sistema telefÓnico analÓgico

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SISTEMA TELEFÓNICO ANALÓGICO. CENTRAL 2. Sistema de telecomunicaciones telefónico analógico (una vía). DEMULTIPLEXER. DEM. CANAL 1. CANAL COMÚN. PASA BANDA 1 104 – 108 kHz. 1. 2. PASA BAJO CANAL 1 3,4 kHz. PORTADORA 1 108 kHz. AMPLIF. DE RF. DEM. CANAL 12. - PowerPoint PPT Presentation

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  • MOD.CANAL 1PORTADORA 1108 kHzMULTIPLEXERMOD.CANAL 12PORTADORA 1264 kHzPASABANDA60 108 kHzPASABAJOCANAL 13,4 kHzCONMUTADORRed de suscriptor 1(2 conductores)12CENTRAL 1AMPLIF.DE RFDEM.CANAL 1PORTADORA 1108 kHzDEMULTIPLEXERDEM.CANAL 12PORTADORA 1264 kHzPASABAJOCANAL 13,4 kHzCENTRAL 2CONMUTADORNN-1Red de suscriptor 2(2 conductores)PASABANDA 1104 108 kHzAMPLIF.DE RFAMPLIF.INTERMEDIO(REPETIDOR)CANAL COMN CANAL COMN SLICSLICSLICSLICSLICSLIC

  • La sealizacin es imprescindible para el funcionamiento de un sistema de telecomunicaciones complejo

    En el caso descrito, la sealizacin se produce a travs de la misma lnea de voz (in circuit signaling)

    El sistema telefnico opera en forma duplex, es decir permite la transmisin simultnea de seales en ambas direcciones

    Las conexiones que efectan los conmutadores de las centrales analgicas son fsicas, por ende el circuito que se establece entre origen y destino de la llamada es dedicado, es decir permanecer asignado a esa llamada hasta tanto dure la misma (conmutacin de circuitos)

    El circuito de suscriptor opera en banda base, es decir las seales de voz se transmiten con su contenido espectral natural (con excepcin de un eventual proceso de filtrado que limita el ancho de banda de la seal sin menoscabo de su calidad)

  • DISEO DE LNEAS DE SUSCRIPTOREl factor principal que afecta la calidad de la transmisin en la red de suscriptor es la distancia entre la instalacin del suscriptor y la central local, por dos razones:

    La operacin de los conmutadores (estndar) de las centrales, que consiste bsicamente en la deteccin de una seal producida por la apertura y cierre de un circuito c.c., se ve afectada si la resistencia del circuito supera los 1100-1200

    La calidad de la seal de voz se ve afectada si la atenuacin de la seal es superior a los 8 dB (7 dB en Europa)

    Para trayectos largos, la atenuacin es funcin de la frecuencia. Por esta razn se carga la lnea mediante la colocacin de bobinas a distancias regulares. La inductancia as colocada y la capacitancia propia de la lnea forman un filtro pasa bajo distribuido, con frecuencia de corte aprox. de 3500 Hz y atenuacin constante entre 300-y 3500 Hz.

  • CARACTERSTICAS DE LOS CONDUCTORES DE LA LNEA DE SUSCRIPTOR

  • Terminacinde lnea ZL TR1a = 2(a = )TR2a = 2(a = )

  • El total de lneas necesario es entonces de 15. En general:

    Cada usuario deber adems disponer de un conmutador de 5 posiciones para poder comunicarse individualmente con los dems.El costo de las 15 lneas depende de la distancia entre usuarios, o longitud de las mismas. Se puede tolerar en una oficina, menos si los usuarios se encuentran en edificios diferentes.Un sistema de conexin rudimentarioEjemplo: Oficina con 6 usarios telefnicos. Una conexin de todos contra todos requiere que de cada aparato salgan 5 lneas ( es decir n-1 lneas, si n es el nmero de usuarios)

  • Un sistema de conexin impracticableConsidere ahora un sistema que agrupe una pequea ciudad con 54.000 suscriptores. Una conexin todos contra todos requerira:Es decir 1.458 Millones de lneas!!!Cada suscriptor debera adems disponer de un conmutador de 53.999 posiciones!!!Lo anterior se agrava si se considera que estudios de trfico han determinado que estadisticamente, de las 27.000 conversaciones simultneas posibles, slo un 10% efectivamente tiene lugar, es decir 2.700 lneas son efectivamente ocupadas permanentemente. Lo anterior implica que la eficiencia de semejante sistema es de:

  • Esquema de EnrutamientoSupongamos ahora de disear un esquema de enrutamiento viable para los 54.000 suscriptores de la pequea ciudad a que hace referencia el ejemplo anterior:se subdivide la ciudad en zonas, por ejemplo 9Cada zona est servida por una Central Local, a la cual estn conectados, siguiendo el ejempo, 6.000 usuariosUna de las funciones de la Central Local es la de conectar entre s los usuarios del sector o conectarlos a las otras centrales locales, en caso de que la comunicacin involucre usuarios de diferentes sectoresEl nmero de lneas que unen entre s las centrales es limitado y es determinado por el trfico que se verifica en cada tramo particular. Cada lnea inter-central puede transportar varios canales de comunicacin al mismo tiempo, utilizandse, como se ver ms adelante, tcnicas, de acceso multiple (multiples canales de comunicacin ocupan al mismo tiempo el mismo enlace fsico)En caso de centrales que cursan poco trfico, las mismas se pueden conectarse a una Central Tandem, la cual realiza con respecto a las Centrales Locales la misma funcin que ests con respecto a los suscriptores En caso de que se trate de una comunicacin interurbana o internacional, la Central Local deber enrutar la llamada hacia un Centro Primario o Internacional (centrales ambas de gerarqua mayor de la local)La conexin se efecta mediante un Conmutador Automtico, el cual interpreta los pulsos provenientes de los telefnos de disco o las combinaciones de frecuencias provenientes de los telefnos de tono. Los pulsos o tonos representan el cdigo con toda la informacin necesaria para establecer la conexin hasta el destinatario.

  • A cada Central Local estn conectados 6.000 suscriptores. As que el nmero total de lneas empleadas para conectar entre s todos los 54.000 suscriptores es de 54.000 + las lneas intercentrales, estas ltimas pudiendo transportar contemporaneamente varios canales de comunicacin. Observe tambin la redundancia de caminos entre las centrales locales (6 al 9) no conectadas en estrella a la Central Tandem

  • Esquema de Enrutamiento: ejemplos de llamada435067890021Tandem34560158Conexin entre el telefno 23456 y el 40158

  • Conmutadores electromecnicos (histricos)Conmutador rotatorioConmutador de paso (Strowger Switch)Crossbar

    Conmutadores electrnicos analgicosCross point switch (configuracin matricial) MOTOROLA MC142100Tecnologa CMOS VLSI

    Sealizacin necesaria para efectuar una llamada:Al levantar el telfono, el contacto C se cierra (contemporneamente se abre el contacto M del circuito del timbre) permitiendo el paso de la corriente continua. La corriente continua circula por las dos bobinas del relay E, los conductores que unen la central al telfono del suscriptor, el autotransformador y la bocina del telfono. Los dos resistores (balastos) son ajustables para que la resistencia del circuito de c.c. sea siempre la misma, independientemente de la longitud de la lnea, y por lo tanto tambin la intensidad de la corriente ser la misma para cualquier circuito de suscriptor. El paso de la corriente c.c. por las bobinas del relay E cierra un circuito (outgoing signall) que informa a la central que el suscriptor ha descolgado el telfono y que esa lnea est ocupada.La central responde enviando un tono de central a travs del circuito de voz, el cual es captado a travs del auricular del telfono.El suscriptor marca el nmero deseado. El disco rotatorio B cierra y abre el circuito de corriente continua (mientras rota, el contacto A se cierra, cortocircuitando el auricular para as no molestar al usuario con los pulsos de discado). De esta manera las bobinas del relay E producen la apertura y cierre del contacto del circuito outgoing signal. Con el primer pulso de discado cesa el tono de central. Los pulsos de discado hacen que el conmutador automtico de la central empiece a enrutar en forma secuencial y progresiva la llamada, establecindose con cada dgito marcado una conexin a otra central, hasta llegar al destinatario de la llamada. Se ha cerrado de esta forma un circuito entre origen y destino de la llamada, el cual quedar asignado a esa llamada durante todo el tiempo que la misma dure (conmutacin de circuito).Una vez establecido el circuito entre origen y destino, si la lnea llamada est ocupada, se enviar de regreso a travs de la lnea de voz el tono de ocupado, mientras que si la lnea est libre se enviar de regreso el tono de libre. En este ltimo caso, la central de destino energizar el relay M, con lo cual se activar el timbre del destinatario.Al descolgar el telfono el destinatario, cesar el tono de libre y podr establecerse la conversacin a travs del circuito de voz. La comunicacin es de tipo duplex en la red de suscriptor, es decir la transmisin de seales puede producirse en ambos sentidos al mismo tiempo. La resistencia del micrfono es modulada por las ondas de la presin vocal, produciendo una seal variable en el tiempo (aleatoria). La tensin producida, relativamente pequea, es elevada mediante el autotransformador.Recepcin de llamadas:La central anuncia una llamada entrante mediante una seal que energiza el relay M. Los contactos del circuito del timbre se cierran y una seal de 20 Hz de tensin aprox. 80 V activa el timbre, hasta que se descuelgue el telfono. Se cerrar entonces el circuito de corriente continua y el relay E sealar a la central la ocupacin de la lnea.

    Los circuitos de suscritor permiten sobre la misma lnea la transmisin simultnea de seales en ambas direcciones : de manera que 2 conductores son suficientes para la comunicacin. Sin embargo, para distancias largas (inter-centrales) o para circuitos que operan con portadoras, es necesario amplificar la seal, y los amplificadores convencionales* operan en un solo sentido. En estos tramos es necesario por lo tanto proveer dos vas, o lneas, para un canal de comunicacin: uno que transporta la seal de ida, otro la seal de retorno. La separacin de las seales de ida y de retorno, o su mezclado para la transmisin en la lnea de suscriptor, es efectuada mediante un conversor de 2 lneas a 4 lneas y viceversa, el cual en la actualidad puede ser colocado a nivel de SLIC.

    Nota: * Los modernos amplificadores de impedancia negativa permiten la amplificacin de seales provenientes de ambos sentidos.Seal origen destino: al existir una tensin v(t) en los terminales del puerto de 2 conductores, esta se d