el sistema telefónico

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1. MAURICIO LPEZ BONILLA 2. Alexander Grahan Bell (1847-1922) invent el primer telfono prctico con la ayuda de Thomas A. Watson (1854-1934) en 1876. 3. Local Access and transport rea (LATA) Local Loop Local Troncal 4. Local Access and transport rea (LATA) 5. CONEXIONES DE LARGA DISTANCIA (CONMUTADORES ELECTROMECNICOS) 6. CONEXIONES DE LARGA DISTANCIA (CONMUTADORES DIGITALES, computadores) 7. LOCAL LOOP El bucle de abonado es aquella parte de la red de acceso que une al abonado / usuario con el primer nodo de la red de comunicacin en cuestin. 8. LOCAL LOOP Habitualmente, aunque no necesariamente, el concepto de bucle de abonado se refiere a la red telefnica conmutada. Por tanto, lo habitual es que el bucle de abonado est compuesto por un cable de pares de cobre que se extiende entre la central telefnica local y el abonado, y cuya longitud media se sita tpicamente alrededor de una milla (de aqu el uso general de frases como el problema de la ltima milla, el acceso en la ltima milla). En la misma red telefnica conmutada el bucle de abonado puede estar constituido por enlaces radio (TRAC) y, en otro tipos de redes de comunicaciones o en la evolucin de la misma red telefnica bsica, por fibra ptica. El bucle de abonado puede soportar comunicaciones de voz, como en el caso de la telefona fija, o acceso a Internet como sucede con las tecnologas xDSL, que precisamente aprovechan las frecuencias no utilizadas por el servicio telefnico en el par de cobre existente en la red telefnica para establecer una red de datos. 9. SEALES EN EL CIRCUITO LOCAL (PROCESO DE HACER UNA LLAMADA) 1. TELFONO COLGADO (ON-HOOK), No est en uso. La central mantiene 48V dc en la lnea. De los dos alambres en el par trenzado, el verde se llama tip (punta) y el rojo se llama ring (anillo). El ring se conecta al lado negativo de la fuente de alimentacin. La fuente de alimentacin de la central se llama batera. (El voltaje proviene de una batera que est bajo carga constante). Cuando el telfono est colgado representa un circuito abierto para el voltaje de la batera. Cuando el abonado levanta el auricular (off-hook) permite que una corriente de dc fluya por el lazo local (resistencia 200 ohms). La presencia de esta corriente indica a la central que deje una lnea disponible (el telfono ha capturado la lnea) 10. SEALES EN EL CIRCUITO LOCAL (PROCESO DE HACER UNA LLAMADA) Telfono descolgado 5-10V Corriente deseada en el local loop 20 a 80mA 11. Ejercicio: Un lazo local tiene una resistencia de 1k y el telfono conectado a l tiene una resistencia cuando est descolgado de 200. Calcule la corriente del lazo local y el voltaje en el telfono cuando el aparato est a) Colgado b) Descolgado 12. SEALES EN EL CIRCUITO LOCAL (PROCESO DE HACER UNA LLAMADA) 2. Una vez se le ha asignado una lnea al abonado, la oficina enva una seal al usuario para que prosiga mediante la transmisin de tono de marcar (seales sumadas de 350 y 440 Hz). 3. Hay dos maneras de marcas; por pulsos o por tonos. Por pulsos: Por medio del disco generando interrupciones. Por tonos: El telfono transmite una combinacin de dos tonos por cada nmero (DTMF: Dual tone Multifrequency dialing) 13. DTMF qu frecuencias se generan que usa DTMF cuando se presiona el 9 en un telfono? 14. EL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFNICA (MANUAL) 15. EL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFNICA (PASO A PASO) (Strowger) 16. EL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFNICA (CROSSBAR) 17. EL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFNICA (ELECTRNICAS DIGITALES) 18. VOLTAJES Y CORRIENTES EN EL LAZO LOCAL 19. TARJETA DE INTERFACE DEL LOCAL LOOP 20. EL INSTRUMENTO TELEFNICO (TELFONO) Los telfonos comunes usan micrfonos de carbono (transmisores) y audfonos magnticos (receptores). El micrfono de carbono requiere de una corriente de polarizacin de dc para poder funcionar 21. EL INSTRUMENTO TELEFNICO (TELFONO) 22. CIRCUITO TELFONO ELECTRNICO (UN SOLO CHIP) 23. Ejercicios 1. Suponga que el voltaje por una lnea telefnica de un usuario cae desde 48V a 10V cuando el telfono descuelga. Si el aparato telefnico tiene una resistencia de 200 ohms cuando est descolgado y representa un circuito abierto cuando est colgado, calcule: a) La corriente que pasa cuando el telfono est descolgado 2. Para el caso anterior, determine la resistencia combinada del lazo local y de la fuente de potencia de la central. 3. El lazo local tiene una resistencia de 650ohms y el telfono tiene un voltaje de timbrado de 80V cuando el voltaje en la central es de 100V. Calcule la impedancia del timbre en el aparato telefnico. 4. Encuentre las frecuencias DTMF para el nmero 8 5. Qu nmero se representa con los tonos 770 y 1209 Hz en el sistema DTMF? 6. Trace un diagrama para un conmutador de punto de cruce que conmuta 20 entradas para 20 salidas y permite 10 conversaciones simultneas. 7. Diga los pasos para efectuar una llamada local, as como los voltajes y las frecuencias en el lazo local relacionadas con ellos. 24. El ancho de banda de los sistemas telefnicos para voz (calidad telefnica) se restringe a 3,2kHz. Un sistema analgico se disea de tal manera que haya una prdida de 8 a 10dB en llamadas locales y hasta casi 20dB en internacionales. La prdida requerida se determina mediante: = 0.2 + 0,4 VNL: mnimo equivalente del enlace de trnsito requerido en dB. t=retraso en tiempo en ms para la propagacin en un sentido a lo largo de la lnea. 25. Ejercicio: Una seal telefnica requiere de 2ms para llegar a su destino. Calculo el equivalente del enlace de trnsito (VNL) necesario para una cantidad aceptable de eco. 26. Los niveles de la seal y el ruido se definen de una manera que es nica en telefona: En dB por arriba del ruido de referencia con ponderacin del mensaje C (dBrnc). El nivel de ruido de referencia es de 1 pW (-90dBm) con ponderacin del mensaje C 0dBrn=-90dBm 27. La prdida neta se especifica con respecto a un punto de referencia llamado punto de prdida de transmisin cero (0-TLP zero-transmission loss point). Este punto se localiza en la salida de un conmutador de 2 hilos. Si el conmutador es de 4 hilos se considera que su salida es -2dB TLP y el 0-TLP no est presente fsicamente. Se puede definir cualquier punto de la red en trminos de su ganancia comparado con el 0-TLP. 28. En telefona los niveles de la seal y el ruido se dan en forma separada con referencia al 0-TLP y no se expresan como una relacin seal a ruido. Por ejemplo un nivel de ruido para un circuito de larga distancia podra ser de 34 dBrnc, es decir, de 34 dB por arriba de un pW, con ponderacin de mensaje C, expresado en trminos del 0- TLP. Un nivel de seal comn es 74 dBrnc, la relacin seal a ruido sera entonces: S/N=74dBrnc-34dBrnc=40dB 29. Ejemplo: Un tono de prueba de 1kHz se inserta en un lazo local con una amplitud de +4dBm y se transmite hacia la central. En esta direccin el circuito tiene un nivel de +10 dB TLP porque la seal se atenuer cuando se desplace hacia la central. Exprese el nivel del tono en dBrnc0 30. Ejercicios: Calcule el equivalente de un enlace de trnsito, VNL, que se requiere para una lnea de 1000km de largo de cable coaxial con un factor de velocidad de 0,66. Determine el equivalente de un enlace de trnsito, VNL, para un enlace satelital con un retraso en una direccin de 250ms. Es esta prdida un valor prctico? Un tono de 1kHz tiene un nivel de 70 dBrnc en un punto que es -9dB TLP. Cual sera el nivel de ruido mximo con una ponderacin de mensaje C en el O-TLP para una relacin seal a ruido de 30dB? Un tono mide 80 dBrnc en la salida de una central de cuatro hilos. Cunto medir en un lazo local que est en -8dB TLP? 31. Es posible combinar (multiplexar) una cantidad de seales telefnicas anlogas en un canal mediante FDM. En telefona, la modulacin regularmente es de banda lateral nica con portadora suprimida (SSB o SSB-SC) y se asigna un espectro de 4kHz a cada conversacin. Los canales se agrupan de acuerdo a una estructura jerrquica. JUMBO:6 maestros SUPERJUMBO: 3 Jumbo 32. Generacin de un Grupo Todas las portadoras se sintetizan a partir de un oscilador nico y se separan a intervalos de 4kHz, empezando en 64kHz, por lo tanto cualquier frecuencia de portadora se determina a partir de = 64 + 4 12 33. Generacin de un Grupo Ejemplo: Determine la frecuencia de portadora (suprimida) para el canal 5 de un grupo. 34. Generacin de un SUPER Grupo 35. Ejemplo: Un tono de 2kHz se presenta por el canal 5 del grupo 3 de un supergrupo. A qu frecuencia se presenta el tono en la salida del supergrupo? 36. Ejercicios: Una seal de video necesita alrededor de 4,2MHz de ancho de banda base. Si se transmite por un enlace de microondas tipo telfono. Cuntos canales de voz desplazar? Cuntos grupos maestro representa esto? Encuentre la frecuencia a la cual una frecuencia de banda base de 400Hz ser trasladada, para acomodarla en el canal 8 de un grupo. El grupo del problema anterior es multiplexado en un supergrupo como grupo 2. Determine la frecuencia a la cual se trasladar el tono en la salida del supergrupo. 37. La seal de voz analgica atraviesa un filtro pasabajos de casi 3,4kHz y luego se digitaliza, para lo que se usan muestras de 8bits a una tasa de muestreo de 8kHz. La seal se comprime, con la finalidad de mejorar su seal a ruido. Entonces la tasa de transferencia de bits para una seal de voz es: = 8 8000 = 64/ 38. Multiplexacin por Divisin de Tiempo TDM 39. Ejemplo: Calcule el nmero de niveles si el nmero de bits por muestra es: a) 8 como en telefona b) 16 como en los sistemas de audio de CD 40. EJEMPLO Calcule la informacin suplementaria de una seal DS-4

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