EL SISTEMA TELEFÓNICOMAURICIO LÓPEZ BONILLA

INTRODUCCIÓNAlexander Grahan Bell (1847-1922) inventó el primer teléfono práctico con la ayuda de Thomas A. Watson (1854-1934) en 1876.

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICA Local Access and transport área (LATA)

Local Loop

Local Troncal

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICA Local Access and transport área (LATA)

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICA CONEXIONES DE LARGA DISTANCIA (CONMUTADORES

ELECTROMECÁNICOS)

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICA CONEXIONES DE LARGA DISTANCIA (CONMUTADORES DIGITALES,

computadores)

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICA 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 comunicación en cuestión.

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICALOCAL LOOP Habitualmente, aunque no necesariamente, el concepto de bucle de abonado se

refiere a la red telefónica conmutada. Por tanto, lo habitual es que el bucle de abonado esté compuesto por un cable de pares de cobre que se extiende entre la central telefónica local y el abonado, y cuya longitud media se sitúa típicamente alrededor de una milla (de aquí el uso general de frases como “el problema de la última milla”, “el acceso en la última milla”). En la misma red telefónica conmutada el bucle de abonado puede estar constituido por enlaces radio (TRAC) y, en otro tipos de redes de comunicaciones o en la evolución de la misma red telefónica básica, por fibra óptica.

El bucle de abonado puede soportar comunicaciones de voz, como en el caso de la telefonía fija, o acceso a Internet como sucede con las tecnologías xDSL, que precisamente aprovechan las frecuencias no utilizadas por el servicio telefónico en el par de cobre existente en la red telefónica para establecer una red de datos.

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICASEÑALES EN EL CIRCUITO LOCAL (PROCESO DE HACER UNA LLAMADA)

1. TELÉFONO COLGADO (ON-HOOK), No está en uso. La central mantiene 48V dc en la línea. 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 alimentación. La fuente de alimentación de la central se llama batería. (El voltaje proviene de una batería que está bajo carga constante).

Cuando el teléfono está colgado representa un circuito abierto para el voltaje de la batería. 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 línea disponible (el teléfono ha capturado la línea)

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICASEÑALES EN EL CIRCUITO LOCAL (PROCESO DE HACER UNA LLAMADA)

Teléfono descolgado 5-10VCorriente deseada en el local loop 20 a 80mA

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICAEjercicio:

Un lazo local tiene una resistencia de 1kΩ y el teléfono conectado a él tiene una resistencia cuando está descolgado de 200Ω. Calcule la corriente del lazo local y el voltaje en el teléfono cuando el aparato está

a) Colgado

b) Descolgado

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICASEÑALES EN EL CIRCUITO LOCAL (PROCESO DE HACER UNA LLAMADA)

2. Una vez se le ha asignado una línea al abonado, la oficina envía una señal al usuario para que prosiga mediante la transmisión de tono de marcar (señales 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 teléfono transmite una combinación de dos tonos por cada número (DTMF: Dual tone Multifrequency dialing)

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICADTMF

¿qué frecuencias se generan que usa DTMF cuando se presiona el 9 en un teléfono?

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICAEL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFÓNICA (MANUAL)

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICA

EL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFÓNICA (PASO A PASO)

(Strowger)

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICA

EL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFÓNICA (CROSSBAR)

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICA

EL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFÓNICA (ELECTRÓNICAS DIGITALES)

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICAVOLTAJES Y CORRIENTES EN EL LAZO LOCAL

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICATARJETA DE INTERFACE DEL LOCAL LOOP

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICAEL INSTRUMENTO TELEFÓNICO (TELÉFONO)

Los teléfonos comunes usan micrófonos de carbono (transmisores) y audífonos magnéticos (receptores).

El micrófono de carbono requiere de una corriente de polarización de dc para poder funcionar

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICAEL INSTRUMENTO TELEFÓNICO (TELÉFONO)

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICACIRCUITO TELÉFONO ELECTRÓNICO (UN SOLO CHIP)

RED TELEFÓNICA CONMUTADA PÚBLICAEjercicios

1. Suponga que el voltaje por una línea telefónica de un usuario cae desde 48V a 10V cuando el teléfono descuelga. Si el aparato telefónico tiene una resistencia de 200 ohms cuando está descolgado y representa un circuito abierto cuando está colgado, calcule: a) La corriente que pasa cuando el teléfono está 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 teléfono tiene un voltaje de timbrado de 80V cuando el voltaje en la central es de 100V. Calcule la impedancia del timbre en el aparato telefónico.

4. Encuentre las frecuencias DTMF para el número 85. ¿Qué número 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 simultáneas.7. Diga los pasos para efectuar una llamada local, así como los voltajes y las frecuencias en el lazo

local relacionadas con ellos.

SEÑALES Y RUIDO EN EL SISTEMA TELEFÓNICOEl ancho de banda de los sistemas telefónicos para voz (calidad telefónica) se restringe a 3,2kHz.Un sistema analógico se diseña de tal manera que haya una pérdida de 8 a 10dB en llamadas locales y hasta casi 20dB en internacionales.La pérdida requerida se determina mediante:

VNL: mínimo equivalente del enlace de tránsito requerido en dB.t=retraso en tiempo en ms para la propagación en un sentido a lo largo de la línea.

SEÑALES Y RUIDO EN EL SISTEMA TELEFÓNICOEjercicio:Una señal telefónica requiere de 2ms para llegar a su destino. Calculo el equivalente del enlace de tránsito (VNL) necesario para una cantidad aceptable de eco.

SEÑALES Y RUIDO EN EL SISTEMA TELEFÓNICOLos niveles de la señal y el ruido se definen de una manera que es única en telefonía: En dB por arriba del ruido de referencia con ponderación del mensaje C (dBrnc). El nivel de ruido de referencia es de 1 pW (-90dBm) con ponderación del mensaje C0dBrn=-90dBm

SEÑALES Y RUIDO EN EL SISTEMA TELEFÓNICOLa pérdida neta se especifica con respecto a un punto de referencia llamado punto de pérdida de transmisión 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 está presente físicamente. Se puede definir cualquier punto de la red en términos de su ganancia comparado con el 0-TLP.

SEÑALES Y RUIDO EN EL SISTEMA TELEFÓNICO

SEÑALES Y RUIDO EN EL SISTEMA TELEFÓNICO

SEÑALES Y RUIDO EN EL SISTEMA TELEFÓNICOEn telefonía los niveles de la señal y el ruido se dan en forma separada con referencia al 0-TLP y no se expresan como una relación señal a ruido. Por ejemplo un nivel de ruido para un circuito de larga distancia podría ser de 34 dBrnc, es decir, de 34 dB por arriba de un pW, con ponderación de mensaje C, expresado en términos del 0-TLP. Un nivel de señal común es 74 dBrnc, la relación señal a ruido sería entonces:S/N=74dBrnc-34dBrnc=40dB

SEÑALES Y RUIDO EN EL SISTEMA TELEFÓNICOEjemplo: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 dirección el circuito tiene un nivel de +10 dB TLP porque la señal se atenuerá cuando se desplace hacia la central. Exprese el nivel del tono en dBrnc0

SEÑALES Y RUIDO EN EL SISTEMA TELEFÓNICOEjercicios: Calcule el equivalente de un enlace de tránsito, VNL, que se requiere para una

línea de 1000km de largo de cable coaxial con un factor de velocidad de 0,66. Determine el equivalente de un enlace de tránsito, VNL, para un enlace satelital

con un retraso en una dirección de 250ms. ¿Es esta pérdida un valor práctico? Un tono de 1kHz tiene un nivel de 70 dBrnc en un punto que es -9dB TLP. ¿Cua´l

sería el nivel de ruido máximo con una ponderación de mensaje C en el O-TLP para una relación señal a ruido de 30dB?

Un tono mide 80 dBrnc en la salida de una central de cuatro hilos. ¿Cuánto medirá en un lazo local que está en -8dB TLP?

MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIAEs posible combinar (multiplexar) una cantidad de señales telefónicas análogas en un canal mediante FDM.En telefonía, la modulación regularmente es de banda lateral única con portadora suprimida (SSB o SSB-SC) y se asigna un espectro de 4kHz a cada conversación.Los canales se agrupan de acuerdo a una estructura jerárquica.

JUMBO:6 maestros

SUPERJUMBO: 3 Jumbo

MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIAGeneración de un Grupo

Todas las portadoras se sintetizan a partir de un oscilador único y se separan a intervalos de 4kHz, empezando en 64kHz, por lo tanto cualquier frecuencia de portadora se determina a partir de

MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIAGeneración de un GrupoEjemplo:Determine la frecuencia de portadora (suprimida) para el canal 5 de un grupo.

MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIAGeneración de un SUPER Grupo

MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIAEjemplo:Un tono de 2kHz se presenta por el canal 5 del grupo 3 de un supergrupo. ¿A qué frecuencia se presenta el tono en la salida del supergrupo?

MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓN DE FRECUENCIAEjercicios: Una señal de video necesita alrededor de 4,2MHz de ancho de banda base. Si se transmite por un enlace de microondas tipo teléfono. ¿Cuántos canales de voz desplazará? ¿Cuántos grupos maestro representa esto?

Encuentre la frecuencia a la cual una frecuencia de banda base de 400Hz será 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 trasladará el tono en la salida del supergrupo.

TRANSMISIÓN DIGITALLa señal de voz analógica 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 señal se comprime, con la finalidad de mejorar su señal a ruido. Entonces la tasa de transferencia de bits para una señal de voz es:

TRANSMISIÓN DIGITALMultiplexación por División de Tiempo TDM

TRANSMISIÓN DIGITAL

TRANSMISIÓN DIGITAL

TRANSMISIÓN DIGITAL PCM( PULSE-CODE MUDALATION)

TRANSMISIÓN DIGITAL PCM( PULSE-CODE MUDALATION)Ejemplo:Calcule el número de niveles si el número de bits por muestra es:a) 8 como en telefoníab) 16 como en los sistemas de audio de CD

TRANSMISIÓN DIGITAL; JERARQUÍA DE LA SEÑAL DIGITAL

TRANSMISIÓN DIGITAL; JERARQUÍA DE LA SEÑAL DIGITAL

TRANSMISIÓN DIGITAL; JERARQUÍA DE LA SEÑAL DIGITAL EJEMPLO

Calcule la información suplementaria de una señal DS-4

SS7

SS7