Sistemas de Telefonía  

                                              

Generalidades

La red telefónica es una estructura de medios y equipos para transmitir información entre 2 o mas usuarios localizados en puntos diferentes.

 Elementos de un servicio: 

·        proveedor

·        medios físicos de transmisión

·        medios lógicos de transmisión

·        clientes o usuarios

·        información intercambiada

 

Medios físicos de transmisión: terminales, equipos (nodos, medios de interconexión...)

Medios lógicos de transmisión: protocolo de acceso, protocolo de alto nivel y señalización de red

 

Los servicios de telecomunicaciones pueden ser: 

·        Servicios de portador: proporcionan la capacidad necesaria para transmitir señales entre varios puntos, pero ofrecen solo compatibilidad en la interfaz trerminal/red, por lo tanto es responsabilidad de los usuarios procurar la compatibilidad entre los terminales (capas OSI 1,2 y 3) 

·        Teleservicio o servicio frontal: es una prestación final que proporciona la capacidad completa de transmisión entre usuarios incluidos las funciones del equipo terminal. 

·        Servicio de valor añadido: funciones adicionales que mejoran las prestaciones básicas de los servicios portadores o teleservicios.

 

Redes de acceso a usuario 

La red telefónica se compone de: 

Red de enlaces: formada por los circuitos que unen los centros de conmutación. Es de utilización común para todos los usuarios. 

Red de abonado: el conjunto de elementos que permiten la conexión eléctrica entre los quipos de usuario y el centro de conmutación al que pertenece. Cada usuario tiene asignado un circuito para su exclusivo uso. Condiciones a seguir: 

1.      Cubrir las necesidades de desarrollo y servicios para el periodo que se a proyectado

2.      Tener flexibilidad para poder ampliando la red en sucesivos periodos

3.      Contar con la suficiente capacidad tecnológica para un uso correcto entre dos periodos de tiempo

4.      Poseer una adecuada calidad de transmisión de forma que se cumplan las normas de la UIT

5.      Tiene que estar proyectada de forma racional para que la relación inversión / rentabilidad sea la adecuada.

 

Bucle local de usuario por cable tradicional

Repartidor de usuario: es el elemento que permite realizar la conexión entre la red exterior y el quipo de conmutación. Sirve para que cualquier par de cables de la red pueda ser interconectado con cualquier acceso de usuario del quipo de conmutación. 

            Elementos: 

·        armazón: estructura metálica que vertebra el repartidor

·        Lado con disposición horizontal: se encuentran las regletas de conexión al equipo de conmutación.

·        Lado con disposición vertical: se montan las regletas en la que se conecta la red exterior.

·        Hilos puente: un par de conductores aislados para interconectar cada par de la red exterior (regleta vertical) con la regleta horizontal superior (1 nº del centro de conmutación).

·        Cables repartidores: los pares van metidos en mangueras

·        Cámara de registro: esta para permitirle correcto doblaje de las mangueras que van soterradas

·        Red de alimentación: sirve para bifurcar los cables. Hay armarios de subreparticion para ello

·        Caja de distribución: divide cada manguera en otras más pequeñas 

 

 red de distribución del edificio

 

 

 

Se puede conectar a la red de alimentación mediante:

                        Cable

                        Radioeléctricos 

Los cables entran a través de una arqueta y van a parar al Recinto de Instalaciones de Telecomunicación Inferior (RITI), que es un punto de interconexión entre las distintas redes de las operadoras y la red de distribución del edificio que va a cada una de las viviendas. 

Punto de interconexión: es un elemento que por medio del hilo de puenteado permite conectar un par de entrada con cualquiera de salida.

 

Punto de distribución: el ultimo punto de la red de cables a partir del cual se distribuyen los pares individuales que van a los domicilios de los usuarios. 

Línea de acometida: la parte comprendida entre el punto de distribución y la entrada al inmueble. 

Punto de Conexión de Red (PCR): es un elemento definido en la legislación vigente que delimita la instalación interior de la red publica telefónica y se instala en el domicilio de los usuarios para la localización de posibles averías. En teoría basta con que este localizado en el lugar mas próximo al acceso a la red telefónica del domicilio.

 

El PCR permite: 

  1. Corta manualmente el suministro telefónico de su instalación. Para ello basta con accionar la tapa deslizante hasta situarla en la posición de prueba. De esta forma el operador puede hacer pruebas. Suelen enviar varios tonos de prueba para comprobar el estad del bucle.
  2. Comprobar si el servicio proporcionado por la centralita es el correcto.

En los PCR suele haber un circuito de protección integrada que sirve para proteger de perturbaciones, tales como los picos de tensión inducidos por tormentas, o por maniobras en la red eléctrica.

 

Dimensionamiento y diseño de la red de distribución interior de edificios

 Cifra prevista de demanda de edificio:

            Viviendas: mínimo dos. La mitad de los habitáculos útiles.

            Locales comerciales: mínimo 3.

            Oficinas: conocido el numero de puestos de trabajo: 1 por puesto

Según superficie: 1 línea por cada 6 m2  útiles descontando despachos y salas de reuniones.

 

Se multiplica por 1,4 por previsión de aumentos en número de abonados.

 

Bucle local de usuario por cable multiservicio 

La estructura esta formada por anillos y nodos de fibra óptica. Los servicios que se ofrecen son: TV por cable, teléfono y servicio de datos.

Este bucle lo instalan operadoras de ámbito provincial que distribuyen señal de TV con canal de retorno y dan servicio de transmisión de datos, telefonía y de valor añadido.  

La arquitectura de estas redes es propietaria (distintas) y suelen ser soluciones híbridas de fibra óptica y cable coaxial en la parte de distribución.

 

Nodos de conmutación local multiplexores: contienen multiplexores digitales y equipos de conversión para la salida de señales en cables coaxiales y cables de pares. 

 

Los multiplexores digitales de los nodos son dispositivos de concentración de usuarios. Desde el nodo final más próximo hasta el edificio, el acceso se realiza mediante cables mixtos.

Bucle local de usuario inalámbrico 

Tecnologías: señales ópticas en el espacio libre y señales radioeléctricas en el espacio libre (LMDS)

 

Cada usuario esta dotado de unidades internas que a través de la estructura común de telecomunicaciones se conectan a la unidad de usuario externa. La unidad de usuario externa es un sistema de transmisión de radio digital y una antena direccional integrada que permite conectarse a la estación base.

 

Las bandas de frecuencia utilizadas son:

3,5 GHz (BW 20 MHz)

26 GHz (BW 56 MHz)

 

La estación base enruta el camino hacia el centro de conmutación mediante enlaces de fibra óptica.

 

Estructura de la red telefónica

 La red jerárquica 

La estructura básica de la Red Analógica es una disposición de centrales automáticas de conmutación conectadas entre sí, de modo que cada una de ellas dependa de otra de rango superior, y uniendo entre si las centrales de máxima categoría. 

Esta estructura se modifica en muchos casos creando rutas directas entre centrales.

 Estructura jerárquica tradicional 

Se compone de los siguientes niveles: 

  1. Central local: Donde se unen todos los bucles de abonado de una determinado área.
  2. Central primaria: conecta un cierto numero de centrales locales, permitiendo la interconexión de equipos conectados a cualquiera de ellas, realizando el transito
  3. Área primaria: superficie de dominio de la central primaria y la de sus centrales locales.
  4. Central secundaria: central de la cual dependen todas las centrales de nivel inferior incluidas en su área secundaria correspondiente.
  5. Centrales terciarias: también llamadas centrales nodales, influyen en el área terciaria.

La cantidad de niveles depende de cada país y se seguirían nombrando respecto al nivel jerárquico que ocupan.

Todas las centrales nodales (en España) estaban conectadas entre si formando una red mallada.

Modificación de la Red Jerárquica: la Red Complementaria

Para repartir bien en trafico de la red jerárquica se crearon nuevos caminos entre centrales.

 

·        Ruta final: camino constituido por la red jerárquica en la conexión de dos abonados

·        Rutas directas: encaminamientos directos no contemplados en la red estructurada jerárquicamente.

 

Así se formo la red complementaria formada por las rutas directas

Reglas de enrutamiento

1º: si entre la central de origen y destino hay una ruta directa, la comunicación se envía por ella. Si esta ocupada el tráfico desbordado ira por la ruta final.

2º: si no hay ruta directa entre las centrales de origen y destino se toma la ruta directa entre la central de origen y la central más próxima al destino.

3º: si no existe ninguna ruta directa de las anteriores se envía la llamada por la ruta final.

4º: solo se puede pasar por nodos que pertenezcan a la ruta final.

 

La red telefónica geográficamente.

    

·        Red rural: esta organizada en sectores. La central sectorial es una central primaria que atiende centrales locales llamadas terminales. Los abonados se conectan a las terminales o a las sectoriales. La sectorial que no tiene abonados se llama central de transito sectorial.

 

 

 

·        Red urbana: a las centrales locales se les conoce como centrales urbanas. A la central primaria se le conoce como central tandem urbana.

 

 

 

·        Red provincial: tenemos las Centrales Automáticas Interurbanas que actúan como centrales secundarias. A estas CAIs se conectan las centrales urbanas y las centrales sectoriales y de transito sectorial. A su vez estas CAIs se conectan a una central nodal (terciaria). Son frecuentes las rutas directas entre CAIs.

   ·        Red internacional: cuenta en la parte nacional con las centrales internacionales enlazadas a otras   CIs de otros paises.

 

Evolución de la red: la Red Digital

 

Comenzó por el abaratamiento y por la rentabilidad de los equipos digitales. El cambio no se realizo de forma brusca, sino que es preciso contar con la interconexión de las redes antigua y nueva ante la imposibilidad de eliminar la primera de inmediato.

 

La tendencia a sido a estructura no jerárquica, aunque se mantienen algunas formas jerárquicas.

 

La evolución comienza con la creación de una central secundaria digital que sustituye a la central secundaria analógica. Además se instalan centros remotos digitales que sustituyen a las centrales locales o impiden su crecimiento. A la vez aparecen centrales autónomas que conectan los centros remotos con la central secundaria digital, desapareciendo las centrales primarias sin abonados. En otro paso, dos centrales nodales digitales se conectan a la central autónoma, de forma que en la estructura totalmente digital desaparece la central secundaria digital.

 

La estructura de la red digital

Existen dos niveles: el nivel de acceso y el nivel de tránsito.

 

El nivel de acceso comprende los centros remotos digitales (triángulos) y las centrales autónomas (cuadrados) a las que están conectados.

 

La red de tránsito comprende las centrales nodales (cuadrado con triángulo negro).

 

 

 

 

 

 

La red digital contempla además el acceso desde las centrales nodales a la Red Móvil y la Red Inteligente superpuesta a ella, así como la red de Iberpac. 

En la red digital el encaminamiento se realiza mediante elección secuencial de rutas, es decir, que si la primera ruta que elige esta saturada escoge la segunda. El tráfico procedente de un nodo puede desbordar sobre una ruta y después en otra elección de ruta posterior sobre otra pareja de centrales nodales.

 

El trafico en la red 

Se realizan estudios para poder dimensionar las centrales y los enlaces. Con estos estudios se pretende minimizar el coste y maximizar el rendimiento de las redes.

 

Tráfico telefónico. Características.

 

La experiencia demuestra que las llamadas surgen aleatoriamente, pero siguiendo los periodos de sueño y vigilia y los horarios de trabajo.

 

Para estudiar estos fenómenos se definen unos términos de medida de tráfico.

 

Términos y medidas de tráfico 

Volumen de tráfico: Medida del tiempo de ocupación de un órgano o grupo de órganos. Si esta muy ocupado tiene mucho volumen de trafico. 

Intensidad de tráfico: cantidad de tráfico que cursa un circuito a lo largo de un tiempo de observación cuando el tiempo de observación coincide con el tiempo total de ocupación del circuito. Se mide en Erlangs

Estructura de la red telefónica. 

La conmutación telefónica es el proceso mediante el cual se establece y mantiene un circuito de comunicación, capaz de permitirle intercambio de información entre dos usuarios cualesquiera. El no poder mantener siempre a los usuarios conectados es lo que hace necesario un sistema que permita la conexión durante el tiempo necesario. 

Las redes en malla resultan adecuadas cuando el trafico es alto y la distancia es pequeña, mientras que las redes en estrella son ideales para trafico pequeño y distancias grandes, como sucede en la mayoría de los casos.

 

Tipos de terminales. 

La mayoría son del tipo analógico, aunque se están empezando a introducir digitales siempre que la PBX los admita o estén conectadas al servicio Ibercom. 

·        Marcación por disco: un disco hace cortes en el bucle eléctrico enviando una serie de pulsos a la central que los interpreta como el número del usuario solicitado.

·        Marcación DTMF: Dual Tone Multi Frequency o multifrecuencia de doble tono. A cada tecla del teléfono se le asignan dos coordenadas en forma de frecuencia, que se le envían a la central cuando se marca un número. 

 

1209 Hz

1336 Hz

1477 Hz

1633 Hz (reservado)

697 Hz

1

2

3

A

770 Hz

4

5

6

B

852 Hz

7

8

9

C

941 Hz

*

0

#

D

 

·        Digitales: sirven como terminal de la Red Digital de Servicios Integrados. Hace posible que el terminal de datos y el teléfono puedan compartir la misma línea, con una velocidad transmisión de 64 kbit/s.

 

Contestadores automáticos. 

Son un equipo de grabación y emisión de mensajes que se conecta en la red telefónica en serie con el teléfono, en casa del usuario. Responde a las llamadas en ausencia o ocupación del mismo. No interfiere en la comunicación y se activa si después de un tiempo prefijado (entre cuatro y siete tonos de llamada) no se descuelga el microteléfono.

 

Facsímil. 

Funciona convirtiendo una imagen en una serie de impulsos eléctricos digitales, que son transmitidos vía módem  por la RTC. En el punto de destino un equipo semejante hace el proceso inverso. 

Estándares de fax

 

transmisión

modulación

resolución

Tiempo Tx

velocidad

observaciones

Grupo 1

analógica

FM

-

4 a 6 min

-

En desuso

Grupo 2

analógica

FM

-

3 min

-

En desuso

Grupo 3

Digital

Analog. PM

200x200 dpi

< 1 min

14400 bps

tipico

Grupo 4

digital

-

400x400 dpi

3 seg

48 o 64 kbps

Compresión, láser y a color

 Datafonos. 

Proporciona transferencia electrónica de fondos a través de la RTC e Iberpac. El datáfono es un terminal que, además de cumplir con las funciones básicas de un teléfono, puede establecer comunicación con un ordenador para enviar y recibir información relacionada con la transferencia electrónica de fondos. 

Consta de: 

·        Lector de banda magnética y/o chip para tarjetas de credito/debito.

·        Teclado para entrada de datos.

·        Visor alfanumérico.

·        Impresora para el comprobante.

·        módem para la conexión con el ordenador remoto.

 

Terminales móviles sobre RTC o red privada. 

 Teléfonos inalámbricos CT (cordless telephones) 

Ofrecen al usuario conexión a la red telefónica con una movilidad limitada a los limites del hogar. Son de tecnología muy simple, analógicos, con modulación de frecuencia de banda estrecha y multiacceso FDMA (frequency división multiple access). 

Se trataba de una base telefónica conectada a la RTC y un handset inalámbrico comunicado vía radio con la base.

 

Terminales DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) 

Son teléfonos inalámbricos incluidos dentro de una centralita privada, que funcionan como si de extensiones se tratasen.

Cuando la PBX recibe una llamada hacia una extensión de DECT, esta hace una llamada a todas las estaciones base (EB) para que localicen el terminal DECT y le envían una llamada vía radio a través de la EB que le esta dando cobertura.

La función roaming de la red DECT permite determinar permanentemente que EB es la que mejor cobertura da al terminal móvil. Si un terminal se moviese de la zona de cobertura de una EB a otra, el roaming lo detectaría y la conversación pasaría de la primera EB a la segunda sin que el usuario se diese cuenta. Este proceso se llama handover.

La característica mas sobresaliente del DECT es la Dynamic Channel Selection, en virtud de la cual cualquier terminal puede comunicarse en una de las 10 portadoras de radio disponibles (entre los 1880 y los 1900 MHz).

Cada una de las portadoras es un multiplex TDM, lo cual le permite multiplexor 24 enlaces. Como cada canal (conversación) esta compuesto por dos enlaces (ida y vuelta) cada portadora de radio tiene una capacidad para 12 conversaciones, y a 10 portadoras por cada red DECT, son 120 canales disponibles.

 

Aunque cada EB tiene una limitación de canales, se pueden poner varias Ebs para un mismo área, siempre que no se supere los 120 canales del sistema.

Modems 

Es el elemento básico para la transmisión de datos sobre líneas analógicas. Modulan la señal digital para que pueda transmitirse por los canales de voz de la RTC. Hoy en día existen varios protocolos que ofrecen compresiones capaces de ofrecer una velocidad de transmisión de datos de 56.6 kbps por las líneas analógicas.

 

Videoconferencia 

Pueden operar desde líneas analógicas o digitales. Con las analógicas, ni comprimiendo al máximo y perdiendo calidad de imagen se puede evitar ver la imagen a saltos con un ancho de banda tan limitado.  Las líneas digitales tienen mayor ancho de banda. En una red digital se va asignando a la videoconferencia mayor o menor ancho de banda según la estructura telefónica, lo que permite una comunicación más real.

 

                                                                                              La conmutación telefónica. 

 

 

 

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