9.3 conmutacion
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CONMUTACIÓN DIGITALCONMUTACIÓN DIGITAL
ContenidoContenido1.1.-- Introducción.Introducción.1.1. Introducción.Introducción.2.2.-- Equipo de conmutación.Equipo de conmutación.33..-- Abonados y enlaces.Abonados y enlaces.4.4.-- Red de conexión.Red de conexión.5.5.-- Unidad de control.Unidad de control.66 -- Conmutador espacial SConmutador espacial S6.6. Conmutador espacial S.Conmutador espacial S.7.7.-- Conmutador temporal T.Conmutador temporal T.8.8.-- Conmutador TS multietapa.Conmutador TS multietapa.
Úl i difi ióTECNOLOGÍAS DE TRANSPORTETECNOLOGÍAS DE TRANSPORTE
Tema 3 de:Tema 3 de:
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Edison Coimbra G.Edison Coimbra G.Última modificación:30 de mayo de 2010
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1.1.-- IntroducciónIntroducciónLas centrales de conmutación están conectadas entre sí de forma jerárquica, existiendorutas para llegar a diversos abonados. Están dotadas de inteligencia de red, lo cual lespermite escoger entre las diferentes rutas posibles.
El equipo encargado de esta función es el equipoequipo dede conmutaciónconmutación, formado por una seriede enlaces de comunicación, circuitos electrónicos y uno o varios CPU que se encargan decontrolar todo el sistema.
Además de las funciones descritas existen otras como señalización de lasAdemás de las funciones descritas, existen otras como señalización de lascomunicaciones, recepción de cifras de marcado, tarificación ,etc.
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2.2.-- Equipo de conmutaciónEquipo de conmutación
El equipoequipo dede conmutaciónconmutación está formado por una serie de enlaces de comunicación,
Etapa de concentración Etapa de expansión
El equipoequipo dede conmutaciónconmutación está formado por una serie de enlaces de comunicación,circuitos electrónicos y uno o varios CPU que se encargan de controlar todo el sistema.
Conmutacióndigital
Bucle analógicoInformaciones y órdenes
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Circuito de líneaCircuito de líneaFunciones: BORSCHTFunciones: BORSCHT
Battery supply: alimentación enCC de los teléfonos.
Overvoltage protection: protecciónCoding: conversión analógica/digital
Overvoltage protection: proteccióncontra sobretensiones de componenteselectrónicos.
Ringing: envío de corriente dellamada a los abonados.
A/D y viceversa D/A de la información.
Hybrid: conversión de 2 a 4 hilos,mediante el circuito híbrido.
llamada a los abonados.
Signaling: reconocimiento de losnúmeros telefónicos recibidos.
Test accsess: testeo de las líneasde los abonados.
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3.3.-- Abonados Abonados y enlacesy enlaces
Los enlacesenlaces son circuitos individuales de unión entre centrales. El proceso para establecer Los enlacesenlaces son circuitos individuales de unión entre centrales. El proceso para establecer el enlace es el siguiente:
ProcesoProceso enen CentralCentral 11::
A marca número de B.
Central 1 selecciona un enlace libre hacia Central 2 y lo conecta internamente con A
Central 2 Conecta internamente el enlace
internamente con A.
ProcesoProceso enen CentralCentral 22::
internamente el enlace elegido por la Central 1, con B.
Si se quieren establecer comunicaciones bidireccionales simultáneas, es decir,comunicaciones en ambos sentido y a la vez, deben ocuparse 2 enlaces diferentes.
Cuando la comunicación cesa, el enlace es liberado y puesto a disposición de otrascomunicaciones.
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Tipos de llamadasTipos de llamadas
Llamada saliente Llamada entrante Tráfico de salida Tráfico de entrada
Llamada local Tráfico local
Llamada de tránsitoTráfico de tránsito
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4.4.-- Red Red de conexión de conexión El sistema de conmutación de las centrales está formado por 2 grandes bloquesdenominados redred dede conexiónconexión y unidadunidad dede controlcontrol.
Red de conexión Red de conexión
Establece el camino físico para la comunicación, a través de órganos y circuitos.
Activa puntos de cruce para establecer el camino de conversación.
Unidad de controlUnidad de control
Aquí radica la inteligencia del sistema. Decide qué puntos de cruce deben activarse para
t bl l i d
Unidad de controlUnidad de control
establecer los caminos de conversación.
Las decisiones se toman en base al número marcado y en función a ylos puntos de cruce ocupados.
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Etapas de la red de conexiónEtapas de la red de conexión
La red de conexión red de conexión la conforman 3 etapas: concentración,
distribución y expansión.
Los abonados se conectan a la d ió di etapa de concentración mediante
un EL que se encarga de detectar el descolgado. Y desde aquí a la etapa de distribución de llamadas
Los enlaces de salida y llegada se conectan a las etapas de distribución de la central
Los abonados no se conectan directamente a Los abonados no se conectan directamente a la etapa de distribución, porque existen mucho más abonados que circuitos de comunicación disponibles.
Es imposible que todos los abonados estén Es imposible que todos los abonados estén comunicados simultáneamente. Los estudios de tráfico permiten establecer la cantidad de circuitos de comunicación necesarios. 8
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Comparación entre conmutación analógica y digitalComparación entre conmutación analógica y digital
La conmutación analógica conmutación analógica t ñ l ló i conmuta señales analógicas
eléctricas de baja frecuencia, que se producen en el
teléfono cuando se habla delante del micrófono.
Utiliza la conmutación de circuitos o espacial: una ruta física para la comunicación, formada por puntos de cruce formada por puntos de cruce en el espacio.
La conmutación digital conmutación digital es una t ió t l l conmutación temporal, para la que
deben digitalizarse las señales telefónicas mediante técnicas PCM. Por tanto, conmuta señales digitales. Son las mismas que las analógicas, pero q g ptratadas y convertidas a un flujo de bit mediante PCM.
Consiste en trasladar los bits de un canal que se encuentra dentro de una trama, a otro canal situado en otra trama. La conmutación efectuada es doble (espacial y temporal).
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Comparación entre multiplexación y conmutación digitalComparación entre multiplexación y conmutación digital
En este ejemplo no hay conmutación, sólo transmisión de datos multiplexadosmultiplexados.
En este ejemplo, j p ,se produce un intercambio de ranuras de tiempo (TSI), es decir una conmutación conmutación temporal.
En la conmutación temporal, se retienen los canales en las memorias de control, por que se difi l i t l d ti d l l t t d i i l l modifica el intervalo de tiempo del canal entrante para que pueda sincronizarse con el canal
de destino. Esta conmutación la realizan los conmutadores temporales o etapas T.
En la conmutación espacial existe una transferencia física entre las tramas, ya que se traslada información de una trama determinada a otra diferente. Esto no implica retardos; p ;las conmutaciones espaciales son instantáneas. Esta conmutación la realizan los conmutadores espaciales o etapas S.
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5.5.-- Unidad de controlUnidad de control Controla y supervisa a los conmutadores (red d ió ) t di d de conexión) atendiendo las peticiones de los abonados.
Función principalFunción principal: p pp pelaborar órdenes para activar diferentes puntos de cruce que constituirán los caminos de caminos de conversación.
Las órdenes se elaboran a partir del elaboran a partir del número marcado y los puntos de cruce ocupados.
La unidad de control unidad de control se materializa por microprocesadores y utiliza el control por programa almacenado SPC (Stored Program Control).
Su funcionamiento obedece a las instrucciones de los programas almacenados en p gmemorias, con la particularidad de que tales instrucciones son fácilmente modificables por otros programas.
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Conmutador espacial de barras
6.6.-- Conmutador espacial SConmutador espacial S
Cuando el conmutador electrónico se acciona, la trama de entrada queda conectada físicamente “en el espacio”
Conmutador espacial de barras cruzadas (puntos de cruce)
conectada físicamente “en el espacio” con la línea de salida.
La conmutación espacial permite conmutar canales digitales PCM desde
En este ejemplo las tramas tiene 3
una línea de entrada hasta otra línea de salida, sin modificar los intervalos de tiempo de canal.
En este ejemplo las tramas tiene 3 canales. Las tramas PCM tienen 32 canales.
Existe una analogía entre la conmutación espacial y la conmutación conmutación espacial y la conmutación de circuitos.
La secuencia de comunicación la realiza la Unidad de Control: envía órdenes de La secuencia de comunicación la realiza la Unidad de Control: envía órdenes de activación y liberación de conmutadores a través de líneas de control. La secuencia se encuentra almacenada en una memoria de control.
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Conmutador espacial Conmutador espacial -- variantevariante
Proceso Proceso de de activación activación
En el intervalo t1t1 (2→1) (3→2) (1→3) se activan 2.1, 3.2 y 1.3.
Proceso Proceso de de activación activación de conmutadoresde conmutadores
En el intervalo t2t2 (1→1) (2→2) (3→3) se activan 1.1, 2.2 y 3.3.
En el intervalo t3t3 (3→1) (1→2) (2→3)
Memoria de controlMemoria de control: almacena la secuencia de i ió í ó d d i ió é
En el intervalo t3t3 (3→1) (1→2) (2→3) se activan 3.1, 1.2 y 2.3.
comunicación. Envía órdenes de activación a través de líneas de control en los intervalos t1t1, t2t2 y t3t3.
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Conmutador S de una sola etapa.Conmutador S de una sola etapa.
El conmutador S de barras cruzadas, de n entradas y m salidas requiere n×m puntos de cruce y m salidas requiere n×m puntos de cruce.
Ejemplo
Ejemplo.- Para conectar 1.000 entradas a 1.000 salidas se requieren 1.000.000 de puntos de cruce. Sin embargo, menos del q p g ,25 % se utilizan en un momento determinado (ineficiente!!) .
Conmutador S de varias etapas.Conmutador S de varias etapas. Solución a las limitaciones del conmutador de una sola etapa.conmutador de una sola etapa.
Ejemplo.- Compare el número de puntos de cruce en un conmutador de una etapa de 15 15 con el del pconmutador multietapa 15×15 que se muestra en la figura.
El de una etapa necesita 225 puntosEl multietapa necesita: 78 puntos es El multietapa necesita: 78 puntos, es decir sólo el 33%.
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7.7.-- Conmutador temporal TConmutador temporal TPermite transferir cualquier canal PCM de una trama de entrada, a cualquier intervalo de tiempo en una trama de salida.
ProcesoProceso:: Los datos son leídos según la secuencia almacenada en la memoria de control.33
Es un conmutador gobernado por la salida.
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11 Los datos se almacenan según el número marcado.
Los canales se escriben de forma cíclica en la memoria de datos.
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d d bid l i d l iSe producen retrasos debido al tiempo de almacenamientode canales. Pueden ser críticos si el número de entradas es alto.
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8. 8. Conmutador Conmutador TS TS multietapamultietapaSe pueden combinar los 2 tipos de conmutadores para aprovechar las ventajas de ambos. L t ió i l S i t tá l t l T it t d La conmutación espacial S es instantánea y la temporal T no necesita puntos de cruce.
Los conmutadores multietapa conmutadores multietapa de este tipo se pueden diseñar como tiempo-espacio-tiempo (TST), tiempo-espacio-espacio-tiempo (TSST), espacio-tiempo-tiempo-espacio (STTS) u otras posibles combinaciones
Conmutador TST de 2 etapas T y una etapa S
FINFINEn este ejemplo en lugar de un conmutador T se dividen las 12 entradas en 3 grupos
FINFINEn este ejemplo, en lugar de un conmutador T, se dividen las 12 entradas en 3 grupos (de 4 cada uno) y se las encamina a 3 conmutadores T. El resultado es que el retardo medio es 1/3 del que existiría en un conmutador T que manejase las 12 entradas.
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