el servicio telefónico básico

8/17/2019 El Servicio Telefónico Básico

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El Servicio Telefónico Básico

Red es y servicios de telecomunicaciones

José Manuel Huidobro Moya. Madrid: Paraninfo, 2006. p1-69. COPYRIGHT 2006 Cengage Learning Paraninfo,

S.A.

Texto completo:

El Servicio Telefónico Básico

1.1. Red de Telecomunicaciones 1.2. Redes de Conmutación de Circuitos 1.3. Conmutación Analógica y Digital

1.4. Centrales de Conmutación 1.5. La Señalización entre Centrales 1.6. Medios de Transmisión 1.7. El Tráfico Telefónico 1.8. Digitalización y Compresión de la Voz 1.9. Estructura de la Red Telefónica 1.10. Los Servicios Telefónicos 1.11. El Fax (Facsímil) 1.12. Conceptos de Tarificación 1.13. La Red Inteligente 1.14. Aspectos Regulatorios y Nuevos Operadores 1.15. Obtención del Código de Operador

1.16. Portabilidad Numérica y Selección de Operador 1.17. Disposiciones Legales

1.1. Red de Telecomunicaciones

Antes de proceder a estudiar cualquier red, o servicio que se preste sobre ella, en este caso el telefónico, esconveniente definir lo que se entiende por red de telecomunicaciones, para situarnos claramente en el contexto y

poder comprender los elementos que intervienen en el proceso de establecer una comunicación.

Según se establece en el Anexo de la Ley 32/2003 (Ley General de Telecomunicaciones): “Una red detelecomunicaciones está formada por los sistemas de transmisión y, cuando proceda, los equipos de conmutación y

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demás recursos que permitan la transmisión de señales entre puntos de terminación definidos mediante cable,

medios ópticos o de otra índole”, que también, define lo que es la red de acceso: “El conjunto de elementos que permiten conectar a 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, hastala central local, incluyendo los de planta exterior y los específicos” . La red de acceso es pues una porción,

perfectamente identificada, de la red de telecomunicaciones, y como tal será considerada, entendiendo que lascentrales locales a que se refieren son, en el presente caso, nodos de conmutación de circuitos.

Las redes de telecomunicaciones, como es obvio, se construyen con el objetivo de prestar servicios de

comunicaciones, de muy diversa naturaleza, a los usuarios que se conectan a ellas y, así, muchas de las redes que hoyexisten pueden ofrecer voz, datos e imágenes con la calidad de servicio deseada, en base a incorporar en la mismauna combinación de tecnologías que hacen posible disponer de un gran ancho de banda y una alta capacidad deconmutación.

Tradicionalmente, las redes de telecomunicaciones, sean públicas o privadas, se han dividido en redes de voz y redesde datos, pero cada vez menos este modelo sigue siendo válido ya que la digitalización hace que la información se

trate igual con independencia de su origen, y así la voz y la imagen se pueden transportar por redes de datos (unejemplo, es el de la Voz sobre IP) y los datos por redes diseñadas para dar servicio de voz (módems conectados por RTC). La integración de redes y la convergencia de servicios es un hecho que hace que el usuario no se tenga que

preocupar de a dónde o cómo está conectado, ya que será la red, en combinación con su terminal, la que se encarguede establecer la comunicación adecuada para acceder al servicio buscado. No obstante, todavía existen ciertaslimitaciones, impuestas por el propio terminal y por la infraestructura de red existente en la que conviven tecnologíasya maduras con otras de reciente creación.

Figura 1-1: Partes en que se puede dividir una red de telecomunicaciones.

Estructura de una red de telecomunicaciones

En general, la estructura de una red típica de telecomunicaciones, y en concreto la de la red telefónica, se puededividir en tres partes diferenciadas claramente en la mayor parte de los casos (Figura 1-1), que son:


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Red de TransporteRed de ConmutaciónRed de Acceso

Alrededor de las cuales gira una estructura para la gestión y administración, que resulta fundamental para la provisiónde servicios y el mantenimiento operativo de la red.

Si se tratase de una red pública de telecomunicaciones, al hablar de acceso, hay que tener en cuenta el denominadoPunto de Terminación de Red (PTR), que es el conjunto de conexiones físicas o radioeléctricas y sus especificacionestécnicas de acceso que se necesita para tener acceso a la misma y a los servicios que la utilizan como soporte. En este

punto es donde terminan las obligaciones de los operadores de redes y servicios y es al que pueden conectarse losequipos terminales de telecomunicaciones, actuando de alguna manera como frontera entre el lado del usuario y ellado del operador.

Figura 1-2: Red de telecomunicaciones, mostrando claramente la frontera entre la red de conmutación y transportecon la de acceso.

En la Figura 1-2 se puede ver un modelo de red válido para ofertar un gran número de servicios, en donde sedistingue perfectamente lo que es la red de conmutación y transporte (red troncal) de lo que es la red de acceso. Engeneral, la red de transporte, que contiene los sistemas de transmisión y de interconexión entre los distintos elementode la red, puede ser válida y compartida por distintos tipos de servicios, mientras que la red de conmutación suele ser específica del servicio prestado.

Así, para proporcionar el servicio telefónico fijo y/o móvil se utilizan centrales de conmutación específicas y para elde datos se hace uso de nodos X.25, ATM, Frame Relay, routers IP, etc., es decir, o conmutación de circuitos oconmutación de paquetes, dos técnicas bastante diferentes ya que la primera se comporta de manera transparente yofrece un grado de calidad de servicio establecido, mientras que con la segunda se tiene en cuenta el protocoloutilizado y no siempre se puede garantizar un grado de calidad de servicio pero, en cambio, se hace un uso máseficiente del espectro, algo totalmente necesario cuando el número de usuarios es muy alto.


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1.2. Redes de Conmutación de Circuitos

Las distintas redes de telecomunicación se pueden clasificar en función de la técnica de conmutación empleada; así,tenemos las basadas en la conmutación de circuitos, de paquetes o de mensajes, cada una adecuada para proporcionardeterminados servicios, siendo en general las de circuitos las adecuadas para cursar el tráfico de voz ya que nointroducen retardo, al que la misma es muy sensible llegando incluso a hacer ininteligible una conversación si es muy

elevado.Por conmutación de circuitos se entiende la técnica que permite que dos terminales—emisor y receptor—secomuniquen a través de un circuito único y específico, establecido para tal propósito antes del inicio de la misma yliberado una vez que ha terminado, quedando en este caso a disposición de otros usuarios para su utilización de igualforma (Figura 1-3).

Figura 1-3: La conmutación de circuitos produce un retardo inicial, hasta que se logra el establecimiento del enlace através de todos los nodos que forman el circuito.

La red telefónica surge, a partir de la invención del teléfono por Alexander Graham Bell (también se atribuye aAntonio Meucci) hace más de un siglo (año 1876), como respuesta a la necesidad de interconectar los diversos

usuarios que deseaban establecer una comunicación vocal, y aunque en un principio era de iniciativa privada prontose convierte en pública (además en régimen de monopolio en la mayoría de los países) y cobra un protagonismo y

una importancia tal que desborda las más optimistas previsiones desde sus inicios hasta nuestros días, convirtiéndoseen el medio de comunicación por excelencia. Al acabar el 2005 son casi 1.300 millones las líneas en servicio, de lascuales más del 40% se encuentran en Europa, un 25% en Norteamérica, un 20% en la región Asia-Pacífico y un 8%en Latinoamérica.

Al ser la Telefonía Básica un servicio público, cualquiera puede acceder al mismo y, a su través, tener acceso amultitud de aplicaciones telemáticas o de otro tipo; su uso masivo y su desarrollo, gracias a la incorporación detécnicas digitales tanto en la transmisión como en la conmutación y en los propios terminales, hacen que esta red sea


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la más importante de todas cuantas existen, y no sólo para las comunicaciones vocales, sino para transmisión detextos, datos o imágenes. Así, identificaremos las redes de conmutación de circuitos como las telefónicas, por ser éstasu aplicación característica.

Red telefónica conmutada

Cuando se establece una red de comunicaciones, en general, es necesario disponer de unos nodos de conmutación y/oconcentración y unos medios de transmisión que los conecten; según la complejidad y el tamaño de la red su númeroserá distinto, así como la topología y ubicación que se utilice.

Si los terminales a comunicar lo van a hacer siempre de la misma manera y ésta es fija o permanente, entonces loadecuado será establecer un camino directo entre ellos, estableciendo lo que se denomina un circuito punto a punto.Éste es un caso muy común en la transmisión de datos, donde por ejemplo se conecta una oficina remota con lacentral de la empresa para el intercambio de datos durante todo el día.

Si por el contrario la comunicación es esporádica y con distintos puntos, entonces no resulta adecuado la soluciónanterior y se necesita disponer de unos nodos que, a partir de la señalización recibida, establezcan en cada caso la rutade interconexión entre los terminales que desean establecer una comunicación. Ejemplo típico donde se da estasituación es en el servicio telefónico básico (STB), donde se hace uso de la red telefónica conmutada (RTC), quetodos conocemos y utilizamos casi a diario.

1.3. Conmutación Analógica y DigitalLa señal eléctrica generada por el aparato telefónico es de tipo analógico, modulada por la voz, y limitada dentro deun ancho de banda comprendido entre 300 y 3.400 Hz. Esta señal como tal ha de ser transmitida a lo largo de la redhasta alcanzar su destino final, aplicando la menor distorsión y atenuación posible, para lo cual sufre un proceso dedigitalización (Figura 1-4) y codificación que se verá con detalle más adelante.

La línea de transmisión utiliza diferentes soportes físicos, tales como hilos de cobre, cables simétricos, cablescoaxiales, fibras ópticas, radioenlaces o satélites de comunicaciones; cada uno de ellos adecuado para transportar ciertas frecuencias, y por tanto un determinado número de canales.


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Figura 1-4: Proceso de digitalización de la señal vocal para su transmisión a través de la red telefónica yregeneración de la misma en el extremo final.

Los hilos de cobre que unen al abonado con la central tienen una limitación importante, y se utiliza un par para cadaconversación; los cables simétricos ya permiten alcanzar anchos de banda del orden de 1 MHz y, por tanto, puedenmane-jar varias conversaciones simultáneamente; sin embargo, sólo empleando cables coaxiales, fibra óptica oradioenlaces, se consigue un ancho de banda suficiente para pensar en transmitir la señal agrupada en canales,

capaces de transportar cada uno de ellos desde unas decenas hasta varios miles de conversaciones, mediante elempleo de señales portadoras de alta frecuencia.

Mientras que tradicionalmente los sistemas de transmisión empleados son analógicos, en la actualidad existe latendencia a la digitalización de toda la red con la utilización de circuitos del tipo MIC (Modulación por ImpulsosCodificados), también llamados PCM (Pulse Code Modulation), que se están imponiendo por la elevada calidad ycapacidad que aportan.

1.4. Centrales de Conmutación

El objetivo básico de una central telefónica es establecer el enlace entre dos abonados—llamante y llamado—quedesean establecer una comunicación; para ello debe disponer de los medios físicos, funciones y señalizaciónnecesarios para alcanzarlo con efectividad.

Como sucede en cualquier comunicación, es necesario fijar una serie de reglas y métodos—protocolo—quegobiernen el proceso de intercambio de información, desde el preciso momento de su inicio hasta su finalización.

En toda central telefónica se distinguen dos tipos de enlaces, los de entrada/salida de otras centrales y los internos,necesarios para unir los abonados de la misma central. Puesto que para conseguir la máxima eficacia el número deenlaces es inferior al de abonados, ya que no todos ellos los utilizan simultáneamente, es necesario considerar en lossistemas las llamadas etapas de concentración y expansión, así como otras de distribución para el mejor aprovechamiento de los órganos de la central. Aunque las etapas de concentración y expansión son muy similares,hay que tener en cuenta que si bien en la primera el abonado que llama puede conectarse a cualquiera de los enlacesde salida, en la segunda el enlace de llegada se conecta sólo al abonado llamado.

En las etapas de concentración se realiza la operación de búsqueda: cuando un abonado quiere efectuar una llamadahay que buscar un enlace que se encuentre disponible; el número de entradas viene determinado por el de abonados,mientras que el de salidas lo está en función del tráfico que éstos originen. En las etapas de expansión se realiza lafunción de selección: cuando una llamada entra en la central hay que seleccionar al abonado llamado, entre todos los

pertenecientes a la central.

Evidentemente y como sucede en cualquier comunicación, independientemente del tipo que ésta sea, es necesariofijar una serie de reglas y métodos—protocolo—que rijan el proceso de intercambio de información, desde el precisomomento de su inicio hasta su finalización. Todos estos pasos son los que se van a describir seguidamente, tomandocomo ejemplo lo que sucede en una central urbana, ya que es el más general y válido.

Desde el punto de partida del abonado que desea establecer una comunicación se tienen, ordenadamente, lassiguientes funciones:

Función de espera: La central debe reconocer en todo momento cuándo el abonado procede a descolgar suaparato.Función de aviso: Es la encargada de indicar al abonado, mediante diversos tonos, el proceso que sigue sullamada, tanto si tiene éxito y se completa como si es rechazada. Entre los tonos más comunes, para todos los

países y tipos de centrales se encuentran el de “invitación a marcar”, por el cual sabe el abonado que disponede línea y puede proceder a enviar el número del abonado llamado, el de “llamada”, por el cual sabe que se hacompletado la llamada y que el abonado llamado está libre, el de “ocupado”, por medio del cual se sabe que el


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abonado llamado tiene establecida otra comunicación, y por último el de “línea muerta” que indica que elnúmero marcado no tiene asignado ningún abonado.Función de recepción de información numérica: 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 pasosde selección.Función de control: Es la encargada de establecer la comunicación, interpretando la información recibida yelaborando las órdenes necesarias para gobernar las selecciones que son consecuencia de la numeración

recibida, al mismo tiempo que efectúa la prueba de ocupación de los diversos órganos de la central.Función de selección: Junto con la anterior, a la cual está íntimamente ligada, es la más importante. Su misiónes la de elegir, dentro de las posibles rutas, la que ponga en comunicación a los dos abonados, pertenecientes ala misma o a distintas centrales.Función de transmisión: Ésta es muy dependiente del tipo de tecnología empleada, y se encarga delintercambio de información y señalización entre centrales.Función de supervisión: Una vez que se ha establecido una comunicación es necesaria la supervisión de losdiferentes elementos que en ella intervienen con el objeto de detectar y corregir rápidamente cualquier incidencia, especialmente la desconexión de los órganos afectados.Funciones auxiliares: Además de las funciones básicas ya descritas, existe todo un amplio abanico de nuevas ysofisticadas funciones, destinadas a dar un mejor y más completo servicio a los diferentes abonados, introduciruna mayor economía en la conservación de las centrales y proporcionar un mayor rendimiento del sistema

instalado. Mencionamos como las más importantes las de tarificación, identificación de abonados, transferencide llamadas, prioridades, rutas alternativas, diversificación de categorías, etc.

El Control por Programa Almacenado

El sistema de control es el encargado de dirigir y supervisar todas y cada una de las funciones que realiza la central,tanto internamente—conmutación—como de cara al exterior—generación de informes, señalización, tarificación, etc

—. El control puede ser de varios tipos:

Directo. Se realiza por el usuario en función de la marcación por él realizada (centrales electromecánicas).

Indirecto. Los dígitos marcados se reciben en una unidad de control, que procede a su análisis para la selecciónde la ruta más apropiada para la conexión.

El control indirecto es el único que se utiliza, ya que permite una mayor flexibilidad y abarca un mayor número defacilidades. De éste existen dos tipos: de “lógica cableada” y mediante “programa almacenado” (SPC/Stored ProgramControl), siendo este último el que en nuestro caso más nos interesa.

El control por programa almacenado se basa en el uso de microprocesadores dispuestos en forma centralizada odistribuida, funcionando en espera pasiva, espera activa o reparto de carga, que se encargan, con una gran velocidad,de la gestión de todas las llamadas y demás funciones propias de la central.

1.5. La Señalización entre Centrales

Cuando una persona descuelga un teléfono y marca un número, casi de forma inmediata, puede conectar concualquier otra persona para establecer una comunicación o con un terminal de datos para realizar un intercambio deinformación. Este hecho, tan sencillo y a la vez tan eficaz, requiere, sin embargo, toda una compleja y vastaestructura detrás como es la de la red telefónica, que tiene la gran ventaja y virtud de ser totalmente transparente parael usuario, pasando desapercibida. El secreto para que todo funcione a la perfección no es ni más ni menos que elsistema de señalización de que está dotada, estandarizado y universal, adoptado por todos los fabricantes de sistemasy operadores que prestan servicios al público.

A un nivel muy simple y explicado de manera muy sencilla, se pueden distinguir dos tramos diferentes en el caminoque sigue una comunicación telefónica: uno es el que va desde el usuario hasta la central que le da servicio, lo que se


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llama bucle de abonado o última milla (en inglés), y otro el comprendido entre las centrales origen y destino de lallamada, que puede ser muy corto (caso de una comunicación en la misma ciudad) o muy largo, pasando por múltiples centrales intermedias (caso de una comunicación internacional). En uno y otro, la señalización utilizada

para el intercambio de comandos (usuario a red y entre nodos de la red) es diferente y específica del mismo, debiendocumplir el objetivo marcado y conseguir que todo el proceso sea imperceptible para el usuario, que en cualquier lugardel mundo actúa de la misma manera, sin necesidad de aprender nuevas reglas cuando se desplaza de un país a otro.

Desde el lado del usuario, con independencia de la tecnología empleada, analógica o digital, se sigue el proceso quese muestra en la Figura 1-7, en donde se muestran las etapas que se suceden desde que se levanta el microteléfono

para hacer una llamada hasta que se da por finalizada la comunicación al colgarlo.Si nos centramos en la parte de red, ya que es en ésta donde la señalización juega un papel fundamental para elfuncionamiento de la misma y la oferta de servicios hacia los usuarios, entre ellos los denominados de red inteligentetenemos que se pueden considerar dos tipos distintos de señalización: señalización por canal asociado (CAS), el

utilizado tradicionalmente, y señalización por canal común (CCS), el que se está empleando en las modernas redesdigitales. Veamos en qué consiste cada una y las razones que están llevando al reemplazo de una por la otra.

1.5.1. Señalización por canal asociado y por canal común

La aparición de los microprocesadores, como unidades de control de las centrales, ha dado lugar a la progresivasustitución de los mecanismos de señalización convencionales por métodos más avanzados que se inspiran en lastécnicas de diálogo entre procesadores, usuales en las redes de ordenadores. Ello ha dado lugar a una nuevatipificación de la señalización: por canal asociado y por canal común (Figura 1-5).

Figura 1-5: Los dos principales sistemas de señalización: CAS y CCS.

Canal Asociado (Channel Associated Signaling ). La señalización, de línea y de registro, está directamenteasociada al canal que transporta la información. La voz viaja por los mismos circuitos y conjuntamente con lasseñales de control, pudiendo ser la señalización por corriente continua (Señalización DC en banda), tonos defrecuencia (fuera de banda) o digital (ranura de tiempo 16 en la trama PCM).Canal Común (Common Channel Signalling ). La señalización de todos los canales se hace por un canal


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específico, dentro de los disponibles. Varios canales de información se combinan junto con los de señalizacióndentro de un medio de transmisión común, para lo cual las distintas señales se codifican y mezclan en el

extremo emisor, realizándose el proceso contrario en el receptor, para recuperar la señal digital original.

En el sistema de señalización por canal asociado (CAS) la señalización viaja por el mismo camino del canal, mientrasque si se emplea la señalización por canal común (CCS), las señales viajan por su propio camino, constituyendo éstosuna red—de señalización—en sí misma, que transporta la información entre las centrales y, por lo tanto, permite

tratarlas como abonados en la red de señalización. En este último caso, son los procesadores de las centrales los quese comunican entre sí mediante una transferencia de datos y ya no se necesita distinguir entre las señales de línea y deregistro como sucedía en la señalización por canal asociado.

La señalización por canal común, cuyo ejemplo más significativo es el SS7 del CCITT, reporta muchas ventajas,entre ellas el que se puede compartir un dispositivo de señalización común, con capacidad de atender miles dellamadas, por lo que se ahorra en equipo, y transmite mucha más información y más rápidamente por el canal de 56(EE.UU.) o 64 kbit/s (Europa) que lo que se consigue con una señalización multifrecuencia, propia de la señalización

por canal asociado. Sin embargo, esta señalización, al ser más potente, lleva aparejado un incremento en la necesidadde señalización, debido fundamentalmente a la cantidad y variedad de servicios que pueden ofrecerse con ella, unhecho que podemos comprobar con las continuas ofertas que hacen todos los operadores, tanto de servicios fijoscomo móviles: los nuevos para conseguir entrar y los establecidos para evitar que les quiten cuota de mercado. Sin la

capacidad que proporciona una señalización de este tipo no podría existir diferenciación real en la oferta más que encuanto a precios se refiere, ya que en cuanto a conmutación de llamadas todos los equipos del mercado se comportande manera muy similar. Otras dos ventajas importantes que aporta son el hecho de permitir la señalización durantetodo el tiempo que está establecida la comunicación, y no solamente al principio, y admitir el intercambio de señalesentre centrales que no están directamente conectadas por enlaces.

1.5.2. Sistemas de señalización del CCITT

El CCITT (ahora ITU-T) a lo largo del tiempo ha recomendado los sistemas de señalización más adecuados, encomunicaciones internacionales, para el intercambio de información entre centrales en función de la tecnologíadisponible en cada momento. Éstos son:

Nº 1: Nacido en el año 1934 para servicios internacionales manuales, empleaba una frecuencia de 500 Hz,interrumpida con una cadencia de 20 Hz.

Nº 2: Surge en el año 1938 para el servicio semiautomático, y se basa en dos frecuencias de 600 y 750 Hz, peronunca ha sido utilizado.

Nº 3: Se desarrolló entre los años 1946 y 1949 para ser usado en enlaces unidireccionales, haciendo uso de unafrecuencia de 2.280 Hz.

Nº 4: Desarrollado entre los años 1953 y 1954 para ser empleado en enlaces internacionales, hace uso de dos

frecuencias vocales (2.040Hz y 2.400 Hz).

Nº 5: Normalizado en el año 1964 para enlaces intercontinentales, vía cable submarino o satélite, con frecuencias de2.400 y 2.600 Hz para la señalización de línea y 700, 900 y 1.700 entre registradores, enviándose en código 2:6.

Nº 6: Se inicia en el año 1961 siendo su característica principal que separa los circuitos de conversación de los deseñalización, enviándose las señales de control en código digital binario y el flujo de información por varios canalesutilizando la técnica de multiplexación por división en el tiempo. Es el primero en contemplar la señalización por canal común, estando extendido en los Estados Unidos, donde surgió.

Nº 7: El sistema de señalización por canal común (CCSS#7, SSCC 7 o simplemente SS7), fue adoptado en el año1988 y es el estándar para las redes públicas de conmutación de circuitos, incluyendo la RDSI, las redes móviles


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celulares y la red inteligente.

1.5.3. El sistema de señalización Número 7

El sistema de señalización por canal común número 7 (SS7), adoptado por el CCITT en el año 1988, es un sistema deseñalización avanzado o, más bien, toda una arquitectura que incluye funciones y protocolos para el establecimientode la llamada, encaminamiento y control, destinada a convertirse en estándar para las redes públicas de conmutaciónde circuitos, incluyendo la RDSI y las redes inteligentes. Consta de cuatro niveles (Figura 1-6), a semejanza delmodelo OSI, que contienen los siguientes protocolos: el MTP ( Message Transfer Part ) que realiza muchas de las

funciones de los tres primeros niveles de OSI, el SCCP (Signaling Connection Control Part ) que añade las funcionesde direccionamiento OSI a MTP, el TUP (Telephone User Part ) diseñado para telefonía vocal, el TCAP (TransactionCapabilities Applications Part ) para servicios de red inteligente y el ISUP ( ISDN User Part ) para redes de serviciosintegrados. Información técnica detallada sobre este sistema de señalización se puede encontrar en las Webs de laUnión Internacional de Telecomunicaciones (ITU), del Instituto Nacional Americano de Estándares (ANSI) y delInstituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones (ETSI).

La vía de transmisión es un canal a 64 kbit/s, que puede ser uno de los canales en un sistema PCM de tráfico normalo un enlace de señalización dedicado. La vía de señalización está separada de la vía de habla (por tal razón sedenomina señalización fuera de banda) y sirve, simultáneamente, a un gran número de circuitos de voz (señalización

por canal común). La información de señalización se lleva digitalmente en paquetes llamados mensajes.

El conjunto total de información que se proporciona con esta señalización es mucho más grande que con los tipos deseñalización anteriores (CAS) y la vía de señalización no necesita ir por el mismo medio físico por donde van loscanales de comunicación a los cuales sirve, pudiendo incluso los canales de señalización formar una red de datos deseñalización. Como la señalización no está directamente asociada con la vía de comunicación, todos los mensajes(paquetes de datos) que se intercambian los procesadores de las centrales deben llevar información sobre el punto deorigen, el punto de destino y la vía de comunicación (circuito) a ser conectada.

Figura 1-6: Protocolos del SS7 con relación a la pila de 7 niveles del modelo OSI.


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Es interesante remarcar el hecho de que mientras el SS7 se emplea sólo para la señalización entre nodos de la redtelefónica pública, en el caso de la RDSI, la señalización por canal D extiende el concepto de señalización fuera de

banda a la interfaz entre el usuario y su central local, utilizando este canal para ello y los canales B para latransferencia de información de voz o datos.

1.5.4. La señalización Q-SIG

La señalización Q-SIG es el tipo de señalización que se ha normalizado en el ámbito europeo para conectar SistemasTelefónicos Privados (PBX) y evitar los problemas que surgen debido a la proliferación de numerosos

procedimientos de señalización propietarios incompatibles entre sí. La base de esta señalización radica en laestandarización del punto de referencia Q (el nombre de señalización Q-SIG le viene con relación a su punto de

referencia “punto Q”, que es el “punto S/T” definido en la RDSI pública), con la que se pretende poner de acuerdo adistintos fabricantes y administraciones en procedimientos de señalización que permitan la interconexión y provisiónde servicios complementarios entre equipos de distinta procedencia.

La señalización Q-SIG proporciona unos servicios suplementarios superiores a los ofrecidos por la Red Pública y elloes debido a que los requerimientos de las redes privadas pasan por obtener a nivel de red un grado de servicio similaral existente en las PBX a nivel local. Básicamente, la señalización Q-SIG pretende una serie de ampliaciones sobre laseñalización de canal “D” definida por CCITT para la RDSI, para potenciar las posibilidades de dicha señalización en

entornos de redes privadas de empresa.

La señalización Usuario-Usuario (SUU) está basada en las opciones definidas en el CCITT para entornos privados yenlaces simétricos. Diversos fabricantes han añadido dentro de la SUU propietaria elementos de información y

procedimientos para la provisión de nuevos servicios no implementados en la RDSI pública. La introducción de estos procedimientos SSU es exclusiva de cada fabricante siendo incompatibles entre sí. La solución se encuentra en ladefinición como estándar de los elementos de información y procedimientos que se vayan considerando necesarios

para satisfacer los requerimientos de las redes privadas.

Éste es el proceso emprendido por los especificadores de la Q-SIG, que en una primera fase comprende el acuerdo para la llamada básica y la presentación/restricción del número llamante y del número conectado. Con posterioridad alas especificaciones indicadas han surgido otras adicionales que definen los siguientes servicios suplementarios:

transmisión del nombre, información de tarificación, desvío directo sobre ocupado y no contesta, ruta óptima,transferencia de llamadas, rellamada sobre ocupado o no contesta, llamada en espera, no molesten e intrusión.

1.5.5. Establecimiento y fin de una llamada

A pesar de todos los nuevos servicios, la llamada telefónica sigue siendo la tarea más importante de la red telefónicay el proceso que se sigue para poner un usuario en comunicación con otro apenas ha variado en los más de 100 añosque llevan en vigor las centrales de conmutación. Se utiliza otra tecnología y el proceso puede ser más seguro y másrápido, pero el proceso, en lo fundamental, sigue siendo el mismo. Es por ello que la red telefónica permite lacomunicación entre dos usuarios cualesquiera, no importa dónde estén y cuáles sean las redes telefónicas que seutilicen, ya que la señalización hará que ello sea posible y con una fiabilidad cercana al 100%, mucho más alta que la

que se obtiene con las modernas redes de comunicación de datos.

El proceso que se sigue para establecer una comunicación telefónica se muestra en la Figura 1-7, y se basa en lasseñales que se intercambian entre el terminal del abonado (teléfono) y la central local a la que está conectado.


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Figura 1-7: Procedimiento para el inicio y fin de una comunicación telefónica a través de la Red TelefónicaConmutada.

El procedimiento es tan simple como indicar a la central que se desea establecer una llamada, lo que se hace aldescolgar el microteléfono, e indicarle el número del usuario de la red con el que se desea contactar marcándolo en eldial o teclado del terminal; a partir de aquí, se genera toda una serie de pasos, imperceptibles para el usuario, paraestablecer un circuito, y una vez se ha logrado se comunica a ambos extremos—distante y local—mediante el timbrede llamada y un tono respectivamente, procediéndose a la comunicación una vez que el usuario remoto des-cuelga. Sno lo hace o se encuentra comunicando, se informa al usuario local para que actúe en consecuencia. La terminaciónde la comunicación se puede iniciar por cualquiera de los dos extremos, al colgar el microteléfono, una situación quedetecta la central local e inicia el procedimiento hacia atrás para liberar todos los elementos implicados en lacomunicación, quedando libres para recibir una nueva llamada.

Por supuesto, existen varios procedimientos de señalización más o menos complejos entre las centrales de tránsito para comunicar el número de destino y establecer la ruta que ha de seguir la comunicación, así como liberar elcircuito una vez que ésta ha terminado. El más utilizado, en las redes digitales, es el SS7 que se ha vistoanteriormente.

1.6. Medios de TransmisiónPara llevar a cabo una conversación telefónica se precisa, además de las centrales de conmutación, de unos medios detransmisión que las enlace. A través de estos medios se constituyen los circuitos individuales que van a poner encomunicación el terminal de un usuario con el de su interlocutor, proporcionando un canal normalizado de 4 kHz, ode 64 kbit/s si es digital.

Los sistemas de transmisión telefónica pueden dividirse, en una primera instancia, en sistemas analógicos y digitales.

Dentro de los sistemas analógicos encontramos los sistemas monocanales en baja frecuencia, en los que se transmiteun canal telefónico (300-3.400 Hz) sin efectuar ningún tipo de proceso de señal, salvo la amplificación cuando seanecesaria, con transmisión a 2 o a 4 hilos, y los sistemas multicanales en alta frecuencia, denominados también


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sistemas por corrientes portadoras o sistemas MDF (Multiplexado por División en Frecuencia), en los que utilizandotécnicas de multiplexación analógica se agrupan varios canales para su transmisión por un portador determinado,siendo sistemas a 4 hilos, físicos o equivalentes.

En los sistemas digitales se realiza una multiplexación en el tiempo MDT (Multiplexado por División en el Tiempo), para lo cual se codifican las señales correspondientes a los distintos canales a transmitir, asignándole a cada códigoun tiempo determinado sobre la base del régimen binario con el que se pretenda realizar la transmisión.

Los medios más comunes empleados para la constitución de los circuitos, son:

Cables de pares.Cables coaxiales.Fibra óptica.Enlaces de microondas.Satélites.

1.6.1. Cables de pares

La acometida interior en casa de los usuarios se realiza con el típico cable de color crema, constituido por dos hilosde cobre electrolítico recocido de calibre 0,5 mm. La identificación de los conductores se realiza mediante un resalteo nervio dispuesto longitudinalmente en uno de ellos.

Para la acometida exterior se emplea el típico cable negro formado por dos conductores de acero cobreado de calibre1 mm, dispuestos en paralelo, con una resistencia máxima de los conductores de 90 ohmios/km y mínima deaislamiento de 250 Mohmios/km, que lleva un alambre de acero galvanizado en el caso en que sea autosoportado. Si

se requieren varios pares se emplean cables conteniendo la cantidad necesaria.

El bucle de abonado es siempre a dos hilos (par de cobre), y se emplea tanto para la transmisión como para larecepción, pero al llegar a la central interurbana se transforma, mediante la bobina híbrida, a cuatro hilos,separándose entonces una de otra, ya que al efectuarse la unión con otras ciudades a través de sistemas detransmisión, éstos necesitan cuatro hilos para transmitir la conversación por emplear circuitos amplificadores que son

unidireccionales. En el caso de centrales locales digitales, este paso, de dos a cuatro hilos, se hace en ellas.


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Figura 1-8: Diferentes tipos de cables de pares.

Cables simétricos (pares ycuadretes)

Los cables de pares simétricos están formados por conductores de cobre electrolítico de diversos calibres(normalmente de 0,32 a 1,30 mm), rodeados de un aislante, que puede ser de diversos tipos ( papel, pulpa y plástico),

y de una cubierta que tiene distinta constitución y sirve para agruparlos y proteger al núcleo.

Los cables de pares (su número es múltiplo de 25) se construyen reuniendo los conductores de cobre,convenientemente aislados, en pares que a su vez son torsionados con 25 pasos diferentes a fin de reducir losdesequilibrios de capacidad par-par, que dan lugar a diafonía entre pares. Este tipo de cables (Figura 1-8) se utiliza

ampliamente para formar las redes urbanas, existiendo una gran variedad de ellos.

Los cables de cuadretes se forman agrupando los hilos conductores de cuatro en cuatro, formando los cuadretes.Dadas sus características de respuesta a alta frecuencia, se utilizaron ampliamente para el enlace entre centralesinterurbanas, pero hoy en día se han sustituido por los coaxiales y la fibra óptica, que ofrecen mejores prestaciones.

Conversión 2/4 hilos

La misión de las bobinas híbridas es adaptar el circuito a dos hilos del bucle de abonado a los cuatro hilos queconforman un circuito interurbano, siendo un par para transmisión y otro para recepción. Si esta adaptación fuese

perfecta, no habría retorno de señal en ninguno de lo dos sentidos, pero como esto, normalmente, no ocurre así ya qula impedancia de cada bucle de abonado es diferente por serlo su longitud, sucede que se producen desacoplamientosque hacen que parte de la señal transmitida, en el extremo receptor, se induzca en el circuito contrario resultando enuna 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.

Por esta causa se hace necesario el empleo de circuitos “supresores de eco” que o bien abren el circuito de retorno


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para evitar que la señal inducida llegue al emisor, o bien introducen pérdidas altas en el mismo para que llegue muydebilitada y no moleste. El inconveniente que presentan es que con su empleo solamente se puede mantener laconversación en un único sentido, lo que convierte la línea en semidúplex. Modernamente, se han introducido los“canceladores de eco” cuya función es similar pero ejecutada de forma diferente, con la introducción de filtrosadaptativos que eliminan toda la señal de retorno que tenga parecido con la emitida, por lo que se puede mantener laconversación en ambos sentidos de manera simultánea.

1.6.2. Cables coaxiales

Los cables coaxiales han sido ampliamente empleados en telefonía, como medios de transmisión de gran capacidad para la unión de centrales y para la constitución de circuitos internacionales, terrestres o submarinos.

Un cable coaxial está constituido por dos conductores de cobre o de aluminio, uno interior cilíndrico y macizo,insertado dentro de otro exterior y separado de él por un material aislante, que puede estar inyectado de formacontinua o espaciadamente, formando una espiral o anillas, constituyendo ambos un conjunto concéntrico. Estaestructura garantiza un buen apantallamiento y evita pérdidas por radiación al exterior. Una variante utilizada encomunicaciones de datos, pero que presenta un principio de funcionamiento muy diferente, es el cable twinaxial,constituido por dos conductores paralelos dentro de un cilindro conductor exterior y un aislante intermedio.

Los cables utilizados, según las recomendaciones hechas por la UIT, son:

G.621—Microcoaxial, de 0,7/2,9 mm (relación Ø interior/exterior) y 75 ΩG.622—Coaxial pequeño: 1,2/4,4 mm (relación Ø interior/exterior) y 75 ΩG.623—Coaxial normal: 2,6/9,5 mm (relación Ø interior/exterior) y 75 Ω

La atenuación que presentan, para una frecuencia de 1 MHz varía desde 9 dB/km en el G.621 hasta los 2 dB/km en elG.623 y en todos ellos R=75 ohmios.

Los cables coaxiales individuales se agrupan en mazos para formar cables a su vez mayores y, en caso de ir enterrados en el lecho submarino, requieren de técnicas especiales de construcción para evitar las tensiones y lacorrosión.


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Figura 1-9: Composición de la fibra óptica.

1.6.3. Fibra óptica

La fibra óptica es un medio de transmisión constituido por un núcleo de vidrio o plástico y un revestimiento quemantiene la luz en su interior (Figura 1-9). Presenta dos grandes ventajas frente a los cables de cobre: un mayor ancho de banda e inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, por lo que es ampliamente utilizado, conforme

su precio se va reduciendo y se alcanzan mayores distancias sin repetidores, para la interconexión de centrales,reemplazando a los coaxiales.

La señal eléctrica se transforma en luminosa y, modulada en forma de pulsos, se transmite a través del núcleo hasta elreceptor, donde es convertida en eléctrica, sin que haya una gran pérdida de potencia. Si comparamos, por ejemplo, lacapacidad de transmisión de los tres medios más comunes, vemos que mientras un cable de pares presenta 10 Mbit/sy un cable coaxial 300 Mbit/s, en la fibra óptica puede ser superior a 2 Gbit/s, con atenuaciones inferiores a 0,2dB/km. Las longitudes de onda (nm) a las que la fibra presenta menos atenuación se denominan ventanas, existiendo

básicamente tres: 1a, 2a y 3a.

1a ventana 2a ventana 3a ventana850 nm 1.300 nm 1.550 nm

Principales características

Las principales características de la transmisión, fibra y cables de fibra se detallan seguidamente:

Permiten la multiplexación de múltiples señales en la misma fibra, utilizando diferentes frecuencias portadoras(FDM). De esta manera se incrementa la capacidad de transmisión.Es una de las transmisiones más seguras, puesto que al no radiar energía al exterior, hace que resulte imposiblela detección de la señal que está siendo transmitida, siendo necesario para ello interferir en el sistema, algo

bastante difícil de hacer sin que sea detectado, pues para ello habría que interrumpir el enlace durante un largo período de tiempo.Tienen pocas pérdidas de potencia, debidas fundamentalmente a la absorción de la señal y no a la radiación;

por lo que se pueden conseguir enlaces de varias decenas de kilómetros sin necesidad de usar amplificadores dseñal.Puesto que la señal se transmite mediante fotones, en lugar de electrones, este sistema resulta inmune acualquier interferencia electromagnética procedente del exterior; esto significa ausencia total de ruido, y por tanto de errores en la transmisión. Al mismo tiempo, se evita el riesgo de incendios y explosiones eninstalaciones propensas a ellos.El tamaño de los cables de fibra óptica utilizados es muy pequeño, siéndolo asimismo su peso, lo cual facilitaenormemente su instalación, disminuyéndose el coste de la misma y de su posterior mantenimiento.Es inmune a las condiciones climáticas externas, tales como agua, temperatura, etc. Sin embargo, debido a

fisuras en la cubierta protectora, puede penetrar la humedad en el interior del cable y deteriorar la fibra, por lo

que, para protegerla, se rellena el interior con un gel que evita la entrada de agua en el mismo.Debido al perfecto aislamiento de la fibra del medio exterior, la tasa de error de la transmisión es muy baja;

generalmente, de 10 –9.

Fibra Monomodo

Si el diámetro del núcleo de la fibra (suele ser entre 1 y 10 μm y el del recubrimiento en torno a los 125 μm) essimilar a la longitud de onda, sólo un rayo o modo puede viajar a través de ella, denominándose “fibras monomodo”.Esta solución proporciona un gran ancho de banda, pero está sujeto a una gran atenuación. Las fibras monomodo


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operan en 2a y 3a ventanas y se emplean normalmente en enlaces de larga distancia—enlaces interurbanos conrepetidores—y/o elevada velocidad de flujo. Su atenuación típica varía entre 0,5 y 1 dB/km (3a y 2a ventanarespectivamente) y en este caso el pulso de salida es igual al de entrada.

Fibra Multimodo

Para que se transmita en modo multimodo se precisa que el diámetro del núcleo sea muy superior a la longitud deonda de la señal luminosa a transmitir. Ésta, que entra por un extremo de la fibra con diferentes ángulos, se verefractada innumerables veces en su camino hacia el otro extremo, llegando por tanto con diferentes fases. Los

diferentes ángulos de entrada dan lugar a los distintos modos, y una fibra que los soporta se denomina “fibramultimodo”; en éstas el diámetro del núcleo suele estar comprendido entre los 50 y 62,5 μm, y el del recubrimientoen torno a los 125 μm. Se utilizan para enlaces entre centrales urbanas o de corta distancia donde no se requiera

excesiva capacidad ni el empleo de repetidores. Este tipo de fibras operan en 1a y 2a ventanas.

Multimodo de índice escalonado. En éste, también llamado de salto de índice, la superficie de separaciónentre el núcleo y el revestimiento está claramente definida y diferenciada, por lo que los rayos luminosos sereflejan justo en ella.Multimodo de índice gradual. En éste, se varía gradualmente el índice de refracción, tanto del núcleo comodel revestimiento, de forma que es máxima en el interior del núcleo, y por tanto mínima la velocidad. Los rayosluminosos se reflejan en diferentes capas próximas.

La construcción del cable ha de proteger a las fibras contra muchos factores externos, tales como tracción,aplastamiento, abrasión, corrosión, envejecimiento, etc., todo ello sin reducción de las características de transmisiónde ellas, debiendo cumplir la normativa industria internacional al respecto (UIT-T o IEC) y esperándose una vida útilde los mismos en torno a los 40 años.

Un factor muy importante a considerar en la construcción de ciertos tipos de cable es su resistencia mecánica, sobretodo si van a estar enterrados en el suelo o son submarinos. El blindaje con trenzas de acero suele ser la mejor

solución en este caso. En el caso de un cable aéreo, suele ser además necesario la adición de un cable de acero portante, capaz de soportar todo el peso del cable entre los postes de sujeción, ya que el elemento central no suele sersuficiente.

1.6.4. Enlace de microondas

Para la transmisión de señales vía radio se utilizan dos estaciones, una emisora y otra receptora, que han de tener unenlace visual y utilizar antenas parabólicas de dimensiones adecuadas, según la longitud de onda (frecuencia) de laseñal a transmitir y de los márgenes de potencia disponibles. El enlace puede ser tanto terrestre como espacial, segúnque las estaciones estén situadas sobre la Tierra o en órbita (satélites).

En la tabla de la Figura 1-10 se muestra la división en bandas de frecuencias que ha hecho la UIT del espectroradioeléctrico, englobando la 10 a las microondas.


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Figura 1-10: Nomenclatura de las bandas de frecuencias según la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones)

Ondas de extremadamente baja frecuencia (ELF). Forman la banda de 30 a 300 Hz. Son señales audibles yno tienen interés desde el punto de vista de las telecomunicaciones.

Ondas de muy baja frecuencia (VLF). Se denominan así las comprendidas en la banda de 3 a 30 kHz. Por debajo de los 30 MHz la ionosfera refleja o absorbe las ondas, permitiendo la propagación a largas distancias,razón por la que se utilizan para transmisiones que pretenden un gran alcance.Ondas de baja frecuencia (LF). Son las comprendidas en la banda de 30 a 300 kHz. Presentan una

propagación similar a las VLF, salvo durante el día, con una absorción (atenuación) mayor.Ondas de media frecuencia (MF). Se encuentran en la banda de 300 a 3.000 kHz. Presentan baja atenuación

por la noche y alta durante el día, siendo utilizadas para radiodifusión y servicio móvil marítimo.Ondas de alta frecuencia (HF). Comprendidas en la banda de 3 a 30 MHz. Su propagación depende muchode las condiciones de la ionosfera, por lo que su alcance será variable según las horas del día y la estación. Seutilizan para múltiples aplicaciones a distancias moderadas y largas, como es en el servicio móvil marítimo.Ondas de muy alta frecuencia (VHF). Comprendidas dentro de la banda de 30 a 300 MHz. Su propagaciónse realiza en línea recta y se utilizan para transmisiones a corta distancia, en televisión, radio FM, radar,navegación aérea y el servicio móvil marítimo. La ionosfera es transparente a las mismas.Ondas de ultra alta frecuencia (UHF). Forman la banda de 300 a 3.000 MHz. Poseen características de

propagación similares a las VHF, siendo la banda empleada para el servicio de Telefonía Móvil Celular, tantoGSM como UMTS, así como el de comunicaciones inalámbricas (Wi-Fi, Bluetooth y WiMax) y de satélite.Ondas de súper alta frecuencia (SHF). Forman la banda de 3 a 30 GHz. Las ondas pasan a denominarse“microondas” en razón de su pequeña longitud de onda—de sólo unos pocos centímetros—, viéndose muyafectadas en su propagación por los elementos meteorológicos, que pueden ocasionar atenuaciones muyimportantes. Su propagación es en línea recta y son utilizadas en radioenlaces de gran capacidad, radares,radionavegación y comunicaciones entre satélites.Ondas de extremadamente alta frecuencia (EHF). El resto de la parte alta del espectro—de 30 a 3.000 GHz

—constituye las ondas milimétricas y decimilimétricas que forman el espectro de infrarrojos, luz visible y


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ultravioleta, no siendo interesantes desde el punto de vista de las comunicaciones móviles. Son utilizadas parala transmisión de señales a través de fibra óptica, rayos láser o infrarrojos. Presentan una gran capacidad detransmisión, debido al gran ancho de banda disponible.

1.6.5. Satélites

Los sistemas de comunicaciones actuales vía radio que utilizan microondas requieren que exista un enlace visual

directo entre el emisor y el receptor. Esto muchas veces limita sus aplicaciones porque se alcanzan sus límites encuanto a distancia, debido a las características del terreno, obligándonos a colocar varias estaciones repetidoras, conel coste que ello implica, o utilizar la propiedad de la reflexión de las ondas de radio en la ionosfera—capa situada a100 km de la superficie terrestre—(sistemas troposcatter ) en las bandas UHF y SHF.

Una manera de evitar este problema consiste en colocar un único repetidor—satélite—, situado a gran distancia de laTierra en una órbita geoestacionaria (36.000 km sobre el Ecuador/una vuelta cada 24 horas), desde el que tenemosvisión hacia una gran zona, un continente incluso. Otro tipo de órbita es la denominada geosíncrona, que implica unavuelta cada 24 horas pero situándose el satélite en un plano distinto al del ecuador.

Intelsat y Eutelsat cubren Europa con transponders (repetidor que recoge la señal, la traslada de frecuencia y lareenvía) de baja potencia, mientras que Astra e Hispasat lo hacen con transponders de media/alta potencia.

Características del enlace

La transmisión se origina en un solo punto; desde una estación terrestre se envía hacia el satélite, que actúa comorepetidor, enviando la señal recibida desde múltiples estaciones. Debido al largo camino que ha de recorrer la señal(71.800 km), existe un retardo entre el momento en que se emite ésta y el momento en que es recibida (generalmentede 240 milisegundos), por lo que hay que tomar precau-ciones. Esto no influye en las transmisiones en un solosentido, tales como radio y TV, pero sí lo hace en aquellas bidireccionales, como pueden ser las conversacionestelefónicas y la transmisión de datos, debiéndose tener en cuenta—mediante el empleo de canceladores de eco—paraevitar sus efectos.

Los satélites de comunicaciones se encuentran equipados con múltiples repetidores (transponders), de 6 a 20, que

pueden ser asignados a diferentes usos, permitiendo de esta manera el tratamiento simultáneo de infinidad de señalessiendo típicos anchos de banda de 36 MHz en la banda de frecuencias comprendida entre 4 y 6 GHz (banda C) quesoporta entre 960 y 1.800 canales, 12/14 GHz (banda Ku) y 20/30 GHz (banda Ka), con menores longitudes de ondaen las dos últimas.

Existe una gran diferencia entre las comunicaciones vía satélite y las que usan otros medios de transmisión terrestres; básicamente:

Gran capacidad de transmisión, con una capacidad por repetidor de unos 3.000 canales, pudiendo utilizar diferentes bandas de frecuencia de microondas.

Capacidad para una transmisión de radiodifusión. La antena transmisora puede enviar señal a una amplia zona, permitiendo a multitud de usuarios la captación de las señales de radio y TV. Éste es uno de sus principalesusos, para crear redes de CATV.Posibilidad de crear una red de telefonía móvil utilizando una constelación de satélites de órbita baja (LEO),unida a la red telefónica fija y celular.Coste de transmisión independiente de la distancia entre el emisor y el receptor, por lo cual es un medio muyinteresante para realizar comunicaciones entre continentes o entre países alejados, aunque esta gran coberturatrae consigo el problema de su poca seguridad, a menos que la información se codifique.Existe un apreciable retraso en la propagación de la señal, que puede llegar a 0,5 segundos, incompatibles conciertas aplicaciones.


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1.7. El Tráfico Telefónico

Para cualquier análisis es fundamental conocer cómo se reparte el tráfico telefónico, mostrando la experiencia que lasllamadas aparecen en cualquier instante, independientemente unas de otras—proceso aleatorio—y son de duraciónvariable pero con una media de dos a tres minutos, dependiendo del país. La utilización media de una línea telefónicaen nuestro país, durante el año 2005, ha sido tan sólo de unos 15 minutos por día, una cifra bastante pequeña, aunqueno muy inferior a la de otros países de nuestro entorno.

Erlang: Es la intensidad de tráfico de un órgano o grupo de órganos en los que el tiempo de observación coincide conel tiempo total de ocupación, entendiendo por tal la suma de los tiempos de ocupación parciales. Por definición, laocupación total durante una hora equivale a 1 Erlang.

siendo n(t) el número de líneas ocupadas en un instante “t”. También, lo podemos expresar como:

en donde t es el tiempo medio o duración de la llamada en minutos y n es el número de llamadas cursadas; así, si serealizan 20 llamadas con una media de 3 minutos, tenemos un Erlang.

En la Figura 1-11 se muestran distintas situaciones de tráfico y el valor en Erlangs que representan.

Figura 1-11: Tráfico en Erlangs para distintas situaciones.

1.8. Digitalización y Compresión de la Voz


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La tecnología digital aplicada a las redes telefónicas no es nada nuevo y se viene utilizando desde hace muchos años,en base a las ventajas que representa el tratamiento de las señales digitales frente a las analógicas, como es la

posibilidad de poder multiplexarlas, comprimirlas y estar menos afectadas por la atenuación o ruidos que se puedan producir en el canal de transmisión. La técnica ampliamente utilizada en la red telefónica conmutada, que se verá condetalle en el Capítulo 2 al estudiar la RDSI, es la denominada PCM o Modulación por Impulsos Codificados.

La voz, una señal analógica dentro de la banda de 300 a 3.400 Hz, una vez digitalizada según la técnica PCM decodificación por forma de onda, se convierte en un flujo de ceros y unos a una velocidad de 64 kbit/s, que permiteuna gran calidad en su reproducción en el extremo receptor. Dado que a veces es posible sacrificar la calidad en base

a ocupar un menor ancho de banda, existen diversas técnicas de compresión a tal efecto (Figura 1-12), que consiguen poder transmitir la voz con tan sólo un flujo de datos de 8 kbit/s o incluso menor. La calidad que se obtiene se veafectada no sólo por el grado de compresión que se aplique, sino por cuál sea la técnica que se utilice para ello y, así,distintos procedimientos (por forma de onda, por parámetros, etc.) resultan en un grado de calidad distinto que esapreciado por el usuario en forma de molestia o ininteligibilidad, empleándose para su medida el denominado MOS

(Mean Opinion Score) o Grado de Calidad Percibido, con una escala de uno a cinco (Figura 1-13), siendo 5 el valor más alto y 1 el más bajo, en el que la distorsión es tal que resulta prácticamente imposible entender una conversaciónEste método de valoración de la calidad de la voz es válido también para otros casos, que no sean estrictamente elservicio telefónico.

Figura 1-12: Distintos estándares para compresión de la voz.

1.9. Estructura de la Red Telefónica

La conmutación telefónica es el proceso mediante el cual se establece y mantiene un circuito de comunicación, capazde permitir el intercambio de información entre dos usuarios cualesquiera. La imposibilidad de tener

permanentemente conectados todos los usuarios entre sí, con dedicación exclusiva de ciertos medios para su uso, eslo que hace necesario el empleo de un sistema que permita establecer el enlace para la comunicación solamentedurante el tiempo que ésta dure; estos sistemas que consiguen una mayor eficacia son las centrales telefónicas en susdiversas modalidades.


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Si utilizáramos una estructura de red en malla, donde cada usuario se conecta con el resto mediante un enlace físico,se necesitarían ( N × N -1)/2 enlaces, en donde “N” es el número de usuarios a conectar; esta solución, como se puede

observar, es inviable a partir de unos pocos usuarios y su eficiencia es muy baja ya que, por ejemplo, para una redcon sólo 5 usuarios se necesitan 10 enlaces, lo que resulta en un 2/10=20%. Tomando el mismo ejemplo, pero conuna estructura en estrella, en donde el punto central es la Central de Conmutación, se necesitarían tan sólo 5 enlaces,siendo, en este caso la eficiencia de 5/5=100%. Las redes en malla resultan adecuadas cuando el tráfico es alto y ladistancia pequeña, mientras que las redes en estrella son ideales para tráfico pequeño y distancias grandes, como

sucede en la mayoría de los casos.

Figura 1-13: Clasificación en función de la calidad percibida.

Considerando la estructura de una red de este tipo, tenemos los siguientes elementos (Figura 1-14): medios detransmisión y centrales de conmutación, y como elemento imprescindible, pero fuera de ella, el terminal de usuario oteléfono. La estructura de la red ha de tener aquella disposición que le permita adaptarse a las necesidades de sususuarios, la conexión a otras redes y optimizar al mismo tiempo su gestión y administración.

1.9.1. Estructura jerárquica

El gran número de usuarios y el alto tráfico que una red telefónica ha de poder soportar, hace que sea necesarioagruparlos por áreas geográficas y hacerlos depender de varias centrales de conmutación que tengan acceso entre sí o

a través de otras. Aparece el concepto de “jerarquía”; dado que el número máximo de usuarios que una central admitees limitado, mayor o menor dependiendo de su categoría, es necesario una vez que éste se supera el concurso de máscentrales de conmutación para atenderlos, y cuando el de estas centrales es alto, se necesitan a su vez otras centralesde mayor nivel para gobernar la comunicación entre ellas.


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Figura 1-14: Arquitectura de la red telefónica mostrando sus distintos niveles y cómo realiza la conexión a otrasredes, móviles o de datos.

En una red jerárquica se pueden dar varios niveles, pero cada central de un nivel depende solamente de otra de nivelsuperior, aunque la tendencia es a conectar a más de una por razones de seguridad, asegurándose así elestablecimiento de rutas entre usuarios del servicio telefónico. Para resolver el problema de interconexión entrecentrales que tienen el mismo nivel, al objeto de no necesitar escalar toda la estructura para establecer unacomunicación entre usuarios pertenecientes a centrales diferentes, se utilizan enlaces que constituyen lo que se llamared com-plementaria; ésta a veces se usa también para establecer los enlaces entre centrales separadas por dos o más

grados de jerarquía.Ya que el diseño de una red pretende conseguir el máximo ahorro en equipos y medios de transmisión, éste se realizateniendo en cuenta que el número de llamadas simultáneas es menor que el de usuarios, existiendo una probabilidad

pequeña de que, al querer establecer una comunicación, el sistema esté ocupado y haya que esperar cierto tiempo

hasta que ello sea posible. El conocimiento del tráfico cursado y el tiempo medio de ocupación por llamada sonfactores a tener en consideración para el dimensionamiento correcto de la red.

1.9.2. Niveles de centrales de conmutación

Las centrales de conmutación son los elementos funcionales encargados de proporcionar la selectividad necesaria, deforma automática, para poder establecer el circuito de enlace entre dos usuarios que desean comunicarse. En ellasreside además todo el control y la señalización propios de la red.

Atendiendo a la configuración de la red pública española, que cuenta con más de 19 millones de líneas en servicio ycentrales suministradas por Alcatel (1240), Ericsson (AXE) y ATT (5ESS), tenemos la siguiente clasificación:

CENTRAL LOCAL. A éstas se conectan todas las líneas de abonado, de tal forma que mediante un par físico se uneel teléfono con la central. También se la denomina central terminal si los abonados pertenecen a una o varias

poblaciones, generalmente pequeñas, o central urbana si los abonados pertenecen a la misma población.

CENTRAL PRIMARIA. Cuando un usuario desea comunicarse con otro que depende de otra central, la


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comunicación se realiza a través de los circuitos de enlace entre ambas (red secundaria), siendo determinado elnúmero de éstos en función del tráfico que se espera que va a cursarse entre ellas. También denominada central detránsito sectorial, de la que dependen varias centrales locales situadas en la misma o en distintas poblaciones.

En ciertas redes, el tráfico entre algunas centrales urbanas es muy pequeño, y ello hace que el disponer de enlacesdirectos no sea económicamente rentable, por lo que se utilizan las centrales primarias, encargadas de canalizar estetipo de tráfico entre ellas; son por tanto centrales sin abonados cuya misión es unir unas centrales con otras.

CENTRAL TÁNDEM. Centrales de tránsito que sirven para cursar llamadas entre centrales primarias, actuando

como concentradores. No pertenecen a la red jerárquica—estructura básica de comunicación entre centros deconmutación—sino a la red complementaria—conjunto de enlaces directos no contemplados en la red anterior—.

CENTRAL SECUNDARIA. Centrales de tránsito encargadas de manejar el tráfico entre provincias pertenecientes ala misma área de forma automática. Tienen uniones con centrales primarias y tándem, sin disponer en ningún caso deabonados propios. Central automática interurbana (CAI) o central provincial, que cursa el tráfico de tránsito

procedente o destinado a las centrales primarias que dependen de ella.

CENTRAL TERCIARIA. Centrales que sirven para cursar llamadas entre centrales secundarias pertenecientes adistinta área multiprovincial, que se conectan entre sí, formando una red en malla. Se conocen también como

centrales automáticas interurbanas o nodales (CN), a las que se conectan varias centrales provinciales.CENTRAL INTERNACIONAL. Cursan el tráfico entre distintos países, siendo las centrales terciarias o nodales lasque se le conectan. Suele haber varias de éstas por país; en España, están localizadas en Barcelona, Madrid, Sevilla yValencia.

Esta clasificación tiende a ser más plana y así, hoy en día, se habla sólo de nivel local o de acceso, tránsito einternacional, pero no por ello el modelo visto deja de ser válido, ya que cada uno de estos nuevos niveles engloba alos correspondientes anteriores, que son más generales y aplicables a cualquier estructura de red, con independenciade su grado de digitalización.

1.10. Los Servicios Telefónicos

Las centrales de conmutación son las encargadas de establecer el enlace entre el abonado llamante y el llamado,empleando la tecnología que se ha descrito. Además de esta función básica, se pueden obtener toda una serie deservicios complementarios, algunos de ellos muy útiles para los usuarios, si las centrales que intervienen en el

proceso son digitales de la última generación.

El Servicio Telefónico tiene por objeto facilitar la comunicación oral entre los usuarios del mismo, conforme a unosestándares de calidad recogidos en las diversas recomendaciones del CCITT (ahora UIT-T).

1.10.1. El servicio telefónico básico

El servicio telefónico básico es el que, haciendo uso de la red telefónica conmutada, permite a los usuarios realizar yrecibir llamadas y establecer comunicaciones de voz, datos e imágenes entre dos o más puntos de la red telefónicanacional o internacional, siempre que dispongan de un punto de acceso a ellas, al que se conectan, mediante la líneatelefónica, los terminales adecuados para el tipo de comunicación que se desea establecer (teléfono, fax, módem,etc.). Otra forma de acceder es por medio de los teléfonos de uso público (TUP) alojados en las cabinas telefónicas ylocutorios que se sitúan en los lugares públicos.

Este servicio, de carácter universal, está dirigido a todo el mercado en general, extendiéndose tanto al sector residencial como empresarial y cubre tanto las necesidades básicas de comunicación como otras aplicaciones másavanzadas que vienen a constituir lo que se denominan servicios suplementarios.

El servicio telefónico básico es, técnicamente, un servicio analógico y orientado a la transmisión de voz empleando la


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conmutación de circuitos. Puesto que los enlaces de transmisión y centrales de conmutación no están completamente

digita-lizados, para la transmisión de datos se requiere el empleo de módems que conviertan la señal digital enanalógica (modulación) y viceversa (demodulación).

Este servicio de telefonía disponible al público está totalmente liberalizado desde el 1 de diciembre de 1998 y ya sonvarios los operadores que lo prestan y otros los que han solicitado ante la CMT licencia para ello. Así, se produjo laruptura del monopolio que ha mantenido Telefónica durante tantos años con la entrada de Retevisión en 1998, a la

que siguieron Uni2 y otras muchas más, inicialmente con acceso indirecto para poder utilizar el bucle de abonado, propiedad de Telefónica.

Otros operadores, como son BT, Cable&Wireless, MCI-Worldcom, Colt, etc., disponen de servicios de accesointernacional, utilizando sus propias redes, lo que les permite aplicar tarifas muy inferiores a las de los operadoreslocales, estando este servicio en un principio orientado a empresas con un alto volumen en llamadas internacionales

Además, en los últimos años han aparecido en el mercado varias empresas denominadas de CallBack que ofrecenservicios de llamadas de larga distancia internacionales a costes inferiores a los actualmente disponibles en España,aprovechando la diferencia de tarifas entre unos y otros países. Los usuarios que desean establecer una comunicacióninternacional realizan una llamada a una de estas empresas que, a su vez, se ponen en contacto con una operadora delarga distancia en el extranjero. La operadora se pone en contacto con el destino y realiza una llamada en sentido

inverso al usuario llamante. El beneficio para la empresa de CallBack viene dado por la diferencia en los precios, y elahorro que resulta se reparte entre ésta y el usuario que hace uso del servicio.

Según el operador con el que se contrate el servicio se pueden tener más o menos prestaciones y el coste a pagar por el mismo varía de unos a otros. Dada la oferta tan amplia que existe en el mercado y la cantidad y variedad de ofertas

puntuales que se suceden en el tiempo, es necesario realizar en cada momento un estudio detallado para ver cuál es laque nos puede interesar. Con carácter general, el servicio telefónico básico incluye:

Número telefónico perteneciente a la red pública: Número telefónico (o línea) perteneciente al Plan de Numeración Nacional, constituido por nueve dígitos, de los cuales dos o tres corresponden al prefijo provincialy el resto al identificativo geográfico asociado al domicilio del abonado.Instalación de un Punto de Terminación de Red (PTR ), un cajetín con la finalidad de separar lo que es la

instalación interior de la exterior y servir como punto de corte y prueba de la línea en las tareas demantenimiento y control desde la central.Buzón de voz: Permite disponer de un contestador telefónico soportado por la misma red, sin necesidad deequipo adicional alguno en el domicilio del usuario, que puede personalizar su mensaje y disponer de las

facilidades habituales de este tipo de equipos.Facturación detallada de todas las llamadas no metropolitanas, y metropolitanas bajo petición, realizadas porel cliente en un período de tiempo, incluyendo número llamado, fecha y hora, duración, importe, etc.

1.10.2. Tarjetas prepago y personal

Tarjetas prepago

Una modalidad muy extendida en la utilización de este servicio es mediante las Tarjetas Prepago, en las que elusuario adquiere una con un importe definido, que va disminuyendo conforme realiza llamadas desde teléfonos deuso público (TUP); así no necesita de monedas y muchas de ellas son válidas incluso en distintos países. Estastarjetas, además, se coleccionan por muchos usuarios.

En algunos casos, según la oferta de los operadores, estas tarjetas permiten a sus poseedores realizar llamadas desdecualquier teléfono público y/o privado, a cualquier hora y desde cualquier ciudad del mundo marcando un número900 gratuito, con lo que se conecta con la central de la operadora y, siguiendo las instrucciones, teclea el número PINque figura en la tarjeta seguido del número al que llama. La ventaja de estas tarjetas es que ofrecen una reducción detarifas sobre las del STB, muy importante en el caso de llamadas internacionales.


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Tarjeta personal

Otra modalidad de utilización del servicio es mediante una tarjeta que permite realizar llamadas desde cualquier teléfono del mundo (público o privado), cargando el importe de las mismas en la cuenta habitual del cliente, para loque éste debe de llamar a un número gratuito e introducir su código personal; una vez comprobada la identificación yverificado el límite de crédito, se autoriza a realizar la llamada.

1.10.3. Servicios suplementarios

Además de los servicios descritos, el usuario del servicio telefónico básico puede contratar otros—suplementarios— tales como el de indicación de llamada en espera, desvío en caso de no contestación, consulta y conferencia a tres,etc.

Veamos a continuación algunos de ellos (tabla de la Figura 1-15) que, por ejemplo, Telefónica ofrece bajo el nombrede Línea Multiservicio.

Existen otros servicios, denominados especiales, a los que se accede marcando un número de tres o cuatro cifras(1/OXY) y que facilitan distintos tipos de información, bien mediante locuciones grabadas o atendidos por unaoperadora permanentemente. También tenemos los servicios de información o de directorio, con recargo adicional,los números 118XY.

Figura 1-15: Algunos de los servicios suplementarios que ofrece Telefónica.

1.11. El Fax (Facsímil)

Una vez más la red telefónica conmutada, sirve de soporte a un nuevo servicio, que si no de reciente aparición, puesdata del año 1842, en que fue inventado por el escocés Alexander Brain, sí es de reciente y amplia difusión; conocido


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como servicio facsímil, o más comúnmente como el del equipo que sirve para la prestación del mismo: el “FAX”. Elservicio facsímil o de fax se refiere a la transmisión de documentos (imágenes) que llegan al receptor como unareproducción fiel de los originales.

El funcionamiento del fax se basa en la conversión de una imagen (texto, fotografía o dibujos), en una serie deimpulsos eléctricos digitales, que son transmitidos a distancia, a través de la red telefónica conmutada y mediante eluso de un módem; en el punto de destino un equipo de características similares al emisor realiza el proceso inverso,reproduciendo la imagen original de una forma fiel, como si de una fotocopia de la misma se tratase.

El envío de información entre dos puntos distantes, de una forma fácil y rápida, ha sido una constante permanente presente en todos los campos de la ciencia, y hasta la fecha resuelta con un alto grado de calidad fiabilidad, tanto entransmisión de sonidos como de imágenes, bien sean éstas dinámicas (la televisión) o estáticas (documentos), si bienlas primeras han obtenido más aceptación popular, las últimas, a nivel profesional, están teniendo un auge hasta ahoraimpensable, y parece ser que imparable. Es el caso de la transmisión de cualquier tipo de documento—gráfico,manuscrito o impreso—de uno a otro punto, en su formato original y sin necesidad de ser transformado por elusuario; esto es lo que ofrece el servicio de fax.

1.11.1. Clasificación del fax

El método de transmisión de imágenes a corta distancia, conocido como facsímil, ha sufrido desde su aparición variasinnovaciones, destacando la introducida en 1902 por Arthur Korn, de exploración fotoeléctrica. A principios de ladécada de los años 20 se realizó la primera transmisión entre continentes, consiguiéndose su implantación para usoscomerciales en 1948 por la Western Union, principalmente para transmisiones de mapas meteorológicos e imágenes

para la prensa diaria.

La evolución tecnológica experimentada a partir de 1970 ha sido constante, apareciendo entonces el facsímil o faxdel Grupo I, en 1976 el del Grupo II, en 1980 el del Grupo III, y en 1984 el del Grupo IV, conocido también como elfax digital.

GRUPO I Con unas características que los hacen estar hoy en día desfasados, estos equipos constituyen la primerageneración de facsímiles y utilizaban transmisión analógica, modulación en frecuencia y con un tiempo de 4 a 6

minutos para enviar un documento de tamaño A4.

GRUPO II Se caracteriza también por la transmisión analógica, con incorporación de técnicas de compresión en lamodulación y un tiempo de envío de 3 minutos para una página A4.

GRUPO III Ya incorpora la transmisión digital, con técnicas de modulación en fase y una velocidad de 9.600 bit/s.Es el más común, con una resolución típica de 200x200 puntos por pulgada (dpi /dots per inch) y tarda menos de 1minuto en el envío de una página A4.

GRUPO IV Este facsímil, digital, con gran resolución (400x400 puntos), requiere de la RDSI para su utilización.Emplea tecnología láser, papel normal y el color. Su transmisión es a muy alta velocidad, 48 o 64 kbit/s,consiguiendo el envío de una página A4 en 3 segundos.

Esta rápida evolución se explica por dos razones que han incidido muy favorablemente en la aceptación del productoLa primera es el hecho de haberse establecido unas recomendaciones y normativas que hiciesen posible elintercambio de información entre máquinas de diferentes fabricantes; pues de otra forma solamente podíaninterconectarse equipos similares, lo que limita enormemente su expansión.

De otra parte, cabe tener en consideración la gran expansión que el fax ha tenido en Japón, su principal fabricante, yaque al contrario que sucede con el télex o el correo electrónico, el mensaje reproducido es un duplicado exacto de laimagen original; esta característica resulta útil por la singular escritura de su idioma, que no emplea símbolosalfanuméricos sino ideogramas que hacen muy difícil su transmisión por cualquier otro medio electrónico. Siendo los


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principales fabricantes mundiales Canon, Fujitsu, Nec, Oki, Panasonic, Ricoch, Sanyo, Toshiba y Xerox.

El CCITT (Comité Consultivo Internacional Telefónico y Telegráfico) es el organismo encargado de establecer lasrecomendaciones que los diferentes fabricantes de máquinas facsímil deben seguir. Esta normativa varía en funciónde la evolución tecnológica, existiendo en la actualidad cuatro grupos, de los cuales el primero ya no se usa, y elúltimo aún no está plenamente implantado, destacando por sus altas prestaciones, entre las que cabe mencionar el usode tecnología láser, el empleo de colores y su alta velocidad de transmisión.

La rapidez del envío, su facilidad de manejo y la posibilidad de tener en el punto de destino una copia exacta del

documento original, quizá son factores que han hecho que el éxito alcanzado por el fax haya superado todas las previsiones realizadas, incluso las más optimistas. En cualquier empresa resulta un medio muy útil para el envío yrecepción de información, sin mayor complicación que el colocar el documento a transmitir sobre la máquina ymarcar el número telefónico del usuario al que va dirigido.

El envío no sólo de texto, sino de imágenes, es posible mediante un sistema de exploración óptica que obtiene unaseñal eléctrica proporcional a la tonalidad de cada punto, y mediante un sistema de modulación adecuado es enviadaa distancia a través de la red telefónica. En la recepción, el fax realiza el proceso inverso decodificando la señalrecibida y reproduciendo el documento emitido.

Los actuales equipos consiguen, mediante técnicas de compresión de datos que aprovechan la redundancia de lainformación para disminuir los caracteres enviados, disminuir el tiempo empleado en la transmisión sin alterar la

calidad del documento recibido.

1.11.2. Técnicas de exploración y de transmisión

La transmisión de información por fax parece que es el método más sencillo y barato de enviar información entre dos puntos, lo que hace que sea uno de los servicios más empleados, aparte del telefónico. Veamos seguidamente las

características básicas de estos equipos:

Técnicas de exploración

La descomposición de una imagen en puntos, a forma de mosaico, es una de las técnicas más empleadas para laexploración de una imagen, con valores discretos proporcionales a su luminosidad, que luego pueden ser transmitidosmediante el envío de una señal eléctrica. La recomposición de la imagen sigue el proceso inverso, utilizando elreceptor un método idéntico de exploración que el emisor y en perfecto sincronismo con él.

El sistema de exploración establecido para el facsímil se efectúa según los dos ejes de coordenadas, de forma que se barre la superficie del documento de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha; ésta se realiza de manera continua yno explorando elementos de cuadro, pero asumiendo que las líneas corresponden en ancho al de los elementos decuadro. Estas líneas, denominadas de exploración, pueden tener mayor o menor densidad, correspondiendo la“densidad de línea de exploración” al número de ellas por unidad de longitud, que se representa como líneas/mm,consiguiendo los fax del Grupo IV hasta 16 líneas por milímetro.

La resolución estándar para los faxes del Grupo III (Figura 1-16) es una exploración de 3,85 líneas por milímetro (loque se corresponde con aproximadamente 98 dpi verticalmente) con 1.728 píxeles en una línea horizontal de 210 mm(aproximadamente 204 dpi). Esta resolución vertical se puede ver mejorada si se disminuye la velocidad, llegando a7,7 líneas por mm (resolución fina) o incluso el doble (15,4) en resolución extra fina, permaneciendo la horizontalcon el mismo valor. También algunos faxes negocian resoluciones mayores, llegando hasta 400x400 dpi, pero ello noes un estándar.

Los dos faxes (o módems) antes de proceder a la comunicación deben negociar una resolución común, la anchura ylongitud de la página, así como la velocidad de transmisión. La normativa requiere que al menos se soporte laresolución estándar y el tamaño A4.

Técnicas de transmisión

8/17/2019 El Servicio Telefónico Bás

el servicio telefónico básico

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