborde a través de la central tandem correspondiente, con una pérdida del 0,5 % (B = 0,5 %). Ruta tandem Se enrutará vía la central tandem cuando el tráfico sea menor de 19 Erlangs, dimensionándose con una pérdida del 0,5 %. Véase la figura # 134. CENTRAL TANDEM DIGITAL ORIGEN CPA CLD MÓVIL CLA CLD CLA CLD CLD y CLA ORIGEN DESTINO Fig. # 134: Enrutamiento entre centrales locales en un área multicentral. (27/05/2010) Página 159 de 276 Las centrales tandem son centrales de “tránsito local” que interconectan centrales locales, y agrupan pequeños volúmenes de tráfico hacia un destino común. Se utilizan en las áreas multicentrales como “centrales tandem de origen”, lo cual significa que concentran el tráfico originado de las centrales locales analógicas y digitales de la propia área tandem (origen) enrutarlo hacia los correspondientes destinos, por lo que todas las centrales tandem deben tener rutas directas con las centrales locales de otra(s) área(s) tandem(s). 6.2.5. Enrutamiento entre centrales tandem. Véase la figura # 135. ÁREA 1 ÁREA 2 CLD CLD TDD CLD ÁREA TANDEM CLA CLA Fig. # 135: Esquema de central tandem digital de origen. También se utilizan las centrales tandem para enrutar los desbordes de las rutas directas entre centrales locales. Las centrales tandem pueden ser “puras” o combinadas con una central local. Todas son de tecnología digital. Cuando en un área multicentral existan más de una central tandem, se permite el enrutamiento entre las centrales tandem, en los siguientes casos: 9 Como enrutamiento ordinario hacia centrales locales con muy bajo interés de tráfico. 9 Para llevar tráfico de desborde hacia una central local de destino. 9 En enrutamiento extraordinario, en caso de fallas en la red, como enrutamiento de seguridad. (27/05/2010) Página 160 de 276 9 Todas las centrales tandem de origen tienen rutas directas con las centrales locales de las otras áreas tandem. En todo caso, el enrutamiento tandem – tandem se debe dimensionar con una pérdida del 0,5 %. Véase la figura # 136 CENTRAL CENTRAL TANDEM DIGITAL DESBORDE CENTRAL LOCAL DIGITAL CENTRAL TANDEM DIGITAL CENTRAL LOCAL ANALÓGICA CENTRAL MÓVIL Fig. # 136: Enrutamiento entre dos centrales tandem. ¾ Enrutamiento local en áreas multicentrales sin central tandem digtal. Cuando en el ANC principal no hay tandem digital, pero hay una central de larga distancia digital (LDD), se establecerá una ruta directa entre las centrales locales (si el tráfico lo justifica) con desborde por la central LDD. Si no se justifican la ruta directa, entonces se utilizará la central LDD del área como central de tránsito. RU TA DI RE CT A Véase la figura # 137. CLD CLA LDND CENTRAL MÓVIL EM TAND A T U R RUTA DIREC T A CLD Fig. # 137: Enrutamiento local en áreas multicentral sin central tandem digital. (27/05/2010) Página 161 de 276 ¾ Enrutamiento local en un ANC subordinado En un ANC subordinado no existen ni central de LDD ni central tandem digital (TDD). Cuando el tráfico lo justifique se debe establecer una ruta directa entre las centrales locales. Si no se justifica la ruta directa, entonces se debe establecer una ruta a través de la central de LDD del ANC principal. Véase la figura # 138. ANC SUBORDINADO CENTRAL MÓVIL ANC PRINCIPAL LDND CLD RUTA DIRECTA CLD Fig. # 138: Enrutamiento local en un ANC subordinado. ¾ Configuración de las centrales de Caracas Área multicentral de La Gran Caracas. Dada la gran diversidad de tipos de centrales en Caracas, Los Teques, Maiquetía, Guarenas y Guatire, (MFC y digitales), su interconexión se establece dependiendo del tráfico existente entre ellas. Uso de las centrales tandem. Existen centrales tandem puras y combinadas, de tecnología digital, las cuales funcionan con centrales tandem de origen. Estas centrales son: 9 Chacao digital: Sirve a las centrales locales cuyo serial comienza por los dígitos: 2, 3(*) y 9. 9 Centro Nacional digital: Sirve a las centrales locales cuyo serial comienza por los dígitos: 3(*), 5 y 7. (27/05/2010) Página 162 de 276 9 Maderero digital: Sirve a las centrales locales cuyos seriales comienza por los dígitos: 4 y 6. Pastora digital: Sirve a las centrales locales cuyo serial comienza por el dígito: 8. 9 Los Teques digital: Sirve a las centrales locales cuyo serial comienza por 3(*). (*) Serial compartido. 9 Véase la figura # 139. 321 322 330 339 364 370 371 372 373 375 378 383 391 392 LTQ TDD CNT TDD 340 341 342 344 347 360 361 362 363 365 369 381 MDD TDD LPT TDD CHC TDD 2, 9 5, 7, 336 4, 6 330 331 332 337 350 351 352 355 8 Fig. # 139: Distribución de los niveles de numeración en las centrales tandem digitales de la Gran Caracas. ¾ Enrutamiento en el área local del tráfico de larga distancia nacional. Normativas: Ruta directa: Se establecerá una ruta directa entre la central local y la central de larga distancia digital (LDD) en ambos sentidos, dimensionándose con una pérdida del 0,5 %. El tráfico saliente hacia larga distancia proveniente de: una central local analógica o digital, debe utilizar ruta directa con la central de larga distancia digital correspondiente, dimensionándose con una pérdida del 0,5%. Véase la figura # 140. (27/05/2010) Página 163 de 276 LDND CENTRAL MÓVIL TDD CLA CLD Fig. # 140: Enrutamiento en el área local del tráfico saliente hacia larga distancia nacional. El tráfico entrante desde larga distancia, proveniente de: una central de larga distancia digital (LDD), utilizará ruta directa con las centrales locales dimensionada al 0,5%. Sólo en ciertos casos, cuando la central LDD no tenga acceso directo, se enrutará vía la central tandem digital a las centrales locales. Véase la figura # 141. LDND TDD CENTRAL MÓVIL CLD CLA Fig. # 141: Enrutamiento en el área local del tráfico entrante desde larga distancia nacional. Tráfico de larga distancia nacional entrante a la Gran Caracas: Para el caso de la Gran Caracas existen cinco centrales tandem digitales, que funcionan bajo el esquema de centrales tandem de origen, y las cuales sirven a las centrales cuyos seriales comiencen por: (27/05/2010) Página 164 de 276 9 CHC TDD: Seriales 2, 340-342, 344, 347, 360 al 363, 369, 381 y 9. 9 CNT TDD: Seriales 5, 7, 336 9 MAD TDD: Seriales 4 y 6 9 LPT TDD: Seriales 8, 330,331, 332, 337, 350, 351, 352 y 355. 9 LTQ TDD: Seriales 321 al 322, 330, 339, 354, 370 al 373, 375, 377378, 383, 391-392. Véase la figura # 142. CHA LDD CNT LDD SERIAL 3* CLD y CLA LTQ TDD CHC TDD LPT TDD SERIALES 8 y 3* CLD y CLA SERIALES 2, 3* y 9 CLD y CLA MDD TDD CNT TDD SERIALES 5 y 7 CLD y CLA SERIALES 4 y 6 CLD y CLA EL SERIAL 3* ES COMPARTIDO POR LAS CENTRALES TANDEM DE LOS TEQUES, CHACAO Y PASTORA Fig. # 142: Enrutamiento del tráfico de larga distancia nacional entrante a la Gran Caracas, hacia centrales locales analógicas y digitales. 6.2.6. Enrutamiento en el área interurbana del tráfico de larga distancia. ¾ Enlace de larga distancia Es aquel enlace de transmisión que conecta directamente entre si dos centrales de larga distancia. El conjunto de enlaces de larga distancia constituye lo conocido como red primaria o red troncal. Una central local puede conectarse a una central de larga distancia a través de un medio de transmisión a cuatro hilos (por ejemplo, radio de microondas terrestre), pero este enlace no se considera un enlace de larga distancia. Pertenece a la denominada red secundaria. (27/05/2010) Página 165 de 276 ¾ Jerarquía de las centrales de larga distancia nacional El enrutamiento de larga distancia es de tipo jerárquico, distinguiéndose dos (2) niveles para las centrales de larga distancia digital: zona y región. Véase la figura # 143. R R CENTRAL DE REGIÓN ÁREA DE REGIÓN Z Z CENTRAL DE ZONA ÁREA DE ZONA ÁREA LOCAL CENTRAL LOCAL Fig. # 143: Jerarquía de las centrales de larga distancia digital, (LDD). Se consideran dos tipos de rutas o enlaces de larga distancia a saber: Rutas directas Se eligen en primera instancia para cursar el tráfico entre dos centrales, pudiendo el mismo ser encaminado por otra ruta denominada “ruta alternativa”, si todos sus circuitos están ocupados. Rutas finales Unen a una central con otra central de orden superior o del mismo orden en el caso de las centrales de región, y no tienen otra alternativa de encaminamiento del tráfico. ¾ Normas de enrutamiento para las centrales de región 9 Se denomina área de enrutamiento de una central de región, al área geográfica a la cual presta servicio una central de región y las centrales de zona dependiente de ellas. 9 Una central de región debe conectarse en ruta directa con todas las otras centrales de región dimensionándose con una pérdida del 0,5 %. Véase la figura # 144. (27/05/2010) Página 166 de 276 9 Debe conectarse en ruta directa con todas las centrales de zona de su área, dimensionándose con una pérdida del 0,5 %. 9 Debe conectarse en ruta de alta utilización con las centrales de zona de otras regiones cuando el tráfico sea igual o mayor a 44 erlangs, con desborde por la central de región de la zona de destino. Véase la figura # 145. 9 Las centrales de región en el país son: Centro Nacional, Chacao, Maracaibo, Puerto La Cruz, Valencia, Maracay, Puerto Ordáz, San Cristóbal y Barquisimeto (9 en total). CNT CHA R R R R MAY PLC R PTO R VAL R R BTO R SCR MBO Fig. # 144: Interconexión en malla total de las centrales de larga distancia digital, (LDD). R R Z Z Fig. # 145: Ruta de alta utilización entre una central de región y una central de zona. (27/05/2010) Página 167 de 276 ¾ Normas de enrutamiento para las centrales de zona. 9 Debe conectarse en ruta directa con su central de región, dimensionándose con una pérdida del 0,5 %. 9 Debe conectarse en ruta de alta utilización con otras centrales de región, cuando el tráfico sea igual o mayor de 44 erlangs con desborde por su central de región. 9 Debe conectarse en ruta de alta utilización con otras centrales de zona, cuando el tráfico sea igual o mayor a 44 erlangs con desborde por su central de región. Véase la figura # 146. 9 No se permite utilizar las centrales de zona como centrales de tránsito de larga distancia. 9 En el país hay 21 centrales de zona ubicadas en: Maturín, Carúpano, Anaco, El Tigre, Porlamar, Cumaná, Ciudad Bolívar, Valle de la Pascua, San Juan de los Morros, San Fernando de Apure, Ocumare del Tuy, Puerto Cabello, San Carlos, San Felipe, Acarigua, Guanare, Barinas, Mérida, Valera, Coro, Punto Fijo. 9 Se adoptará, en caso de fallas en la red, un esquema de enrutamiento de seguridad, en el cual se toma a Centro Nacional (CNT) como la central de región de Caracas. R R Z Z Fig. # 146: Ruta de alta utilización entre una central de zona y una central de región. (27/05/2010) Página 168 de 276 6.2.7. Tráfico internacional. ¾ 9 Consideraciones generales: Servicios de operadoras. Las centrales de larga distancia internacionales soportan los servicios de operadoras 122; por lo tanto, deben de considerarse este tráfico a la hora de dimensionar las rutas hacia las centrales de LDI. 9 Servicio 800 internacional (0-8001XXXXXX). El tráfico generado hacia ese servicio también debe ser considerado a la hora de dimensionar las rutas hacia las centrales internacionales. 9 Ruta de seguridad (* RS) Se conforma la ruta de seguridad para el tráfico internacional por la interconexión entre las centrales internacionales. (Se soportan para el tráfico internacional saliente), y la definición de la central de larga distancia digital del Centro Nacional como cabecera de seguridad. La interconexión larga distancia internacional (LDI) con las centrales de TMC será a través de CCS-CNT-LDD y CCS-CHA-LDD, por lo que CCS-CNTINTD y CCS-RSL-INTD no tendrán rutas hacia la TMC. La distribución de las cargas entre las dos centrales de larga distancia internacional (CCS-CNT-INTD y CCS-RSL-INTD), deben estar equilibradas en un 50% respectivamente. ¾ Distribución de las áreas de servicio de las centrales internacionales. Tráfico saliente CNT INTD atenderá las centrales pertenecientes a los seriales: 212; 308, 31X, 32X, 33X, 5X, 364, 37X, 383, 39X, 4 al 8; 023X, 0251-7; 026X, 027X. RSL INTD atenderá las centrales pertenecientes a los seriales: 212-2, 34X, 360-363, 369, 381, y 9; 024X, 0258, 028X y 029X. La central de larga distancia internacional (LDI) que no tenga acceso directo con un determinado destino internacional, alcanzará el mismo a través de la otra central LDI. Véase la figura 147 y 148. (27/05/2010) Página 169 de 276 CNT INTD 03 RSL INTD 04 (1) CNT LDD CHA LDD ANC SUB 0237 NIVEL 3* CNT TDD MOVILNET TELCEL LTQ TDD LPT TDD CHA TDD MAD TDD NIVELES 5 Y 7 NIVEL 8 NIVELES 2, 9 Y 3* NIVELES 4 Y 6 NOTA 1: POR SEGURIDAD LA RUTA DE CHA LDD CON RSL INTD DESBORDARÁ SOBRE LA RUTA NORMAL DE SALIDA CON CNT LDD. Fig. # 147: Tráfico internacional saliente de Caracas. 1 RSL INTD 04 CNT INTD 03 2 3 4 R 2 3 R CNT LDD 2 3 R 4 4 Z ANC PPAL Y SUB (S) Z Z TMC MOVIL TDD ANC PPAL Y SUB (S) ZONA CENTRAL Y ORIENTAL ANC 024X, 0258, 028X Y 029X MOVIL ANC PPAL Y SUB (S) ANC PPAL Y SUB (S) TMC ANC PPAL Y SUB (S) MOVIL TDD ZONA OCCIDENTAL Y ANDINA ANC 023X, 0251-0257, 026X Y 027X Fig. # 148: Tráfico internacional saliente del interior. (27/05/2010) Página 170 de 276 Notas en la figura # 148: Nota 1: El tráfico de CNT LDD se distribuirá proporcionalmente sobredimensionado un 20% para seguridad. Nota 2: Las centrales LDD de región: CHA LDD, VAL LDD, MAY LDD, PLC LDD y PTO LDD, tendrán rutas directas con RSL INTD, y las centrales LDD de región: CNT LDD, BTO LDD, SCR LDD y MBO LDD, tendrán rutas directas con CNT INTD. Nota 3: Cursa el tráfico correspondiente a los servicios especiales 100, 122 y 123. Nota 4: Cursa el tráfico de desborde de las rutas directas de las centrales LDD de región con RSL INTD y con CNT INTD. Tráfico entrante La distribución de las áreas de servicio es la misma que en el caso anterior, con las siguientes particularidades: 9 9 Las dos (2) centrales de larga distancia internacional tendrán ruta de salida con todas las centrales de larga distancia de región. Las operadoras o carriers que tengan ruta con las dos (2) centrales de larga distancia internacional, discriminarán los seriales de acuerdo al reparto mencionado en el punto anterior. Para el caso en que sólo tengan ruta con una de las dos (2) centrales de larga distancia internacional, ésta enviará el tráfico vía larga distancia digital de región. Véase las figuras 149 y 150. CNT INTD 03 RSL INTD 04 (1) (1) CNT LDD CHA LDD ANC SUB (S) 0234 Y 0237 MÓVIL STL LTQ TDD TMC CNT TDD TMC LPT TDD CHA TDD MAD TDD NIVELES 5 Y 7 NIVEL 3* NIVELES 2, 9 Y 3* NIVELES 3* Y 8 NIVELES 4 Y 6 NOTA 1: EN RSL INTD POR SEGURIDAD LA RUTA CON CHA LDD DESBORDARÁ SOBRE CNT LDD Fig. # 149: Tráfico internacional entrante a Caracas. (27/05/2010) Página 171 de 276 RSL INTD 04 CNT INTD 03 CNT LDD R 1 1 1 1 R R Z Z Z TMC TMC MOVIL ANC PPAL Y SUB (S) ANC PPAL Y SUB (S) ANC PPAL Y SUB (S) MOVIL MOVIL ZONA CENTRAL Y ORIENTAL ANC 024X, 0258, 028X Y 029X ZONA OCCIDENTAL Y ANDINA ANC 023X, 0251-0257, 026X Y 027X NOTA 1: Las centrales CNT INTD y RSL INTD tendrán rutas hacia todas las centrales de región CNT LDD, CHA LDD, MAY LDD, VAL LDD, PLC LDD, PTO LDD, SCR LDD, BTO LDD y MBO LDD, con desborde por la ruta CNT LDD. Fig. # 150: Tráfico internacional entrante al interior (27/05/2010) Página 172 de 276 6.3. Plan de ¾ Definición de plan de tarificación tarificación. 6.3.1. Un plan de tarificación es un documento en el cual se definen todos los Definición. parámetros importantes, relevantes al cargo de las llamadas establecidas en la red telefónica. Depende de la política de la Administración y los métodos técnicos disponibles. 6.3.2. Objetivo. ¾ Objetivo del plan de tarificación El objetivo del plan de tarificación es la definición de las tarifas a ser aplicadas en la red nacional, discriminando el origen y el destino de una llamada, con la finalidad de mantener los costos de su aplicación a un nivel razonable. ¾ Definición de tarificación Se puede definir tarificación como la forma mediante la cual la Administración telefónica obtiene los pagos por los servicios que ella presta a los clientes. ¾ Definición de tarifa Se define tarifa como el cargo único por llamada o por unidad de tiempo. ¾ Composición de una tarifa telefónica Una tarifa telefónica se compone usualmente de las siguientes partes : Un precio de instalación Corresponde a una parte del costo de la instalación o si queremos expresarlo de otra forma, del costo de la planta. Un precio de suscripción Comprende dos partes, un precio fijo y un precio variable, o como se le llama a menudo, el precio por las llamadas. La primera parte, es decir el precio fijo, corresponde al arrendamiento del equipo telefónico, mientras que el precio por llamada es en proporción al uso. En la red telefónica venezolana se aplican dos métodos de tasación de 6.3.3. Métodos llamadas : de tasación de llamadas. El método de medición por pulsos o PM. (PM, Pulse Metering). 9 9 El método AMA. (AMA, Automatic Message Accounting) o Contabilidad Automática de Mensajes. (27/05/2010) Página 173 de 276 ¾ Método de medición por impulsos o PM (PM, Pulse Metering). También es denominado Multimedición. Es usado para la tasación de las llamadas locales en la red de la CANTV. En este método el contador del abonado, recibe durante la llamada varios impulsos de cómputo, los cuales se van sumando en el contador del número del abonado en la central local. ¾ Método “AMA” (AMA, Automatic Message Accounting) o Contablidad Automática de Mensajes. También es denominado “toll ticketing”. Es usado para la tasación de las llamadas nacionales e internacionales; Llamadas hacia la telefonía móvil celular y hacia los servicios de la red inteligente. Puede realizarse en la central local (en cuyo caso se conoce como “LAMA”, donde la “L” es de local, o bien en forma centralizada en un centro de tránsito, en cuyo caso se conoce como “CAMA”, donde la “C” es de centralized. En este método se genera una especificación para cada llamada, conocido como “Ticket AMA” ¾ Parámetros que se detallan en el método “AMA” Existen unos parámetros primarios recolectados por la central que aplica este método de tasación, los cuales son llevados a los campos respectivos en el ticket que para cada llamada apertura la central telefónica. Estos parámetros son, entre otros : Número del abonado “A”. Número del abonado “B”. Hora de inicio de la llamada. Hora de finalización de la llamada. Fecha de la llamada. Tipo de tarifa aplicada 6.3.4. Tasas por Existen diferentes formas de aplicar las tasas a las llamadas efectuadas por el uso del los clientes, dependiendo del tipo de llamada. Existen las siguientes : teléfono. ¾ Tarifa local o urbana. Se considera área local, a aquella que coincide con los límites del área urbana de una población. Se puede definir entonces un área de tarifa para esta área local donde muchas llamadas tienen características de una llamada local generadas por y hacia abonados de la misma área. El área de tarifa está entonces compuesta por varias áreas de centrales en el caso de las áreas multicentrales. Se define como tarifa local la tarifa aplicada a todos los abonados que se encuentran dentro del área de tarifa local respectiva. (27/05/2010) Página 174 de 276 La tarifa local está tasada mediante el uso del cómputo múltiple, enviando un pulso al contador del abonado cada 60 segundos, y que se inicia con la contestación del abonado llamado (abonado “B”). La tasación de la llamada es llevada a cabo por la central local en el caso de una central digital (ya que los contadores están en el software central del subsistema de tasación), o bien por el equipo CAMA/LAMA instalado en las centrales analógicas. Los contadores están en el software del equipo Amanett 650 (centrales ARF 102 y Pentaconta 1000C) o LTBS 950C (centrales móviles Hitachi). En la actualidad, el área de aplicación de la tarifa local se ha extendido hasta los límites del área de numeración cerrada (ANC) respectiva. ¾ Tarifa interurbana o de larga distancia nacional La tarifa de una llamada interurbana o de larga distancia nacional varía generalmente con los siguientes parámetros: La duración de la llamada. En las llamadas de LDN conectada automáticamente se suele aplicar una proporcionalidad directa entre el tiempo de conversación y el precio, basado en costo por minuto o segundos de conversación. La distancia entre los abonados “A” y “B”. El país está dividido en ANC’s, con unos indicativo interurbano o códigos de área asignados. Esto permite la selección de la tarifa para una llamada interurbana en la central de LDN con el análisis de los primeros dígitos del número nacional del abonado llamado y determinar la tarifa apropiada a una llamada relativa a la distancia entre dos abonados cualesquiera. En la actualidad, existe una sola tarifa aplicada a nivel de LDN, independientemente de la distancia entre los abonados “A” y “B”, variando solamente el costo por minuto o segundo de conversación asignado por la empresa de telecomunicaciones. La tarifa interurbana o de LDN es aplicada por la central de LDN digital mediante el método AMA, cuando la llamada proviene de una central local digital; o bien por el equipo CAMA/LAMA de la central local analógica cuando la llamada interurbana es generada por un abonado de esa central. La hora de la llamada. En base a la hora del día se puede aplicar distintas tasas a las llamadas interurbanas. (27/05/2010) Página 175 de 276 ¾ Tarifa internacional El sistema de tasación utilizado para el cobro de las llamadas de larga distancia internacional (LDI) es el de facturación detallada (método AMA). Este es aplicado a todas las llamadas con destino hacia otro país cuya conexión es realizada por las centrales internacionales ubicadas en Caracas. ¾ Tarifa de los servicios de red inteligente El sistema de tasación empleado para el cobro de las llamadas a los servicios de red inteligente, es el de facturación detallada (método AMA), el cual es aplicado a las llamadas en cuestión en el Punto de Conmutación de los Servicio, (SSP). 6.4. Plan de ¾ Definición señalización. Un Plan de Señalización es un documento que trata sobre las 6.4.1. especificaciones técnicas de las señales a ser usadas en la red telefónica Definición. venezolana. 6.4.2. Objetivo. ¾ Objetivo El plan de señalización tiene como objetivo, regular la señalización y la transmisión de información numérica, de control y supervisión entre varios terminales, centros de conmutación y cualquier tipo de usuario dentro de la red telefónica. 6.4.3. Conceptos básicos. Señalización Se entiende por señalización al proceso que involucra al conjunto de señales necesarias para el establecimiento, la supervisión y la desconexión de las vías de comunicación en una llamada telefónica. Señal telefónica Se define como señal telefónica a la información que se ha de emitir punto a punto a lo largo de la vía de conexión mientras un enlace se está conectando a través de la red telefónica. Sistema de señalización Un sistema de señalización es un medio de transportación de informaciones que controlan el proceso de conmutación, y que deben satisfacer exigencias tales como confiabilidad, flexibilidad, modularidad y alta velocidad de transmisión. (27/05/2010) Página 176 de 276 Los sistemas de señalización usados en la red telefónica venezolana son dos: El sistema MFC-R2 (en sus versiones analógica y digital), y el sistema de señalización por canal común # 7 (SS7). 6.4.4. Tramos La red telefónica debe llevar a cabo una serie de acciones tendientes a donde se da la lograr la comunicación entre los equipos terminales que intervienen en una señalización. llamada. Estas acciones deben hacerse con gran precisión y con una gran velocidad de reacción. Para simplificar el análisis de la señalización, se acostumbra a dividir la red telefónica en los siguientes tramos, en los cuales se da dicha señalización: 9 Tramo Equipo Terminal de Red (ETR) - Central. La señalización en este tramo es conocida como "señalización en la red de acceso o señalización de abonado". 9 Tramo interno en la central de conmutación. La señalización en este tramo es inherente a cada sistema de conmutación en particular. 9 Tramo entre centrales. La señalización en este tramo es conocida como "señalización en la red de transporte o señalización entre centrales". Véase La figura # 151. CENTRAL B CENTRAL A ETR ETR SEÑALIZACIÓN ENTRE CENTRALES SEÑALIZACIÓN ENTRE EL ETR Y LA CENTRAL SEÑALIZACIÓN INTERNA EN LA CENTRAL SEÑALIZACIÓN ENTRE EL ETR Y LA CENTRAL SEÑALIZACIÓN INTERNA EN LA CENTRAL Fig. # 151: Tramos donde se da la señalización. (27/05/2010) Página 177 de 276 ¾ Informaciones de señalización Las informaciones de señalización intercambiadas por los elementos de la red son básicamente de cuatro tipos, a saber: Informaciones de estado. Informaciones de control. Informaciones de dirección. Informaciones adicionales. 6.4.5. Señalización entre el equipo terminal de red y la central local. (señalización de abonado) Una central telefónica debe indicar a los abonados ciertos estados en la conexión de una comunicación a fin de que estos puedan ir siguiendo las distintas facetas en el posible establecimiento o no de dicha conexión. La señalización entre el abonado y la central local comprende los siguientes grupos de señales: 9 Señales de estado La dirección es del abonado a la central local. Se les dice de estado porque modifican el estado de la línea del abonado en cuanto a su condición de circuito abierto o circuito cerrado. Estas señales son: Abonado descuelga Abonado cuelga. Golpe de gancho. 9 Señales acústicas o tonos de información al usuario Son señales que envía la central al abonado para informarle el estado de su llamada. Existen de esta forma los siguientes tonos en una central telefónica: Tono de invitación a marcar. Tono de ocupado. Tono de repique o de llamada. Tono de congestión. Tono especial de información o de inexistente. Tono de indicación de llamada en espera para el abonado llamado. Tono de indicación de llamada en espera para el abonado llamante. Tono de confirmación. Tono de advertencia. Tono aullador (Howler Tone/Lockout). Corriente de repique. (27/05/2010) Página 178 de 276 9 Señales de dirección o numéricas Son los dígitos que envía el abonado hacia la central. Los dígitos son enviados por el aparato ya sea mediante impulsos decádicos o bien mediante tonos MFP, como se estudió en la unidad # 2. 9 Señales de gestión o tarificación Son enviadas por la central local hacia el aparato cuando se desea almacenar pulsos de tasación de las llamadas; (ejemplo, las señales de cómputo de 16 KHz.). 6.4.6 ¾ Señalización entre centrales Señalización entre centrales Para la conexión de las vías de voz entre las distintas centrales de de conmutación conmutación es necesario enviar información correspondiente al manejo de telefónica. los circuitos troncales, así como información relativa a los números del abonado “B” y en algunos casos del abonado “A”. Para el envío de estas señales se hace uso de las técnicas o protocolos de señalización siguientes: señalización por canal asociado y señalización por canal común. Técnica o protocolo de señalización por canal asociado En esta técnica de señalización, la información de señalización va asociada a cada canal de voz, ocupando su misma vía de comunicación. Es utilizada entre centrales analógicas, entre centrales analógicas y digitales y entre centrales digitales mientras se esté en proceso de transición hacia la señalización por canal común # 7, (SCC7). Véase la figura # 152. CENTRAL A CENTRAL ETL B ETL RED DE CONMUTACIÓN RED DE CONMUTACIÓN CANAL DE VOZ Y SEÑALIZACIÓN EMISOR DE CÓDIGO UNIDAD DE CONTROL RECEPTOR DE CÓDIGO UNIDAD DE CONTROL Fig. # 152: Técnica o protocolo de señalización por canal asociado. (27/05/2010) Página 179 de 276 Técnica de señalización por canal común Esta técnica de señalización utiliza circuitos dedicados únicamente a las funciones de señalización inherentes a un grupo de canales de voz que manejan una gran cantidad de información. Para ello, la información es codificada digitalmente para luego ser transferida en forma de mensajes discretos. La tendencia actual es la de equipar la red telefónica con centros de conmutación que manejen el sistema de señalización por canal común # 7 (SCC7), el cual será el sistema utilizado en el país, por sus ventajas en rapidez y confiabilidad en el manejo de la información de señalización. Véase la figura # 153. ETL ETL RED DE CONMUTACIÓN RED DE CONMUTACIÓN CANALES DE VOZ UNIDAD DE CONTROL TERMINAL DE SEÑALIZACIÓN CANAL DE SEÑALIZACIÓN TERMINAL DE SEÑALIZACIÓN UNIDAD DE CONTROL Fig. # 153: Técnica o protocolo de señalización por canal común. 6.4.7. Sistemas de señalización utilizados en la red telefónica de la CANTV. La red telefónica de la CANTV utiliza dos sistemas de señalización para el establecimiento de las comunicaciones de voz o datos entre las centrales telefónicas. Estos dos sistemas son: El sistema de señalización MFC-R2 y el sistema de señalización por canal común # 7. 6.4.8. Este sistema de señalización es usado en la red nacional, en la El sistema de interconexión entre centrales locales de un área multicentral, entre una señalización central local y una central tandem y en la interconexión de una central local MFC-R2. y la central de larga distancia nacional del ANC respectivo, hasta que se migre esta parte de la red al sistema de señalización # 7. (27/05/2010) Página 180 de 276 El sistema de señalización multifrecuencial compelido regional # 2 (MFCR2) utiliza dos tipos de señales para el establecimiento de las conexiones entre las centrales, las cuales se denominan: Señales de línea y señales de registro. 9 Señales de línea La señalización de línea especificada para la red es la conocida como “enlace por enlace” (link by link), en la cual las señales se reciben y se transmiten en cada etapa de conmutación sin modificación alguna. Véase la figura # 154. EMISOR DE ORIGEN RECEPTOR DE TRÁNSITO RECEPTOR DE TRÁNSITO RECEPTOR DE DESTINO Fig. # 154: Técnica o protocolo de señalización “enlace por enlace” (link by link). Las señales de línea son intercambiadas por los circuitos troncales digitales de las centrales digitales, o bien por los denominados trasladores de las centrales analógicas. La señalización de línea se presenta en dos versiones: Analógica y digital. La señalización de línea analógica a su vez presenta dos versiones según sea utilizada en la red a dos hilos analógica o en la red a cuatro hilos analógica, 9 Señalización de línea analógica en la red a dos hilos El sistema de señales de línea a usarse en los enlaces a dos hilos es el “sistema de señalización por bucle de corriente continua”. El sistema consiste de una combinación de señales continuas y de impulsos de duración variable. Las señales pueden ser en dirección hacia delante o en dirección hacia atrás. El bucle de señalización está formado por los réles del traslador de salida de la central “A”, los dos hilos “a” y “b” de conexión y los relés del traslador de entrada en la central “B” que tiene conectada la fuente de alimentación de corriente continua. (27/05/2010) Página 181 de 276 En la situación de reposo hay las siguientes polaridades en los hilos de conexión: negativo sobre el hilo “a” y positivo sobre el hilo “b”. Las señales utilizadas en este sistema de señalización son: Reposo. Bloqueo. Ocupación Contestación Desconexión hacia delante Desconexión hacia atrás. 9 Señalización de línea analógica en la red a cuatro hilos. La red a cuatro hilos analógica está circunscrita a la conexión de una central móvil Hitachi con una central de larga distancia digital, a través de un medio de transmisión como puede ser un radio multicanal analógico o bien un radio digital de microondas, utilizando un convertidor analógico/digital en la central móvil. De todas maneras este tipo de señalización sólo lo utiliza la central móvil. Para su conexión hacia transmisión, la central móvil utiliza seis hilos desde un traslador. Cuatro de los hilos son los hilos de habla saliente y los hilos de habla entrante, y los otros dos hilos son los hilos de señalización: uno para enviar o transmitir las señales o hilo “T” y otro para recibir las señales o hilos “R”. Véase la figura # 155. DISTRIBUIDOR DISTRIBUIDOR Tx Tx R/E ENLACE DE SALIDA T/M ENLACE DE LLEGADA T/M R/E CENTRAL “A” RADIO ANALÓGICO CENTRAL “B” EQUIPO MULTICANAL ANALÓGICO Fig. # 155: Esquema para la señalización a cuatro hilos analógica. (27/05/2010) Página 182 de 276 El sistema de señales utilizado para los enlaces a cuatro hilos analógicos, es el sistema de impulsos de corriente continua de duración variable. Las señales pueden tener dirección tanto hacia delante como dirección hacia atrás. Se definen dos tiempos de emisión para las señales: 9 Señal corta: duración 150 ± 30 mseg. 9 Señal larga: duración 600 ± 120 mseg. Las señales utilizadas en este sistema son: 9 9 9 9 9 9 9 Ocupación. Desconexión hacia delante Contestación. Cómputo. Desconexión hacia atrás. Confirmación de desconexión (release guard) Bloqueo. 9 Señalización de línea digital En el medio digital es preciso definir dos sistemas de señalización de línea digital: El sistema R2 digital con las versiones sin cómputo y con cómputo. El sistema discontinuo digital con las versiones sin cómputo y con cómputo. 9 Sistema de señalización de línea R2 digital El sistema de señalización de línea R2 digital se utiliza en la interconexión entre dos centrales digitales locales, una central local analógica y una central local digital (usando convertidores), entre una central tandem y una central local digital y entre las centrales locales con la central de larga distancia nacional. Las señales de línea se envían en el intervalo de tiempo # 16 de la trama PCM, utilizando solamente los bits “a” y “b”, mientras que los bits “c” y “d” se dejan fijos a los valores 01 (esto es: c = 0, d = 1). Estos bits de señalización se denominan “ af ” y “ bf ” en el sentido hacia delante, “ ab ” y “ bb ” en el sentido hacia atrás. Las señales se transmiten enlace por enlace. Las señales de línea utilizadas en la versión del sistema R2 sin cómputo se muestran en la figura # 156, y las señales de línea utilizadas en el R2 con cómputo se muestran en la figura # 157. (27/05/2010) Página 183 de 276 CÓDIGO SEÑAL ES DIRECCIÓN DE LA SEÑAL HACIA ADELANTE HACIA ATRÁS af bf ab bb Libre 1 0 1 0 Ocupación 0 0 1 0 Reconocimien to de ocupación 0 0 1 1 Contestación 0 0 0 1 Reposición de “ B “ 0 0 1 1 Desconexión hacia adelante ( “ A “ repone antes que “ B “ ) 1 0 0 1 Desconexión hacia adelante ( “B” repone a ntes que “A” ) ( Llamada no contestada ) 1 0 1 1 Guarda de liberación 1 0 1 0 Bloqueo 1 0 1 1 Fig. # 156: Código de señalización utilizado en el sistema de señalización de línea R2 digital sin cómputo. CÓDIGO SEÑALES DIRECCIÓN DE LA SEÑAL HACIA ADELANTE HACIA ATRÁS af bf ab bb Libre 1 0 1 0 Ocupación 0 0 1 0 Reconocimiento de ocupación 0 0 1 1 Contestación 0 0 0 1 Tasación ( durante 150 mseg. ) 0 0 1 1 Desconexión Forzada 0 0 0 0 Desconexión hacia adelante ( después de la contestación ) 1 0 0 1 Desconexión hacia adelante ( Llamada no contestada ) 1 0 1 1 Guarda de libe ración 1 0 1 0 Bloqueo 1 0 1 1 Fig. # 157: Código de señalización utilizado en el sistema de señalización de línea R2 digital con cómputo. (27/05/2010) Página 184 de 276 9 Señalización de línea discontinua digital El sistema de señalización discontinua digital se utiliza en la interconexión de centrales analógicas con trasladores a cuatro hilos con la central de larga distancia digital (LDD). Este sistema de señalización asociada al canal, es similar a la señalización de línea a cuatro hilos, donde las señales de línea son pulsos con una duración de 150 ± 30 mseg. y 600 ± 120 mseg; por tanto, no son señales permanentes mientras dure el estado, como sucede con el sistema R2 digital. Las señales de línea se envían en el canal 16 del sistema digital (Rec. G-732 de la UIT-T) y se usa solamente el bit "a" de los cuatro bits disponibles para señalización (a, b, c, y d), dejando los bits b, c y d con el código 1 0 1. En el bit "a" la ausencia de un pulso se indica por la presencia de un bit mientras dure dicha ausencia, en tanto que la presencia de un pulso se indica por la ausencia de un bit. El bit "a" permanecerá con un valor de 0 mientras permanezca la señal (150 ó 600 mseg.). Los "pulsos de tierra" (o señal de 3825 Hz en los multicanales analógicos) generados por los enlaces de la central analógica, serán transformados en señales digitales y las señales digitales (bit "a" producidos en las centrales digitales) deben ser transformadas en "señales de tierra" a su llegada a la central analógica. Los pulsos se envían de acuerdo al código indicado en la figura # 158. Existen dos versiones de este sistema, denominadas “discontinuo digital sin cómputo” y “discontinuo digital con cómputo”. Estas se muestran en las figuras # 159 y 160 respectivamente. CÓDIGO DE SEÑALIZACIÓN DE LÍNEA DISCONTINUA DIGITAL HILOS “ T “ o “ R “ SEÑAL HACIA ADELANTE DIRECCIÓN DE LA SEÑAL 150 ó 600 mseg AUSENCIA DE SEÑAL SEÑAL HACIA ATRÁS 150 ó 600 mseg HACIA ADELANTE HACIA ATRÁS af bf cf df ab bb cb db 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 Fig. # 158: Código de señalización para el sistema de señalización discontinuo digital. (27/05/2010) Página 185 de 276 L IB R E D U R A C IÓ N D EL PULSO D IR E C C IÓ N D E LA SEÑ A L SEÑ A L B A A B NO PULSO O C U P A C IÓ N A B 150 M SEG C O N T E S T A C IÓ N A B 150 M SEG R E P O S IC IÓ N D E “ B ” A B 600 M SEG D E S C O N E X IÓ N H A C IA ADELANTE A B 600 M SE G C O N F IR M A C IÓ N D E D E S C O N E X IÓ N A B 600 M SE G BLOQUEO A B C O N T IN U A Fig. # 159: Señales utilizadas en el sistema discontinuo digital sin cómputo. L IB R E D U R A C IÓ N D EL PULSO D IR E C C IÓ N D E LA SEÑ A L SEÑ A L B A A B NO PULSO O C U P A C IÓ N A B 150 M SEG C O N T E S T A C IÓ N A B 150 M SEG T A S A C IÓ N A B 150 M SEG A B 600 M SE G C O N F IR M A C IÓ N D E D E S C O N E X IÓ N A B 600 M SE G BLOQUEO A B C O N T IN U A D E S C O N E X IÓ N H A C IA ADELANTE Fig. # 160: Señales utilizadas en el sistema discontinuo digital con cómputo. 9 Señales de registro Las señales de registro son enviadas por los emisores y receptores de código de las centrales telefónicas. El sistema utilizado es el denominado sistema multifrecuencial R2 de secuencia obligada de extremo a extremo. El principio de secuencia obligada significa que cuando una central envía una señal, la central que recibe dicha señal está “obligada” a contestar dicha señal con una señal en la dirección contraria. De no hacerlo en un tiempo prudencial de supervisión de la señal, el emisor simplemente quita la señal y desconecta la llamada. También se le conoce como señalización compelida. Este principio se puede observar en la figura # 161. (27/05/2010) Página 186 de 276 a S e ñ a l e n d ir e c c i ó n h a c ia a d e l a n t e S e ñ a l e n d ir e c c i ó n h a c ia a t r á s b c e d f g h Fig. # 161: Principio de señalización de secuencia obligada o compelida. El sistema de señalización R2 ha sido diseñado para la señalización de extremo a extremo, en la cual no es necesaria una regeneración de señales en centrales de tránsito. De esta manera, el sistema reduce el tiempo de ocupación de los dispositivos encargados de manejar las señales. Las unidades emisoras (conocidas como emisores de código) en la central de origen controlan de extremo a extremo el establecimiento de la comunicación y dialogan sucesivamente con cada una de las unidades receptoras (conocidas como receptores de código) de las centrales de tránsito y de destino, las cuales liberan en cuanto se establece el enlace entre el emisor de salida y el centro de conmutación siguiente. Esto último es aplicable a los puntos de transición de un tipo de señalización y otro, ya que dependiendo del caso, el equipo de conmutación en estos puntos puede modificar o eliminar algunas señales. Este principio se puede observar en la figura # 162. EM ISOR DE ORIGEN RECEPTOR DE TRÁ NSITO RECEPTOR DE TR ÁNSITO RECEPTOR DE DESTIN O Fig. # 162: Principio de la técnica de señalización extremo a extremo. (27/05/2010) Página 187 de 276 El sistema de señalización MFC R2 emplea señales de frecuencia vocal hacia adelante y hacia atrás en un código "dos de seis, (2/6)". El plan de frecuencias proporciona seis frecuencias hacia adelante y seis frecuencias hacia atrás, tal como se puede observar en la figura # 163. Por lo tanto se dispone de 15 combinaciones de frecuencias en ambas direcciones. Las señales se transmiten dentro del ancho de banda del canal de voz, por lo que se conoce como señalización dentro de banda. Usando grupos diferentes de frecuencias en las dos direcciones, es posible señalizar simultáneamente en ambas direcciones en circuitos bifiliares y tetrafiliares. A las señales se les ha dado significados, de modo que sea posible reducir el número de frecuencias en las redes nacionales. Por lo tanto el sistema MFC R2 en la señalización nacional emplea actualmente seis frecuencias hacia adelante (lo cual da 15 señales en esa dirección) y cinco frecuencias hacia atrás (lo cual da 10 señales en esa dirección). Cada señal entonces consta de dos frecuencias simultáneas. Para que un receptor reaccione ha de identificar dos y solamente dos frecuencias. Este código "2 de n" es de autocontrol, ya que las señales incorrectas que consistan en menos o más de dos frecuencias, son detectadas e identificadas como defectuosas. FRECUENCIAS ( Hz ) SEÑALES FRECUENCIAS HACIA ADELANTE FRECUENCIAS HACIA ATRÁS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1380 1500 1620 1740 1860 1980 1140 1020 900 780 660 (540) (*) X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X ( * ) ESTA FRECUENCIA NO SE UTILIZA EN LA RED TELEFÓNICA VENEZOLANA Fig. # 163: Composición del código multifrecuencial R2. (27/05/2010) Página 188 de 276 9 Significado y utilización de las señales MFC Significado múltiple de las señales. Tanto las señales en dirección hacia adelante como las señales en dirección hacia atrás tienen un significado primario. El significado primario de una señal en dirección hacia adelante o hacia atrás puede cambiarse con ayuda de una determinada señal en dirección hacia atrás. Un significado primario cambiado de ese modo se llama significado secundario, el cual es propio a la señal que ha provocado dicho cambio. En casos determinados es factible el nuevo cambio para volver del significado secundario al primario. Significado de las señales en dirección hacia adelante El significado de las señales en dirección hacia adelante se desprende de la tabla # 1. El significado primario de las señales en dirección hacia delante se indica en el grupo I y su significado secundario en el grupo II. El paso al significado secundario se realiza con ayuda de una de las señales en dirección hacia atrás A-3 ó A-5. Un nuevo cambio al grupo II al grupo I sólo es factible cuando el paso al significado secundario se hizo por medio de la señal A-5. Véase la figura # 164. Significado de las señales en dirección hacia atrás. El significado de las señales en dirección hacia atrás se desprende de la tabla # 2. El significado primario de las señales en dirección hacia atrás se indica en el grupo A y el significado secundario se indica en el grupo B. Un cambio del significado primario al secundario se hace con ayuda de la señal en dirección hacia atrás A-3. Véase la figura # 165. (27/05/2010) Página 189 de 276 TABLA # 1 GRUPO I SEÑAL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 GRUPO II RED LOCAL RED DE LARGA DISTANCIA CIFRA 1 CIFRA 2 CIFRA 3 CIFRA 4 CIFRA 5 CIFRA 6 CIFRA 7 CIFRA 8 CIFRA 9 CIFRA 0 RESERVA CENTRAL SIN IDENTIFICACIÓN RESERVA ANUNCIOS GRABADOS TIPO “B” FIN DE ENVÍO DE CIFRAS DEL ABONADO “A“ CIFRA 1 CIFRA 2 CIFRA 3 CIFRA 4 CIFRA 5 CIFRA 6 CIFRA 7 CIFRA 8 CIFRA 9 CIFRA 0 RESERVA RESERVA RED LOCAL Y DE LARGA DISTANCIA ABONADO NORMAL CON LIBRE ACCESO ABONADO PREFERENCIAL EQUIPO DE PRUEBA TELÉFONO PÚBLICO OPERADORA EQUIPO TERMINAL DE DATOS BLOQUEO DOBLE TRANSFERENCIA ABONADO PREPAGADO NÚMERO PRIVADO DISPONIBLE DISPONIBLE DISPONIBLE EQUIPO DE PRUEBA RESERVA DISPONIBLE DISPONIBLE FÍN DE ENVÍO DE CIFRAS DEL ABONADO “A“ DISPONIBLE Fig. # 164: Señales en la dirección hacia delante. TABLA # 2 SEÑA L GRUPO A GRUPO B 1 E NVIAR DÍGITO SIGUIENTE ( n + 1 ) PASO DEL CONTROL DE LA LLAMADA AL ABONADO “B” NÚMERO DE ABONADO CAMBIADO 2 E NVIAR DÍGITO O ANTERIOR ( n-1 ) 3 PAS O A RECEPCIÓN DE SEÑALES D EL GRUPO B. LÍNEA DE ABONADO OCUPADO 4 C ON GESTIÓN CONGESTIÓN 5 INFORME SOBRE EL ORIGEN DE LA LLAMADA ENVÍO DE TONO ESPECIAL DE INFORMACIÓN ( TONO DE INEXISTENTE ) 6 CONEXIÓN DE LA VÍA DE VOZ LÍNEA DE ABONADO LIBRE, CON PAGO. 7 ENVIAR DÍGITO PENÚLTIMO ( n-2 ) LÍNEA DE ABONADO LIBRE, SIN PAGO. 8 ENVIAR DÍGITO TRANSPENÚLTIMO ( n-3 ) BLOQUEADO A TRÁFICO ENTRANTE. 9 IDENTIFICACIÓN DE ABONADO “ A “ INTERCEPTADO. 10 PASO DE EMISIÓN M.F.C. A DECÁDICA ( SEÑALIZACIÓN INTERNA ) EQUIPO DE TRANSMISIÓN DE DATOS. Fig. # 165: Señales en la dirección hacia atrás. (27/05/2010) Página 190 de 276 6.4.9. El sistema de señalización por señal común # 7 (SCC7). La señalización por canal común (SCC) sustituye a la señalización por canal asociado (SCA) de línea y registro; por mensajes de señalización enviados de una central a otra, y que son codificados en unidades de datos de señalización o signal units (SU, Signal Units). La señalización por canal común (SCC) es un método de señalización usado entre sistemas de telecomunicaciones controlado por computador. En este tipo de sistema se disocia el canal de señalización del canal de voz. Esencialmente consiste de un canal especializado para el intercambio de señales. Este canal es un enlace de datos, el cual transporta por medios de mensajes etiquetados la información de señalización relativa a todos los circuitos útiles. Un time slot (intervalo de tiempo) de una sola de las tramas PCM de 2,048 Mbits/s puede manejar la señalización de más de 4000 canales de voz o datos. Véase la figura # 166. GRUPO DE CIRCUITOS ÚTILES ( MÁS DE 4000 ) CENTRAL A PROCESADOR CENTRAL B ST PROCESADOR ST ENLACE DE DATOS ENLACE DE SEÑALIZACIÓN ST = Terminal de Señalización # 7 ( Signaling Terminal # 7 ) Fig. # 166: La señalización por canal común, (SCC). El Sistema de señalización por Canal Común # 7 está constituido por dos grandes bloques de funciones que son: La parte de transferencia de mensajes ( MTP, Message Transfer Part) La parte de transferencia de mensajes (MTP), proporciona las funciones que permiten que la información significativa entregada por los usuarios sea transferida a través de la red de señalización # 7 hacia el destino requerido. Comprende los niveles 1, 2 y 3 de la estructura del protocolo de señalización # 7. (27/05/2010) Página 191 de 276 La parte de usuario (UP, User Part). En este contexto se refiere a cualquier entidad funcional que utiliza la capacidad de transferencia proporcionada por la MTP. Una parte de usuario comprende las funciones relativas a un tipo particular de usuario, que forman parte del sistema SCC7, como por ejemplo, la parte de usuario de telefonía (TUP, Telephony User Part) o la parte de usuario de red digital de servicios integrados, (ISUP, ISDN User Part). Comprende el nivel # 4 del protocolo de señalización # 7. Véase la figura # 167. PARTE DE USUARIO (UP) NIVEL 4: NIVEL 3: PARTE DE TRANSFERENCIA DE MENSAJES (MTP) NIVEL 2: NIVEL 1: PARTES DE USUARIOS Y PARTES DE APLICACIÓN (UP & AP) FUNCIONES DE LA RED DE SEÑALIZACIÓN NIVEL DEL ENLACE DE SEÑALIZACIÓN NIVEL DEL ENLACE DE SEÑALIZACIÓN DE DATOS Fig. # 167: Estructura del sistema de señalización por canal común # 7 de la UIT-T. Mensajes intercambiados en una llamada normal En el proceso de una llamada normal, en el protocolo ISUP se intercambian para la toma, contestación y liberación de la misma sólo cinco mensajes, los cuales se denominan: ¾ IAM: Mensaje inicial de dirección (Initial Address Message) ¾ ACM: Mensaje de dirección completa (Address Complete Message) ¾ ANM: Mensaje de contestación (ANswer Message) ¾ REL: Mensaje de liberación (RELease) ¾ RLC: Mensaje completo de liberación (ReLease Complete) (27/05/2010) Página 192 de 276 ¾ Objetivo 6.5. Plan de categorías. 6.5.1. Objetivo. El objetivo del plan de categorías es describir las diferentes categorías de los equipos terminales como abonado llamante o llamado y las condiciones en que se encuentra el abonado llamado, en función de las facilidades brindadas al usuario y enmarcadas dentro del plan de señalización de la red de telecomunicaciones de CANTV vigente, incluyendo los sistemas de señalización MFC-R2, R2 digital y SCC7. 6.5.2. Definición categoría. ¾ Definición de categoría de Se define por categoría, aquella característica propia del número del suscriptor que afecta o influye en el establecimiento de las comunicaciones, tanto en llamadas por ellos originadas (categoría de abonado “A”), como por llamadas entrantes a ellos (estado de la línea alcanzada o condición de abonado “B” y por la categoría que tiene el abonado llamado). El concepto de categoría es propio de las centrales de control común analógicas y de las centrales digitales. Pueden lograrse bien con lógica cableada (caso de las centrales analógicas) o con lenguaje hombremáquina (caso de las centrales digitales). Colocar a un determinado abonado una categoría como abonado “A” y una condición de abonado “B”, dependerá de la relación lógica de uso de estas categorías y de la lógica de trabajo de cada central en particular, o bien del estado de la línea alcanzada; por lo que no es necesariamente unívoco que a una determinada categoría como abonado “A” corresponda una condición como abonado “B”. Cuando la categoría del abonado tenga que convertirse en una señal de los sistemas de señalización (MFC R2, R2 digital o SCC7), su implementación debe ser universal, se trate de centrales electromecánicas de control común (ARF 102, Pentaconta 1000C, Hitachi) o de centrales digitales (Ericsson AXE-10, Siemens EWSD, SDE, NEC NEAX 61-E, Lucent 5ESS, Microtel Micro 1000R). Se tienen dos grupos de categorías correspondientes a los abonados en el plan de categorías: Categorías de abonado “A” (abonado llamante) Condiciones de abonado “B”. 6.5.3. Categoría de abonado “A” ¾ Categoría de abonado “A” Esta categoría define el tratamiento que la central donde está ubicado el abonado “A”, dará al tráfico generado por el equipo terminal. (27/05/2010) Página 193 de 276 Así mismo, esta categoría podrá convertirse en una señal MFC-R2 o R2 digital o en un campo en la señalización por canal común # 7, que será la misma en toda la red de telecomunicaciones de CANTV, tanto para llamadas urbanas como para las interurbanas. Las categorías de abonado “A” definidas son: CA1: Categoría de abonado normal con libre acceso. CA2: Categoría de abonado preferencial. CA3: Categoría de abonado de prueba. CA4: Categoría de teléfono público. CA5: Categoría de operadora. CA6: Categoría de equipo terminal de transmisión de datos. CA7: Bloqueo a doble transferencia de llamadas. CA8: Categoría de abonado prepagado. CA9: Categoría de número privado. 6.5.4. Condiciones de abonado “B” ¾ Condiciones de abonado “B” Esta condición define el tratamiento que la central de destino, donde está ubicado el abonado “B” dará al tráfico entrante al equipo terminal. Así también, esta condición podrá convertirse en una señal MFC-R2, R2 digital o un campo en la señalización por canal común # 7. La condición debe ser uniforme en su significado en el sistema de señalización. Y como tal debe recibir el mismo tratamiento en todas las centrales donde sea analizada. Las condiciones de abonado “B” definidas son las siguientes: CB1: Condición de abonado con control de la llamada (captura de llamadas maliciosas). CB2: Condición de número cambiado (número de abonado temporalmente desconectado del plan de señalización actual). CB3: Condición de estado de línea de abonado “B” ocupada. CB5: Condición de número inexistente, número no asignado o nivel no existente. CB6: Condición de abonado libre con tasación. CB7: Condición de abonado libre sin tasación. CB8: Condición de abonado totalmente bloqueado al tráfico entrante. CB9: Condición de abonado interceptado. CB10: Condición de línea de abonado “B” cortada por pago. CB11: Condición de abonado “B” bloqueado al tráfico de larga distancia nacional (LDN) con cobro a destino (101). (27/05/2010) Página 194 de 276 6.6. Plan de ¾ Objetivo del plan de sincronismo sincronismo. 6.6.1. Objetivo. Establecer los lineamientos que se deben cumplir para garantizar la sincronización de los equipos que se conecten a la red de telecomunicaciones de la CANTV y de esa forma se cumpla con los niveles de calidad ofrecidos a los clientes tanto en los servicios actualmente ofertados como en los nuevos servicios que surjan cada vez más sofisticados y que requieren de altas velocidades de transmisión. Para cumplir con este objetivo a cabalidad, se deben tomar en cuenta los siguientes parámetros a definir en el plan: Método de sincronismo apropiado. Jerarquía de los nodos de sincronismo. La precisión y estabilidad de los relojes que intervienen en la red para cumplir con la cantidad de deslizamientos programados. 6.6.2. Necesidad de la Debido a que el objetivo fundamental de una red de telecomunicaciones es sincronización. entregar en el destino la información tal como fue recibida en el origen sin perder, ni agregar nada como consecuencia de la transferencia de la misma; para el caso de una red digital, este requisito sólo puede garantizarse en aquellos casos en los cuales los sistemas de conmutación, transmisión, acceso y datos estén perfectamente sincronizados, lo que hace que todo sistema digital requiera una fuente de frecuencia o reloj para poder controlar el tiempo de todas sus operaciones externa e internas y que dichos relojes estén sincronizados entre sí y gozar de una estabilidad y precisión. Si en la red los relojes de las centrales pierden el sincronismo entre si, surgirán inestabilidades de la señal en el tiempo y se origina un tipo de distorsión llamado “deslizamiento” o “slip”. El término “slip” o pérdida de deslizamiento se emplea para indicar que se ha perdido un intervalo de tiempo, o que un mismo intervalo de tiempo se ha leído dos veces. Al contar los impulsos recibidos, el número de bits erróneos en relación con el número de bits correctos se puede establecer en “parte por millón” (PPM). Ej. 20 ppm significa que hay 20 bits erróneos de un millón de bits recibidos. La UIT-T establece que a 2,048 Mbits/s se debe mantener un promedio de 50 ppm, y si el coeficiente de errores de bit alcanza a 1000 ppm, el enlace debe dejarse fuera de servicio por ser de calidad deficiente. 6.6.3. Métodos Se dispone de varios métodos para sincronizar una red digital de de sincronismo. telecomunicaciones. Entre los más usados están: Método plesiócrono Método síncrono Método mixto (red plesiócrona) (red síncrona) (red mixta) (27/05/2010) Página 195 de 276 ¾ Método plesiócrono Una red es organizada en forma plesiócrona cuando los relojes en las diferentes centrales de conmutación están independientes ajustados a una misma frecuencia. En una red plesiócrona, los relojes de las centrales son autónomos y la estabilidad de la red depende en gran parte de la confiabilidad y características internas de cada reloj. En este tipo de red se programa la cantidad de deslizamientos que deben ocurrir por unidad de tiempo. Como se deben reducir al mínimo los deslizamientos, entonces hay que adquirir e instalar relojes de muy alta precisión y estabilidad, lo cual se consigue con los relojes atómicos, los cuales son muy caros, por lo que este tipo de método se usa sólo a nivel de las centrales internacionales. ¾ Método síncrono La meta de la red sincronizada es evitar los deslizamientos, usando un método de control de la frecuencia y fase de los relojes de las centrales, a través de la red de transmisión digital (enlaces a 2,048 Mbits/s). Este tipo de red requiere una gran confiabilidad del medio de transmisión, ya que los enlaces sirven de transporte de la señal de sincronismo o medio de control de los relojes de las centrales de la red. Para cumplir con la calidad de servicio programa en una red sincronizada, la precisión y estabilidad de los relojes no es muy exigente. La red síncrona no es muy costosa, pero tiene la desventaja de sufrir, en caso de no tomarse las previsiones, una degradación en la calidad de servicio cuando ocurre una avería en los enlaces digitales. ¾ Métodos de operación síncronos Existen dos métodos de la operación síncrona de una red de telecomunicaciones, los cuales son: 9 Los métodos de sincronización despóticos 9 Los métodos de sincronización mutua ¾ Métodos de sincronización despóticos Se conocen con este nombre, porque siempre hay un reloj, que ejerce un control sobre los demás relojes. En este método a la vez hay varios métodos, los cuales son: ¾ Método maestro – esclavo El reloj maestro ubicado en una central de la red ejerce un control absoluto sobre los demás relojes denominados esclavos. El reloj de la central esclava está enganchado del tren de pulsos provenientes de la central maestra. En este caso la central maestra dispone de un reloj de referencia con una frecuencia patrón, la cual es transmitida a las centrales esclavas de menor jerarquía. Véase la figura # 168. (27/05/2010) Página 196 de 276 A B RELOJ EN LA CENTRAL MAESTRA C RELOJES EN LAS CENTRALES ESCLAVAS Fig. # 168: Sincronización maestro - esclavo. ¾ Método maestro - esclavo jerárquico En este método, los relojes de todas las centrales están clasificados según un orden jerárquico, de manera que en caso de fallo en un reloj de la central maestra automáticamente se tomará como nuevo reloj maestro aquel que se haya clasificado como el de nivel más alto de entre los que quedan en funcionamiento. El proceso de conmutación de la nueva señal de sincronismo se hace de forma automática al fallar el enlace de sincronismo anterior. Véase la figura # 169. A B RELOJ EN LA CENTRAL MAESTRA C RELOJES EN LAS CENTRALES ESCLAVAS Fig. # 169: Sincronización maestro - esclavo jerárquico. (27/05/2010) Página 197 de 276 De acuerdo a la figura # 169, el comportamiento que debe tener la red es el siguiente : 9 En condiciones normales de operación, la central A es la central master de las centrales B y C. 9 Las centrales B y C están a un mismo nivel jerárquico e interconectadas mediante enlaces digitales. 9 Las centrales B y C son centrales esclavas y están recibiendo su frecuencia de sincronismo extraída de enlaces digitales provenientes de la central master A. En caso de falla del sincronismo del enlace AB, debe suceder lo siguiente: 9 La central B tendrá preasignado un enlace digital alterno con la central C del cual recibirá la frecuencia de sincronismo. 9 La central C pasa a ser la central master de la central B. Si además de la falla del enlace AB, también falla el enlace BC: 9 La central B una vez que haya agotado todas las posibilidades de continuar siendo una central esclava de otra central, al menos del mismo nivel jerárquico, pasará a ser una central independiente y empezará a trabajar en forma plesiócrona. En este sentido, la central B debe estar equipada con relojes externos de referencia local con una estabilidad tal que permita mantener la calidad de servicio. 9 Una vez corregida la falla en el enlace que servía de referencia para el funcionamiento master- esclavo, el equipo de sincronismo de la central debe dejar de funcionar en forma plesiócrona o independiente y volver a trabajar en forma de central esclava, según la estructura jerárquica preestablecida en el plan de sincronismo. En la sincronización despótica o jerárquica, cada nodo recibe una o máximo dos referencias provenientes del mismo nivel o de un nivel superior. ¾ Ventajas de la sincronización despótica o jerárquica : Sincronismo proveniente del enlace inmediatamente anterior La referencia activa es usada como referencia nodal. El nodo usa referencia primaria y secundaria (nivel superior y mismo nivel). Sencillo y fácil de implementar. Seguimiento claro del reloj superior (reloj primario) ¾ Método de referencia externa En este método, el papel de reloj maestro se asigna a una frecuencia externa a la red de comunicaciones. (27/05/2010) Página 198 de 276 ¾ La sincronización mutua La sincronización mutua ocurre cuando dos centrales de la misma jerarquía se controlan sus relojes simultáneamente. Es característica de redes digitales con un alto grado de interconexión. La señal de control de la frecuencia del reloj de cada una de las centrales se obtiene de una frecuencia que es el promedio de todas las frecuencias correspondientes a las señales de reloj entrantes a la central. La central dispone de un equipo de sincronismo que periódicamente compara y promedia las frecuencias de los enlaces que llegan de otra central. Esta frecuencia promedio es la utilizada para enviar los trenes de pulsos a otra centrales. Existen dos métodos de sincronización mutua: La sincronización mutua simple. La sincronización mutua doble. Véase la figura # 170. A B C D Fig. # 170: La sincronización mutua. ¾ La red mixta o plesiócrona sincronizada Todos los métodos aplicados para sincronismo de redes tienen ventajas y desventajas. La escogencia de uno u otro básicamente depende de características propias de la red de cada país, tales como: Topología y tamaño de la red, condiciones climáticas del país, medios de transmisión, distancia entre centrales, confiabilidad de los enlaces, costos de equipos e implementación de acuerdo a la complejidad del método. La unión de las ventajas de una red plesiócrona y una red sincronizada permite configurar una red que óptimamente se adapte a las metas del plan de sincronismo deseado. (27/05/2010) Página 199 de 276 ¾ División de la red de sincronización La red de sincronización se divide en dos partes: Red entre edificios (inter-edificios) En los sistemas convencionales se distribuye la señal de reloj a través de los enlaces de 2,048 Mbits/s. Red dentro de edificios (Intra-edificios) Hay: 9 Un reloj principal dentro del edificio. 9 Sincroniza a todos los equipos de comunicaciones dentro del mismo. 9 Se puede utilizar el BITS. (BITS, Building Integrated Timing Supply) (Fuente de Temporización Integrada para Edificios). ¾ Método de sincronización utilizado en la red de telecomunicaciones de la CANTV. El método utilizado es “sincronización Jerárquica subordinada”, del tipo maestro–esclavo de cuatro (4) estratos, con respaldo externo y con equipos de sistemas de posicionamiento global (GPS, Global Positioning System). (27/05/2010) Página 200 de 276 6.7. Plan de ¾ Objetivo del plan de transmisión transmisión. 6.7.1. Objetivo. El objetivo del plan de transmisión es el definir los límites aceptables para las características de transmisión de las redes, así como su reparto en los distintos niveles que las componen y en la fijación de las condiciones estructurales necesarias para alcanzarlas, logrando así asegurar que los clientes se puedan comunicar unos con otros con un grado aceptable de claridad y facilidad, a un costo razonable. ¾ Necesidad de un plan de transmisión 6.7.2. Necesidad de un plan de Para garantizar que cuando se establece una comunicación en la red transmisión. telefónica, entre dos abonados cualesquiera, se aseguren condiciones mínimas de calidad que permitan una comunicación normal. Para disponer de normas que establezcan claramente las pautas que han de cumplirse al proyectar o adquirir algunos elementos de la red (aparatos telefónicos, red local, red troncal, convertidores analógico / digital, etc.). Para disponer de normas que sirvan de referencia a utilizar en el proceso de control y evaluación de la calidad de transmisión. 6.7.3. Objetivos de transmisión y de planificación. ¾ Objetivos de transmisión y de planificación Objetivos de transmisión Los objetivos de transmisión de una red telefónica están ligados a la calidad de transmisión expresada en forma de calidad de servicio percibida por los usuarios. (Se debe expresar en forma subjetiva). Objetivos de planificación Los objetivos de planificación se dan en magnitudes calculables o medibles que permitan establecer la calidad de una comunicación telefónica de abonado a abonado, así como las diferentes partes de la red que intervienen en su establecimiento. 6.7.4. Equivalente de referencia e índice de sonoridad. ¾ Equivalente de referencia e índice de sonoridad En la planificación y también en la realización y evaluación de la calidad de funcionamiento de las redes telefónicas, se recurre a medios diversos. Uno de los más importantes ha sido “el equivalente de referencia” (ER). Este se basa en el criterio de la intensidad sonora de la palabra emitida por la persona que habla y percibido por la persona que escucha. El equivalente de referencia (ER), es un índice de la atenuación o pérdida de volumen de boca a oído en un trayecto vocal. (27/05/2010) Página 201 de 276 Otra medida de la atenuación de sonoridad es el “Índice de sonoridad (IS), que se puede expresar como una medida objetiva de la pérdida electro-acústica ponderada entre ciertas interfaces de la red. La pérdida de volumen de la palabra es el factor más significativo de todos los que afectan la transmisión en telefonía, pero también influyen en la calidad de una comunicación otros factores como el ruido, distorsión de atenuación, retardo de grupo, distorsión de fase, diafonía, interferencia, etc. Véase la figura # 171. CENTRAL TELEFÓNICA CENTRAL TELEFÓNICA ATENUACIÓN RUIDO DISTORSIÓN INTERFERENCIA DIAFONÍA, ETC Fig. # 171: Factores que afectan la transmisión en telefonía. El índice de sonoridad (IS), que tiene la dimensión y el signo de una pérdida, se define en principio al igual que el equivalente de referencia, como la magnitud de la pérdida insertada en un sistema de referencia a fin de lograr que la sonoridad percibida sea igual a la obtenida en un trayecto vocal medido. Las conexiones telefónicas usuales se componen de varias partes interconectadas. Para que el ingeniero de transmisión pueda emplear esas partes según diferentes combinaciones, es preciso definir convenientemente los índices de sonoridad de manera que puedan utilizarse índices de sonoridad globales en emisión, recepción y enlace. Véase la figura # 172. (27/05/2010) Página 202 de 276 CENTRAL TELEFÓNICA INTERNACIONAL RED NACIONAL ISEN CENTRAL TELEFÓNICA INTERNACIONAL EXTREMO VIRTUAL A O dBr EXTREMO VIRTUAL A O dBr SECCIÓN INTERNACIONAL RED NACIONAL ISE ISR ISG = ISE + ISR + ISEN ISG ISE ISR ISEN = = = = INDICE DE SONORIDAD GLOBAL INDICE DE SONORIDAD DE EMISIÓN INDICE DE SONORIDAD DE RECEPCIÓN INDICE DE SONORIDAD DEL ENLACE Fig. # 172: Distribución del índice de sonoridad (IS) es una comunicación internacional. 6.7.5. Distribución del índice de sonoridad en la red telefónica de CANTV. La distribución de las pérdidas de transmisión entre los distintos elementos que forman la red telefónica se hace siguiendo el criterio de asignar la máxima pérdida posible a las secciones o tramos cuyo costo se incrementa al tratar de reducir esta pérdida; esto es, en las partes donde no intervienen elementos activos. Además se reduce al máximo las pérdidas asignadas a aquellas secciones, circuitos o enlaces cuya composición permite variarla sin costo adicional, esto es, en los enlaces activos. A fin de simplificar el proceso de planificación y de operación de la red, se asignan por separado los valores del índice de sonoridad (IS) a sus diferentes partes. Se divide la red para la distribución del índice de sonoridad, en: ¾ Red de abonado. ¾ Red de interconexión urbana. ¾ Red de larga distancia nacional (LDN). (27/05/2010) Página 203 de 276 Unidad # 7: Tráfico telefónico 7.1. Introducción. El propósito fundamental de la teoría de tráfico telefónico es el de permitir dar a los clientes un servicio telefónico adecuado con un mínima inversión de la planta. Es decir, que hay que encontrar un punto óptimo entre dos extremos: el sobredimensionamiento y el subdimensionamiento de las centrales de conmutación y de las rutas que las unen. Cuando una central está sobredimensionada, el servicio telefónico no es rentable, ya que la inversión que se ha hecho es muy grande para el servicio que se está prestando. Si por el contrario, la central esta subdimensionada, el servicio es malo y el número de clientes no puede crecer. La teoría de tráfico permite calcular el número de circuitos requeridos, para unas condiciones de servicio aceptables. 7.2. Conceptos ¾ Definición de tráfico básicos de la teoría de tráfico Se puede definir tráfico como el fenómeno físico que se origina, al intentar ocupar unos medios para la utilización de un servicio. En función de los telefónico. diferentes tipos de medios y servicios surgen los distintos tipos de tráficos. ¾ Concepto de tráfico telefónico Se entiende por tráfico telefónico al fenómeno que se origina al ocupar los medios de comunicación adecuados para la transmisión de información en forma de señal hablada. Matemáticamente el fenómeno del tráfico telefónico que se puede denominar como (A), se puede expresar como el producto del número de llamadas durante una hora (N), por la duración promedio (Tm) de las llamadas expresadas como fracción de la hora. O sea: A = N x Tm La fórmula anterior se puede modificar para cualquier tiempo de observación y no ser necesariamente una hora, de la forma siguiente : A = N T x Tm Donde : A = tráfico telefónico N = número total de llamadas T = tiempo en horas durante el cual hubo “N” llamadas. Tm = Tiempo promedio de duración de cada llamada expresada como fracción de la hora. (27/05/2010) Página 204 de 276 Desde el punto de vista de la física, el tráfico telefónico expresado en la definición anterior, es un fenómeno adimensional, o sea no tiene dimensiones en el sistema internacional de medidas. Es por eso que se le dio como unidad de medida internacional, el Erlang, en honor al matemático danés A. K. Erlang, fundador de la teoría de tráfico, el cual logró elaborar un modelo matemático del tráfico telefónico a partir del cual derivó la teoría subyacente a la optimización, cálculo y dimensionamiento del equipo en centrales telefónicas. ¾ Definición de erlang El erlang es la unidad de medida de la intensidad de tráfico telefónico. Un erlang significa la ocupación continua o total de un circuito durante una hora, o bien que la suma de los tiempos de ocupación de un grupo de circuitos durante una hora sea exactamente una hora. ¾ Concepto de volumen de tráfico Se denomina “Volumen de Tráfico” cursado por un circuito u órgano, (o bien por un conjunto de circuitos u órganos) en un período de tiempo determinado, a la suma de tiempos de ocupación de todos y cada uno de los circuitos u órganos en dicho período de tiempo. Se expresa por la fórmula: n Vt = ∑ ( Toc ) i I=1 Veamos el ejemplo # 1. En la figura # 173 se muestra los resultados de la observación de cuatro (4) circuitos telefónicos. 30 M IN 15 M IN C IR C U IT O 1 30 M IN C IR C U IT O 2 60 M IN C IR C U IT O 3 15 M IN C IR C U IT O 4 0 15 30 45 60 T ( m inutos ) Fig. # 173: Ocupación de cuatro circuitos durante una hora. (27/05/2010) Página 205 de 276 En la figura se puede observar lo siguiente : El circuito # 1 se ocupó dos veces. La primera vez estuvo ocupado durante 15 minutos y la segunda vez durante 30 minutos, para un total de 45 minutos, por lo tanto su volumen de tráfico fue de : Vt1 = 45 minutos / 60 minutos = 0,75 erlang-hora. El circuito # 2 tuvo una sola ocupación de 30 minutos. Su volumen de tráfico fue : Vt2 = 30 minutos / 60 minutos = 0,5 erlang-hora. El circuito # estuvo ocupado durante toda la hora de observación, entonces su volumen de tráfico fue de : Vt3 = 60 minutos / 60 minutos = 1 erlang-hora. Por último, el circuito # 4 tuvo una sola ocupación de 15 minutos, por lo que su volumen de tráfico fue de : Vt4 = 15 minutos / 60 minutos = 0,25 erlang-hora. El volumen de tráfico de los cuatro circuitos fue entonces de : Vtotal = Vt1 + Vt2 + Vt3 + Vt4 = 0,75 erl-h + 0,5 erl-h + 1 erl-h + 0,25 erl-h Vtotal = 2,5 erl-h También se puede definir el Volumen de Tráfico como el producto del número de ocupaciones por el tiempo promedio de ocupación, o sea : Vt = N.Tm Donde : Vt = volumen de tráfico. N = Número de llamadas que tuvieron el grupo de órganos o circuitos. Tm = tiempo promedio de ocupación. Sea el ejemplo # 2. Un grupo de registros de una central ARF atiende 6000 llamadas en una hora, ocupando cada llamada un registro durante 15 segundos. Calcular el volumen de tráfico cursado por el grupo de registros. Sabemos que: N = 6000 llamadas Tm = 15 segundos. Vt = N.Tm Vt = N.Tm = 6000 llamadas x 15 segundos / 3600 segundos (27/05/2010) Página 206 de 276 Vt = 90.000 / 3600 erl-h = 25 erl-h Ejercicio: Aplicar la formula anterior al primer ejemplo de los cuatro circuitos. Otras unidades de medidas del volumen de tráfico son: Llamada reducida (RC = Reduced Call): Se refiere a un volumen de tráfico de 120 segundos. Centum Call Seconds (CCS): Se refiere a un volumen de tráfico de 100 segundos. Minuto de uso (MOU = Minute Of Use): Se refiere a un volumen de 60 segundos consecutivos. La equivalencia entre las unidades es la siguiente: 1 erlang-h = 30 RC = 36 CCS = 60 MOU ¾ Concepto de intensidad de tráfico La intensidad de tráfico es el resultado de dividir el volumen de tráfico cursado por un haz de circuitos o grupo de órganos, entre el período de tiempo durante el cual se ha realizado la observación. En fórmulas: n It ∑ Vt = T obs = i=1 ( T oc ) i T obs = ( T oc ) 1 + ( T oc ) 2 + ( T oc ) n T obs La intensidad de tráfico es adimensional al ser un cociente entre dos tiempos. Se usa como unidad de la intensidad de tráfico, el erlang, el cual se puede definir también como la intensidad de tráfico que corresponde a una ocupación total de un circuito durante una hora, o bien que la suma de los tiempos de ocupación de un grupo de circuitos durante una hora sea exactamente una hora. Por ejemplo, refiriéndonos a la figura # 173 de los cuatro circuitos, el volumen de tráfico calculado fue de 2,5 erl-h. Si observamos de la figura que el tiempo de observación (Tobs) una hora, entonces el volumen de tráfico de los cuatro circuitos fue : It = Vt / Tobs = 2,5 erl-h / 1 hora = 2,5 erl Sea la figura # 174, en la cual se muestra la ocupación de 5 circuitos durante un período de tiempo de dos (2) horas = (Tobs). (27/05/2010) Página 207 de 276 0,5 0,25 C IR C U IT O # 1 0,25 0,75 C IR C U IT O # 2 1,25 C IR C U IT O # 3 0,25 C IR C U IT O # 4 2,0 C IR C U IT O # 5 0 0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0 T ( horas ) Fig. # 174: Ocupación de cinco circuitos durante un período de dos horas. Vamos a calcular la intensidad de tráfico del grupo de cinco circuitos. Los volúmenes de tráfico de cada uno de los circuitos es: Circuito # 1: Circuito # 2: Circuito # 3: Circuito # 4: Circuito # 5: Vt1 = 0,5 erl-h + 0,25 erl-h = 0,75 erl-h Vt2 = 0,75 erl-h + 0,25 erl-h = 1 erl-h Vt3 = 1,25 erl-h Vt4 = 0,25 erl-h Vt5 = 2,0 erl-h Luego el volumen de tráfico total de los cinco circuitos es: Vtotal = Vt1 + Vt2 + Vt3 + Vt4 + Vt5 = 0,75 + 1 + 1,25 + 0,25 + 2,0 = 5,25 erlh Luego la intensidad de tráfico será: It = Vt / Tobs = 5,25 erl-h / 2 h = 2,625 erlangs Otra formula para calcular la intensidad de tráfico es la siguiente: It = N.Tm/Tobs Donde: It = Intensidad de tráfico N = Número de ocupaciones Tm = tiempo promedio de ocupación de los circuitos Tobs = tiempo de observación del grupo de circuitos. En el caso anterior, hay siete (7) ocupaciones en los cinco circuitos. El tiempo promedio de ocupación se calcula sumando las ocupaciones totales de los cinco circuitos y dividiéndolas por el número de ocupaciones, o sea: (27/05/2010) Página 208 de 276 Tm = 0,5 erl-h + 0,25 erl-h + 0,75 erl-h + 0,25 erl-h + 1,25 erl-h + 0,15 erl-h +2 erl-h / 7 = 5,25 erl-h/7 = 0,75 erl-h. Luego: It = N.Tm/Tobs = 7.(0,75) erl-h / 2 h = 2,625 erlangs. Sea otro ejemplo de cálculo de la intensidad de tráfico. Considere un grupo de enlaces que han cursado 360 llamadas de 150 segundos de duración durante dos horas. Calcular la intensidad de tráfico del grupo de enlaces. It = N . Tm / Tobs = 360 llamadas x 150 seg. / 2 x 3600 seg. It = 54.000 / 7200 = 7,5 erlangs Otra forma de calcular la intensidad de tráfico por circuito o grupo de circuitos es mediante la fórmula: It = y.s Donde It = intensidad de tráfico. y = número de llamadas por unidad de tiempo s = tiempo promedio de llamadas o de una conversación. En la fórmula anterior, tanto “y” como “s” se deben indicar en la misma unidad de tiempo. Ejemplo de utilización de la fórmula anterior: Suponga que y = 3600 llamadas hora, y que s = 2 minutos. La intensidad de tráfico es entonces: It = y. s = 3600 llamadas/hora. 2/60 horas = 120 erlangs. El tráfico telefónico o intensidad de tráfico constituye una buena medida de la carga de la red y que debe ser proporcional a la intensidad de llamadas y a la duración de las conversaciones. Puesto que la central local trata de forma diferentes las llamadas hacia y desde un abonado, el tráfico de abonado se divide en tráfico inicial (To) (originado), en el que el abonado hace las llamadas (abonado “A”) y en tráfico terminal (Tt) (terminado), donde el abonado recibe las llamadas (abonado “B”). Si un abonado durante una hora hace una llamada que dura 2 minutos y recibe una llamada que dura 3 minutos, en su línea de abonado se transmite un tráfico inicial de A = 1 . 2/60 minutos = 0,033 erl; y hay un tráfico terminal en la línea de A = 1.3/60 min = 0,05 erl. (27/05/2010) Página 209 de 276 O sea, en total hay en la línea del abonado un tráfico total en la hora de: Ttotal = To + Tt = 0,033 erl + 0,05 erl Ttotal = 0,083 erlangs Lo normal es que el tráfico en una línea de abonado sea de 0,06 a 0,10 erl, durante la hora pico, lo cual significa que la línea se utiliza del 6 % al 10 % del tiempo. 7.3. Comportamiento del tráfico telefónico. Para dimensionar una ruta de tráfico entre dos centrales o el tamaño de una central telefónica (equipos internos), se debe conocer el tráfico (también denominado intensidad de tráfico) representativo de la temporada normal o copada de la central. El tráfico varía extraordinariamente de un período a otro según las necesidades de los clientes. El volumen de tráfico varía de una época a otra, de mes a mes, de día a día, de hora a hora e incluso de minuto a minuto en la misma hora. Pareciera que el fenómeno de tráfico es puramente al azar, dado que es imposible predecir los factores que impulsan a los diversos tipos de clientes a efectuar llamadas. Sin embargo, se observan ciertas tendencias estadísticas que dan lugar a variaciones características, ya que las llamadas están influidas por determinadas costumbres o hábitos que determinan patrones de comportamiento en el uso del servicio telefónico. Al hacer mediciones de tráfico en una central telefónica, se observa que hay una hora del día durante la cual el volumen de tráfico es máximo. ¾ Hora más cargada u hora pico Se define como hora más cargada u hora pico al período de 60 minutos consecutivos durante el cual el volumen de tráfico es máximo en un sistema de conmutación o en un grupo de circuitos. No necesariamente coincide con un período horario, como por ejemplo, de 9 a.m. a 10 a.m. La determinación de la hora pico u hora cargada se debe realizar en el período anual más cargado. O sea de más volumen de tráfico. Se habla entonces de los meses más cargados, los cuales varían de una ciudad a otra, tanto en volumen como en duración y localización dentro del año. Estas variaciones se deben a factores como industria, comercio, turismo, vacaciones, feriados, etc. ¾ Variaciones anuales del tráfico telefónico En la figura # 175 se muestran, como ejemplo, las variaciones de una central de 2.000 líneas durante un año. (27/05/2010) Página 210 de 276 Fig. # 175: Variación del tráfico telefónico en un año. En el eje horizontal se muestran las 52 semanas del año y en el eje vertical el número de llamadas que ha tenido lugar durante la hora de mayor tráfico de las 168 horas de la semana si se asume que el tiempo promedio de conversación es el mismo para las 52 semanas. La gráfica es una exacta representación de las variaciones del tráfico de la hora más cargada de la semana. Se observa en la gráfica que la época más cargada se extiende desde el mes de Octubre hasta Diciembre. ¾ Variaciones del tráfico telefónico durante la semana Dentro de la época cargada de cada central, también tienen lugar variaciones de tráfico semanales y diarias. Debido a las condiciones específicas de las áreas atendidas por la central, algunas semanas tiene más tráfico que otras. El la figura # 176 se muestra las variaciones típicas del tráfico de un día a otro de la semana. Se puede observar en la figura, que el volumen de tráfico semanal generalmente sigue un modelo parecido, según el cual de lunes a viernes se presenta un alto tráfico, y los sábados y domingos son de bajo tráfico. Sin embargo, los días feriados que tienen lugar en la semana afectan notablemente la distribución de tráfico ya indicada. Existen otras condiciones, tales como el tiempo atmosférico que afectan también esta distribución. (27/05/2010) Página 211 de 276 Fig. # 176: Variación del tráfico telefónico durante la semana. ¾ Variaciones del tráfico telefónico durante el día Hay también variaciones del tráfico entre las horas del día. Estas variaciones son mayores que las de cualquier otro período considerado. La relación del volumen de tráfico entre la hora cargada y la de menor tráfico, por ejemplo puede ser de 100 a 1 y hasta superior. En centrales que dan servicio a zonas comerciales, los picos de tráfico suelen ser a media mañana (por ejemplo entre las 10:00 a.m. y las 11:00 a.m.). Una central que da servicio a una zona residencial además de la hora cargada de la mañana, tiene normalmente otra hora cargada en la tarde y a veces se presenta un tercer pico de tráfico en las noches (entre 07:00 p.m. y las 8:00 p.m.). La figura # 177 muestra la distribución típica del tráfico durante un período de 24 horas. Nótese que el período más activo u hora pico se encuentra entre las 10:00 a.m. y las 11:00 a.m. Para una misma central telefónica la variación de tráfico durante el día representa un modelo bien definido que puede fácilmente ser previsto en función de las características del área atendida por la referencia central. Para una central que atiende un área típica comercial ocurre normalmente dos picos de tráfico, uno en el período de la mañana de mayor valor, y otro en el período de la tarde. En el caso del área típicamente residencial ocurre un tercer pico en el período nocturno. En ambos casos el tráfico presenta durante la madrugada valores inesperados. La figura # 178 muestra una variación del tráfico total de 100 líneas de abonados residenciales, 100 líneas de abonados comerciales y 100 líneas troncales, todos pertenecientes a una misma central. Se puede observar claramente los picos de tráfico que ocurren durante el día para cada una de las clases de líneas. (27/05/2010) Página 212 de 276 120 100 80 60 40 20 0 1 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Fig. # 177: Variación del tráfico telefónico durante el día. Fig. # 178: Variación del tráfico para un grupo de líneas residenciales, no residenciales y un grupo de líneas troncales en una central durante el día. (27/05/2010) Página 213 de 276 Los datos suministrados por los sistemas de información de tráfico telefónico, han demostrado que el comportamiento año a año es igual cuando la central ha llegado a su máxima capacidad de diseño (esto en el caso de una central telefónica analógica, ya que en el caso de una central digital, esta se puede ampliar hasta una capacidad final mucho mayor que una analógica). La intensidad de tráfico que se considera como dato para el dimensionado de las centrales de conmutación, es la que se mide en la época más cargada u hora más cargada. Ocasionalmente, sin embargo, el tráfico superará ese nivel. Se pueden preveer algunos picos anormales tales como: Navidad Año nuevo Día de las madres En otras situaciones se presentan algunos picos de tráfico no previsibles, debido a sucesos específicos que se dan en una zona o país, como por ejemplo: Actividad comercial anormal Catástrofe Dimensionar el equipo para todas las eventualidades sería muy costoso, además de la dificultad de medir el tráfico en esos casos imprevisibles. Por lo tanto, habrá picos en los que el tráfico excede el volumen de tráfico que se ha considerado para dimensionar las centrales. Una importante fuente de variación de tráfico telefónico es la denominada “variación de la tasa de llamadas por abonado”. La tasa de llamadas se determina dividiendo el número de llamadas durante un período específico de tiempo entre el número de fuentes (número de abonados o troncales) que produjeron las llamadas. Tasa de llamadas = Número de llamadas -------------------------------------Número de fuentes Algunos abonados utilizan el teléfono más que otros. Normalmente los abonados comerciales originan más llamadas que los abonados residenciales, por lo tanto entre los abonados de una misma clase también ocurren grandes variaciones de la tasa de llamadas. En la figura # 179 se puede observar la variación de la tasa de llamadas de 40 abonados comerciales. Pueden observarse que el abonado de más alto tráfico tiene una tasa de llamadas por encima de 70 veces de la tasa de abonados de más bajo tráfico. Otra importante fuente de variación del tráfico telefónico es la variación del tiempo de duración de las llamadas. La duración de las llamadas esta constituida por los siguientes intervalos de tiempo : (27/05/2010) Página 214 de 276 ¾ ¾ ¾ ¾ Tiempo de discado Tiempo de procesamiento Tiempo de conversación Tiempo de desconexión Muchos factores pueden influenciar en la duración de las llamadas, tales como la hora en que son realizadas, el tiempo de conversación, el resultado de la llamada, el comportamiento del abonado, etc. Fig. # 179: Variación de la tasa de llamadas de 40 abonados comerciales. 7.5. En una central de conmutación, el tráfico telefónico pasa por procesos tales Comportamiento como: concentración, distribución y expansión. Esto da origen a las del tráfico en distintas clases de tráfico. una central de ¾ Diferentes clases de tráfico según su procedencia y destino. conmutación. Tráfico Originado (To) Es el producido por las fuentes de tráfico ubicadas en la central (líneas de abonado o troncales entrantes) sin tener en cuenta su destino. Tráfico Terminado (Tt) Es el tráfico destinado a las líneas de los clientes de una central, sin tener en cuenta su procedencia. Tráfico Iinterno (Ti) Es aquel que se origina y termina en la misma central. También se le denomina tráfico intracentral. (27/05/2010) Página 215 de 276 Tráfico Saliente (Ts) Es el que sale de la central considerada, sea o no originado en la misma, con destino a otras centrales. Tráfico Entrante (Te) Es el tráfico que entra a la central proveniente de otras centrales, sea cual sea su destino. Tráfico de Tránsito (Tr) Es el tráfico que pasa a través de la central considerada y no se origina ni termina en ésta. ¾ Clasificación del tráfico según su modalidad Tráfico Ofrecido Es el valor promedio de llamadas que se ofrece a las entradas del sistema telefónico. Contiene intentos tanto exitosos como no exitosos. Tráfico Cursado Es el tráfico que se incluye en el sistema telefónico. Este se puede dividir a su vez en tráfico que conduce a mensajes (conversaciones) y tráfico que no conduce a mensajes. Ambos tipos de tráfico cargan al sistema de igual manera. Tráfico Perdido Es la parte del tráfico que no se puede cursar por estar el sistema en estado de congestión. ¾ Congestión La congestión es la imposibilidad de establecer una comunicación debido a la insuficiencia de caminos disponibles para hacerlo. Puede ocurrir dentro de una central o en los enlaces intercentrales. Si se generaliza la definición, puede afirmarse que la congestión es una condición de la red de telecomunicaciones en la cual el volumen de tráfico ofrecido excede el volumen de tráfico que puede ser manejado por la red. ¾ Grado de servicio Es una medida del servicio proporcionado a los clientes desde el punto de vista de la suficiencia o disponibilidad de circuitos de conexión. Una central telefónica debe proporcionar un grado de servicio aceptable durante la hora cargada. (27/05/2010) Página 216 de 276 En efecto, por ejemplo, si tenemos 10 llamadas durante la hora cargada, suponiendo que tan pronto termina una llamada, otra empieza, entonces con sólo 10 circuitos bastaría para cursar el tráfico sin perder una sola llamada. Pero como las llamadas se originan al azar, se necesitan más de diez enlaces para que la pérdida de llamadas o pérdida de tráfico no sea excesiva. La relación entre la pérdida de tráfico y el tráfico ofrecido se denomina Grado de Servicio. Una solución de compromiso entre rentabilidad y servicio aceptable podría ser que se pierda una llamada por cada 100 intentos de llamada durante la hora cargada. De esta manera: Np B = ----------Nt Número de llamadas perdidas --------------------------------------------------Número de intentos de llamadas Donde : B = Grado de servicio Np = Número de llamadas perdidas Nt = Número de llamadas totales. Aplicando la fórmula al ejemplo anterior da: 1 B = -------- = 0,01 100 o bien: B = 1% ¾ Sistemas de pérdidas Son aquellos sistemas de conmutación en los que los intentos de llamadas se pierden si no existen caminos libres para establecer inmediatamente una conexión que se desee. En estos sistemas se llama tráfico perdido a la porción de tráfico ofrecido que no se puede cursar debido a la congestión. Debido a la existencia de dicha congestión conviene definir el concepto de probabilidad de pérdida como la probabilidad de que una tentativa de llamada que se produzca, se pierda. ¾ Sistemas de espera Son sistemas de conmutación en los que los intentos de llamada que se producen cuando no hay caminos para su establecimiento, se les concede la posibilidad de esperar hasta que se produzca la liberación de unos de esos caminos. (27/05/2010) Página 217 de 276 La probabilidad de espera o de demora, es la probabilidad de que un intento de llamada que se produzca no pueda ser completado inmediatamente. En los sistemas de conmutación digital se conceden las posibilidades de espera en: Búsqueda de dispositivos generadores de tono de invitación a marcar; receptores y/o emisores de códigos (señalización MFC), canales internos, etc. Las unidades y parámetros prefijados en relación a los tiempos específicos por tipo de dispositivos, están adaptados al dimensionado por tipo de central, lo cual contribuye al tráfico de espera. Como consecuencia de la producción de llamadas que esperan, surge el concepto de tráfico de espera que puede definirse como el número medio de llamadas demoradas que se producen durante la demora media de dichas llamadas. No existe con todo una separación clara entre un sistema con llamadas perdidas y un sistema con espera, ya que el tipo de sistema depende de la reacción del abonado frente a la congestión. Por ejemplo, en un sistema con llamadas perdidas, el abonado frente a la congestión suele repetir su llamada a intervalos cortos, por lo que las condiciones de este tráfico se aproxima a las que rigen un sistema con espera (la congestión hace aumentar el tráfico ofrecido). Por el contrario, en un sistema de espera, puede ocurrir que el abonado después de esperar un corto intervalo de tiempo, y viendo que su llamada no es atendida, desista de efectuarla; entonces las condiciones se aproximan más a un sistema con pérdidas. En las centrales automáticas, las etapas de preselección (las que efectúan la búsqueda de una línea llamante) se comportan en general como sistemas con espera, mientras que las etapas de selección (búsqueda de una línea llamada) se comportan casi siempre como sistemas con llamadas pérdidas. Esta regla, sin embargo tiene numerosas excepciones. Los sistemas con espera no difieren de los sistemas con llamadas pérdidas más que en la manera como son tratadas las llamadas que encuentran congestión. En general, una central trabaja en algunos puntos con sistemas de pérdidas y en otros con sistemas de llamadas en espera. (27/05/2010) Página 218 de 276 ANEXO # 1 GLOSARIO DE TÉRMINOS UTILIZADOS EN TELEFONÍA A Abonado (subscriber) Usuario a quien un operador le presta servicios de telecomunicaciones, ya se trate de teléfono, televisión por cable o comunicaciones móviles y celulares (PCS e inalámbricas); de conformidad con los términos y condiciones establecidos en el contrato de servicio celebrado por ambas partes. Acceso (access) Es la conexión de red desde el usuario final en su casa o negocio hasta el punto donde termina la planta externa (DP, Distribuidor Principal) ubicado en el nodo que presta servicio. Se suele denominarse también como última milla. Acometida telefónica (telephony drop) Conjunto de elementos (cables, canalizaciones y/o posteadura) que unen a la red pública con las instalaciones telefónicas internas de las edificaciones. Las acometidas pueden ser: subterráneas o aéreas. La tubería y los cables de la red telefónica urbana son propiedad de la compañía telefónica. ADP (Armario de Distribución Primario) (primary distribution frame) Armario de distribución para el empalme de un Cable Central (CC), con Cables Primarios (CP) o Cables Secundarios, (CS) ADS (Armario de Distribución Secundario) (secondary distribution frame) Armario de distribución de menor capacidad donde pueden concurrir Cables Centrales (CC) o Cables Primarios (CP) para interconectarse a la red local. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) (línea de abonado digital asimétrica) También se denomina ADSL de máxima velocidad o G.992.1. ADSL es un protocolo de capa física que admite hasta 8 Mbits/s de ancho de banda para enlace descendente y hasta 1 Mbits/s para conexión ascendente. El aspecto asimétrico de la tecnología ADSL la hace ideal para navegación por Internet, video bajo demanda y acceso remoto a redes locales (LAN). ADSL permite además comunicación de voz simultánea mediante la transmisión de las señales de datos fuera del intervalo de frecuencias de la voz. La longitud básica de transmisión de una línea ADSL es de hasta 6000 metros (6 Km.). Aliasing Fenómeno que se presentan por la ocurrencia de frecuencias falsas en la salida de un sistema MIC que no estaban presentes en la entrada. Se debe al solapamiento de las frecuencias más altas. Alineación de trama (frame alignment) Estado en el cual la trama del equipo receptor está en una relación de fase correcta con la trama de la señal recibida. (27/05/2010) Página 219 de 276 AM (Amplitude Modulation) (modulación de amplitud) Técnica de modulación de onda continua, donde la amplitud de una señal portadora senoidal se varía de acuerdo con la señal de mensaje (señal de banda base). AMA (Automatic Message Accounting) (contabilidad automática de mensajes) Método de tasación de llamadas telefónicas implementado dentro del programa de software del procesador de una central telefónica digital. En este método se da una especificación para cada llamada, ya sea local, larga distancia, hacia servicios de red inteligente o hacia la telefonía móvil celular. AMI (Alternate Mark Inversion) (inversión alterna de marcas Véase código AMI Amplitud (amplitude) La amplitud de una señal es el valor de la señal en cualquier punto de la onda. Indica la altura de la señal. En un gráfico es igual a la distancia vertical desde cualquier punto de la onda hasta el eje horizontal. Para señales eléctricas la amplitud se mide en voltios, amperios o vatios, dependiendo del tipo de señal. Los voltios indican voltaje, los amperios indican corriente eléctrica y los vatios indican potencia. Analógica (analogous) Es una señal eléctrica que varía en forma continua y que tiene un número infinito de niveles por ciclo, opuesta a digital, que sólo tiene dos valores posibles por ciclo (activo o inactivo). La señal analógica es susceptible a la interferencia, la cual puede cambiar la forma original de la onda. ANC (Área de Numeración Cerrada) Es una zona geográfica en la cual existen varias centrales telefónicas y dentro de la cual los clientes no necesitan marcar el código de destino nacional o código de acceso a larga distancia para comunicarse con otros clientes. Se representan mediante el denominado código de destino nacional (CDN) o código de área el cual comprende tres cifras a nivel nacional. Ancho de banda (bandwith) Es una medida de la capacidad de transporte de un medio de comunicación. Se define como la diferencia de frecuencia entre los extremos superior e inferior de un canal. El ancho de banda es generalmente descrito en Hertz (Hz) para señales analógicas y en bits/seg para señales digitales. Este término también se utiliza para describir la tasa máxima de transmisión con un medio de transmisión o un protocolo determinado ANI (Automatic Number Identification) (Identificación automática del número Servicio proporcionado por las compañías telefónicas locales y de larga distancia que envían el número del teléfono que llama para su visualización en una pantalla asociada a la línea telefónica que recibe la llamada. En una línea telefónica residencial o con señalización en banda, el paquete de señal de identificación automática del número (ANI) llega como una ráfaga de datos mínima entre el primer y el segundo repique o timbre. (27/05/2010) Página 220 de 276 Aparato telefónico (phone) Dispositivo que comprende seis elementos principales: el micrófono, un auricular o receptor telefónico, un circuito de marcado (teclado multifrecuencial DTMF o disco giratorio), un gancho conmutador, un timbre y un circuito híbrido; así como los cables asociados. Área de central (central area) Se define como el área geográfica conformada por la central telefónica local, los abonados y las líneas que unen los aparatos telefónicos con la central local. Área local (local area) Zona geográfica de cobertura de un código nacional de destino Área monocentral Localidad que tiene una sola central telefónica para dar servicio local. Área multicentral Una localidad que tiene más de una central telefónica para dar servicio local. ARF 102 Central telefónica local grande con control común por registradores y marcadores y cuya parte de conmutación está integrada por selectores de coordenadas. A la central se conectan líneas de abonado de bajo tráfico y enlaces entrantes (FIR) y salientes (FUR) altamente cargados. Diseñada y construida por empresa sueca Ericsson a finales de los años 60’s. En Venezuela todavía se utiliza este modelo de central telefónica local en Caracas, Maracay, Barquisimeto, Maracaibo y Puerto la Cruz. Armario de distribución (distribution frame) Armario o caja metálica o de fibra que contiene en su interior un conjunto de regletas debidamente dispuestas y protegidas, a las cuales concurren cables de entrada y cables de salida. El puenteado para la continuidad del par telefónico, se establece a través de cortos trozos de cable telefónico denominados “jumpers”, los cuales son fijados por sus extremos a las regletas. Los armarios de distribución pueden ser: Armario de Distribución Primaria (ADP) y/o Armario de Distribución Secundaria (ADS). Armónicos (harmonics) Son ondas sinusoidales cuya frecuencia en múltiplo de la frecuencia fundamental. Por ejemplo, si la onda fundamental tiene una frecuencia de 3.000Hz, las frecuencias de 6.000 Hz, de 12.000 Hz y 15.000 Hz son armónicos de la frecuencia fundamental. Cualquier forma de onda periódica puede descomponerse en múltiples ondas sinusoidales cuyas relaciones de frecuencia son múltiplos enteros. Estas ondas componen la denominada serie de Fourier. La frecuencia de la periodicidad es la denominada fundamental. ASAP (Automatización del Servicio de Atención al Público) Es un sistema que sirve de base de datos a asignación y al control de instalación. Permite administrar los archivos de números y de redes con actualización inmediata. En este sistema intervienen Asignación y Control de Instalación. (27/05/2010) Página 221 de 276 Atenuación (attenuation) La atenuación de define como la reducción del nivel de energía de una señal de comunicación conforme avanza por una línea de transmisión. La atenuación se llama también pérdida, porque siempre se pierde parte de la potencia de la señal debido a la resistencia y a la reactancia. Las señales ópticas de ondas luminosas también se atenúan cuando atraviesan una fibra óptica, debido a las impurezas de la misma y al hecho de que la intensidad luminosa decrece con la distancia. Su unidad de medida es decibelio (dB). Avería (damage, fault) Se dice de aquella que produce el mal funcionamiento o parada de un servicio. Por ejemplo: Que falle el sistema de energía de la red y no exista el banco de baterías de emergencia. B Banda base (baseband) Técnica de comunicaciones en la que las señales digitales codificadas se transmiten en su forma original, es decir, sin modulación. En transmisión de datos por ejemplo, cada dígito binario, 1 ó 0, es convertido en niveles de tensión diferentes y éstos son transmitidos directamente a la línea. En este esquema de transmisión todo el ancho de banda o toda la capacidad de transporte de un medio (Ej. cable coaxial) es utilizado para transportar una sola señal digital entre múltiples usuarios. Las conversaciones telefónicas se efectúan en banda base. Banda de guarda (guard band) Banda de frecuencias que no se utiliza. Actúa como separador de banda entre canales de radio. Las bandas de guarda evitan que estaciones de radio múltiples o cercanas en el dial se reciban simultáneamente. Banda vocal (voice band) Intervalo de frecuencias de la voz humana que se transmite a través de una línea telefónica. El intervalo de la voz humana está comprendido aproximadamente entre 200 Hz y 12 kHz. El intervalo de voz transmitido por una línea telefónica convencional es plano (reproducción uniforme), y se encuentra comprendido entre 300 y 3.400 Hz (3,1 kHz de ancho de banda). Bandera (flag) En X.25, secuencia de bytes de 01111110 que se coloca al principio y al final de una trama de X.25. Cuando las líneas X.25 se hallan desocupadas o no están circulando datos por ellas, los dos extremos de la comunicación se envían continuamente indicadores de este tipo para mantener la sincronización. Bastidor (frame, cabinet) Armazón metálica donde se instalan los equipos de comunicaciones, tanto en la parte de conmutación, como de transmisión. (27/05/2010) Página 222 de 276 Batería de una centra telefónica (central office battery) En teoría, la <<batería de una central telefónica>> es de -48 voltios, pero en realidad es de -52 voltios. Esta desviación se debe a la diferencia entre la tensión de salida del rectificador y el voltaje verdadero de la batería. Las baterías que alimentan las centrales telefónicas son configuraciones de baterías de 12 V configuradas en serie y en paralelo. Estas baterías de 12 V suministran en realidad 12,7 V. Si se disponen en serie cuatro baterías de 12,7 V, suman en total 50,8 V. Los rectificadores de la central telefónicas que cargan las baterías tienen una producción de -52 V. Existe, por tanto, una diferencia de 1,2 voltios, que permite una carga de goteo de las baterías. BER (Bit Error Rate) (tasa de errores de bits) Tasa de error en un canal de comunicaciones que relaciona la cantidad de bits recibidos con error respecto del total de bits enviados. En normal un BER de 10 exp. (-9) (un bit de error recibido sobre mil millones de bits enviados) Binario (binary) Sistema de numeración caracterizado por unos y ceros (1 = activado; 0 = desactivado). Bipolar (bipolar) 1. Característica eléctrica que denota un circuito con polaridad positiva y negativa. Contraste con unipolar. 2. Método de transmisión (o forma de línea) en un par trenzado de cobre en el que los bits se transmiten en forma alterna positiva y negativa. Esta técnica de transmisión aumenta la distancia de emisión que puede recorrerse en un par trenzado. Bit (Binary Digit) (dígito binario) Mínima unidad que conforma la información digital. Es la unidad de datos más pequeña en una computadora. Un bit puede ser un cero o un uno. Los datos se procesan, almacenan y transmiten en formato binario entre las computadoras. Se puede representar como voltaje alto o voltaje bajo; como un cambio del nivel de voltaje, o como la presencia o ausencia de cargas eléctricas, pulsos de luz u ondas de radio. Bits/s (bits por segundo) (bits per second) Número medio de bits que se transmiten por una línea de comunicaciones en un segundo, incluidas las técnicas de compresión y codificación, así como la retransmisión de los datos corrompidos. Unidad de velocidad de transmisión de datos. También se denota por “bps”. Es una medida de la velocidad de la línea. Bloqueo (blocking) En un sistema de conmutación, es una condición en la que no hay trayectorias disponibles para completar un circuito. Este término se utiliza también para describir una situación en la que no se puede iniciar una actividad sin que antes se haya terminado otra. (27/05/2010) Página 223 de 276 Bloqueo de línea (line lock out) Reacción de una central de telefónica digital que se produce cuando se deja descolgada una línea de abonado. Si se deja el teléfono descolgado se escuchará una señal aguda como señal de alerta. Esta señal se transmite aproximadamente durante un minuto, y luego la central digital bloquea la línea. Para ello, le interrumpe el envío normal de la corriente por la línea. Si el teléfono está descolgado, la central telefónica envía entre 20 y 30 miliamperios por la línea, por lo que si se deja el aparato así se estará desperdiciando energía, razón que llama a la central a interrumpir la corriente. El bloqueo de la línea emite sólo de 1 a 2 mA de corriente, y la línea se mantendrá en este estado hasta que se vuelva a colgar el auricular. Bobinas de pupinización o bobinas de carga (charge coil) Dispositivo metálico en forma de bobinas pequeñas de alta inductancia (generalmente tienen una carga típica de 30 mH) y de baja resistencia insertadas a intervalos regulares (aproximadamente separadas entre si por distancias de 100 metros, después de la central) en las líneas de abonados de pares trenzados largos, para reducir la pérdida de línea capacitiva a frecuencias de radio. Las bobinas de carga sirven para aumentar la distancia del cable de pares a la central telefónica y para reducir la distorsión de las señales transmitidas por al línea. Tienen el inconveniente de que atenúan severamente las señales a frecuencias por encima de la banda de voz y deben ser retiradas para proporcionar servicios digitales en cable de pares trenzados. B.O.R.S.C.H.T. Un acrónimo de las funciones que se deben realizar en la central telefónica local digital individualmente a cada línea de abinado analógico. Estas funciones son: B O R S C H T Battery feed Overvoltage protection Ringing Supervisión and signaling Codec Hybrid Test access Alimentación. Protección contra sobretensiones. Corriente de llamada. Supervisión y señalización. Conversión analógica/digital y digital/analógica. Conversión de 2 a 4 hilos (circuito híbrido). Acceso de prueba. Bucle (loop) Conexión entre el circuito de transmisión y el circuito de recepción a efectos de devolver la señal y realizar mediciones. Bucle local (local loop) Término utilizado normalmente para referirse a la línea de acceso, que de hecho es un término mucho más correcto. Son enlaces utilizados para permitir a los usuarios el acceso a la central local (o al conmutador local) y que han sido diseñados y optimizados para la voz. Los bucles locales tienen un ancho de banda restringido, lo que hace que sea complicado operar a velocidades de banda ancha. Byte (byte) Número de bits utilizados para representar un carácter en un sistema de codificación dado. Se suele utilizar frecuentemente como unidad de medida para indicar la capacidad de almacenamiento de información en memoria o en equipos auxiliares. Así, el número de bytes indica precisamente el número de caracteres que pueden se almacenados en ellos. Por lo general el número de bits mayormente utilizados es de ocho (8). (27/05/2010) Página 224 de 276 C Cable (cable) Denominación genérica de un medio físico de transmisión, fabricado con alambre de cobre o material de fibra óptica. Es utilizado para transportar señales eléctricas de voz, datos y video. Puede ser de tipo par trenzado, coaxial o bien de fibra óptica, y se utiliza para cableado interior y exterior. Los conductores generalmente están aislados entre sí y forrados con un revestimiento aislante común a todos y protegidos por una capa de aluminio o plástico (PVC). Cable Central (CC) (central cable) Es aquel cable que interconecta una central (Distribuidor Principal), con un armario de distribución primaria (ADP) o con un armario de distribución secundaria (ADS). Los pares contenidos en este cable se llaman pares centrales (P.C.). Cable de fibra óptica (fiber-optic cable) Medio físico que puede transmitir luz modulada. Comparado con otros medios de transmisión, el cable de fibra óptica es más caro pero no le afecta la interferencia electromagnética y soporta tasas más altas de transmisión. A veces se le llama fibra óptica. Cable directo (straight cable) Es el cable que va desde el distribuidor principal (DP) hasta los puntos terminales. A los pares de este cable de le llaman pares directos (P.D,). Cable eslabón (chained cable) Es el cable que interconecta dos (2) armarios de distribución secundaria (ADS), o bien dos armarios de distribución primaria (ADP) con uno o más armarios de distribución secundaria (ADS). Este cable se instala con carácter provisional, cuando en la zona servida por un ADP, la demanda del servicio ha sido mayor a la prevista y se han agotado los pares centrales. Cable Local (CL) (local cable) Cable que va desde un armario de distribución secundaria (ADS) hasta un los terminales. Los pares de este tipo de cable se denominan pares locales (P.L.). Cable multipar de frecuencia vocal (voice frecuency multi-pair cable) Es el cable que por sus características permite transmitir señales de baja frecuencia, hasta 4 kHz. Cable PCM (PCM cable) Es un multipar que posee una pantalla que separa la transmisión de la recepción y permite la transmisión de señales a alta frecuencia. La comunicación en este cable se basa en la modulación de impulsos codificados. Cable Primario (CP) (primary cable) Cable que interconecta un ADP con uno o más ADS. Los pares contenidos en este cable se denominan pares primarios (P.P.). (27/05/2010) Página 225 de 276 Cable ramal (Branch cable) Cable que sale de los terminales y llega al local o residencia del cliente donde se va a instalar el teléfono. El cable termina en la caja protectora en la fachada del local o residencia. Cable Secundario (CS) (secondary cable) Cable que va desde un ADP hasta los terminales (puntos de dispersión) de donde salen los cables ramales que van al cliente, y también a los FXB (Feed eXchange Box) de los edificios de oficinas o residenciales. A los pares contenidos en este tipo de cable se les denomina pares secundarios (P.S.). Cable Troncal (CTK) (trunk cable) Es aquel cable que interconecta dos centrales de conmutación telefónica. Forma parte de la denominada Red de Transporte. Sus pares se denominan pares troncales (P.T.K.). Canal (channel) Vía interna de comunicación de datos en cualquier dispositivo informático o de interconexión de éste con el exterior. El canal es el que permite identificar una trayectoria a través de la cual serán enviadas las señales de información de un punto a otro. También se utiliza para describir una banda de frecuencias, por ejemplo el canal de voz está comprendido entre las frecuencias de 300 Hz y 3400 Hz. Canal de comunicaciones (communications channel) Trayecto de transmisión empleado para transportar la señal de comunicaciones. Incluye los equipos electrónicos situados en ambos extremos y el medio físico que los une. Capacitancia (capacitance) Medida en faradios de la capacidad de un capacitor o condensador. Capacitor (capacitor) Un capacitor, o condensador, es un dispositivo electrónico que tiene dos propiedades especiales. Por un lado, sólo permite el paso de la corriente alterna (es decir, bloquea la corriente continua) y, por otro, es capaz de almacenar energía eléctrica. Físicamente, un capacitor está formado por dos láminas metálicas separadas por un aislante o dieléctrico. La unidad de medida del capacitor es el faradio, la cual es una unidad de capacitancia muy grande. Por esta razón, la mayoría de los capacitares tienen valores de microfaradios. CAS (Channel Associated Signaling) (señalización por canal asociado) Señalización por canal asociado es el nombre común del tradicional sistema de señalización en el cual la vía de señalización está directamente asociada con un canal de voz/datos en particular, por ejemplo, el sistema MFC-R2. CCS (Common Channel Signaling) (señalización por canal común) CCS es un método de señalización utilizado en redes telefónicas, en el cual un solo canal conlleva, por medio de mensajes etiquetados, la información de señalización relacionada a un gran número de circuitos. También puede transportar otro tipo de información tal como la usada para la gestión de la red de señalización. (27/05/2010) Página 226 de 276 CCS (Centum Call Second) (cien segundos de llamadas) Un CCS equivale a 100 segundos de conversación telefónica. 36 CCS es un erlang, que corresponden a una hora de llamada (una hora de conversación telefónica). El erlang es la unidad de medida del tráfico telefónico. CCS7 (Common Channel Signaling 7) (señalización por canal común Nº 7) Es un sistema de señalización por canal común normalizado por la UIT-T en 1980. Se trata de un método de señalización entre centrales fuera de banda utilizado en circuitos telefónicos y también para la señalización no relacionada con circuitos. Utiliza para la señalización, un canal a una velocidad de 64 Kbits/s. Se le conoce también como la versión del SS7 para RDSI. CCS7 no se suele utilizar en Norteamérica, Malasia y Japón. CDP (Caja de Distribución Principal) (FXB, Feed eXchange Box) Es el elemento que interconecta la red telefónica externa con la instalación interna de un inmueble (por lo general, un edificio de oficinas o residencial). Es una caja constituida por dos regletas. En una de ella se fija el cable de acometida que viene desde una tanquilla de la empresa telefónica. En la otra regleta están las terminaciones de los cables que van a las oficinas o apartamentos del edificio. La conexión entre ambas regletas se hace mediante cable “jumper”. CDR (call detail recording) (registro detallado de llamadas) La función inicial de un sistema de contabilización de llamadas es recibir información detalladas de las llamadas de teléfono establecidas a través del conmutador o central telefónica para almacenarla. Esta función se conoce como registro detallado de llamadas. La información detallada incluye el número marcado y la duración de las llamadas de salida, así como la identificación del enlace. En este sistema se anotan todos los sucesos producidos (transferencias de llamadas, conexión, desconexión, etc.). Célula (cell) Zona geográfica definida en un sistema de comunicación celular. Cada célula consta de un sitio de célula o celda, constituido por una antena y por una caseta resguardada, en cuyo interior se encuentran los instrumentos electrónicos de transmisión. Central telefónica (central office) Punto físico donde se ofrecen los servicios de telefonía a los usuarios. Es un conjunto de dispositivos de transporte de tráfico, de etapas de conmutación, de medios de control, señalización y otras unidades funcionales en un nodo de la red, que permite la interconexión de líneas de abonados, circuitos troncales u otros dispositivos funcionales según lo requieran los usuarios. Utiliza la técnica de conmutación de circuitos. Central de larga distancia (long distance central office) Es una central que fundamentalmente se utiliza para establecer comunicaciones entre centrales telefónicas ubicadas en ciudades diferentes o países distintos. (27/05/2010) Página 227 de 276 Central local (central office) Es una central en la que están conectados los clientes mediante el lazo local. Habitualmente, cada central telefónica local tiene un grupo de números asignados que puede utilizar. Esto tres números empiezan por tres dígitos determinados, que son los propios de la central. También se conoce con el nombre de oficina central o CO (central office). Central móvil (mobile central office) Central telefónica local de baja capacidad de líneas, colocada sobre un trailer o furgón de forma provisional en poblaciones de baja densidad telefónica. Central tandem (tandem central office) Es una central que se usa fundamentalmente como centro de conmutación del tráfico entre dos centrales locales. Ciclo (cycle) Un ciclo de una forma de onda. Los ciclos se utilizan como referencia para medir la frecuencia de una forma de onda o señal. Realmente, se hace referencia a los ciclos por el número de ciclos por unidad de tiempo. Ciclos por segundo y hercios son medidas del número de ciclos que se tienen por segundo en una transmisión analógica. Los bits por segundo ofrecen una medida de cuántas secuencias de muestra de reloj de <<onda cuadrada>> se están leyendo en una transmisión digital. La frecuencia es una medida del número de ciclos por segundo (en Hz). Un hercio (Hz) es igual a un ciclo por segundo. Ciclo de timbre de llamada (ring cycle) Secuencia de intervalos consecutivos de sonido y silencio en los timbrazos que señala que se está recibiendo una llamada en un aparato telefónico. El valor en segundos de las señales acústicas y los silencios depende de cada país. Circuito abierto (open circuit) Es una trayectoria que ha sufrido una ruptura a lo largo de un medio de transmisión. En general los circuitos abiertos interrumpen la comunicación en una red. Circuito de telecomunicaciones (telecommunications circuit) Conjunto de dos canales asociados, que aseguran la comunicación entre dos puntos en ambos sentidos de manera half-dúplex o full-dúplex. Circuito híbrido (hybrid circuit) Circuito que constituye el elemento de paso de la línea a 2 hilos provenientes del par del abonado a un circuito de cuatro hilos en la central digital. Los equipos de conexión de una central digital contienen un circuito híbrido por cada línea de abonado analógico. La exactitud de los equilibrios en cada circuito híbrido es importante. Mediante una adaptación lo más exacta posible a la impedancia característica de la línea bifiliar se evitan ciertas interferencias como son los ecos. Circuito telefónico (telephonic circuit) Conexión eléctrica permanente que permite una comunicación telefónica en ambos sentidos entre dos centrales. (27/05/2010) Página 228 de 276 Circuito virtual (virtual circuit) Circuito lógico diseñado para asegurar una comunicación confiable entre dos dispositivos de res. Proporciona al usuario el equivalente de una conexión física a una dirección de destino utilizando instalaciones compartidas. En las redes de conmutación de paquetes, es una “llamada” reconocida por la red, pero que no dispone de un circuito conmutado, sino de uno virtual. La red envía los paquetes de los usuarios como si existiera un circuito directo entre el emisor y el destinatario. Un circuito virtual es definido por un par VPI/VCI (Virtual Path Identificator/Virtual Circuit identificator, identificador de trayectoria virtual/identificador de circuito virtual) y puede ser permanente (un PVC) o conmutado (un SVC). En X.25 y Frame Relay se utilizan varios circuitos virtuales. En ATM, a un circuito virtual se le llama canal virtual. Se suele abreviar VC. CO (Central Office) (central telefónica) Véase Central telefónica. Codificación (codification) En la modulación por impulsos codificados (MIC), la codificación es la generación de señales de carácter (bits) para representar las muestras cuantificadas. Codificador (codifier) Dispositivo que modifica la información en el formato requerido de transmisión. Código (code) 1. Conjunto de reglas y convenios según los que se debe formar, enviar, recibir o tratar las señales de datos que forman un mensaje o un bloque. 2. Carácter o secuencia de caracteres que forman una parte de un mensaje o un mensaje completo, con un significado específico. El código prescribe la equivalencia inequívoca entre los caracteres de dos conjuntos de caracteres. Código AMI (Alternate Mark Inversion Code) (código de inversión alterna de marcas) El código AMI se obtiene de un código binario. Los dígitos “1” (marcas) sucesivos del código binario se reproducen mediante impulsos alternados de tensión positiva y negativa de igual amplitud, y los dígitos “0” son de amplitud nula. En consecuencia, el código AMI es un código pseudoternario. Código B6ZS (Bipolar with 6 Zero Substitution code) (código bipolar con sustitución de 6 ceros consecutivos) Código pseudoternario utilizado para la transmisión, con el que pueden eliminarse largas secuencias de ceros. Una secuencia de seis “0” (ceros) consecutivos es sustituida por seis dígitos en función de la polaridad del bit “1” precedente y después se transmite. Código binario (bynary code) Código en el que los elementos se representan solamente por los valores “1” y “0”. Es el código empleado principalmente dentro de los circuitos de los equipos físicos. (27/05/2010) Página 229 de 276 Código CMI (Coded Mark Inversion Code) (código de inversión de marcas codificadas) El código CMI es una técnica de codificación de línea de 2 niveles sin retorno a cero de la ITU-T; en el cual el cero binario se codifica de manera que los dos niveles de amplitud A1 y A2 se obtienen consecutivamente, cada uno durante un período igual a la miad de un intervalo unidad (T/2). El uno (“1”) binario se codifica de modo que los niveles de amplitud A1 y A2 se obtienen alternadamente cada uno durante un período igual a un intervalo unitario completo (T). El CCITT recomienda el código CMI para interfaces a 139,264 Mbits/s. Código de central (central code) Combinación de tres (3) dígitos que identifica a la central de conmutación a la cual esta conectado el abonado. Código de identificación de operador móvil (mobile operador identification code) Combinación de tres (3) dígitos que permite seleccionar a un operador de servicio móvil. Está conformado por el indicativo de servicio y el código de operador. Código de identificación de operador de larga distancia (long-distance operador identification code) Combinación de dos (2) dígitos, representados por las letras YZ, que se utiliza para identificar a la red de larga distancia de un operador. Código de número no geográfico (non-geographical number code) Combinación de tres (3) dígitos que identifica a un servicio no geográfico. Código de servicios especiales (specials services code) Combinación de tres (3) dígitos que identifica a un servicio especial. Código HDB3 (Third order high density bipolar code) (código bipolar de alta densidad de orden 3) Código de línea usado en los sistemas de portadoras E1 a 2,048 Mbits/s para satisfacer requisitos de densidad de unos. HDB3 asegura que no hay nunca cuatro ceros seguidos en una secuencia determinada. Código indicativo de país (indicative country code) Dígito o combinación de dígitos, definidos por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), según la Rec. E-164 del Sector de Normalización de Telecomunicaciones, que identifica un país determinado. Código nacional de destino (CND) (national destiny code) Combinación de dígitos que debe marcar un usuario para tener acceso a un abonado que se encuentra en otra área local. Está formado por el indicativo de servicio y el indicativo interurbano. (27/05/2010) Página 230 de 276 Código NRZ (Non-Return-to-Zero code) (código de no retorno a cero) Código en el que no se retorna al nivel cero (0) entre los distintos bits de una señal digital, sino que los mismos se suceden de forma continua. El código NRZ se usa en la red de conmutación digital de las centrales de conmutación digital. Este código no permite extraer la señal de reloj. Código RZ (Return-to-Zero code) (código de retorno a cero) Código con retorno a cero, en el que en el paso de un bit a otro del mismo signo se vuelve siempre a cero. Permite una mejor sincronización que el NRZ. Compansión (compander) El término en inglés es una contracción derivada de los procesos opuestos de COMpresión y exPANSIÓN (COMpression-exPANDER). Es una parte del proceso PCM en el cual los valores de una señal analógica se redondean de manera lógica en valores discretos según una escala no lineal. El número de escalón digital se codifica posteriormente en su equivalente binario antes de su transmisión. El proceso se invierte en el terminal de recepción, donde se utiliza la misma escala no lineal. Compañía telefónica (common carrier) Es una compañía privada de servicios y con los permisos necesarios para suministrar los servicios de comunicación al público a precios regulados. Comunicación (communication) Comunicación son todos aquellos procedimientos por medio de los cuales una mente o un mecanismo afectan a otra mente o la operación de otro mecanismo. Generalmente los procedimientos constan de informaciones que se pueden presentar como voz, texto impreso o escrito, música, video, artes, teatro. En este sentido fundamental, la comunicación implica en forma manifiesta la transmisión de información de un punto a otro a través de una sucesión de procesos. CONATEL Es un servicio autónomo sin personalidad jurídica, con autonomía de gestión administrativa, financiera y presupuestaria, creada mediante el decreto Nº 1.826 del 5 de septiembre de 1991, publicado en la Gaceta Oficial Nº 34.081 de fecha 18 de septiembre del mismo año. Es un Organismo con rango de Dirección General Sectorial, adscrito al Ministerio de Infraestructura (antes Ministerio de Transporte y Comunicaciones). Conductancia (conductance) Valor matemáticamente inverso de la resistencia. La unidad de conductancia es el Siemons o mho, que es ohm (la unidad de resistencia, también dicha ohmio) escrita al revés. Para calcular la conductancia de un circuito o un dispositivo, basta con determinar 1/R (en ohmios). Por ejemplo, para convertir 500 ohmios a un valor de conductancia se hace: 1/500 ohm = 0,02 siemons o mhos. Conductor (conductor) Elemento o sustancia que permite fácilmente el flujo de la corriente eléctrica bajo la influencia de fuerzas eléctricas. (27/05/2010) Página 231 de 276 En ocasiones, la calidad de un conductor no se mira sólo por su capacidad de conducir la electricidad, sino también por su resistencia a la corrosión. Una lista de metales conductores, en orden de capacidad de conducción de mayor a menor es la siguiente: Plata, Cobre, Oro, Aluminio, Wolframio, Hierro, Platino, Plomo. Conexión por discado (Dial-UP connection) Es un enlace de comunicación de datos que se establece cuando el equipo de comunicación marca un número telefónico y negocia la conexión con el equipo ubicado al otro lado del enlace. Generalmente se utiliza este tipo de conexión para el acceso vía telefónica a Internet, para lo cual se requiere tener una cuenta en un proveedor de acceso conectando nuestra computadora a través del módem y un software de comunicaciones que emula el discado, así como los protocolos de acceso a la computadora del Internet Services Provider (ISP). Congestión (congestion) Situación en la cual todos o parte de los recursos de la red se hallan ocupados, impidiendo satisfacer la demanda de los usuarios. Conmutación (switching) Función de establecer, a petición, una conexión individual entre una entrada (en conmutación) y una salida (de conmutación) deseadas dentro de un conjunto de entradas y salidas durante el tiempo necesario para la transferencia de información. Conmutación de circuitos (switching circuit) Conexión temporal de dos o más terminales, mediante un circuito con la capacidad requerida efectuada a petición, y que permite la utilización exclusiva de una conexión completa hasta su liberación. En una red basada en conmutación de circuitos, este camino utiliza una ruta fija y un ancho de banda también fijo durante la duración de la conexión entre los puntos extremos. La conmutación de circuitos tiene amplio uso en las redes telefónicas, ya que los circuitos son un método eficiente para las comunicaciones de voz. Conmutación de mensajes (message switching) Técnica de conmutación que involucra la transferencia de mensajes desde un nodo a otro, a lo largo de la red. El proceso de encaminamiento de los mensajes comprende que ciertos nodos de la red reciban el mensaje, lo almacenen (en cuanto sea necesario) y lo reenvíen al siguiente nodo en cuanto haya disponible una trayectoria de enrutamiento. De esta manera se reducen al mínimo los tiempos de espera y reposo de los dispositivos de curso de tráfico. Conmutación de paquetes (packet switching) Técnica para las comunicaciones de datos que se inventó a finales de la década de los 60’s y que fue pionera en numerosas redes en la década de los 70’s, y ahora se utiliza en el ámbito mundial para realizar comunicaciones de datos confiables, económicas y flexibles. Los flujos de datos se dividen en paquetes que transportan direcciones, control de flujo, datos de usuarios y otra información que incluye códigos de verificación que permiten la corrección de errores al volver a transmitirlos. En este método de conexión los nodos comparten el ancho de banda entre sí al enviar los paquetes. (27/05/2010) Página 232 de 276 Conmutación digital (digital switching) Conmutación donde las señales de entrada y salida son digitales, y donde establece un camino lógico y no un camino físico. La conmutación digital es muy rápida, libre de errores y muy flexible en la programación de los servicios. Conmutador (switch) Nodo de red de la red de voz y de algunas redes de datos. En una red de datos, los conmutadores encaminan paquetes hacia otros conmutadores hasta que llegan a su destino. Contador (counter) Dispositivo hardware o software que cuenta los impulsos producidos por un generador de impulsos centralizado al realizarse llamadas locales o de larga distancia por el sistema de discado directo. Control por Programa almacenado (SPC, Store Program Control) Se denomina de este modo al control de los nodos, típicamente centrales telefónica, por medio de un conjunto de instrucciones (programa) almacenados en la memoria de un computador y que pueden modificarse. Correo de voz (voice mail) Sistema de contestador automático que se integra con un sistema PBX o una central telefónica. El correo de voz también puede adquirirse con una tarjeta interfaz de red provista de un software que funciona en un PC. Corriente (current) Flujo de electricidad medido en amperios Corriente alterna (AC, Alternating Current) Electricidad que cambia el sentido del flujo en un ciclo o período constante. Corriente continua (DC, direct current) Corriente eléctrica inducida por una fuente de tensión que no cambia de sentido (de positiva a negativa o a la inversa). La corriente continua (cc) puede fluctuar, transportar una señal analógica modificando los valores de intensidad de corriente y tensión. Fuentes comunes de corriente continua son las baterías, los adaptadores de corriente alterna y los rectificadores de corriente. Cortocircuito (short circuit) Avería en un circuito, a causa de la conexión indebida a tierra de un componente deteriorado, la presencia de agua u otras vías por las cuales la electricidad va por caminos distintos del deseado. CPE (Customer Premises Equipment) (equipo en las localidades del cliente) Se trata de cualquier equipo terminal de un sistema de telecomunicaciones tales como teléfonos, terminales de datos, módems, etc., generalmente suministrado por la compañía de telecomunicaciones e instalado en el lugar donde vive o trabaja el cliente y conectado a la red de telecomunicaciones. (27/05/2010) Página 233 de 276 Cross bar (barra de conmutación) Nombre general de un equipo de conmutación analógico automático que utiliza un tipo especial de selector, denominado selector croosbar o selector de barras cruzadas. Crosstalk (diafonía) Véase Diafonía Cuantificación (quantization) En la digitalización de señales analógicas, es el proceso que le sigue al de muestreo. Consiste en asignar niveles discretos preestablecidos a los pulsos modulados en amplitud obtenidos del proceso de muestreo. Para ello, la cuantificación convierte a la gama infinita continua de valores del rango dinámico de la muestra en un número finito (discreto) de valores-segmentos denominados “intervalos de cuantificación”, y a cada uno de ellos le asigna un nivel o valor de cuantificación. D Datagrama (datagram) Es la agrupación lógica de información que se envía como una unidad de capa de red a través de un medio de transmisión, independientemente del resto de información, sin que previamente se haya establecido un circuito virtual o real. Se usa el término datagrama en lugar de paquete o trama para indicar el entorno de protocolo sin conexión en el que tiene lugar. Los datagramas IP son las unidades de información de mayor importancia en Internet. En TCP/IP, el datagrama contiene datos de aplicación, un encabezamiento TCP y un encabezamiento IP. dB (decibelio) Símbolo del decibelio. Véase decibelio. dBm (dBm) Nivel absoluto de potencia expresado en decibeles y relativo a 1 mW. Es una medida de pérdida de potencia con 1 milivatio como transmisión de referencia. Así, si se recibe una señal a 1 milivatio se tendrá una pérdida de 0 dBm. Cuando se recibe una señal de 0,001 milivatios, se tendrá una pérdida de 30 dBm. dBU (dBU) Decibelios por debajo de 1 microvatio. Usa el mismo método que el decibelio, que compara las señales emitidas y recibidas como el logaritmo decimal de un cociente, sólo que se utiliza una referencia como medida previa y se emplea como entrada (el denominador del cociente). Decibelio (decibel) Décima parte de un Belio. Un decibelio es 10 veces el logaritmo decimal de un relación de potencias (entrada/salida), o 20 veces el logaritmo decimal de una relación de voltajes o corrientes. Es una unidad de medida del aumento o disminución de una señal, que se obtiene como el cociente de la potencia emitida y la potencia recibida. Se abrevia dB. (dB = 10 log P1/P2), donde P1 y P2 son los niveles de potencia emitida y recibida respectivamente medidas en vatios). (27/05/2010) Página 234 de 276 Decodificación (decodification) Proceso inverso a la codificación. Codificación y decodificación son procesos en los que se modifica solamente la forma de representación de una información, pero no su contenido. Decodificador (decoder) Dispositivo o programa de software que convierte una señal o transmisión de un protocolo o sistema a otro. Demodulación (demodulation) Es el proceso de convertir una señal modulada a su forma original. Cuando se recibe una señal de radio, la información que transporta (audio, video o datos) sigue mezclada con la señal u onda portadora. El proceso de demodulación permite reconstruir la señal del mensaje original, eliminando la señal u onda portadora y separando la información útil. El receptor recrea la señal del mensaje original a partir de una versión degradada de la señal transmitida luego de la propagación a través del canal. Demultiplexación (demultiplexing) Es la separación de múltiples flujos de entrada que han sido multiplexados en una señal física común, para obtener múltiples canales o flujos individuales de salida. Densidad telefónica (telephonic density) Número de líneas telefónicas por cada cien habitantes. Desvío de llamada (call forwarding) Prestación de las centrales privadas automáticas (CPA) y servicio ofrecido por las empresas telefónicas locales, de larga distancia y celulares. Esta propiedad también llamada reenvío de llamada, funciona de manera que si el usuario piensa ausentarse del lugar donde tiene su teléfono puede recibir todas sus llamadas en un número diferente. Diafonía (cross talk) Acoplamiento o forma de ruido no deseado causada por las señales eléctricas de los circuitos adyacentes a otro próximo en un medio de transmisión y que puede producir errores o un efecto molesto. En cables de pares, el par de hilos adyacente actúa como una antena que genera señales eléctricas similares, pero más débiles, hasta el par de hilos más cercano. Se suele medir en dB. La diafonía también es un inconveniente que limita la distancia y la velocidad en las redes digitales. Dieléctrico (dielectric) Material que no conduce la electricidad. Los materiales dieléctricos se usan como aislantes, como la capa de vinilo que cubre los cables de cobre. Algunos buenos dieléctricos (a menudo llamados también aislantes) son el vidrio, la cerámica, la goma y el plástico. Digital (digital) Contrapuesto a analógico que varía continuamente en el tiempo. La capacidad de proceso de información de un sistema electrónico se ve potenciada si la información se presenta en forma que sólo exista un número contable de valores distintos. En la práctica únicamente se distinguen dos valores - el 0 y el 1- para codificar el valor de una señal. (27/05/2010) Página 235 de 276 Dirección (address) Estructura de datos o convención lógica para identificar una sola unidad, como un proceso en particular o un dispositivo de red. Distorsión (distortion) Deformación de una señal que origina una diferencia entre los parámetros de la señal transmitida y la señal recibida, tales como su frecuencia o fase, etc. Esta deformación generalmente es causada por las características físicas de los elementos del circuito y del nivel de la señal. Distribuidor principal (Main frame) Distribuidor constituido por bastidores conteniendo regletas verticales, donde de conectan los cables directos o centrales que van a la calle (planta externa o red de acceso), y regletas horizontales, donde se conectan los cables que van al equipo de conmutación. La conexión entre ambos tipos de regletas se lleva a cabo mediante un cable denominado “jumper” de acuerdo a una asignación preestablecida. El distribuidor principal constituye el primer elemento de la Red de Acceso y es donde se da comienzo a la red telefónica. Constituye el primer elemento interno de la Planta Externa, en lo concerniente a la reparación de averías en los cables. DLC (Digital Loop Carrier) (portadora de lazo digital) Un sistema DLC es una tecnología que permite el flujo de voz y datos desde la central de conmutación hasta el teléfono del abonado u otro equipo, multiplexando la señal y transmitiéndolo en forma digital por un enlace de fibra óptica, radio o cobre por medio de HDSL (línea de abonado digital de alta velocidad). Es una tecnología de punta que se utiliza en los países más desarrollados en materia de telecomunicaciones. Permite dotar de servicio a nuevos clientes en desarrollos urbanísticos distantes de una central telefónica o en zona de alta concentración de clientes donde sea necesario optimizar la calidad y el uso de las canalizaciones. DTMF: (Dual Tone MultiFrecuency) (tono doble de multifrecuencia) Procedimiento de marcado telefónico mediante el uso de dos tonos simultáneos en la banda de voz. La selección de los dos (2) tonos o frecuencias para cada cifra, se realiza entre dos grupos de cuatro frecuencias. Un grupo de cuatro (4) frecuencias superiores y un grupo de cuatro (4) frecuencias inferiores, lo cual da un total de 16 combinaciones posibles. DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) (multiplexación por división de onda densa) Método de multiplexación que tiene el mismo principio que WDM. Este tipo de multiplexación hace explícitamente referencia a la separación de las distintas emisiones mediante el uso de diferentes colores (o frecuencias) de luz dentro del mismo cable de fibra óptica, lo cual permite obtener más canales por cada enlace de fibra óptica. E E.164 Recomendación de la ITU-T para la numeración internacional en telecomunicaciones, especialmente en ISDN, BISDN y SMDS. Es una evolución de la numeración telefónica estándar. (27/05/2010) Página 236 de 276 E1 Esquema de transmisión digital de área amplia a una velocidad de 2,048 Mbps definida en la Rec. G.703 de la ITU-T. Portadora digital que multiplexa 32 canales de 64 kbits/s cada uno como lo especifica la Rec. G.704de la ITU-T. Una única trama E1 transporta una muestra digitalizada de voz de 8 bits en cada uno de los 30 canales, más un canal de señalización de 8 bits y un canal de alineación de trama. Se transmiten ocho mil tramas de 256 bits cada segundo. Es usada en Europa y en muchas partes del mundo, con excepción de Norteamérica y Japón. E3 Esquema de transmisión digital de área amplia utilizado principalmente en Europa y en muchas partes del mundo, con excepción de EEUU y Japón. Se trata de un servicio de comunicación punto a punto que opera a 34,368 Mbps y el cual puede soportar 512 canales de 64 kbps cada uno. Transporta el equivalente a 16 E1’s. Eco (echo) Reflejo de una señal enviado hacia la fuente de origen debido a varias razones. Siempre que se utiliza el mismo ancho de banda en ambas direcciones de una transmisión, el eco ha de tenerse en consideración. En todos los casos, se debe utilizar alguna forma de control de eco para compensar estos efectos, que pueden ser molestos para la voz y devastadores para los datos. Tantos las redes de voz como los módems utilizan técnicas de cancelación de eco. Efecto lateral o efecto local (sidetone) Efecto de escuchar cuando se habla por teléfono un ligero eco de la propia voz desde el auricular. Este sonido se conoce como efecto local, y permite saber que la línea está activa. Emisor (transmitter) Dispositivo que envía señales dentro de un sistema de comunicación. Enlace (trunk) Camino físico por el que se transporta tráfico entre diversos puertos terminales de conmutación. Esta definición es válida tanto para conmutadores de paquetes como para circuitos. Enlace (link) Canal de comunicaciones de red que consta de un circuito o trayectoria de transmisión y todo el equipo asociado entre el emisor y el receptor. Enlace terrestre por radio de microondas (terrestrial radio microwaves link) El enlace terrestre por radio de microondas se establece entre dos transceptores de radio provistos de antenas parabólicas que se apuntan directamente entre sí (con línea de visión). La radio puede transportar transmisiones punto a punto de muchos anchos de banda, entre ellos E1, E2, E3, E4, STM1, etc. Su alcance es variable, y depende del tamaño de la antena (en concreto, del plato), el clima de la región y la potencia emitida. Si los factores citados son favorables, un enlace puede alcanzar hasta los 80 km. (27/05/2010) Página 237 de 276 Enrutamiento o encaminamiento (routing) Función o acción de determinar sobre cuál debe ser el camino hacia un nodo destino, que debe tomar una comunicación -o un paquete de datos- para garantizar que llegue a su destino lo más rápido posible. El enrutamiento (routing) es muy complejo en redes grandes, debido a la enorme cantidad de destinos intermedios por los que un paquete debe pasar antes de llegar a su nodo destino. Enrutamiento o encaminamiento alternativo (alternate routing) Elección de un segundo camino, cuando no está disponible el primero o principal. Propiedad de conmutación que permite que todos los enlaces dispongan de asignaciones de salidas alternativas. Si el encaminamiento principal o de menor coste está ocupado o fuera de servicio, el conmutador dirigirá la llamada a un enlace alternativo para establecer la conexión. Encaminamiento jerárquico (hierarchical routing) Encaminamiento basado en un sistema de direccionamiento jerárquico. Se trata de un método utilizado para reducir la complejidad de las tablas de encaminamiento dentro de una red grande. Se aplica dividiendo la red grande en varias redes de menor tamaño, que se conectan entre sí mediante encaminadotes, distribuidores o conmutadores. Equipo físico (hardware) Circuitería electrónica. En general, todos los elementos físicos de un equipo informático. Equipo lógico (software) Programas del sistema, de aplicación, de utilidades, procedimientos, reglas y su documentación asociada, relacionados con la operación de un ordenador. Conjunto de instrucciones y datos que un ordenador es capaz de entender. Erlang (erlang) Unidad estándar para la medida del tráfico telefónico o de la intensidad de tráfico. Un Erlang indica la ocupación de un circuito telefónico de forma continua durante una hora. Error de cuantificación (quantization error) En la modulación por pulsos codificados, es la diferencia entre la señal de voz analógica y la representación digital de esa señal. Este error es el resultado del mapeo de una señal analógica (continua) en una escala digital (discreta). ESS (Electronic Switching System) (sistema de conmutación electrónico) Familia de conmutadores de telecomunicaciones fabricados por Lucent Technologies. Un modelo bastante conocido es 5ESS, el cual sirve de central de conmutación telefónica local, tránsito o tandem y larga distancia nacional e internacional. Estación base (base station) En un sistema de comunicaciones móviles, es el conjunto de equipos de transmisión, recepción y encaminamiento de las conversaciones telefónicas que se producen dentro de su área de cobertura geográfica. Es la que conecta las comunicaciones inalámbricas hacia la red telefónica de línea terrestre. Las estaciones base pueden estar integradas en una estación base transceptora (BTS). (27/05/2010) Página 238 de 276 Expansión (expansion) Concepto inverso a comprensión en los procedimientos de comprensión-expansión. Técnica de modulación por impulsos codificados que toma pequeñas muestras de una señal analógica de la misma forma que en la modulación por impulsos codificados, con la diferencia de que la señal resultante se convierte a código binario. La compresión-expansión (compansión) comprime la señal binaria utilizando un algoritmo matemático. Ello permite incluir más canales analógicos en el mismo ancho de banda de la red. Extremo a extremo (end to end) Capacidad que tiene un circuito para comunicarse/enviar señales de un usuario final a otro sin alterar el ritmo del servicio. Las líneas telefónicas analógicas normales son líneas de comunicación de señales extremo a extremo. Una vez establecido el circuito. Sigue siendo posible marcar números en un sistema de correo de voz para llegar a cierta extensión. F Fase (phase) Referencia de una onda sinusoidal y su ciclo respecto a otra onda o fuente de tiempo sinusoidal. La fase se mide en grados sexagesimales (de 0 a 360) o en radianes. FCS (Frame Check Secuence) (secuencia de verificación de trama) Control de redundancia cíclica de 16 bits utilizado en transmisión de datos (en particular X.25 y Frame Relay) para detectar errores. La secuencia de verificación de trama tiene su propia sección de bits suplementarios en la trama X.25. Se ha comprobado que tiene una eficacia de detección de errores superior al 99,998%. FDM (Frecuency Division Multiplexing) (multiplexación por división de frecuencias) Técnica de multiplexaje que permite que, con base en la frecuencia, se asigne ancho de banda en un solo canal de comunicación a la información proveniente de varios canales. En FDM, la modulación de onda continua se utiliza para trasladar cada señal del mensaje a fin de que resida en una ranura de frecuencia específica dentro de la pasobanda del canal asignándole una frecuencia de portadora distinta. En el receptor se recurre a un banco de filtros para separar las diferentes señales moduladas y prepararlas individualmente para la demodulación. FDX (Full-Duplex) (dúplex total) Se dice de la transmisión en ambas direcciones de forma independiente y de manera simultánea. Fibra óptica (fiber optic) Material utilizado como medio físico de transmisión, basado en sus propiedades de poca atenuación y distorsión al paso de una señal luminosa. El cable de fibra óptica está constituido por una sucesión de minúsculas capas de vidrio que tienen diferentes propiedades de refracción. Esta disposición de capas de material con distintas propiedades de refracción hace posible que la hebra óptica canalice la luz por su interior a través de una serie de reflexiones internas. La luz viaja por el núcleo de la fibra óptica, y se refleja continuamente hacia el núcleo cuando incide sobre la capa de revestimiento. Los cables de fibra óptica pueden ser de dos clases: multimodo y monomodo. Los primeros tienen un núcleo mayor que los segundos. (27/05/2010) Página 239 de 276 Filtro (filter) 1. Dispositivo por medio del cual se eliminan ciertas componentes de frecuencias de una señal. Existen diversos tipos de filtros que, dependiendo de la porción del espectro que eliminen, pueden ser: paso-bajas (eliminan las frecuencias altas); paso-altas (eliminan las frecuencias bajas); pasobanda (sólo dejan pasar frecuencias dentro de una banda específica) o supresor de banda (eliminan los componentes de una banda). 2. En general, es un proceso o dispositivo que despliega el tráfico de la red para ver algunas características como dirección fuente, dirección destino o protocolo, y determina si habrá de direccional o descartar ese tráfico con base en un criterio establecido. FM (Frecuency modulation) (modulación de frecuencia) La modulación en frecuencia es aquella forma de modulación angular en la que la frecuencia instantánea de la señal u onda portadora se varía linealmente con la señal del mensaje o señal banda base, manteniendo constante la amplitud de la onda portadora. Frame (trama) 1. Agrupación lógica de información enviada como una unidad de la capa de enlace de datos a través de un medio de transmisión. Con frecuencia, una trama consiste de un encabezado y un finalizador utilizado para la sincronización y control de errores que rodean los datos de usuario contenido en ella. 2. Conjunto cíclico de tiempos consecutivos en el cual se puede identificar la posición relativa de cada uno de ellos. (Rec. G.701 de la ITU-T). Frecuencia (frecuency) Es el número de ciclos por unidad de tiempo de una señal de corriente alterna. Su unidad de medida es el Hertz. Frecuencia vocal (vocal frecuency) Cualquier frecuencia comprendida en la banda entre los 300 Hz y los 3400 Hz, la cual es la banda de frecuencias que permite la transmisión de la voz con calidad comercial. FXB (Feed eXchange Box) (caja de distribución principal) Véase CDP. G Gancho conmutador (hook) Dispositivo del aparato telefónico encargado de enviar a la central telefónica la información sobre el inicio o fin de la comunicación. También sirve para indicar el uso de algún servicio especial o de valor agregado, como por ejemplo, llamada en espera o conferencia. (27/05/2010) Página 240 de 276 Generador de timbre de llamada (ring generator) Es un elemento de un conmutador de central telefónica o de una central privada automática (CPA) que proporciona la fuente de la tensión de llamada con la que suenan los teléfonos. Estos generadores son tarjetas de circuito individuales ubicadas en la interfaz de línea de usuario en el equipo de conmutación. Generador de tonos (tone generator) Parte de un sistema de conmutación telefónica que crea un tono de invitación al marcado de cifras. El generador de tonos de un sistema telefónico suele ser una tarjeta de circuito individual, con su ranura propia en el armario de la interfaz de línea de abonado. Golpe de gancho (hook flash) Forma de señalización en telefonía. Para enviar una señal de este tipo, hay que pulsar brevemente el interruptor de colgado del teléfono (gancho conmutador). Si se está hablando por la línea y llega otra llamada (se escucha un tono característico), hay que pulsar brevemente el interruptor de colgado del teléfono para pasara contestar la segunda llamada. Cuando se desee volver a la llamada original hay que volver a pulsar brevemente el mismo interruptor. GPS (Global Positioning System) (sistema de posicionamiento global) Sistema desarrollado por el Departamento de Defensa (DoD) de los Estados Unidos. El sistema GPS, utiliza satélites geoestacionarios para triangular la posición de un receptor GPS situado en la superficie terrestre. La localización del punto se proporciona en valores de latitud, longitud y altitud. El receptor GPS puede calcular igualmente la dirección y la velocidad. Gradación (gradation) Método de conexión de los niveles de un grupo de selectores a las líneas salientes en donde éstas líneas se comparten con otros grupos de selectores. Grado de servicio (grade of service) Es una medida de la calidad del servicio telefónico proporcionado a los clientes desde el punto de vista de la suficiencia o disponibilidad de circuitos de conexión. El grado de servicio es la probabilidad de no poder establecer una llamada, debido a que los órganos necesarios para ello se encuentran ocupados. Se define como la relación entre el tráfico perdido y el tráfico ofrecido. Grupo primario (primary group) Conjunto de 12 canales telefónicos que ocupan bandas de frecuencias adyacentes y que se modulan y demodulan en forma conjunta. H Hardware (hardware) Palabra inglesa que significa ferretería y por extensión todo lo que es material dentro de informática y las telecomunicaciones. Con este nombre se designa al ordenador, los equipos, o a parte de estos: en general puede aplicarse a cualquier elemento físico que forme parte de un sistema teleinformático. (27/05/2010) Página 241 de 276 HDX (Half-Dúplex) (semidúplex) Comunicación bidireccional, pero no de forma simultánea. Característica que permite transmitir sólo en una dirección, en un momento determinado, entre una estación emisora y una estación receptora. La radio en banda ciudadana es un ejemplo de funcionamiento semidúplex, donde las dos personas en comunicación emiten y reciben por turnos. Hertzio (hertz) Medida de frecuencia, abreviada Hz. Un fenómeno periódico tiene una frecuencia de un hertzio si cada ciclo de dicho fenómeno se repite en un período de un segundo. Es sinónimo de ciclos por segundos. Hora pico u hora más cargada (busy tour) Período de tiempo durante el día o del mes en el que el tráfico cursado por una central telefónica es máximo. La hora pico es un factor importante en el diseño de una central telefónica, para prevenir bloqueos. I Impedancia (impedance) Término usado como equivalente a la resistencia en circuitos de corriente alterna o de servicio de señales. Por ejemplo, si se dice que un altavoz tiene 8 ohmios se está haciendo referencia a una medida de impedancia (resistencia a la llegada de una señal). Esta resistencia o impedancia está formada por componentes reactivos como bobinas y condensadores. Impulso (impulse) Variación brusca y de corta duración de la corriente que pasa por un circuito eléctrico y que se produce generalmente para operar un relé, un dispositivo de conmutación o un contador. Inductancia (inductance) Característica física de los conductores, los semiconductores y otros componentes electrónicos. La inductancia es la formación de un campo electromagnético en torno a un dispositivo al circular electricidad por él. Los inductores son arrollamientos de hilo conductor que aumentan este efecto con cada vuelta de la bobina. La inductancia se mide en henrios (H). Un inductor, o arrollamiento, es un dispositivo reactivo. La reactancia es la resistencia que ofrece un componente al paso de corriente alterna o corriente continua fluctuante. Los dos componentes que producen reactancia son los inductores (arrollamientos) y los capacitores. Inductor (inductive) Elemento eléctrico en el cual una corriente que varía en el tiempo en un conductor induce en éste un fuerza electromotriz que se opone a la fuerza electromotriz externa que establece la corriente. La presencia de un campo magnético en un inductor es su característica distintiva, similar a la presencia de un campo eléctrico en un capacitor. El inductor desempeña un papel importante en circuitos que utilizan corrientes que varían en el tiempo. (27/05/2010) Página 242 de 276 Información (information) Inteligencia o conocimiento capaz de ser representado en formas adecuadas para comunicación, almacenamiento o procesamiento. Puede ser representada por signos, símbolos, imágenes o sonidos. Patrón físico al cual se le ha asignado un significado completamente entendible. Este patrón debe ser único y capaz de ser enviado por el transmisor y ser detectado por el receptor. Intensidad de señal (signal intensity) Magnitud de la energía eléctrica, magnética o vibratoria presente en una señal dB, dBrn, etc. Intensidad de tráfico (traffic intensity) La intensidad de tráfico es el resultado de dividir el volumen de tráfico, cursado por un haz de circuitos u órganos, entre el período de tiempo durante el cual se ha realizado la medición. Es una cantidad adimensional al ser un cociente entre dos tiempos. Se usa como unidad de intensidad de tráfico, el erlang. Intento de llamada (call attempt) Llamada que no se completa a causa de un bloqueo, por estar todas las líneas ocupadas. Los intentos de llamadas son un elemento estadístico importante, tanto para las centrales telefónicas como para las centralitas privadas automáticas (CPA). Intercentral (interoffice) Referencia a una conexión telefónica, llamada o un servicio que se origina en una central y termina en otra del mismo código de zona o área. Interfaz (interface) Frontera de interconexión –hardware o software- que facilita la interconexión/comunicación entre dos dispositivos. Debe compartir las características físicas de interconexión, las características de las señales y el significado de las señales intercambiadas. Por ejemplo, una interfaz de impresora va a permitir al ordenador controlar y enviar información a la misma. Interferencia (interference) Son señales indeseadas de la misma frecuencia de la señal original que se presentan en el canal de transmisión y que provienen de fuentes externas (señales de radio u otro campo magnético) próximas a nuestro sistema. Intervalo de tiempo (time slot) Canal de un circuito con multiplexado por división de tiempo (por ejemplo, un E1), también llamado franja de tiempo, que aparece cíclicamente y que es posible identificar y definir sin ambigüedad. En las centrales digitales, los períodos de tiempo de 125 μseg se subdividen en intervalos de tiempo. Las señales de carácter de 8 bits en una dirección de la conversación ocupan los mismos intervalos de tiempo en períodos consecutivos de 125 μseg. Intervalo de tiempo de canal (channel time-slot) Un intervalo de tiempo que comienza en una fase particular de una trama, asignado a un canal para transmitir una señal de carácter y, eventualmente, señalización dentro del intervalo u otra información. (27/05/2010) Página 243 de 276 Intracentral (intraoffice) Referencia a una conexión, llamada o servicio que se origina y termina en una misma central telefónica. ISDN (Integrated Services Digital Network) (red digital de servicios integrados) Define una red conmutada de canales digitales que proporciona una serie de servicios integrados, siguiendo las recomendaciones serie I de ka ITU-T. El servicio básico de ISDN es llamado BRI (Basic Rate Interface) y tiene 3 canales: 2 proveen canales de datos de 64 kbits/s (llamados canales B, “Bearer Channels”) y un canal de señalización de 16 kbits/s (llamado canal “D”). Otro servicio de ISDN es el llamado PRI (Primary Rate Interface) y provee 30 canales “B” a 64 kbits/s y un canal “D” a 64 kbits/s. El canal D provee supervisión e inicialización de la llamada, manteniendo a los canales B libres para transmitir datos. ISI (InterSymbolic Interferente) (interferencia intersimbólica) La ISI es el producto del solapamiento de dos bits o símbolos consecutivos y que pueden llegar a confundir la lectura y producir un aumento de la tasa de error de bits (BER). En general, es el resultado de utilizar un canal con un ancho de banda menor que la señal a transmitir a través de él. J Jerarquía (hierarchy) Red ordenada de conceptos u objetos en la que unos están subordinados a otros. Jerarquía Digital Síncrona (SDH, Synchronous Digital Hierarchy) Véase SDH. Jitter (fluctuación o corrimiento en fase) Distorsión o inestabilidad aleatoria de la señal provocada en las líneas de comunicaciones digitales o analógicas, por las rápidas variaciones de la frecuencia o fase de la señal portadora respecto a sus posiciones de sincronización de referencia. Esta distorsión se debe a que es prácticamente imposible generar una señal perfecta que refleje los cambios instantáneos de frecuencia o fase. Las fluctuaciones o jitter pueden producir errores y pérdida de datos, sobre todo a velocidades elevadas. Jumper (jumper) 1. Se dice del cable que se usa para unir los puntos de las regletas de un distribuidor en los que se terminaron dos cables que se quieren empalmar. 2. Conector (puente) que permite configurar, según su ubicación, un circuito que constituye una de las varias opciones definibles por el usuario. Justificación (justification) Operación que consiste en modificar de forma controlada la velocidad de una señal digital, de modo que se adapte a una velocidad distinta de la suya propia, usualmente sin pérdida de información. (27/05/2010) Página 244 de 276 K Kbit (kilobit) Mil bits. No debe confundirse con KB, que es kilobyte. Kbits/s (kilobits por segundo) Unidad de medida de la velocidad de transmisión de datos por un canal de comunicación. L Larga distancia (long distance) Llamada telefónica o servicio de telecomunicaciones que nace en una zona de servicio local (normalmente, un código de zona) y termina en otra distinta. Lazo local (local loop) Son los medios de transmisión (cables de cobre u ondas de radio) que permiten la comunicación entre los predios del cliente y la central de conmutación. Ley A (Ley de codificación “A”) (A law) Método de comprensión/expansión normalizado por la ITU-T que se utiliza para convertir voz analógica en señal digital comprimida. La ley “A” establece la característica de 13 segmentos para la cuantificación no uniforme en los códecs MIC. Recomendada por la ITU-T para los sistemas de transmisión PCM30 usado en las redes digitales de la mayor parte del mundo. Ley μ (Ley de codificación “μ” (μ law) Estándar de comprensión/expansión que se utiliza en la conversión entre señales analógicas y digitales. La ley “μ” determina la característica de 15 segmentos para la cuantificación no uniforme en códecs MIC. Recomendada por la ITU-T para sistemas de transmisión PCM24. La norma de la ley μ se utiliza en Norteamérica y Japón. Línea (line) Enlace de comunicaciones, en particular las líneas telefónicas convencionales. También existen otros muchos tipos de líneas, como las líneas privadas de 56 kbits/s, las líneas RDSI y las líneas de conmutación de servicios de 56K. Línea cargada (loaded line) Par trenzado que está provisto de bobinas de carga. Las líneas cargadas se usan en telefonía. Para que una señal digital, por ejemplo E1, funciones en un par trenzado, la compañía telefónica debe primero retirar las bobinas de carga. Línea de abonado (subscriber line) Tramo final de la red telefónica, entre la central local y el abonado. También se conoce como última milla, local loop o último kilómetro. (27/05/2010) Página 245 de 276 Líneas de acceso (access line) Término alternativo para el bucle local. Conexión suministrada por una compañía telefónica que va desde las instalaciones del cliente a una central telefónica. Algunas líneas de acceso son: la línea analógica normal, la RDSI y los circuitos de datos conmutados. Línea de acceso telefónico (dial-up line) Línea desde la que se puede acceder a una central telefónica. Las líneas de acceso telefónico están generalmente optimizadas para voz y tienen un ancho de banda restringido (generalmente hasta 4 kHz), que hace difícil operar a velocidades de banda ancha. Línea de comunicaciones (communications line) Enlace físico (un cable o un circuito telefónico) que conecta a uno o más dispositivos entre sí. Llamada (call) Proceso que consiste en emitir las señales de dirección para poder establecer un enlace entre dos estaciones telefónicas o de datos. Llamada bloqueada (blocked call) Llamada que no puede completarse porque la capacidad de conmutación de la central está cubierta totalmente en el momento de producirse la comunicación. El bloqueo puede darse en cualquier punto de la red en que se produzca la conmutación de la llamada. Llamada completada (completed call) Llamada que se conecta con su destino. Cuando alguien llama a un número y la persona del otro lado descuelga el auricular, la llamada se completa. Llamada en espera (call waiting) Servicio de valor agregado ofrecido por las compañías telefónicas locales que permiten que alguien que está hablando por teléfono reciba otra llamada a la vez, sin más que pulsar una tecla del aparato. Es destinatario sabe que tiene otra llamada al escuchar un tono en la línea. Cuando el receptor no tiene instalado el servicio de llamada en espera, todo aquel que llame mientras se esté hablando por teléfono escuchará el tono de ocupado. Llamada local (local call) Llamada telefónica que nace y termina en la misma red de la operadora, generalmente dentro del mismo código de destino nacional o código de área. Llamada que no tiene cargos adicionales por concepto de larga distancia. El factor que determina si una llamada es local o de larga distancia es la tarifa que carga la compañía telefónica que actúa como operadora. Llamada perdida (lost call) Llamada que no se ha completado o que quedó bloqueada por falta de equipos en la central de conmutación telefónica. (27/05/2010) Página 246 de 276 M Malla total (full mesh) Término que describe una red donde los dispositivos están organizados en una topología en malla, y cada nodo tiene un circuito físico o un circuito virtual que lo conecta a todos los demás. Mantenimiento (maintenance) En la planta externa o la red de acceso, se denomina mantenimiento al área que tiene como función la de dar mantenimiento a la red telefónica y está formada por los mismos integrantes del área de construcción: linderos, cablistas e instaladores. Mantenimiento correctivo (corrrective maintenance) Es aquel producido como consecuencia del descubrimiento d algún tipo de falla en los equipos. Mantenimiento preventivo (preventive maintenance) Cambios realizados con el fin de mejorar la fiabilidad o la facilidad de mantenimiento del equipo implantado. Marcado rápido (speed dial) Servicio también conocido como “marcación abreviada” (abbreviated dialling). Características de los aparatos telefónicos que permite a un usuario introducir un número de teléfono marcado frecuentemente y asignar a ese número a un código de marcado rápido. Para iniciar el marcado rápido, el usuario seleccionará el código asignado en vez de marcar todo el número. Este servicio también lo prestan las centrales de conmutación telefónicas digitales, en cuyo caso, ellas reciben la marcación abreviada desde el teléfono del usuario y buscan en una tabla el número completo que le corresponde al número abreviado. Marcador de selector de grupo (group selector marker) Órgano que controla el establecimiento de la conexión apropiada para la selección del abonado llamado en una central analógica con equipos de conmutación de control común. Matriz de conmutación (switching matrix) Parte de un conmutador que transporta y encamina las llamadas. La matriz es una parte del núcleo que determina las conexiones entre los canales. Cuando a través de un conmutador digital transitan flujos de bits multiplexados, estos flujos se separan y recombinan desde las entradas (tarjetas de interfaz) hacia salidas específicas (tarjetas de interfaz). Mbps (Mbps) Siglas de megabits por segundo. Velocidad de transmisión equivalente a un millón de bits por segundo. MDF (Main Distribution Frame) (bastidor de distribuidor principal) Véase Distribuidor Principal (DP). (27/05/2010) Página 247 de 276 Medio de transmisión (transmisión media) Componente o medio físico por el que se envía una señal de transmisión desde un punto a otro. Pueden ser guiados (guían las señales desde la fuente hasta el destino), tales como cables de pares trenzados de cobre, cables coaxiales y fibras ópticas; o no guiados (difunden la señal sin una guía) a los cuales pertenecen los canales de radio que incluyen los enlaces de microondas terrestres y satelitales, rayos láser e infrarrojos. A veces se le denomina medios físicos. Megabit (Mb) Un millón de bits. Memoria (memory) Zonas de un ordenador o periférico donde se almacenan temporalmente los datos y los programas con los cuales se trabaja en un instante determinado. Existen dos clases de memorias electrónicas: ROM (memoria de sólo lectura) y RAM (memoria de acceso aleatorio). Los dispositivos de memoria se fabrican con dos tecnologías diferentes, bipolar (TTL) y MOS (semiconductor de óxido metálico). La memoria se almacena aplicando una técnica de escritura y recuperando los datos por un procedimiento de lectura. Memoria de control (control memory) Memoria intermedia que se emplea en las redes de conmutación digital para almacenar direcciones de control. Las direcciones de control y su secuencia en cada una de las memorias de control determinan las conexiones a efectuar en un conmutador temporal, espacial o espacial-temporal. Memoria de datos o de voz (data memory) Es un componente fundamental del conmutador temporal. Se usa para almacenar transitoriamente (buffer) y, por consiguiente, desplazar en el tiempo las señales de carácter de 8 bits. Tal desplazamiento temporal es necesario para conmutar las señales de carácter de los intervalos de tiempo en la línea múltiplex de entrada a otros intervalos de tiempo en la línea múltiplex de salida. Mensaje (message) Es la manifestación física de la información (datos) a comunicar. El mensaje puede estar formado por texto, números, gráficos, sonido o vídeo –o cualquier combinación de los anteriores. MIC (Modulación por impulsos codificados) (PCM, pulse code modulation) Véase PCM. Micrófono de carbón (carbon transmitter) Micrófono de teléfono fabricado con pequeños granos de carbono prensados según la forma del diafragma. Estos micrófonos funcionan de manera que las ondas sonoras surgidas de la boca inciden sobre el carbono del micrófono y lo hace vibrar. Estas vibraciones del carbono modifican su resistencia eléctrica cuando se emite la voz, a la que convierten en fluctuaciones de la corriente eléctrica que circula por el dispositivo y viaja hacia la central telefónica. (27/05/2010) Página 248 de 276 Micrófono de condensador (condenser microphone) Micrófono que incluye un condensador, cuya capacitancia cambia cuando inciden sobre él las ondas de sonido. Microondas (microwave) Ondas de alta frecuencia que permiten transmitir información a grandes velocidades y no son capaces, en general, de traspasar obstáculos, disipando su energía en forma de calor. Se utilizan ampliamente en las comunicaciones terrestres, por satélite y en telefonía móvil. En telecomunicaciones, el enlace de microondas terrestre está constituido por dos transceptores de radio provistos de antenas parabólicas que se apuntan directamente entre sí. La radio puede transportar transmisiones punto a punto de muchos anchos de banda. Su alcance varía según el tamaño de la antena, el clima que haga en la zona y la magnitud de la potencia emitida. Contemplados en conjunto todos los factores mencionados, dicho alcance puede llegar normalmente a 80 kilómetros. Estos sistemas emplean ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia en el rango de 1 a 30 GHz. Microteléfono (handset) Conjunto formado por el transmisor (micrófono) y el receptor (auricular) de un aparato telefónico, en un solo dispositivo. Modulación (modulation) Modificación de la señal del mensaje en una forma adecuada para la transmisión por el canal. Esta modificación se logra mediante la variación de algún parámetro de la señal u onda portadora de modulación de acuerdo con la señal del mensaje. Después de haber impuesto dicha variación en la señal portadora, ésta se amplifica y se transmite. Las variaciones de la señal, ya representen voz, música o cualquier otra información, las detecta el receptor y las interpreta consiguientemente para su reproducción. Existen dos métodos de modulación de señales portadoras senoidal: modulación de onda continua siendo la principal exponente de esta técnica la modulación de amplitud (AM, amplitude modulation) y, la modulación angular en el cual se varía el ángulo de la onda portadora de acuerdo con la señal de la banda base, siendo las principales exponentes de esta técnica la modulación de frecuencia (FM, frecuency modulation) y la modulación de fase (PM, phase modulation). Móvil (mobile) Enlace de comunicaciones portátil mediante ondas de radio. MSC (Mobile Switching Center) (centro de conmutación de móviles) Lugar donde se controla el tráfico de llamadas de telefonía móvil. Utiliza un conmutador celular para realizar estas funciones. También gestiona el ancho de banda, la conmutación de células y los enlaces de interfaz con las líneas terrestres. Muestreo (sampling) Proceso que consiste en tomar muestras de una señal analógica, normalmente a intervalos de tiempo iguales y una alta velocidad, para proceder a su cuantificación y transformación en digital (codificación). (27/05/2010) Página 249 de 276 Multiplexación (multiplexing) Proceso consistente en codificar dos o más señales o canales sobre una sola línea de comunicación o canal. La razón por la cual se multiplexan los canales en las comunicaciones es que con ello se ahorra dinero. Cuando se multiplexa un grupo de señales, todas ellas se muestrean a una velocidad superior, más rápida que la velocidad combinada de todos los canales en fase de multiplexado. Multiplexación por división de frecuencias (FDM, Frecuency Division Multiplexing) El multiplexado es un proceso que consiste en codificar dos o más señales o canales en un solo canal común. La FDM es una técnica de multiplexado, particularmente usada con señales analógicas. Con este procedimiento los canales de señales de banda base individuales se multicanalizan en frecuencia, escogiéndose la señal portadora de manera que las señales moduladas resultantes ocupen bandas de frecuencias adyacentes y separadas. La señal compuesta, hecha de la suma de las señales moduladas individuales, es entonces transmitida como una sola señal analógica de mayor ancho de banda. Multiplexación por división de longitud de onda (WDM, Wavelength Division Multiplexing) Forma de multiplexado en el cual varias informaciones se transmiten simultáneamente con diferentes longitudes de onda a través de un conductor de fibra óptica. La longitud de onda se utiliza como un nuevo grado de libertad al operar en forma concurrente distintas porciones del espectro de longitudes de onda (es decir, colores distintos) a los que se tiene acceso dentro de la fibra óptica. Esto permite aumentar la capacidad de una fibra óptica utilizando múltiples colores de luz. Cada color de la luz tiene su propia longitud de onda (y, por tanto su propia frecuencia). Los equipos electrónicos de cada extremo de la fibra pueden distinguir las diferentes señales por medio de su color (frecuencia/longitud de onda). Dada la relación recíproca que existe entre la longitud de onda y la frecuencia de una onda electromagnética, es factible afirmar que el WDM es una forma de FDM. Multiplexación por división de tiempo (TDM, Time Division Multiplexing) Proceso de transmisión de dos o más señales o canales digitales independientes en un solo canal de comunicación, mediante compartición de tiempos dentro del medio (cable conductor, aire, fibra óptica, etc.). El dispositivo multiplexor intercala bits (bit TDM) o caracteres (carácter TDM) a intervalos regulares desde cada canal o fuente de mensaje conectado, sin interferencia mutua entre ellas. Por ejemplo, en circuito E1 se multiplexan 32 canales en uno sola línea, utilizando la técnica de multiplexado por división de tiempo. Multiplexación por división de tiempo estadística (statistical time-division multiplexing) Es una técnica de multiplexado que permite transmitir por un solo canal físico la información de múltiples canales lógicos. El multiplexado estadístico asigna de manera dinámica el ancho de banda solamente a los canales de entrada activos; con ello se hace un mejor uso del ancho de banda disponible y se permite la conexión de un mayor número de dispositivos que con el uso de cualquier otra técnica de multiplexación. Multiplexor (multiplexer) Dispositivo electrónico que codifica varias señales en una única señal para se transmisión a través de un medio de transmisión (por ejemplo, un par de hilos). El multiplexor divide la facilidad de transmisión entre dos o más subcanales, bien sea dividiendo la banda de frecuencia en bandas más estrechas (división de frecuencias) o asignando un canal común a varios dispositivos transmisores, uno cada vez (división en el tiempo). (27/05/2010) Página 250 de 276 Multitrama (multiframe o superframe) En el sistema PCM30, una multitrama se compone de 16 tramas consecutivas, numeradas de la cer0 (0) a la quince (15). N Nivel (level) Magnitud de la potencia, tensión o intensidad en un punto, tanto si se refiere a una señal o si se refiere al ruido. Nivel de cuantificación (quantization level) Valor central de un intervalo de cuantificación y que representa a todos los niveles posibles que están dentro del intervalo de cuantificación circunscrito por dos niveles de decisión, en la modulación por impulsos codificados. Nodo (node) Denominación genérica de cualquier dispositivo conectado a una red de comunicaciones a través de cable de cobre, fibra óptica, enlaces de radio o luz infrarroja. En interconexión de redes de voz, un nodo es un dispositivo con capacidad de conmutación, o una central telefónica. Los enlaces entre nodos de una red voz se denominan troncales, y los enlaces dirigidos hacia los usuarios, líneas de acceso. En redes extendidas, un nodo es un enrutador (router) o un conmutador que actúa como punto de control de una red, y los puntos de control (enrutadores/conmutadores) incluyen un protocolo de enrutamiento para comunicar la información de la red y encaminar el tráfico a través de la misma. Nodo de acceso (access node) Punto de conexión para redes de paquetes de datos o transporte de datos. Los nodos de acceso suelen residir en entornos de centrales telefónicas, o forman parte de un acuerdo de alquiler de espacio. Las conexiones a los nodos de acceso son suministradas por bucles de operadora local. Los dispositivos de acceso en el lado del cliente suelen provenir de un proveedor de servicios de redes de datos o del propio cliente. Nodo de conmutación (switching node) Punto interior de una red en el que se efectúa la interconexión de las entradas y salidas a un centro de conmutación. Nodo de tránsito (transit node) Central de tránsito de una red de telecomunicaciones. O Onda (wave) Energía que viaja de un lugar a otro. (27/05/2010) Página 251 de 276 Onda portadora (carrier wave) Onda, usualmente sinusoidal, que se modula para transmitir señales eléctricas. Onda sonora (sonorous wave) Una onda sonora es una perturbación mecánica en la que la presión del aire aumenta y disminuye de manera más o menos rápida. La cantidad en que la presión del aire aumenta o disminuye es la amplitud de la onda. La densidad de potencia de la onda sonora en watt por metro cuadrado es proporcional al cuadrado de la amplitud de la onda. El número de veces que la presión de un sonido simple (tono) aumenta o diminuye en un segundo es la frecuencia de la onda medida en hertzs. P PABX (Private Automatic Branch Exchange) (central privada automática) Denominación utilizada anteriormente para referirse a las centralitas PBX. Una PABX es una central telefónica de baja o mediana capacidad de líneas de abonados ubicada en los predios de los grandes clientes, la cual realiza todo el procesamiento de las llamadas en forma totalmente automática. Proporciona conexión a sus abonados entre sí y con la red de telefonía pública. Recientemente se vienen designando a estas centralitas automáticas privadas simplemente como PBX. PAM (Pulse Amplitude Modulation) (modulación por amplitud de pulsos) Técnica de modulación analógica por pulsos, que convierte una señal de mensaje analógica en una serie de pulsos analógicos que varían en amplitud. En este esquema de modulación, la señal moduladora (señal de mensaje continua) modula a la señal portadora compuesta por un tren de pulsos rectangulares periódicos. La amplitud de cada pulso de la señal PAM resultante (donde va la información), corresponde a la amplitud instantánea de la señal de mensaje analógica. Paquete (packet) Agrupación lógica de información que incluye un encabezado que contiene información de control y (generalmente) datos de usuario. Generalmente se transmiten en bloques de mayor o menor longitud y disponen de la información necesaria para alcanzar su destino. La palabra paquete se utiliza de manera más frecuente para referirse a las unidades de datos de la capa de red del modelo OSI. Para referirse a las agrupaciones de información lógica en las diferentes capas del modelo referencia OSI y en y en varios círculos tecnológicos asociados con las redes de datos, se usan también los términos datagrama, trama, unidad de paquete de datos, mensaje y segmento. Los paquetes son en método eficiente para las aplicaciones de datos. Par (pair) Conjunto de dos hilos de cobre o dos fibras ópticas. Par telefónico (telephonic pair) Conjunto de dos hilos conductores sólidos (generalmente de cobre) y trenzados, que sirve de enlace entre el equipo del abonado y la central telefónica local de la compañía de telecomunicaciones. (27/05/2010) Página 252 de 276 Paradiafonía (NEXT, Near-End crosstalk) Fenómeno infrecuente que se da en señales enviadas por pares trenzados de cobre, que se mezclan entre sí a causa de los campos magnéticos producidos en las interconexiones o por defectos en los equipos electrónicos. Se calcula como la tasa en amplitud de voltaje entre la señal de prueba y la señal de diafonía cuando se miden desde el mismo extremo del enlace. PBX (Private Branch Exchange) (centralita privada no automática) 1. Se acostumbra a denominar PBX a un tipo de centralita telefónica manual ubicada en los predios del cliente, y donde las conexiones entre los usuarios entre sí y de estos con la red de telefonía pública son realizadas con la ayuda de un operador. La conexión con la red de telefonía pública se realiza por medios de líneas de abonados no residenciales. Actualmente el término se viene aplicando a las centralitas privadas automáticas, sustituyendo al término PABX antiguo. 2. También se denomina PBX al “encadenamiento” de varias líneas de abonados a una línea denominada “master o principal”. Las líneas encadenadas se denominan líneas individuales, y todas ellas incluida la línea master terminan en dispositivos terminales ubicados en los predios del cliente o usuario. El proceso de encadenamiento se realiza en la central local del cual depende el PBX. PCM (Pulse Code Modulation) (modulación por impulsos codificados) La modulación por codificación de pulsos (PCM) es una técnica de modulación digital por pulsos que está dirigida a digitalizar canales individuales analógicos y donde las señales de mensaje analógicas del canal son sometidas a tres procesos fundamentales denominados: muestreo, cuantificación y codificación, resultando al final una señal de mensaje representada en forma discreta tanto en tiempo como en amplitud, permitiendo de este modo su transmisión en forma digital como una secuencia de pulsos codificados (números binarios). PDM (Pulse Duration Modulation) (modulación por duración de pulsos) Este tipo de modulación también se conoce como modulación por ancho de pulso (PWM, Pulse Wide Modulation). Técnica de modulación donde las muestras de la señal del mensaje (señal moduladora) se utilizan para variar la duración de los pulsos en la señal portadora. En este tipo de modulación, la amplitud de los pulsos resultantes se mantiene constante y se varía su duración en proporción a los valores de la señal de mensaje analógica en los instantes correspondientes. Pentaconta (pentaconta) Sistema de conmutación analógico de control común, utilizado como central telefónica local, y que utiliza un control conformado por registros y marcadores y como red de conexión, un sistema de selectores de barras cruzadas en malla. Existe total independencia entre la red de conexión entre la red de conexión y los órganos de control. Fue diseñado y construido por la empresa ITT. En Venezuela se utiliza todavía este tipo de central local, en su modelo Pentaconta 1000C. Período (period) Se denomina período al tiempo que tarda la señal en completar un ciclo. El período se representa por la letra “T” y se expresa en segundos. Es el inverso de la frecuencia “f”. (27/05/2010) Página 253 de 276 Plano trasero (backplane) Una gran placa de circuito impreso que contiene ranuras para la inserción de las tarjetas de circuitos impresos. De amplia utilidad en computadoras y en el hardware de las centrales de conmutación digital. Planta externa (outside plant) Red de comunicaciones de par trenzado extendida por una ciudad y los vecindarios. Está constituida por un conjunto de cables, armarios, postes, tanquillas y terminales, Planta interna (inside plant) Equipos de carácter eléctrico o electrónico situado en el interior de los edificios que incluyen conmutador telefónico, equipos de transmisión de banda ancha, distribuidores principales, equipos de rectificación/alimentación eléctrica y cualquier otro equipo que peda encontrarse en una central telefónica. Plesiócrono (plesiochronous) “Casi a tiempo”. Forma o método de sincronización utilizado en redes digitales utilizado por las compañías telefónicas en la que los equipos se sincronizan mediante fuentes separadas de similar precisión y estabilidad. El equipo de transporte o central en cada lado de la transmisión no obtiene su sincronización de la misma fuente (pues la transmisión sería síncrona), aunque las señales de tiempo de ambos dispositivos están muy próximas entre sí o deben ser iguales. En esta clase de equipos de comunicaciones se ofrece una sincronización constante e independiente en cada extremo que emite y recibe señales. PM (Phase Modulation) (modulación de fase) La modulación de fase es aquella forma de modulación angular en la que el ángulo de fase de la frecuencia una señal portadora senoidal se varía linealmente con la señal del mensaje o señal banda base. Después de introducir las variaciones en la señal portadora, ésta se amplifica y transmite. El receptor detecta las variaciones, que pueden representar voz, música o cualquier otro tipo de información. Por ejemplo, la información de color de las emisiones de televisión se envía en un formato de modulación de fase. Portadora (carrier) Señal analógica, de una frecuencia dada, que en función de variar su amplitud, frecuencia o fase (proceso conocido como modulación), sirve como soporte para transmitir información. Potencia (power) Producto de la corriente por el voltaje. La potencia se mide en vatios. Si se utiliza cierta cantidad de potencia durante un período de tiempo dado, se habrá consumido energía. POTS (Plain Old Telephone Service) (servicio telefónico antiguo convencional) Es un acrónimo que identifica la función tradicional de una red telefónica, la cual permite la transmisión de voz desde una línea telefónica analógica con un número asociado, a otra línea telefónica a una distancia dada. Se utiliza a veces como sinónimo de la red telefónica pública conmutada (PSTN). (27/05/2010) Página 254 de 276 PPM (Pulse Position Modulation) (modulación por posición de pulso) Técnica de modulación analógica por pulsos, donde la posición de un pulso relativa a su tiempo de ocurrencia sin modulación se varía de acuerdo con la señal de mensaje. En esta técnica se mantiene la amplitud y la duración del pulso constante y se cambia su posición en proporción a los valoresmuestras de la señal analógica de mensaje en los instantes correspondientes. Presubscripción (presubscription) Acuerdo por el que un cliente conviene con una compañía telefónica el pedido de una nueva línea de teléfono. También se utiliza el término para describir el convenio entre un cliente y una compañía telefónica para el transporte de las señales de datos o de voz entre de dos sitios distintos utilizando la red de transporte de dicha compañía. Procesador (processor) Dispositivo compuesto por uno o varios microprocesadores, que procesa los datos conforme a un programa almacenado en memoria. Programa (program) Conjunto de instrucciones escritas en un lenguaje específico que un ordenador sigue para realizar una tarea concreta. PSTN (Public Switched Telephone Network) (red telefónica pública conmutada) La red telefónica pública conmutada (PSTN) es la red telefónica ordinaria en muchos países, que ofrece un tono de marcado permanente que permite llamar a cualquier teléfono que se desee. Pulso (pulse) Variación instantánea, por tiempo breve y definido, del voltaje que se utiliza generalmente para representar bits en transmisión de información. PVC (Permanent Virtual Circuit) (circuito virtual permanente) 1. Conexión lógica establecida entre dos dispositivos terminales de comunicación en una red de paquetes. La conexión es fija entre los dos puntos durante todo el momento que dura la comunicación. Los PVC’s ahorran el ancho de banda asociado con el establecimiento y desconexión del circuito en situaciones en que algunos circuitos virtuales deben estar presentes todo el tiempo. . Los PVC son soportados por X.25, Frame Relay y ATM. Q R Radio (radio) Emisión de radiación electromagnética en el aire captada por un receptor. La radiación electromagnética se produce cuando un campo magnético cambia a la velocidad de una frecuencia portadora. (27/05/2010) Página 255 de 276 El campo magnético se extiende hasta su máximo alcance, que puede llegar a bastantes kilómetros. Un factor determinante en la distancia que alcanzará la señal de radio es la potencia de transmisión. Las señales de radio pueden transportar voz o música mediante una técnica denominada modulación, que consiste en modificar las propiedades de la señal portadora de un modo que el efecto pueda ser <<detectado>> por un receptor de radio. Estas variaciones se amplifican y se dirigen hacia el altavoz, con lo que pueden ser escuchadas por las personas. Radio enlace digital (digital link radio) Es un sistema de transmisión, el cual mediante codificación de la señal en pulsos, permite transmitir información sin perdida de la misma y con inmunidad al ruido. RDI (Red Digital Integrada) (integrated digital network) Integración de funciones de comunicación que utilizan tecnología digital en una red de telecomunicaciones. RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) (integrated services digital network) Véase ISDN. Receptor (receiver) 1. 2. Dispositivo de radio conectado a una antena que filtra y detecta frecuencias de portadora y las señales moduladas en estas frecuencias. Parte del microteléfono por donde se escucha la conversación. Rectificador (rectifier) Dispositivo utilizado para convertir corriente alterna en corriente continua. También suele denominarse diodo. Dispositivo semiconductor que sólo conduce electricidad en un solo sentido. El hecho de que el dispositivo conduzca o no depende de la dirección de su <<polarización>>. Red (network) Conjunto de recursos –nodos de conmutación y sistemas de transmisión- que se comunican entre si utilizando un conjunto de reglas o protocolos. El soporte por el que se produce la comunicación entre los dispositivos conectados puede ser hilo de cobre (par trenzado), fibra óptica, cable coaxial, aire/vacío o luz (infrarrojo). Su función es la de que los elementos conectados a ella puedan establecer una comunicación. Red de acceso (access network) Parte de una red pública conmutada que conecta los abonados o clientes con los nodos de acceso. Las redes de acceso actuales son pasivas de cables de cobre de par trenzado, aunque actualmente se está comenzando a ofrecer acceso inalámbrico, a través de canales de radio. Red de telecomunicaciones (telecommunications network) Conjunto de recursos para proporcionar servicios de telecomunicaciones entre cierto número de ubicaciones donde el equipo proporciona acceso a esos servicios. Consiste de una serie de nodos o estaciones conectadas por enlaces (medios de transmisión que interconectan los nodos). (27/05/2010) Página 256 de 276 Para recibir un servicio de telecomunicaciones, el usuario utiliza un equipo terminal de red (ETR o CPE), a través del cual obtiene entrada a la red por medio de un canal de acceso. Cada servicio de telecomunicaciones tiene distintas características, puede utilizar diferentes redes de transporte, y, por tanto, el usuario requiere de distintos equipos terminales. Red inteligente (IN, intelligent network) Una definición de red inteligente (IN) es: Una arquitectura de control de servicios en una red de telecomunicaciones, la cual engloba un marco completo para la creación, introducción, control y gestión de servicios avanzados de telecomunicaciones. Esa arquitectura es realizada mediante una plataforma abierta que soporte comunicaciones distribuidas, uniformes e independientes del servicio. Red troncal (backbone) Parte de una red de comunicaciones que conecta nodos principales, centrales telefónicas o redes locales. La red troncal suele tener su propio protocolo de alta velocidad, como puede ser una red conmutada con paso de testigo o FDDI para interconexiones de redes locales, y SDH para las interconexiones de centrales telefónicas y nodos principales. Regenerador (regenerator) También se llama repetidor. Dispositivo que toma una señal que ha viajado ya una distancia larga y la renueva amplificándola. Los repetidores consisten generalmente en dispositivos electrónicos, que captan las señal electrónica atenuada por la larga distancia, la amplifican, ecualizan, sincronizan y la retransmiten. Registro (register) Órgano en una central analógica de control común que recibe los dígitos desde el aparato telefónico y controla las operaciones subsiguientes para la selección del abonado llamado en conjunto con el órgano denominado marcador. Regleta (reglet) Dispositivo que está formado por un conjunto de terminales o espigas de dos puntas a las que se pueden conectar dos cables distintos. Se utilizan fundamentalmente para armarios de distribución y en los distribuidores de la central telefónica. Relación señal-ruido (SNR, Signal-to-Noise Ratio) Relación entre la magnitud de la potencia de la señal deseada (señal útil) y la potencia del ruido, por ejemplo, en una línea de transmisión. Se expresa como un cociente. Relé o relevador (relay) Conmutador electromecánico. Los relés se utilizan en circuitos eléctricos y electrónicos como conmutadores. Un relé consiste de una bobina de hilo conductor arrollada en torno a una pieza de hierro de forma cilíndrica denominada núcleo. Cuando circula electricidad por la bobina, ésta imanta el núcleo y forma un campo magnético que atrae a una armadura la cual a su vez acciona un grupo de contactos que facilitan que se establezcan un circuito eléctrico. (27/05/2010) Página 257 de 276 Reloj (clock) Dispositivo que proporciona impulsos de sincronización para los equipos de comunicaciones. Fuente de señales de tiempo secuencial de eventos electrónicos. Reloj de cesio (cesuim clock) Reloj utilizado para sincronizar equipos de comunicaciones porque proporciona un pulso de salida perfectamente constante (y muy rápido). Su base de tiempo es un múltiplo de las vibraciones atómicas de isótopo radiactivo Cesio 133 (Cs-133). Reloj maestro (master clock) Reloj central de sincronización en una red de telecomunicaciones y que suministra una señal de temporización con la cual se sincronizan los demás relojes ubicados en los nodos de esa red. Los relojes maestros pueden estar montados en un bastidor, igual que el resto del equipo de telecomunicaciones. Repetidor (repeater) Véase Regenerador. Resistencia (resistance) La resistencia es la oposición al flujo de corriente eléctrica que experimenta un medio. La unidad de medida de la resistencia es el Ohmio, que se abrevia y representa por la letra griega omega (Ω). Cuanto mayor es la resistencia en un circuito menor será la intensidad de corriente que circule por él. Resistor (resistor) Componente electrónico o semiconductor hecho normalmente de carbono. Los resistores suelen utilizarse para limitar el flujo de corriente por un circuito o para crear filtros de frecuencias RC/RL (resistor-capacitor/resistor-inductor). Restricción de llamadas (outward restriction) Característica de los sistemas telefónicos PBX que impiden que se hagan llamadas al exterior desde determinadas extensiones telefónicas. Cuando un usuario de estas extensiones marca el dígito de llamada externa (por ejemplo, el <<9>>) y espera el tono de llamada de salida al exterior, recibirá la señal de línea ocupada. Esta función también las aplican las centrales telefónicas locales a las líneas de los clientes mediante una programación determinada a la línea del cliente, cuando éste solicita el servicio de restricción de llamadas salientes, que puede ser: local, de larga distancia nacional, de larga distancia internacional, a la telefonía celular, etc. Retardo (delay) Diferencia de tiempo transcurrida entre el envío de una señal y su recepción. Asimismo, es el tiempo que se requiere para transferir un paquete desde una fuente a un destino por una trayectoria determinada. El retardo indica el tiempo que tardan los bits en realizar su camino a través de la red, pero no dice nada del ancho de banda de la red. Esto es importante para aplicaciones sensibles al ancho de banda, como las transferencias de archivos, que necesitan de un ancho de banda adecuado para funcionar adecuadamente. (27/05/2010) Página 258 de 276 Ring (campanilla o anillo) 1. Señal de alerta que llega al teléfono del abonado enviada por la central local cuando una llamada está entrando al mismo. 2. Nombre de uno de los conductores del par de abonado, designado por R. Ruido (noise) Se denomina ruido a cualquier onda o señal indeseada, generalmente ininteligible y de carácter muchas veces aleatorio que aparece en el proceso de transmisión de la señal a lo largo del canal de comunicaciones y que perturba el contenido de información de la misma. Las dos principales categorías de ruido son la interferencia electromagnética y el ruido ambiente. La interferencia electromagnética se debe a la invasión por una señal de radio o un campo magnético externo del soporte de transmisión (par trenzado o no trenzado) o del dispositivo (teléfono u otros aparatos). Por su parte, el ruido ambiente se debe al movimiento aleatorio de electrones en un circuito electrónico cuando se interrumpe la alimentación eléctrica, o también por el movimiento aleatorio del aire. El ruido tiende a degradar la función de los canales de comunicaciones. Ruido blanco o Gaussiano (white or Gaussian noise) Es el nivel de corriente indeseable, aleatoria y de baja intensidad que se origina por los fenómenos eléctricos propios de los circuitos eléctricos y que permanece casi estable (la potencia por Hz es constante). Contiene componentes de frecuencia tales que, en un período de tiempo dado, se observa un espectro de frecuencias continuas en los límites de banda del sistema. También se le llama ruido aleatorio, ruido ambiente. Ruido de cuantificación (quantization noise) Ruido que se genera a consecuencia del error al cuantificar las muestras de la señal de mensaje generadas durante el proceso de muestreo en la modulación por codificación de pulsos. Las muestras deben cuantificarse en una serie de niveles discretos para luego proceder a su posterior codificación. La diferencia entre el valor asignado a la muestra y el valor exacto de la muestra produce un error en el proceso de cuantificación denominado error de cuantificación. Este error de cuantificación se traduce en un ruido de cuantificación que se suma a la señal codificada. Ruta (route) Camino que sigue la información para ir desde el emisor hasta el receptor, bien sea a través de un enlace directo o a través de una sucesión de nodos intermedios. Se conoce también con el nombre de ruta, a un conjunto de circuitos o enlaces troncales entre dos centrales de conmutación telefónica, a fin de llevar tráfico de voz o datos entre las mismas. S Satélite de comunicaciones (communications satellite) Nave geoestacionaria autónoma cargada de equipos electrónicos que orbita alrededor de la Tierra a una distancia o <<altitud>> máxima de unos 36.000 km. Se utilizan para superar el problema de curvatura terrestre en las aplicaciones de transmisión por radio. Los satélites de comunicaciones emiten y reciben señales en el intervalo de las microondas y se utilizan para difundir televisión, comunicaciones, posicionamiento global y otras muchas aplicaciones. (27/05/2010) Página 259 de 276 SCP (Service Control Point) (punto de control del servicio) El punto de control del servicio (SCP) es un nodo (base de datos), en la red inteligente (IN), donde se encuentran implementadas las funciones de control de los servicios (SCF) de la red inteligente. SDH (Synchronous Digital Hierarchy) (jerarquía digital síncrona) Estándar europeo de velocidades de portadora digital. SDH define un conjunto de estándares de velocidad de transferencia y formato de transmisión, utilizando señales ópticas a través de fibras. SDH es el término utilizado por la ITU para referirse a las velocidades de red óptica SONET en Estados Unidos. Su elemento básico es una velocidad de 155,52 Mbits/s que recibe el nombre de STM-1. SDP (Service Data Point) (punto de datos del servicio) El punto de datos del servicio (SDP) es una base de datos externa a la red inteligente (IN) y el cual es usado para manejar grandes cantidades de datos del cliente. El SDP es accesado por el punto de control de los servicios (SCP) y gestionado por el SMS. Segundo de llamada (call second) Llamada telefónica de un segundo. Es la menor unidad de tráfico medible para un conmutador telefónico. Cien llamadas de un segundo son igual a un CCS (cien segundos de llamada). Una llamada de una hora se corresponde con 36 CCS, que es igual a un erlang. El erlang es la medida estándar del tráfico telefónico. Segundo tono de marcado (second dial tone) Tono de marcado que se tiene después de marcar un 9 o un 0 en una central privada automática (PABX o CPA). Cuando se descuelga el microteléfono, se escucha primero un tono, que es el interno de la CPA, y al marcar el 9 o 0 se oye un tono distinto, que es el de marcado exterior, enviado por la central local. Selector (selector) Dispositivo del equipo de conmutación automática analógica, que establece la conexión entre los suscriptores, eligiendo entre varios la línea requerida. Señal (signal) 1. En telecomunicaciones, se define señal como la manifestación eléctrica de la información, es decir una cantidad eléctrica, como voltaje o corriente que constituye la analogía eléctrica del mensaje que se desea transmitir. 2. Fenómeno físico que posee una o varias características que pueden variar para representar información. Señal analógica (analog signal) Es aquella señal cuyos parámetros (amplitud, frecuencia y fase) varían en función del tiempo de forma continua. Señal de alarma (alarm signal) Son señales que transmiten en los sistemas PCM30, las señales de servicio del sistema. (27/05/2010) Página 260 de 276 Señal de alineación de multitrama (multiframe alignment signal) Señal que permite asegurar la alineación de multitrama en los sistemas de transmisión MIC. Señal de alineación de trama (frame alignment signal) Señal que esta formada por determinados bits de una señal digital y sirve para identificar las tramas consecutivas, consiguiendo así la alineación de trama de un equipo receptor. La señal de alineación de trama completa no tiene que estar necesariamente en cada trama, pudiendo por ejemplo, encontrarse sólo en cada segunda trama o distribuidas en dos tramas. Señal digital (digital signal) Una señal digital es aquella que aparece de forma discreta (no continua) en el tiempo y toma valores discretos (finitos) de sus parámetros. Señal portadora (carrier signal) Señal que transporta otra señal. En telecomunicaciones, el término portadora es uso mucho más amplio, ya que una portadora puede ser simplemente una señal digital que conecta entre sí dos módems, o un circuito E1. Los datos en sí forman la portadora. En radio, televisión o televisión por cable, una portadora es una forma de onda continua invariable en el (onda senoidal de c.a.) de una frecuencia determinada. Señales de dirección (address signals) Dígitos que se marcan en el teclado del teléfono. El número de teléfono es en realidad una señal de dirección a la central local con la que se está conectado. Señalización 1. En telefonía, proceso que involucra al conjunto de señales necesarias para el establecimiento, la supervisión y la desconexión de las vías de comunicación en una llamada telefónica. 2. Es el intercambio de información o mensajes dentro de una red de telecomunicación para controlar, establecer, conmutar, enrutar, supervisar y gestionar sus comunicaciones. Señalización dentro de banda (in-band signaling) Se denomina señalización dentro de banda, al método de señalización en el cual, las señales entre los distintos elementos de red se envían dentro de un rango de frecuencias que también se utiliza para enviar información útil. Por ejemplo en telefonía, se utiliza el ancho de banda del canal de voz (300 Hz a 3400 Hz) para enviar información de señalización, como por ejemplo, los dígitos que se marcan, el tono de invitación a discar, la señal de descolgado, etc. Señalización fuera de banda (out-of-band signaling) Se denomina señalización fuera de banda, al método de señalización en el cual las señales entre los distintos elementos de red se envían mediante frecuencias o canales fuera de las frecuencias o canales que se utilizan normalmente para la transmisión de información útil. Por ejemplo, en telefonía la señalización fuera de banda es la que se envía fuera del ancho de banda del canal de voz (300 Hz a 3400 Hz) utilizando las bandas de guarda del canal telefónico en los multicanales analógicos, o bien por un canal aparte del canal de voz (intervalo de tiempo 16) en los sistemas digitales de primer orden (E1). (27/05/2010) Página 261 de 276 Servicios de valor agregado o servicios complementarios de red (aggregate value services or complementary network services) 1. Cada uno de los servicios que pueden ser agregados a una línea telefónica, y que van más allá del transporte de la señal de voz. Uno de ellos, por ejemplo, es el correo de voz. Estos servicios son ofrecidos generalmente, por la operadora local que facilita las llamadas telefónicas. 2. Prestaciones ofrecidas al usuario que van más allá del mero transporte y conmutación de la información, que se apoyan sobre las redes públicas o privadas: adaptaciones de velocidad, realización del tratamiento de la información, (funciones de las capas 4 a 7 del modelo OSI), conversión de protocolos, almacenamiento y procesado de información, etc. Servicios suplementarios de abonados (subscriber supplementary services) Servicios adicionales ofrecidos a un cliente o abonado que permiten a la red proporcionar al usuario un control más dinámico y flexible de cómo usar la red. Definido en la recomendaciones de la serie I.250 de la ITU-T. Tipos de servicios suplementarios son: Identificación de número, ofrecimiento de llamada, llamada en espera, llamada tripartita, transferencia de llamadas, etc. SF (Single Frecuency) (monofrecuencia) Método de señalización en banda o fuera de banda usado en redes telefónicas conmutadas. Por ejemplo, en la señalización analógica utilizada por las centrales móviles Hitachi, se utiliza un tono de 3825 Hz, fuera del ancho de banda del canal de voz, pero dentro del ancho de banda del canal telefónico. En la señalización R1 se utiliza un tono único de 2600 Hz de frecuencia para la señalización de línea. Símplex (simplex) Es la característica de transmitir información en una dirección solamente entre la estación emisora y la estación receptora. La difusión de televisión y de radio FM es una forma de comunicación simplex. Síncrono (synchronous) 1. <<En el tiempo>>. Equipo de comunicaciones que está sincronizado con una fuente de tiempos común, como un reloj bits. 2. Característica esencial de una escala de tiempo o de una señal en virtud de la cual sus instantes significativos correspondientes se presentan con exactamente la misma cadencia media. Sincronización (synchronization) 1. 2. Proceso de ajustar los instantes significativos correspondientes de dos señales para hacerlas sincrónicas. Establecimiento de una temporización común entre un emisor y un receptor. Sincronización despótica (despotic synchronization) La organización del sincronismo de una red es despótica cuando existe un solo reloj maestro que ejerce un poder absoluto de control sobre los demás relojes. El oscilador del reloj maestro es de alta precisión (patrón de frecuencia atómico). Los osciladores de las otras centrales son de menor precisión pero son controlados por el reloj maestro. (27/05/2010) Página 262 de 276 Sincronización mutua (mutual sinchronization) En este tipo o método de sincronización de redes, cada central tiene su propio oscilador (generalmente de cuarzo), de alta estabilidad (con una precisión de la frecuencia alrededor del 10 exp-7). Los relojes de las centrales se controlan mutuamente. Por consiguiente, tienen una frecuencia uniforme y las centrales funcionan sincronizadas. Sistema de conmutación por control común analógico (contro common analogous switching system) Sistema de conmutación constituido por dispositivos especiales denominados registros, los cuales reciben los dígitos desde el teléfono del usuario durante el establecimiento de una llamada; y posteriormente transfieres esta información al órgano denominado marcador para que seleccione la línea deseada y efectué la conexión a través de la red de selectores de la central. Sistema de conmutación paso a paso (S X S) (step by step switching system) Sistema de conmutación en que los órganos de selección (conmutadores o selectores) son activados por los impulsos que se producen desde el teléfono del usuario durante el establecimiento de la llamada. Sistema de comunicaciones (communications system) Es el conjunto de dispositivos que constituyen el eslabón de información entre la fuente y el destino. Un sistema eléctrico de comunicación es aquel que realiza esta función principalmente, aunque no exclusivamente, con dispositivos y fenómenos eléctricos. El propósito primordial que se persigue en el diseño de un sistema de comunicación es lograr que el sistema entregue en el punto de destino los mensajes en tal forma que difieran lo menos posible de los mensajes que originalmente se transmiten, cualesquiera que estos sean. Sistemas de telecomunicaciones (telecommunications system) Es una infraestructura física a través de la cual se transporta la información desde un punto a otro entregándola en forma utilizable a uno o más destinatarios. En base a esa infraestructura se ofrecen los diversos servicios de telecomunicaciones. Slip (pérdida de deslizamiento) El término “slip” o pérdida de deslizamiento se emplea para indicar que se ha perdido un intervalo de tiempo, o que el mismo intervalo de tiempo se ha leído dos veces. SNR (Signal-to Noise Relation) (relación señal-ruido) Relación entre la magnitud de la potencia de la señal deseada (señal útil) y la potencia del ruido, por ejemplo, en un punto determinado de una línea de transmisión o de un equipo. Se expresa como un cociente. Software (software) Conjunto de instrucciones de programación que se cargan en la memoria de un ordenador y le indican cómo debe funcionar. Programas del sistema, de aplicación, de utilidades, procedimientos, reglas y su documentación asociada, relacionados con la operación de un ordenador. (27/05/2010) Página 263 de 276 Sonido (sound) El sonido es una oscilación mecánica que se propaga en un medio elástico, tal como el aire. Dependiendo de su frecuencia, puede ser captado por el oído humano. SS7 (Signaling System 7) (Sistema de señalización 7) Método de señalización entre centrales fuera de banda utilizado en circuitos telefónicos. Es el estándar utilizado en Norteamérica en redes BISDN e ISDN. Fue desarrollado por Bellcore, basado en normas ANSI, y con base en el sistema de señalización por canal común Nº 7 creado por la ITU-T. SSP (Service Switching Point) (punto de conmutación de los servicios) El punto de conmutación de los servicios es un nodo de tránsito en la red inteligente (IN, Intelligence Network), el cual recibe las llamadas a los servicios de red inteligente desde la red telefónica pública conmutada (PSTN, Public Switche Telephony Network). Se comunica con el punto de control de los servicios (SCP, Services Control Point) por medio de los protocolos de la SCCP (Signaling Control Connection Part, parte de control de conexión de la señalización) y TCAP (Transactions Capabilities Application Part, parte de aplicación de transacciones de capacidades). STP (Signaling Transfer Point) (punto de transferencia de señalización) El STP es un punto de señalización que tiene por función la de transferir mensajes de señalización de un enlace de señalización a otro, considerado exclusivamente desde el punto de vista de la transferencia. SU (Signal Unit) (unidad de señal) La unidad de señal (SU) es un grupo de bits empaquetados en un formato estándar por la parte de transferencia de mensajes (MTP, Message Transfer Part) y que constituyen una entidad transferible separadamente y utilizada para transportar información por un enlace de señalización. SVC (Switched Virtual Circuit) (circuito virtual conmutado) Es un circuito virtual que se establece de manera dinámica por demanda y es liberado cuando se termina la transmisión. Requiere de procedimientos de control de llamada para el establecimiento y la liberación de la llamada. Los SVC’s se utilizan en situaciones donde la transmisión de datos es esporádica. Los SVC’s son soportados por X.25, Frame Relay y son llamados conexión virtual conmutada bajo demanda dentro de la terminología de ATM. T Tandem (tandem) En el sentido general, es una central telefónica que transporta una llamada, pero no la traslada al usuario final, sino que la conmuta (<<envía>>) a otra central telefónica desde la que se atiende al cliente. Tarifa (tariff) Cargo único por llamada o por unidad de tiempo. La compañía de telecomunicaciones crea una estructura de precios de los servicios de telecomunicaciones que define la oferta, con arreglo a las disposiciones oficiales vigentes. (27/05/2010) Página 264 de 276 Tarifa plana (flat rate) Método de facturación donde a cada usuario se le cobra una cuota fija mensual independientemente del uso que haga del servicio telefónico. Puede aplicarse tanto a las llamadas locales como las de larga distancia. Telecomunicación (telecommunication) Toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos o informaciones de cualquier naturaleza por hilo, radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos. Comunicar a distancia. Procedimientos y técnicas empleadas para transmitir información a distancias mayores que las alcanzadas por la voz humana en el espacio libre. Formas de transmisión de información que no incluye el transporte de objetos, sino más bien de señales electromagnéticas (eléctricas, radio u ópticas). Telediafonía (FEXT, Far-End crosstalk) Diafonía que se produce cuando las señales en un par trenzado se acoplan a otro par hasta llegar al extremo lejano de un sistema de cables multipares. Telefonía (telephony) Servicio de telecomunicaciones que convierte las ondas de frecuencia vocal entregada por el emisor o fuente en corriente eléctrica; la transporta por medio de enlaces de transmisión hasta su destino y, luego vuelve a transformar la corriente eléctrica en ondas de frecuencia vocal entregándola de esta forma al receptor de la información. Teléfono público (payphone) Teléfono de monedas, de tarjetas o de ambas. Puede ser propiedad de compañías telefónicas locales, públicas o privadas, o adquirirse a distribuidores de equipos de telecomunicaciones. Tensión (voltage) Cantidad de fuerza eléctrica, presión o fuerza electromotriz (fem). Tensión de alimentación (line voltage) Tensión eléctrica existente en una línea T1 es de -135 voltios, y la de una línea telefónica tradicional es de -52 voltios. En la mayoría de los sistemas PBX y multilínea, esta tensión es de -24 voltios. Tensión de llamada (ring voltage) En las líneas telefónicas convencionales, la tensión de llamada es de 90 voltios de c.a. (En el caso de CANTV, esta tensión es de 75 voltios de c.a.). Terminal Caja dispuesta en un poste de luz o de teléfonos o en la fachada de edificio, que contiene el número de regletas necesarias para efectuar las conexiones entre la red de distribución (cables locales, directos y secundarios) y los extremos iniciales de la red de dispersión (cables ramales). Desde este punto se interconecta el par local o par directo con el cable ramal que llega a la caja protectora en la fachada de la casa del usuario. Los terminales pueden ser: De poste, de columna, de fachada, de edificio (FXB). (27/05/2010) Página 265 de 276 Timbre (timber) Sonido único y característico o contenido en armónicos de un sonido que las intensidades relativas de los armónicos dan a cada onda. El timbre es lo que hace sonar a un piano como un piano y a un violín como un violín, aunque los dos emitan un sonido de igual intensidad y tono. Tip (punta) Uno de los conductores del par telefónico, designado por la letra T. Tono (tone) Frecuencia de una onda de sonido. La frecuencia de cualquier onda de sonido en particular indica al sistema auditivo humano el tono de ese sonido. Una nota de frecuencia baja se traduce como una nota de tono bajo, y a la inversa, una nota de frecuencia más alta da una nota de tono más alto. El tono se aplica a las notas musicales más que a los ruidos. Tono de marcado (dial tone) Método analógico de señalización, consistente en el envío de un tono característico de frecuencia entre los 400 y 450 Hz, de cadencia continua, enviado por la central telefónica cuando un abonado descuelga su microteléfono. Este tono le indica al usuario que puede empezar a marcar los dígitos del abonado destino. Tono multifrecuencia (touch tone) Tonos que se genera –y se escuchan- cuando se marca en un teléfono con teclado multifrecuencial, los números del abonado destino. Cada dígito o número está constituido por una combinación de tonos o frecuencias distintas tomadas de dos grupos de cuatro frecuencias, (código 2 [1/4]). Al sistema se le conoce como DTMF (dual tono multifrecuency) (tonos duales de multifrecuencia). Topología (topology) Forma como están conectados los dispositivos de una red. Las dos topologías existentes son físicas y lógicas. La topología lógica define la forma de comunicación en una red local. La topología física define la forma en que se conectan los ordenadores de una red local para la comunicación con indicación de los medios de enlaces utilizados entre ellos. Las tres clases de topología física existentes son: anillo, estrella y bus. Topología en anillo (ring topology) Topología de red local que conecta todos los dispositivos de una red en una configuración en forma de anillo o círculo. A diferencia de la topología en bus física, la topología en anillo no tiene principio ni final que deba ser terminado. Los datos transmitidos por la red llegan a todos y cada uno de los dispositivos. Al recibirlos, estos dispositivos comprueban se dichos datos están dirigidos a ellos. En caso afirmativo, los guardan; sino, los pasan al siguiente elemento. A diferencia de las topologías en estrella y de tipo bus de Ethernet, la topología en anillo no se basa en la competencia; cada dispositivo espera a que le llegue el turno para enviar y recibir datos. (27/05/2010) Página 266 de 276 Topología en estrella (star topology) Topología física de red de área local más utilizada en las LAN Ethernet. En la topología en estrella los puntos terminales de la red se conectan a un dispositivo central común a través de enlaces punto a punto. Una topología en anillo que está organizada como una estrella implementa una estrella unidireccional de lazo cerrado, en vez de enlaces punto a punto. Topología en malla completa (full-mesh topology) Topología de red en la cual se conecta cada dispositivo (nodo) con todos los demás con fines de redundancia y tolerancia a fallos. Tráfico (traffic) Fenómeno físico que se origina al intenta ocupar unos medios para la utilización de un servicio. En función de los diferentes tipos de medios y servicios, surgen los distintos tipos de tráficos. Tráfico telefónico (telephonic traffic) Fenómeno que se origina al ocupar los medios de comunicación adecuados para la transmisión de información en forma de señales de voz. Medida de la cantidad de intentos de llamadas y de llamadas activas que gestiona un conmutador telefónico. El tráfico telefónico se mide en erlangs o en cientos de llamadas por segundos (CCS). Trama (frame) Véase Frame. Transductor (transducer) Dispositivo eléctrico o electrónico que convierte un tipo de energía en otro tipo de energía. Por ejemplo, el micrófono de un teléfono convierte la energía presente en las ondas sonoras de la voz en corriente eléctrica. Se trata en este caso de un transductor electroacústico. Transferencia de llamada (call transfer) 1. 2. Características de los sistemas PABX que permite a los usuarios transferir una conversación o una llamada a una extensión diferente. Esta opción suele realizarse pulsando una tecla de transferencia, marcando los números de dicha extensión y volviendo a pulsar la tecla de transferencia. Servicio ofrecido por las compañías telefónicas, donde las llamadas entrantes a un abonado ubicado en una central local, se transfieren a otro número bien sea en la misma central, otra central local dentro del área local o una central local fuera del área de numeración del abonado. La transferencia tiene lugar de acuerdo a los datos cargados en la tabla de servicio del número del abonado que posee el servicio. Transformador (transformer) Componente eléctrico o electrónico utilizado para <<reducir>> o <<elevar>> una tensión de corriente alterna. (27/05/2010) Página 267 de 276 Transmisión (transmission) Envío de una señal, analógica, digital o luminosa por un soporte o medio. Traslador (traslador) Órgano de una central electromecánica de control común constituido por un conjunto de relés, que se encargan de emitir o recibir las denominadas señales de línea cuando se utiliza en sistema de señalización MFC R2. Troncal (backbone) Es la parte de una red que actúa como la trayectoria principal para el tráfico originado por, y enviado hacia, otras redes. Troncal (trunk) 1. 2. Circuito telefónico dedicado para la conexión entre dos centros de conmutación de una red. Actualmente el término troncal se emplea para referirse a cualquier enlace que no se encuentra específicamente entre un usuario y la red (por ejemplo, un enlace entre un conmutador de voz y un enrutador de Internet). Es la conexión física y lógica entre dos switches ATM a través de la cual se propaga el tráfico en una red ATM. Una troncal ATM se compone de varias troncales. U Última milla Véase Lazo local Unipolar (unipolar) El significado literal de este término es una polaridad, y es una característica eléctrica fundamental de las señales internas en equipo de comunicaciones digitales. UP (User Part) (parte de usuario) Una parte de usuario (UP) es una parte funcional del sistema de señalización por canal común que genera mensajes de señalización y los transfiere utilizando la parte de transferencia de mensajes (MTP). Existen diferentes partes de usuario (por ejemplo, la parte de usuario de telefonía (TUP)), cada una de las cuales es específica para un determinado uso del sistema de señalización. User (usuario) El usuario es una entidad funcional, típicamente un servicio de telecomunicación que utiliza una red de señalización para transferir información. V (27/05/2010) Página 268 de 276 V (voltio) (volt) Unidad básica de fuerza eléctrica, o fuerza electromotriz (fem). En las fórmulas de las leyes de Ohm, la fem se utiliza para designar a la tensión o voltaje, V. Los dos componentes principales de electricidad son la intensidad de corriente (amperaje) y la tensión o voltaje. La tensión eléctrica se llama también energía potencial entre dos puntos de un circuito. Valor de decisión (o nivel de decisión) Valor de referencia que define la frontera entre intervalos de cuantificación adyacentes en el proceso de cuantificación utilizado en la técnica de modulación por impulsos codificados (MIC). Velocidad binaria (bit rate) Cantidad media neta de bits transmitidos por segundo a través de una línea de comunicaciones, incluyendo las técnicas de compresión y codificación, así como la retransmisión de los datos corrompidos. Violación de código (code violation) En los esquemas de inversión de marca alterna y esquemas de señalización pseudoternaria, se produce una violación de código cuando dos pulsos de señal en una misma hilera tienen la misma polaridad. Son usados normalmente para la sincronización y temporización, o para la indicación de un suceso especial. Suele suceder en pares para mantener el equilibrio. VoIP (Voice over Internet Protocol) (Voz sobre el protocolo Internet) Método de enrutamiento y conexión de las conversaciones de voz sobre entornos IP. Se trata de transmisión de la voz paquetizada sensible al tiempo, que utiliza una pila de protocolos mejorados diseñados originalmente para conectar redes de datos. VoIP es una tecnología IP sofisticada, donde la voz sigue una conmutación de paquetes por toda la red local y la red extendida. Los paquetes se traducen a una plataforma de conmutación basada en circuitos sólo si salen a la red telefónica pública. W W (Watt) (vatio) Unidad de potencia eléctrica, representada como P en la ley de Ohm. La potencia en vatios se calcula aplicando la fórmula P = I x E, donde P es la potencia en vatios, I es la intensidad de corriente en amperios y E es la tensión o diferencia de potencial en voltios. Por ejemplo, si se tiene una bombilla que consume 1 amperio a 100 voltios, tendría una potencia de 100 vatios. La potencia consumida por la bombilla se irradia en forma de luz y de calor. Así, el hecho de que una bombilla tenga mayor potencia en vatios no significa que brille más, porque también podría estar más caliente. Técnicamente, un vatio es igual a un julio por segundo. Otra forma de comprender el concepto de vatio es usar la comparación de que 746 vatios equivalen a un caballo de vapor. WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) (acceso múltiple por división de código de banda ancha) WCDMA es una tecnología de interfaz de radio de banda ancha que utiliza el acceso por división de código y portadoras con un ancho de banda de 5 MHz para proporcionar una gran capacidad sobre las redes UMTS de 3G. Esta tecnología ha sido perfeccionada para admitir servicios multimedia de muy alta velocidad, como de vídeo de animación, acceso a Internet y videoconferencia. (27/05/2010) Página 269 de 276 WLL (Wireless Local Loop) (bucle local inalámbrico) Es un término genérico utilizado para designar el uso de tecnología de acceso mediante un enlace inalámbrico (vía radio) para enlazar al abonado a su central telefónica local y por ende a la red pública fija de telecomunicaciones. El enlace de radio sustituye al tradicional bucle local de cables de cobre, y el usuario posee lo que aparentemente es una conexión fija ordinaria. Como servicio, WLL se diseña para proveer servicio fijo a la planta telefónica (POTS) y también puede integrarse con otros servicios inalámbricos de alta o baja movilidad. En la configuración básica del acceso local inalámbrico, un operador de red pública conmutada (PSTN) o un nuevo operador inalámbrico fijo, provee un acceso local inalámbrico desde su central telefónica al suscriptor local. Se emplea un teléfono estándar con una interfaz de radio frecuencia. (RF). X X.25 (X.25) Estándar de la ITU-T que define cómo se mantienen las conexiones entre DTE y DCE para el acceso a terminales remotas y comunicaciones de computadoras en redes de conmutación de paquetes (PSDN, Packet Switched Data Network). Está definido por las tres primeras capas del modelo OSI, y especifica a LAPB como protocolo de la capa de enlace de datos y a PLP como protocolo de la capa de red. X.25 permite circuitos virtuales así como recuperación de datos y recuperación de errores. Es un protocolo orientado a la conexión y funciona a velocidades de hasta 56/64 kbits/s. Los servicios de transferencia de paquetes de datos X.25 reciben su nombre del protocolo que los proporciona. Este servicio suele facturarse según los bytes transferidos. Es conveniente para transmisiones cortas y por ráfagas, como las asociadas a los cajeros automáticos, las transacciones con tarjetas de crédito o las aplicaciones terminal-anfitrión. X.25 es capaz asimismo de transportar fiablemente TCP/IP y otros protocolos. Hasta cierto punto, Frame Relay ha desbancado al protocolo X.25. xDSL(x-Digital Subscriber Loop) (bucle de abonado digital x) Término genérico que se aplica a una serie de protocolos. La “x” representa las varias formas de tecnología empleadas en el bucle de abonado digital (DSL): ADSL, HDSL, ISDL, SDSL y VDSL para aumentar la capacidad de transmisión en bits. xDSL es una familia de servicios de telecomunicaciones que puede suministrar más de 50 Mbits/s de ancho de banda descendente y 2,3 Mbits7s de ancho de banda ascendente. Además, los formatos xDSL son capaces de transmitir por un par de hilos de cobre que suministra un tono de marcado de líneas telefónicas convencionales. Ello permite que las compañías telefónicas suministren acceso a Internet de alta velocidad, vídeo bajo demanda, teléfono y videoteléfono en una misma línea. Y Z Zona de cobertura (coverage area) Zona geográfica atendida por un sistema de telefonía celular o PCS. Dentro de esta zona, los abonados pueden acceder a un enlace de señales de radio celular o PCS y realizar sus llamadas. Si el abonado se desplaza fuera de esta zona, en el visor de su teléfono aparecerá el mensaje <<fuera de servicio>> o <<itinerancia>>. Cuando se activa el indicador de itinerancia, el abonado tiene todavía señal y puede hacer sus llamadas, sólo que dentro de la zona de cobertura de otra compañía celular y, por tanto, a mayor costo. Si aparece el mensaje <<fuera de se (27/05/2010) Página 270 de 276 Bibliografía Sistemas de señalización en redes telefónicas por: Benigno Vega Palacios – Colección Técnica AHCIET – ICI. Gerencia General de la Red/Gerencia de Planificación, Ingeniería y Construcción. Plan de señalización de la red de telecomunicaciones de CANTV. Edición 03 – Octubre 1999. Gerencia General de la Red/Gerencia de Planificación, Ingeniería y Construcción. nacional de sincronismo de CANTV. Edición 01 – Febrero 2002. Plan Gerencia General de la Red/Gerencia de Planificación, Ingeniería y Construcción. Plan nacional de categorías de abonados de la red telefónica de CANTV. 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