Evolución de la Telefonía

Introducción

Teléfono, instrumento de comunicación, diseñado para la transmisión de voz y demás sonidos hasta lugares remotos mediante la electricidad, así como para su reproducción. El teléfono contiene un micrófono (transmisor) que recibe el impacto de ondas de sonido. El micrófono transforma las vibraciones en impulsos eléctricos. La corriente eléctrica así generada se transmite a distancia. Un altavoz (receptor) vuelve a convertir la señal eléctrica en sonido.

En el lenguaje coloquial, la palabra "teléfono" también designa todo el sistema al que va conectado un aparato de teléfono. Un sistema que permite enviar no sólo voz, sino también datos, imágenes o cualquier otro tipo de información que pueda codificarse y convertirse en señal sonora. Esta información viaja entre los distintos puntos conectados a la red. La red telefónica se compone de todas las vías de transmisión entre los equipos de los abonados y de los elementos de conmutación que sirven para seleccionar una determinada ruta o grupo de ellas entre dos abonados.

II. Evolución

En 1854, el inventor francés Charles Bourseul planteó la posibilidad de utilizar las vibraciones causadas por la voz sobre un disco flexible o diafragma, con el fin de activar y desactivar un circuito eléctrico y producir unas vibraciones similares en un diafragma situado en un lugar remoto, que reproduciría el sonido original. Algunos años más tarde, el físico alemán Johann Philip Reís inventó un instrumento que transmitía notas musicales, pero no era capaz de reproducir la voz humana. En 1877, tras haber descubierto que para transmitir la voz sólo se podía utilizar corriente continua, el inventor estadounidense de origen escocés Alexander Graham Bell construyó el primer teléfono capaz de transmitir y recibir voz humana con toda su calidad y su timbre.

A. Teléfono magnético de Bell

El conjunto básico del invento de Bell estaba formado por un emisor, un receptor y un único cable de conexión. El emisor y el receptor eran idénticos y contenían un diafragma metálico flexible y un imán con forma de herradura dentro de una bobina. Las ondas sonoras que incidían sobre el diafragma lo hacían vibrar dentro del campo del imán. Esta vibración inducía una corriente eléctrica en la bobina, que variaba según las vibraciones del diafragma. La corriente viajaba por el cable hasta el receptor, donde generaba fluctuaciones de la intensidad del campo magnético de éste, haciendo que su diafragma vibrase y reprodujese el sonido original.

Los teléfonos antiguos usaban un único dispositivo como transmisor y receptor. Sus componentes básicos eran un imán permanente con un cable enrollado que lo convertía en electroimán y un fino diafragma de tela y metal sometido a la fuerza de atracción del imán. La fuerza de la voz, en cuanto ondas de sonido, provocaba un movimiento del

diafragma, que a su vez generaba una minúscula corriente alterna en los cables del electroimán. Estos equipos eran capaces de reproducir la voz, aunque tan débilmente que eran poco más que un juguete.

La invención del transmisor telefónico de carbono por Emile Berliner constituye la clave en la aparición del teléfono útil. Consta de unos gránulos de carbono colocados entre unas láminas metálicas denominadas electrodos, una de las cuales es el diafragma, que transmite variaciones de presión a dichos gránulos. Los electrodos conducen la electricidad que circula a través del carbono. Las variaciones de presión originan a su vez una variación de la resistencia eléctrica del carbono. A través de la línea se aplica una corriente continua a los electrodos, y la corriente continua resultante también varía. La fluctuación de dicha corriente a través del transmisor de carbono se traduce en una mayor potencia que la inherente a la onda sonora original. Este efecto se denomina amplificación, y tiene una importancia crucial, pues hasta entonces un transmisor electromagnético sólo era capaz de convertir energía, y siempre producía una energía eléctrica menor que la que contiene la onda sonora.

B. Teléfonos posteriores ;

En los receptores de los teléfonos más modernos, el imán pasó a ser plano como una moneda y el campo magnético que actuaba sobre el diafragma de hierro era de mayor intensidad y homogeneidad. Los transmisores llevaban un diafragma muy fino montado debajo de una rejilla perforada. En el centro del diafragma había un pequeño receptáculo con los gránulos de carbono. Las ondas sonoras que atraviesan la rejilla provocan un vaivén del receptáculo. En el movimiento descendente, los gránulos quedan compactados y producen un aumento de la corriente que circula por el transmisor.

Dado que el transmisor de carbono no resultaba práctico a la hora de convertir energía eléctrica en presión sonora, los teléfonos fueron evolucionando hacia receptores separados de los transmisores. Esta disposición permite colocar el transmisor cerca de los labios para recoger el máximo de energía sonora, y el receptor en el auricular, lo cual elimina los molestos ruidos de fondo. En estos teléfonos, el receptor seguía siendo un imán permanente con un arrollamiento de hilo conductor, pero con un diafragma de aluminio sujeto a una pieza metálica. Los detalles del diseño han experimentado enormes mejoras, pero el concepto original continúa permitiendo equipos robustos y eficaces.

C. Teléfonos actuales

El equivalente eléctrico del imán permanente es una sustancia plástica denominada electreto. Al igual que un imán permanente produce un campo magnético permanente en el espacio, un electreto genera un campo eléctrico permanente en el espacio. Tal como un conductor eléctrico que se mueve en el seno de un campo magnético induce una corriente, el movimiento de un electrodo dentro de un campo eléctrico puede producir una modificación del voltaje entre un electrodo móvil y otro estacionario en la

parte opuesta del electreto. Aunque este efecto se conocía de antiguo, fue sólo una curiosidad de laboratorio hasta la aparición de materiales capaces de conservar una carga electrostática durante años. Los transmisores telefónicos actuales se basan actualmente en este efecto, en vez de en la variación de la resistencia de los gránulos de carbono en función de la presión.

IV. Vías de transmisión

Los primeros sistemas telefónicos utilizaban cables de acero o de cobre para transmitir la señal eléctrica. Sin embargo, a medida que el volumen de llamadas y la distancia entre las centrales de conmutación creció, fue necesario utilizar otras vías de transmisión. Las más usadas son el cable coaxial y submarino, por radio (sea por microondas o por satélite) y hoy día la fibra óptica. La conexión entre las centrales telefónicas y los abonados se realizan todavía utilizando un par de cables de cobre para cada abonado. Sin embargo, en algunas grandes ciudades ya se han empezado a sustituir éstos por fibra óptica.

A. Telefonía por onda portadora

Utilizando frecuencias superiores al rango de voz, que va desde los 4.000 hasta varios millones de ciclos por segundo, o hercios, se pueden transmitir! simultáneamente hasta 13.200 llamadas telefónicas por una misma conducción I(cable coaxial, cable submarino, microondas...). Las técnicas de telefonía por onda portadora también se utilizan para enviar mensajes telefónicos a través de las líneas normales de distribución sin interferir con el servicio ordinario. Debido al crecimiento de tamaño y complejidad de los sistemas, se utilizan amplificadores de estado sólido, denominados repetidores, para amplificar la señal a intervalos regulares.

B. Cable coaxial

El cable coaxial, que apareció en 1936, utiliza una serie de conductores para soportar un gran número de circuitos. El cable coaxial moderno está fabricado r con tubos de cobre de 0,95 cm de diámetro. Cada uno de ellos lleva, justo en el t' centro del tubo, un hilo fino de cobre sujeto con discos plásticos aislantes separados entre sí unos 2,5 cm. El tubo y el hilo tienen el mismo centro, es decir, son coaxiales. Los tubos de cobre protegen la señal transmitida de posibles interferencias eléctricas y evitan pérdidas de energía por radiación. Un I cable, compuesto por 22 tubos coaxiales dispuestos en anillos encastrados en ¡ polietileno y plomo, puede transportar simultáneamente 132.000 conversaciones telefónicas. ¡

C. Cables submarinos

El servicio telefonía transoceánica se implantó comercialmente en 1927 utilizando transmisión por radio. Sin embargo, el problema de la amplificación frenó el tendido de cables telefónicos hasta 1956, año en que entró en servicio el primer cable telefónico submarino transoceánico del mundo, que conectaba r Terranova y Escocia utilizando cables coaxiales.

D. Telefonía por microondas

En este método de transmisión, las ondas de radio que se hallan en la banda de frecuencias muy altas, y que se denominan microondas, se utilizan como Los portadoras de señales telefónicas y se transmiten de estación a estación. Dado que la transmisión de microondas exige un camino expedito entre estación emisora y receptora, la distancia media entre estaciones repetidoras es de unos 40 km. Un I canal de microondas puede transmitir hasta 600 conversaciones telefónicas.

E. Telefonía por satélite

En 1969 se completó la primera red telefónica global en base a una serie de Satélites en órbitas estacionarias a una distancia de la Tierra de 35.880 km. Estos satélites van alimentados por células de energía solar. Las llamadas transmitidas desde una antena terrestre se amplifican en el satélite y se retransmiten a estaciones terrestres lejanas. La integración de los satélites y los equipos terrestres permite dirigir llamadas entre diferentes continentes con la misma facilidad que entre lugares muy próximos. Gracias ala digitalización de las transmisiones, los satélites de la serie global Intelsat pueden retransmitir simultáneamente hasta 33.000 llamadas, así como diferentes canales de televisión.

Un único satélite no serviría para realizar una llamada, por ejemplo, entre Nueva York y Hong Kong, pero dos sí. Incluso teniendo en cuenta el coste de un satélite, esta vía resulta más barata de instalar y mantener por canal que la ruta equivalente utilizando cables coaxiales tendidos por el fondo del mar. En consecuencia, para grandes distancias se utilizan en todo lo posible los enlaces por satélite. Sin embargo, los satélites presentan una desventaja importante. Debido ala gran distancia hasta el satélite y la velocidad limitada de las ondas de radio, hay un retraso apreciable en las respuestas habladas. Por eso, muchas llamadas sólo utilizan el satélite en un sentido de la transmisión (por ejemplo, de Nueva York hacia Madrid) y un enlace terrestre por microondas o cable coaxial en el otro sentido. Un enlace vía satélite para ambos sentidos resultaría irritante para dos personas conversando entre Nueva York y Hong Kong, ya que apenas podrían efectuar interrupciones, cosa muy frecuente en las conversaciones, y además se verían afectadas por el gran retraso (más de un segundo) en la respuesta de la otra persona.

F. Fibras ópticas

Uno de los grandes avances en las comunicaciones ha sido el uso de señales digitales. En telefonía, la señal se digitaliza al llegar a la central de conmutación. La comunicación entre centrales telefónicas es digital, con lo que se reduce el ruido y la distorsión y se mejora la calidad y el capacidad.

Los cables coaxiales se están sustituyendo progresivamente por fibras ópticas de vidrio. Los mensajes se codifican digitalmente en impulsos de luz que se transmiten a grandes distancias. Un cable de fibra puede tener hasta 50 pares ¡ de fibras, y cada par soporta hasta 4.000 circuitos de voz. El fundamento de la ,nueva tecnología de fibras

ópticas es el láser que aprovecha la región visible del espectro electromagnético, donde las frecuencias son miles de veces superiores alas de la radio y, por consiguiente, pueden transportar un volumen mucho mayor de información. El diodo emisor de luz (LED), un dispositivo más sencillo, también se utiliza pues resulta adecuado para la mayoría de las funciones de transmisión.

Un cable de fibra óptica, el TAT 8, transporta más del doble de circuitos transatlánticos que los existentes en la década de 1980. Formando parte de un sistema que se extiende desde Nueva Jersey hasta Inglaterra y Francia, puede transmitir hasta 50.000 conversaciones a la vez. Este tipo de cables sirven también de canales para la transmisión a alta velocidad de datos informáticos, I siendo más segura que la que proporcionan los satélites de comunicaciones (véase Comunicaciones vía satélite). Otro avance importante en las telecomunicaciones, el TAT 9, un cable de fibra con mucha mayor capacidad, dentro en funcionamiento en 1992 y puede transmitir simultáneamente 75.000 llamadas.

La mayoría de las grandes ciudades están hoy enlazadas por una combinación de conexiones por microondas, cable coaxial, fibra óptica y satélites. La capacidad de cada uno de los sistemas depende de su antigüedad y el territorio cubierto (Ios cables submarinos están diseñados de forma muy conservadora y tienen menor capacidad que los cables de superficie), pero, en general, se pueden clasificar de la siguiente forma: la digitalización simple a través de un par paralelo proporciona decenas de circuitos por par; la coaxial permite cientos de circuitos por par y miles por cable; las microondas y los satélites dan miles de circuitos por enlace, y la fibra óptica permite hasta decenas de miles de circuitos por fibra. La capacidad de cada tipo de sistema ha ido aumentando notablemente desde su aparición debido a la continua mejora de la ingeniería.

V. Telefonía y radiodifusión

Los equipos de telefonía de larga distancia se pueden también utilizar para transportar programas de radio y televisión a grandes distancias entre estaciones dispersas para su difusión simultánea. En algunos casos, la parte de audio de los programas de televisión se puede transmitir mediante circuitos de cables a frecuencias audio o a las frecuencias de portadora utilizadas para transmitir las .conversaciones telefónicas. Las imágenes de televisión se transmiten por medio de cables coaxiales, microondas y circuitos de satélites.

VI. Videoteléfono

El primer videoteléfono de dos vías fue presentado en 1930 por el inventor estadounidense Herbert Eugene Ives en Nueva York. El videoteléfono se puede conectar a una computadora para visual izar informes, diagramas y esquemas en lugares remotos. Permite así mismo celebrar reuniones cara a cara de personas en diferentes ciudades y puede actuar de enlace entre centros de reuniones en el seno de una red de grandes ciudades. Los videoteléfonos ya están disponibles comercialmente y se pueden utilizar en líneas nacionales para llamadas cara a cara. Funciones análogas también existen ya en los ordenadores o computadoras conectadas ala red telefónica y equipadas a tal fin.

VII. Correo de voz

El correo de voz permite grabar los mensajes recibidos para su posterior reproducción en caso de que la llamada no sea atendida. En las versiones más avanzadas de correo de voz, el usuario puede grabar un mensaje que será transmitido más adelante a lo largo del día.

El correo de voz se puede adquirir en la compañía telefónica como un servicio de conmutación o mediante la compra de un contestador automático. Por lo general, es un equipo telefónico ordinario dotado de funciones de grabación, reproducción y detección automática de llamada. Si la llamada entrante se contesta en cualquier teléfono de la línea antes de que suene un número determinado de veces, el contestador no actúa. Sin embargo, cumplido el número de llamadas, el contestador automático procede a descolgar y reproduce un mensaje grabado previamente, informando que el abonado no puede atender la llamada en ese momento e invitando a dejar un mensaje grabado.

El dueño del contestador automático es avisado de la presencia de mensajes grabados mediante una luz o un pitido audible, pudiendo recuperar más tarde el mensaje. La mayoría de los contestadores automáticos y todos los servicios de operadora permiten así mismo al usuario recuperar los mensajes grabados desde un lugar alejado marcando un código determinado cuando haya obtenido respuesta de su equipo.

VIII. Telefonía móvil o celular

Los teléfonos móviles o celulares son en esencia unos radioteléfonos de baja potencia (véase Radio celular). Las llamadas pasan por transmisores de radio colocados dentro de pequeñas unidades geográficas llamadas células. Las células cubren la casi totalidad del territorio, pero especialmente las zonas habitadas y las vías de comunicación (como carreteras y vías de ferrocarril) desde donde se realizan la mayoría de las llamadas. Los transmisores de radio están conectados a la red telefónica, lo que permite la comunicación con teléfonos normales o entre sí. Células contiguas operan en distintas frecuencias pera evitar interferencias. Dado que las señales de cada célula son demasiado débiles para interferir con las de otras células que operan en las mismas frecuencias, se puede utilizar un número mayor de canales que en la transmisión con radiofrecuencia de alta potencia. Cuando un usuario pasa de una célula a otra, la transmisión tiene que cambiar de transmisor y de frecuencia. Este cambio se debe realizar a alta velocidad para que un usuario que viaja en un automóvil o tren en movimiento pueda continuar su conversación sin interrupciones.

La modulación en frecuencia de banda estrecha es el método más común de transmisión ya cada mensaje se le asigna una portadora exclusiva para la célula desde la que se transmite. Hoy en día ya existen teléfonos móviles multibanda que pueden utilizar dos o tres portadoras a la vez, con lo que se reduce la posibilidad de que el teléfono pierda la señal.

Los teléfonos móviles digitales se pueden utilizar en cualquier país del mundo que utilice el mismo sistema de telefonía móvil. También existen teléfonos móviles que permiten el acceso a Internet, la transmisión y recepción de fax, e incluso videoteléfono.

IX. Tendencias tecnológicas

La sustitución de los cables coaxiales transoceánicos por cables de. fibra óptica continúa r en la actualidad. Los avances de la tecnología de circuitos Integrados y de los ; semiconductores han permitido diseñar y comercializar teléfonos y centrales de ¡ conmutación que no sólo producen calidad de voz de alta fidelidad, sino que ofrecen ¡ toda una serie de funciones como números memorizados, desvío de llamadas, ! llamadas multiusuario, espera de llamadas e identificación del número que llama.

Tradicionalmente, el teléfono se ha utilizado para transmitir la voz, sin embargo, cada ¡.. vez se usa más para otros tipos de transmisiones. Se pueden transmitir imágenes por teléfono utilizando el fax. Dos computadoras se pueden comunicar entre sí por teléfono t utilizando el módem. Este tipo de comunicación se esta popularizando pues permite el ¡acceso a Internet utilizando simplemente un módem conectado a la línea telefónica.

Dado que las comunicaciones entre centrales telefónicas está ya prácticamente ; 1 digitalizada, el futuro de la. telefonía incluirá la digitalización de la conexión entre los usuarios y las centrales utilizando fibras ópticas de bajo coste. La señal digital no sufre distorsión o ruido. Utilizando la fibra óptica local, la RDSI (Red Digital de Servicios ­ Integrados) permitirá el acceso directo a múltiples servicios, como teléfono, ¡ 1 videoteléfono, televisión digital o comunicación de datos con un solo conector.

Voz Analógica

Si bien el oído humano puede llegar a escuchar sonidos de hasta 18 ­ 20 kHz, la mayor parte de la energía de la voz humana se encuentra por debajo de los 4 kHz.

El sonido resultante de filtrar la voz humana a 3.4 kHz es perfectamente inteligible, además puede distinguirse al locutor.

De acuerdo al teorema del muestreo, para poder reconstruir una señal de 3.4 kHz debe muestrearse a más de 6.8 kHz

Se seleccionó como frecuencia de muestreo para telefonía 8 kHz (una muestra cada 125 microseg).

Loop Start y Ground Start.

Troncales Loop Start

Con el fin de que un circuito de comunicaciones sea usado, el equipo a ambos extremos debe estar listo para entrar en funciones. Cuando un originador hace una petición de servicio, por el de descolgar su teléfono conectado a una línea telefónica estándar, como la que hemos visto, el flujo de corriente por el loop notifica al equipo de la Central Telefónica la solicitud de servicio. El equipo de la central telefónica contesta que esta lista, enviando un tono de invitación a llamar. Cuando la central telefónica tiene una llamada para un abonado, a este ultimo le es enviado un voltaje de timbrado. El abonado responde que esta listo para ser conectado a la llamada, por el simple hecho de descolgar el auricular y así establecer un loop de corriente. A este tipo de circuito se le conoce como línea troncal “Loop­Start”.

Hay otros tipos de señalización o formas de establecimiento de una llamada. De troncales a un PBX (ò CO, WATS, FX) que son en su mayoría troncales “Ground­ Start”, en vez de Loop­Start. Las troncales E&M tipo “Tie” y circuitos DID pueden establecer el enlace de manera “inmediata”, por “Wink”, o por retardo”.

Troncales Ground Start

El troncal Ground Start es la conexión mas común en Estados Unidos entre un PBX y una central. Este consiste de 2 hilos, TIP y RING, tal y como un troncal Loop Start. La gran diferencia es que el hilo de TIP esta abierto (sin aterrizar) en la central. El hilo TIP tiene –48 volts, aplicados en el conector de señal en el PBX y el hilo de RING tiene –48 volts aplicados en la central.

Para solicitar el tono de marcar a la central, el PBX debe aterrizar momentáneamente el hilo de RING. La central detecta esta tierra y aterriza el hilo de TIP para proporcionar el tono de marcar. Cuando la tierra es detectada en el hilo de TIP por el detector de señal aterrizada en el PBX, el PBX conecta una pequeña carga resistiva a través de los hilos TIP y RING y desconecta la tierra del hilo TIP. Ahora, fluye un lazo de corriente y el PBX esta listo para enviar DP (marcación por pulsos) ò DTFM (marcación por tonos) y la central publica esta lista para recibirlos.

Cuando la central publica llama al PBX, aterriza el hilo TIP y aplica voltaje de timbrado a través de los hilos TIP y RING. El PBX detecta el voltaje de timbrado y señala a la operadora que una llamada esta esperando. Cuando la operadora selecciona esta línea, una carga resistiva se conecta entre los hilos TIP y RING. Esto provoca que fluya una corriente, la cual informa a la central publica que la llamada ha sido contestada.

El PBX desconecta la central publica abriendo el lazo troncal y la central publica responde quitando la tierra del hilo de TIP. La central publica se desconecta del PBX quitando la tierra del hilo TIP y el PBX responde abriendo el lazo troncal.

En un arreglo loop start, un teléfono o sistema telefónico no puede decir que una llamada esta por entrar hasta que no reciba el voltaje de timbrado. Sin un usuario se desconecta en el instante en que entra la línea es activada y cuando el voltaje de timbrado es aplicado, el usuario aun estará conectado a la llamada que entro. Esto es prevenido en un arreglo ground start ya que, cuando el PBX detecta la tierra aplicada por la central, el PBX previene llamadas de salida para ser conectadas a ese troncal.

Los troncales Ground start ilustran la importancia de que el PBX sea conectado a una buena tierra física.

TRONACALES E&M DE 2Y 4 HILOS

Los circuitos E&M son líneas privadas que consisten de 2 o 3 pares de hilos utiliza 2 pares de hilos: un par para señalización y el otro para audio. El de 4 hilos utiliza 3 pares de hilos: un par para señalización, un par para la transmisión de audio y par para la recepción de audio.

Ambos tipos son usados principalmente para conectar 2 PBX (conmutador) aunque algunos de los nuevos sistemas de multilínea pueden trabajar con troncales E&M de 2 líneas.

Debido a que ellos tienen circuitos de mejor calidad de audio los troncales E&M son mas caros que los OPX. Los tronacales E&M tienen algunas ventajas sobre los OPX el usuario remoto puede tener acceso al troncal y llamar a extensiones en el sistema originador, pero una llamada desde el originador sonara en un lugar particular en el lado remoto ( generalmente la operadora) y entonces tendrá que ser transferida a donde el usuario quiere comunicarse. Esto puede ser muy inconveniente cuando hay mucho trafico de llamadas entre los dos sistemas.

Con un troncal E&M, cualquier lado puede acceder el circuito y hacer llamadas directamente a extensiones en el sistema del otro lado. Cualquier lado puede también hacer llamadas, hacia otro sistema haciendo que al troncal CO del otro lado, en efecto un troncal FX. Además, la mas alta calidad de los troncales E&M permite que se haga algunos de los tipos de transmisión de datos tan bien como la transmisión de voz.

FXs y FX0.

FX, foreign exchange (intercambio foráneo).­ [Telecomunicaciones] Circuito de voz privado que conecta la troncal u oficina central de un PBX de voz a una estación remota. Los usuarios del PBX pueden hacer llamadas a los destinos en el área de servicio de la estación remota como si fueran llamadas locales.

FX0, foreign exchange office (oficina de intercambio foráneo).­ [Voz/fax] El extremo de un circuito que conecta ya sea a un PBX o a una oficina central; el otro extremo es un FXS.

FXS, foreign exchange station (estación de intercambio foráneo).­ [Voz/fax] El extremo de un circuito que conecta a la estación del suscriptor; el otro extremo del circuito es un FX0.

Marcación por Pulsos

Cuando el abonado escucha el tono de invitación a marcar, puede empezar a marcar al lugar donde se desea llamar. Un teléfono de disco tiene un switch para la marcación de pulsos, el cual manda los pulsos en serie por la línea telefónica, de manera análoga al gancho del colgado. No ocurre ninguna señalización (marcación) cuando el disco es girado en sentido de las manecillas del reloj, sin embargo cuando se libera el disco, un resorte hace que el disco regrese a su posición original. Conforme el disco regresa, una leva abre el switch de marcación por pulsos, permitiendo después que se cierre. El

numero de veces que el switch se abre y se cierra va en correspondencia al código de marcado.

Si usted marca un 1 el switch de marcación abre y cierra una vez si marca un 5 el switch abre y cierra 5 veces. Cuando se marca un cero, el switch se abre y se cierra diez veces. Cuando el switch es abierto, el flujo de corriente en el loop es suspendido. La Central Telefónica cuenta el numero de pulsos de marcación y establece la conexión correspondiente. La central telefónica no permite que el enlace se caiga por que estas interrupciones el loop de corriente no son lo suficientemente largas como para representar una condición de colgado.

Muchos de los teléfonos, no importa si son de una sola línea o si detrás de ellos ahí todo un sistema telefónico, son de teclado y sin embargo pueden hacer marcación por pulsos como lo hacen los teléfonos de disco. Esto es posible por medio de un trasmisor o un retardo que simule la acción de una leva en el switch de marcación por pulsos mencionado anteriormente, interrumpiendo momentáneamente el loop de corriente. Esta marcación por pulsos puede hacerse a dos velocidades de 10 o de 20 pulsos por segundo (pps) . 10 pps es la misma velocidad a la que opera un teléfono de disco en otras palabras, si usted marca un 0, los 10 pulsos correspondientes ocurrirán en 1 segundo. 20 pps es 2 veces mas rápido, pero ninguna central telefónica puede manejarlo.

Marcación por DTMF (Dual Tone Multi­Frecuency)

La marcación por tonos (touch­tone) viene reemplazando a las ultimas fechas a la marcación por pulsos. Los teléfonos con marcación DTMF usan botones en vez de disco y en vez de pulsos generan dos frecuencias específicas las cuales representan el digito presionado. La central telefónica responde el par de tonos de manera similar a la marcación por pulsos para hacer las conexiones adecuadas.

Tierra

TIP

RING

HK Pulsos de Marcación

Loop de Corriente

­ 48 volts

Hay 7 frecuencias usadas para representar los dígitos y símbolos de un teclado DTMF como se muestra en la tabla siguiente. Cada renglón de dígitos es representado por una frecuencia específica. De igual manera cada columna de dígitos es representada por una frecuencia específica.

Si se presiona un 1, un tono de 697 hertz es generado junto con un tono de 1209 hertz. Si se presiona un 8 un tono de 852 hertz es generado junto con un tono de 1336 hertz.

1209 hz 1336 hz 1477 hz 697 hz 1 2 3 770 hz 4 5 6 852 hz 7 8 9 941 hz * 0 #

Todas las centrales telefónicas aceptan marcación por pulsos, pero no todas aceptan marcación por tonos. Aún si la central acepta marcación DTMF, usted no obtendrá esta ventaja al menos que al solicitarla se le haga un cargo extra. Si usted tiene este servicio y descuelga, un receptor de DTMF es conectado a través de su línea para decodificar los tonos.

Cuando los viejos teléfonos de botones, tip y ring debían tener la polaridad correcta debido que el voltaje de la línea era usado para energizar el teclado. Si la polaridad era invertida, el teclado simplemente no funciona. Actualmente los teléfonos con teclado, así como la mayoría de los sistemas telefónicos, tienen integrada una protección contra inversión de polaridad. Sin embargo, algunos sistemas telefónicos aun requiere de la polaridad en el segundo hilo de ring.

Voz Digital

Teorema de Nyquist.

Conversión A/D. Un método que permite reducir una señal de forma análoga compleja en otra digital más simple es el análisis de Fourier; toda señal de forma compleja puede ser vista como la suma de un número finito de ondas senoidales puras. Sin embargo, la implantación práctica de este método es muy compleja desde el punto

de vista computacional y de los límites del tratamiento en tiempo real. La técnica que forma la base de las comunicaciones digitales es más intuitiva, llamada el teorema de muestreo o teorema de Nyquist, en honor a Henry Nyquist.

En realidad el proceso de conversión de la forma análoga a la forma digital está compuesta de tres conceptos matemáticos o lógicos básicos: el muestreo, la cuantización y la codificación. El muestreo es el proceso de tomar medidas instantáneas de una señal análoga cambiante en el tiempo, tal como la amplitud de una forma de onda compleja. La información muestreada permite reconstituir más o menos una representación de la forma de onda original. Sin embargo, si las muestras son relativamente escasas (o infrecuentes), la información entre las muestras se perderá. El teorema de muestreo establece que es posible capturar toda la información de la forma de onda si se utiliza una frecuencia de muestreo del doble de la frecuencia más elevada contenida en la forma de onda. En los sistemas telefónicos la velocidad de muestreo ha sido establecida a 8000 muestras por segundo.

Una vez que la muestra y su valor han sido obtenidos, la cuantización es el siguiente proceso para la reducción de la señal análoga compleja; éste permite aproximar la muestra a uno de los niveles de una escala designada. Por ejemplo, tomando una escala cuyos valores máximo y mínimo son quince y cero, respectivamente, y el rango está dividido en 16 niveles, las muestras tendrán que ser aproximadas a uno de estos niveles. Hay que notar que el proceso de cuantización puede introducir un ruido de cuantización; una diferencia entre el valor original de la amplitud muestreada y el valor aproximado correspondiente a la escala seleccionada, donde la magnitud de este error estará determinada por la fineza de la escala empleada.

El siguiente proceso se refiere a la codificación lógica. Una señal cuyas muestras cuantificadas son de 16 niveles puede ser representada por un nivel de tensión para cada muestra diferente, 16 tensiones en total. Un sistema tal de codificación es altamente eficiente, debido a que sólo un pulso de corriente es necesario para transmitir cada muestra. Sin embargo, el problema de las codificaciones súper eficientes es que el ruido de transmisión afecta grandemente la distinción entre los símbolos de la codificación; en el caso de la telefonía, donde es utilizada una codificación a 8 bits, el receptor deberá ser capaz de distinguir entre un pulso de 126 voltios y uno de 127 voltios, por ejemplo. Por el contrario, utilizando una codificación lógica, cada muestra puede ser construida o representada por medio de una serie de pulsos separados, cada pulso representado ya sea por un 1 o un 0 lógico. Esto es llamado la codificación binaria, una representación de base dos. La desventaja de este método es que el número de pulsos necesarios para cada muestra de la señal compleja se incrementa y por consiguiente la capacidad de cualquier sistema de transmisión disminuye.

PAM (Pulse Amplitude Modulation)

Proceso para digitalizar una señal.

Las señales analógicas son funciones continuas en el tiempo. La cuantización el tiempo es usada para transmitir tales señales como un formato de pulsos donde la señal está definida o medida solo a instantes de tiempo discreto. Si la razón de muestreo es sumamente alta no se debe perder información.

Muestreo natural consiste de muestras cortas que tienen amplitudes que siguen brevemente la señal.

SAM (Simple Amplitude Modulation)

Es la primera muestra de 8 bits, está dentro del proceso del PAM

Companding.

Es el proceso de comprimir y descomprimir y de expandir con sistemas compandidos las señales analógicas de amplitud mas alta se comprimen (amplificadas menos que las señales de amplitud menor), antes de su transmisión, después expandidas (amplificadas mas que las señales de amplitud mas pequeña) en el receptor.

Companding Analógico:

Históricamente la comprensión analógica se implanto usando diodos especialmente diseñadas, insertados en el camino de la señal analógica en el trasmisor PCM antes del circuito de muestreo y retención.

Companding Digital:

La compansión digital involucra la compresión, por el lado de transmisión, después de que la muestra de entrada ha sido convenida a un código PCM lineal y expansión, en el lado de recepción antes de la decodificación PCM.

Ley A.

Proceso que llevan los canales de voz cuando se están modulando. Norma europea.

Ley μ.

Proceso que llevan los canales de voz cuando se están modulando. Norma Americana.

PCM.

Modulación de pulsos codificados

Es una técnica de modulación usada en sistemas de transmisión digital. Con PCM, los pulsos son de longitud fija y amplitud fija. PCM es un sistema binario; un pulso o ausencia de pulsos, dentro de una ranura de tiempo prescrita representada ya sea una condición de lógica 1 o de lógica 0.

La modulación de pulsos codificados (PCM), es la única de las técnicas de modulación de pulsos codificados, que se usan en un sistema de transmisión digital. Con PWM, PPM o PAM, un pulso no representa un digito binario sencillo (bit).

La figura muestra un diagrama a bloques simplificado de un solo canal, sistema PCM sencillo (de un solo sentido). el filtro de pasa­bandas limita a la señal analógica de entrada a la proporción de la frecuencia de la banda de voz estándar, de 300 a 3000 Hz. El circuito de muestreo y retención periódicamente prueba la entrada de información analógica y convierte esas señales en una señal PAM de multinivel. El convertidor analógico a digital (ADC) convierte las muestras PAM a un flujo de datos binarios seriales para transmisión. El medio de transmisión es un cable metálico o fibra óptica.

En el lado de reacepción, el convertidor digital a analógico (DAC) convierte el flujo de datos binarios seriales a una señal PAM de multinivel. El circuito de retención y el filtro pasa­bajas convierte la a la señal PAM nuevamente en su forma analógica original. Un circuito que realiza la codificación y decodificación de PCM, se llama un codec (codificador/decodificador).

Modulación de Pulsos Codificados Diferenciales (DPCM)

Evita redundancia de muestra a muestra. Lo checa y si es una señal repetida lo manda como está.

Es una forma de onda típica de voz codificada en PCM, frecuentemente hay muestras sucesivas tomadas en las cuales hay muy poca diferencia, entre las amplitudes de las 2 muestras. Esto requiere transmitir varios códigos PCM idénticos lo cual es redundante. La modulación de pulsos codificados diferenciales (DPCM) está diseñada específicamente para aprovechar las redundancias de muestra a muestra, en las formas de voz típicas. Con DPCM, la diferencia en la amplitud de las 2 muestras sucesivas en vez de la muestra verdadera. Debido a que el rango de las diferencias de las muestras es normalmente menor que el rango de las muestras individuales, se requieren menos bits para DPCM que el PCM convencional.

LOS SISTEMAS DE MODULACIÓN POR CODIFICACIÓN DE PULSOS (ADPCM)

Los sistemas de modulación por codificación de pulsos no se enfoca en remover redundancias de la señal de voz. La modulación adaptiva por codificación de pulsos diferencial es el esquema de modulación más eficiente que aprovecha las redundancias presentes en la señal. Como se menciona en la introducción, las muestras consecutivas de la señal de voz están altamente correlacionadas entre sí, esto significa que la varianza de la diferencia entre las amplitudes adyacentes de la señal de voz es mucho menor que la varianza de la misma señal de voz. ADPCM permite codificar voz a una taza de 32kbps, la mitad de los 64kbps estándares para PCM, reteniendo la misma calidad de voz.

El sonido es en hecho una onda acústica oscilante, ésta significa que es una señal continua. La frecuencia de esta señal determina la " altura del sonido ". Una onda acústica de la frecuencia baja (un wav de los sonidos que oscila lentamente) se categoriza como " bajo ". Un wav de alta frecuencia de los sonidos (oscila muy rápido) se categoriza como " triple ". El del ser humano puede oír sonidos el oscilar a partir de 20 veces por el segundo (20 Herz, límite de los infrabass) a 20 000 veces por el segundo (20 000 Herz o 20 kiloHerz, el límite de los ultrasonidos). Entre esos límites,

todo el espectro compone los sonidos que usted oye. Por ejemplo, la voz humana está aproximadamente en una frecuencia de 1kHz (oscilaciones 1 kiloHerz=1000 por segundo). La amplitud de la señal determina el volumen del sonido: más importante la amplitud es, es más ruidosamente el sonido. Disminuir el volumen de un sonido está en el hecho que disminuye la amplitud de este sonido.

Un souncard es estructura alrededor de dos componentes principales: los convertidores. Hay un convertidor de analog/digital, y digital/analog uno. El convertidor de analog/digital se utiliza para registrar un sonido de un micrófono o de una cinta (un sonido entrante). El convertidor de digital/analog convierte cualquier sonido salvado en el ordenador para un altavoz o un amplificador externo (un sonido saliente). Por qué " análogo " y " digital "?

El análogo significa que hay una analogía entre el sonido que usted oye y la dimensión de una variable de la onda acústica. Hemos visto sobre cuáles era esta analogía (más arriba está el sonido, más arriba es su frecuencia y más arriba es la amplitud del sonido, más arriba es su volumen). Las señales naturales son señales analogicas (sonido, luz, vibraciones). La cosa más importante a recordar referirse a señales analogicas es que son continuas.

Una señal digital es usado en ordenadores y mucho proceso electrónico. La diferencia es que esta señal es compuesta por las muestras del sonido analogico original. Por qué muestrea solamente? Fácil: para salvar una señal analogica en una máquina (e.g. un ordenador), necesitaría una memoria infinita porque hay un número infinito de puntas (ésta es la definición matemática de continuo) incluso para un expediente corto. Por supuesto es imposible.

El uso del convertidor de analog/digital es transformar una señal analogica en digital. Cómo trabaja? Muy simple: usted sabe que cualquier número multiplicado por 0 se convierte en 0 y que cualquier número se multiplicó por 1 permanece sin cambiar. Este convertidor es solamente un multiplicador [ 3 ] con dos entradas de información: la primera entrada de información recibe la señal analogica externa de convertir, y la segunda entrada de información recibe una señal compuesta por los pulsos regulares enviados por un reloj. Para esta segunda entrada de información: ningún pulso = 0 y un pulsos = 1. En el convertidor se observa la multiplicación entre ambas señales de entradas de información. [ 4 ] Entonces la salida del convertidor es el resultado de esta multiplicación.

El resultado de este convertion es un serie de valores, pero un serie FINITO, tan storeable por una máquina. Las ambas características de esta señal digital son: la tarifa del muestreo y la resolución de la grabación. La tarifa del muestreo es el número de las muestras calculadas para cada segundo. Más arriba está, quiere mejor la señal digital reconstruye el analogico, porque las puntas estarán más cercanas. Tan incluso una oscilación rápida de la señal puede ser detectada. Una variación rápida de la señal implica un de alta frecuencia (porque más arriba está la frecuencia, más aprisa la señal oscila). Tan si usted elige una alta tarifa del muestreo, usted puede convertir señales de alta frecuencia. Esto se llama el teorema de Shannon: para guardar una buena calidad durante el convertion, usted debe elegir una tarifa del muestreo por lo menos dos veces más altas que la frecuencia máxima de la señal analogica original de convertir. Hemos visto sobre ése al ser humano que el puede oír sonidos hasta la frecuencia 20kHz. Aplicando el teorema de Shannon, ahora usted no será sorprendido aprender que la tarifa del muestreo usada para registrar DS (grabación digital) es 44.1kHz. La calidad original del sonido se preserva porque:

44.1kHz > 2 x 20kHz

En estudios de grabación profesionales, la tarifa del muestreo puede alcanzar 90kHz! Para un sonido estereofónico, trabaja exactamente de la misma manera, pero hay dos señales, una para cada canal (left/right). Tan el espacio necesario para salvar una grabación estérea es doble de la misma grabación en mono. Para las grabaciones

bajas­bitrate, la tarifa del muestreo puede disminuir a 8kHz, la misma calidad que el teléfono. En este caso, la frecuencia registrable y playable más alta es 4kHz (la mitad de la tarifa del muestreo), que es bastante para llevar la voz humana (alrededor de 1kHz

Ahora descubramos la compresión de ADPCM. Hemos visto cómo la señal digital (un serie finito de números) fue creada. Ahora para salvar la señal, es becessary salvar el valor de la altura de cada muestra. **time­out** clásico WAV fichero (llamar pcm para " pulso código modulación ") simple salvar este valor con uno cabecera indicating muestreo tarifa y grabación resolución. Para eso hay dos resoluciones posibles de la grabación: 8 o 16 dígitos binarios. Usted tiene que saber que el valor de cada muestra está salvado en el formato binario (compuesto solamente por 0 y 1). Las 8 resoluciones de los dígitos binarios dan tan 256 puntas verticales posibles. Una resolución de 16 dígitos binarios da 65536 puntas verticales posibles, así que la precisión es realmente mejor, y variaciones más pequeñas pueden ser salvadas. Esta resolución de la grabación se utiliza en el DS. En estudios de grabación profesionales, una resolución de 32 dígitos binarios puede ser utilizada (más de 4 mil millones de la vertical posible señalan!!!).

Esto estaba para el wav clásico o los ficheros digitales. El protocolo de ADPCM (para " la modulación de código de pulso diferenciado adaptative ") es una manera muy simple de reducir el tamaño de los archivos (dividido por dos o cuatro dependiendo de los dígitos binarios iniciales de la resolución 8 o 16 de la grabación). La resolución de la grabación ahora es cuatro dígitos binarios, pero solamente la diferencia entre dos muestras consecutivas se cifra. La variación es muy pequeña generalmente, porque las muestras están muy cercanas, y cuatro dígitos binarios son bastantes para cifrar puntas verticales posibles de una diferencia 16 relativos.

Modulación Delta

Esta modulación es una versión simplificada de DPCM, donde la predicción es el valor de la señal en el intervalo de muestreo previo

La señal transmitida es 1 solo bit que representa un escalón ± Δ. El esquema es el siguiente:

x(n) es mayor que el valor anterior x(n­1) entonces se transmite Δ. Si x(n) es menor que el valor anterior x(n­1) entonces se transmite ­Δ.

Ventajas:

Esta modulación permite seguir señales de cualquier amplitud. Además el equipo transmisor y el receptor son muy sencillos. No se requiere sincronismo de palabra.

Desventajas:

Presenta ruido granular, sobrecarga de pendiente, transitoria. Además necesita una frecuencia de muestreo varias veces superior a la de Nyquist. Esto es para que la predicción del valor anterior sea apropiada. Por último, si se realiza TDM, cada canal requerirá un receptor separado.

Parte de los problemas se resuelven aumentando considerablemente la frecuencia de muestreo, pero si lo que se desea es reducir el ruido granular también conviene disminuir el paso del escalón. Para reducir la sobrecarga de pendiente conviene mas bien aumentar el paso del escalón. En la práctica se prefiere usar modulación delta adaptiva.

La gráfica a continuación muestra la señal transmitida y la señal reconstruída para una señal arbitraria x(t). También se observa el efecto del ruido granular en la zona donde la señal es constante.

Restricciones en la frecuencia de muestreo para que un sistema de modulación delta opere bien:

Sin duda que si elegimos un paso pequeño y una frecuencia alta el ruido granular se disminuye considerablemente, ya que en definitiva la señal cuadrada periódica de las zonas de ruido granular será filtrada por el filtro de recepción. La sobrependiente debe cuidarse evitando que la señal tenga pendientes mayores a lo que puede ofrecer el sistema delta, esto es:

Por ejemplo si x(t)=Acosωt, la máxima pendiente es Aω. Por lo tanto se debe cumplir que:

O sea 20Л veces mayor que Nyquist.

Cálculo de la relación señal a ruido para modulación Delta

Supongamos que el error oscila entre ±Δ y que está distribuído uniformemente entre estos dos valores. En ese caso la potencia del error sería igual a 0.333D2.

Se ha comprobado que la DEP del error es mas o menos constante entre –fs y fs.

Recordando que fs ha debido seleccionarse muy superior a Nyquist, el LPF del receptor limitará la DEP del ruido al rango de la DEP del mensaje original (­fmax, fmax). Por lo tanto a la salida solo se tendrá una fracción de la potencia del error dada por :

Por ejemplo, si tomamos una sinusoide de frecuencia f0, y recordando que para evitar sobrependiente debiera cumplirse que :

2ЛAfo=fsΔ

Por tanto la relación señal a ruido resultará:

Señalizaciones

RD2

Características RD2

La señalización R2 es un sistema de señalización de canal asociado (CAS) que fue creado en 1960 y aun se encuentra en uso en Europa, América Latina, Australia y Asia.

La señalizacion R2 existe en versiones de muchos paises o variantes nombradas en el Comite Constructivo Internacional de Telefono y Telegrafo (CCITT ­ R2).

Las especificaciones de R2 contenidas en las recomendaciones de la ITU desde la Q 400 y Q 490.

Existen 2 elementos para la señalización R2:

• Señalización Lineal

• Señalización por registro

SS7

El CCITT desarrolló la especificación del sistema que señalaba 7 (SS7). SS7 es un canal común que señala el sistema. Esto significa que un canal está utilizado solamente para enviar la información que señala, si el sistema tiene un canal de portador o canales de portador múltiples. Las funciones del hardware y del software del protocolo SS7 se dividen en las capas que corresponden libremente al modelo de capa de la OSI 7.

Descripción

El sistema que señala No. 7 del canal común (es decir, SS7 o C7 ) es un estándar global para las telecomunicaciones definidas por el sector internacional de la estandardización de la telecomunicación de la unión de telecomunicación (ITU) (Itu­t). El estándar define los procedimientos y el protocolo por el cual los elementos de la red en la información cambiada pública del intercambio de la red de teléfono (PSTN) sobre una red que señala digital para efectuar la disposición de la radio (celular) y de llamada del wireline, la encaminamiento y el control. La definición de ITU de SS7 permite variantes nacionales tales como el American National Standards Institute (ANSI) y las comunicaciones de Bell investigan (los estándares de las tecnologías de Telcordia) usados en Norteamérica y los estándares europeos de las telecomunicaciones instituyen el estándar (ETSI) usado en Europa.

La red SS7 y el protocolo se utilizan para:

• La disposición de llamada básica, gerencia, y se rasga abajo • Servicios sin hilos tales como servicios personales de las

comunicaciones (PC), vagar sin hilos, y autentificación móvil del suscriptor . • Portabilidad local del número (LNP) • Gratis (800/888) y 900) servicios del wireline del peaje • Características de llamada realzadas tales como expedición de llamada,

llamando la exhibición del partido name/number, y llamar de tres vías

Señalar Acoplamientos

Los mensajes SS7 se intercambian entre los elementos de la red sobre 56 o 64 kilobites por los canales bidireccionales del segundo (kbps) llamados señalar acoplamientos . El señalar ocurre out­of­band en los canales dedicados más bien que in­ band en los canales de la voz. Comparado a señalar in­band, el señalar out­of­band proporciona:

• Tiempos de disposición de llamada más rápidos (comparados a señalar in­band usar de múltiples frecuencias (frecuencia intermedia) señalando tonos).

• Un uso más eficiente de los circuitos de la voz ­ • ayuda para los servicios inteligentes de la red (ADENTRO) que

requieren señalar a los elementos de la red sin los troncos de la voz (e.g., sistemas de la base de datos) .

• control mejorado sobre uso fraudulento de la red

Puntos Que señalan

Cada punto que señala en la red SS7 es identificado únicamente por un código numérico del punto . Los códigos del punto son mensajes adentro que señalan llevados intercambiados entre los puntos que señalan para identificar la fuente y la destinación de cada mensaje. Cada punto que señala utiliza una tabla de encaminamiento para seleccionar el recorrido de la señal apropiado para cada mensaje.

Hay tres clases de puntos que señalan en la red SS7 (fig. 1): • SSP (Punto De la Conmutación Del Servicio) • STP (Punto De la Transferencia De la Señal) • SCP (Punto De Control Del Servicio)

Cuadro 1 . Puntos Que señalan SS7

SSPs es los interruptores que originan, terminan, o las llamadas del tándem. Un SSP envía mensajes que señalan al otro SSPs para setup, para manejar, y para lanzar los circuitos de la voz requeridos para terminar una llamada. Un SSP puede también enviar un mensaje de la pregunta a una base de datos centralizada ( un SCP ) para determinarse cómo encaminar una llamada (e.g., una llamada gratis 1­800/888 en Norteamérica). Un SCP envía una respuesta al SSP que origina que contiene los números de la encaminamiento asociados al número marcado. Un número de la encaminamiento alterna se puede utilizar por el SSP si el número primario está ocupado o la llamada es por contestar dentro de un tiempo especificado. Las características de llamada reales varían de red a la red y de servicio al servicio.

El tráfico de la red entre los puntos que señalan se puede encaminar vía un interruptor de paquete llamado un STP . Un STP encamina cada mensaje entrante a un acoplamiento que señala saliente basado en la información de encaminamiento contenida en el mensaje SS7. Porque actúa como cubo de la red, un STP proporciona la utilización mejorada de la red SS7 eliminando la necesidad de acoplamientos directos entre los puntos que señalan. Un STP puede realizar la traducción del título global , un procedimiento por el cual el punto que señala de la destinación sea determinado de los dígitos presentes en el mensaje que señala (e.g., el número marcado 800, número de la tarjeta para el teléfono, o número de identificación móvil de suscriptor). Un STP puede también actuar como "cortafuego" para defender los mensajes SS7 intercambiados por otras redes.

Porque la red SS7 es crítica al proceso de llamada, SCPs y STPs se despliegan generalmente en configuraciones acopladas del par en localizaciones físicas separadas para asegurar servicio red­ancho en el acontecimiento de una falta aislada. Los acoplamientos entre los puntos que señalan son también provisioned en pares. El tráfico se comparte a través de todos los acoplamientos en el linkset. Si uno de los acoplamientos falla, el tráfico que señala se reencamina sobre otro acoplamiento en el linkset . El protocolo SS7 proporciona capacidades de la corrección y de la retransmisión de error para permitir servicio continuado en el acontecimiento de las faltas del punto que señala o del acoplamiento.

SS7 Que señala Tipos Del Acoplamiento

Señalando acoplamientos son organizados lógicamente por el tipo del acoplamiento ("A "con" F") según su uso en la red que señala SS7.

Cuadro 2. SS7 Que señala Tipos Del Acoplamiento

E1

Es un servicio totalmente digital brindado sobre la red de fibra óptica. Es totalmente convergente, ya que brinda la posibilidad de configurar y agregar rápidamente otros productos para la empresa. E1 permite conectar una central privada digital a la red telefónica pública y puede ser configurado para llamadas entrantes, salientes y bidireccionales.

Ventajas:

Garantiza total disponibilidad del servicio, aún en condiciones de tráfico pico; brinda privacidad dentro de la red, y es totalmente flexible debido a que se programa por software desde nuestro Centro de Operaciones. E1 se ocupa de la total instalación y mantenimiento del servicio, incluso si la empresa no cuenta con central telefónica.

Características:

Marcación Directa a Interno (DID): Los internos funcionan como líneas directas. Facturación Detallada: Permite reconocer el destino y la duración de las llamadas. Análisis de tráfico telefónico: Sirve para determinar la mejor solución a las necesidades de la empresa. Planes de Descuentos: Tarifas especiales por paquetes de minutos preacordados.

Beneficios:

E1 puede utilizarse para sustituir las actuales líneas analógicas expandiendo su capacidad, o reemplazar servicios similares de otros proveedores. La facturación es otra de las ventajas nativas de E1: se hace por minuto y desaparecen los costos por pulsos, lo que implica, de por si, una baja adicional de precio y un control certero de los gastos.

T1. Estandar Americano.

Una línea dedicada capas de transferir datos a 1.544 Mbps, es capaz de transmitir hasta 24 conversaciones telefónicas en forma digital, teóricamente una T1 a su máxima capacidad de transmisión transporta un megabyte en menos de 10 segundos. Sin embargo, esto no es los suficiente rápido para pantallas completas con movimiento general, para las cuales se requiere al menos 10,00000 bits por segundo . Una T1 es el medio mas rápido comúnmente usado para realizar conexiones a Internet

T1 (DS1): 24 canales, 1.544 Mbps

TRONCALES E & M

Un troncal E & M consiste de cuatro o seis hilos, los cuales constituyen un troncal enlazado sencillo y son usadas para conectar 2 PBX´s o multilíneas. E & M se les llama a las dos terminales usadas para señalización y se refieren al oído y boca (ear and mounth).

Un troncal E & M se conoce como troncal E & M 2 hilos. Dos hilos son usados para audio (Tx y Rx) y dos hilos E & M para acceso de la troncal, para transmisión de pulsos de marcación y proporcionar supervisión de respuesta y desconexión.

El troncal E & M de seis hilos es conocida como troncal E & M de cuatro hilos. Dos hilos son usados para transmitir audio (TIP y RING) y dos hilos para recibir audio (TIP1 y RING2). Los otros dos hilos son de E & M y realizan la misma función de un troncal E & M de dos hilos.

El conmutador (PBX) será la interfase con el equipo de señalización usando cuatro o seis hilos. Normalmente el equipo de señalización estará situado en el centro de comunicaciones (SITE). Las conexiones entre el equipo de señalización será proporcionado por la compañía telefónica o por un usuario remoto, dependiendo de la localización de los conmutadores. No hay conmutación dentro del equipo de señalización dependiendo del tipo de señalización de E & M empleado, de modo que la conexión está siempre disponible.

Un cambio en el hilo M de un conmutador provocará un cambio en el hilo E del otro conmutador. Si el hilo M es abierto en el PBX A, el hilo E en el PBX B, también es conectada a la batería, el hilo E del PBX B será conectado a tierra. De igual modo

cuando el hilo M en el PBX B se conecte a batería, el hilo E en el PBX A es conectado a tierra. En la condición desocupado algunos PBX´s proporciona tierra al hilo M y batería al hilo E.

En general, en los hilos M se envía la tierra y se recibe el extremo remoto en el hilo E.

ISDN.

¿Qué es la ISDN?

La Red Digital de Servicios Integrados o RDSI (ISDN) es la evolución de las redes telefónicas actuales.

Originalmente, todo el sistema telefónico estaba compuesto por elementos analógicos, y la voz era transportada por las líneas telefónicas modulada como una forma de onda analógica. Posteriormente aparecieron las centrales digitales, que utilizan computadores y otros sistemas digitales. Estas son menos propensas a fallos que las centrales analógicas y permiten además controlar más líneas de usuarios y realizar las conexiones mucho más rápidamente. En estas centrales la voz se almacena y transmite como información digital, y es procesada por programas informáticos.

A la vez que se desarrollan las centrales digitales, también se produce un cambio en la comunicación entre centrales, que también pasa a ser digital, lo que permite mejorar en gran medida la calidad de las comunicaciones. De esta forma, en la actualidad una comunicación por una línea telefónica convencional se realiza de forma analógica entre el equipo de un abonado y la central, pero de forma digital hasta llegar a la central donde está conectado el abonado destino.

La ISDN supone el último avance: la comunicación digital entre el abonado y su central telefónica. Esto supone una comunicación digital de extremo a extremo que conlleva un gran número de ventajas.

Así, las recomendaciones de la serie I de la CCITT definen la ISDN como una red desarrollada a partir de la red telefónica que proporciona una conexión digital de extremo a extremo que soporta una gran variedad de servicios.

Historia de la ISDN.

Fue en los comienzos de la década de los 60 cuando las compañías telefónicas de EE.UU. empezaron gradualmente a convertir sus conexiones internas en sistemas de conmutación digital de paquetes, ya que así se lograba solucionar el viejo problema de la perdida de calidad de sonido en las llamadas a largas distancias. En Europa también se adopto un esquema digital, pero diferente al de EE.UU.

En la década de los 70 las grandes empresas empiezan a interesarse en la idea de interconectar sus ordenadores, y las compañías telefónicas deben hacer frente a ese nuevo desafío.

Con el CCITT comenzó el movimiento de estandarización de la ISDN en 1984 con la Recomendación I.120, en donde se definían las líneas iniciales para desarrollar la ISDN, una red basada en líneas digitales capaz de ofrecer cualquier tipo de servicios, convirtiendo la red de telefonía mundial en una red de transmisión de datos.

Se pensó que para solventar el problema de construcción de la RDSI se debía partir de la vieja red telefónica existente y seguir dos fases de desarrollo:

• Sustituir las viejas centrales analógicas basadas en relés eléctricos por centrales digitales basadas en computadores. Estas centrales debían ser compatibles con los sistemas antiguos, pero debían ofrecer los servicios requeridos por la nueva red. A la vez se debía convertir los canales de comunicación (de larga y corta distancia) en canales digitales. Esto llevó a la Red Digital Integrada o RDI, en la que el único enlace analógico sería el que hay entre el abonado y la central.

• La segunda fase consistiría en cambiar los enlaces con los abonados también por conexiones digitales, completando así la ISDN. A principios de los noventa muchos países han concluido la construcción de su RDI

y las distintas compañías de redes telefónicas locales hacen un esfuerzo para comenzar a establecer una implementación específica de la RDSI, con normativas que garantizasen compatibilidad entre distintas industrias.

La proliferación de estándares aceptados, el precio más competitivo y los equipos de conexión gratuitos, junto con el deseo de la gente de tener un acceso a Internet y a otros servicios con un gran ancho de banda a bajo precio han hecho la RDSI más popular en los últimos años.

Estándares de la RDSI.

Debido a que cada país ha ido desarrollando la RDSI a partir de sus antiguas redes telefónicas, y a que hay muchos aspectos de la RDSI que todavía no están adecuadamente estandarizados por ser una creación bastante reciente, han surgido incompatibilidades entre las RDSI de distintos países. Actualmente destacan la RDSI americana y la RDSI europea. Salvo que se especifique explícitamente lo contrario, lo expuesto en este documento hace referencia la RDSI europea. En cualquier caso la RDSI esta normalizada por los documentos de las series I, G y Q de la ITU, que ha seguido el modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos de la ISO3. Algunos ejemplos de normas para la RDSI son estas:

I.120. Algunas guías iniciales sobre la implantación de la RDSI. I.439. Define la interfaz física entre usuario y la red. I.430­1. Define el nivel 1 o nivel físico.

I.440/1 ­ Q.920­23. Definen el protocolo del nivel 2 o de enlace: LAPD. I.450/1 ­ Q.930­39. Definen el protocolo de nivel 3 o de red.

Ventajas que aporta la RDSI.

La RDSI ofrece gran número de ventajas, entre las que se pueden destacar las siguientes:

Velocidad. Actualmente el límite de velocidad en las comunicaciones a través de una línea telefónicas empleando señales analógicas entre central y usuario mediante el uso de modems está alrededor a los 56Kbps. En la práctica las velocidades se limitan a unos 45Kbps debido a la calidad de la línea.

Además, todavía no se dato un estándar definitivo para comunicaciones a 56Kbps (actualmente se está desarrollando el V.90).

La RDSI ofrece múltiples canales digitales que pueden operar simultáneamente a través de la misma conexión telefónica entre central y usuario; la tecnología digital está en la central del proveedor y en los equipos del usuario, que se comunican ahora con señales digitales. Este esquema permite una transferencia de datos a velocidad mucho mayor. Así, con un servicio de acceso básico, y empleando un protocolo de agregación de canales, se puede alcanzar una velocidad de datos sin comprimir de unos 128 Kbps.

Además, el tiempo necesario para es establecer una comunicación en RDSI es cerca de la mitad del tiempo empleado con una línea con señal analógica.

Conexión de múltiples dispositivos. Con líneas analógicas resulta necesario disponer de una línea por cada dispositivo del usuario, si estos se quieren emplear simultáneamente. Resulta muy caro enviar datos (archivos o vídeo) mientras se mantiene una conversación hablada. Por otra parte, se requieren diferentes interfaces para emplear diferentes dispositivos al no existir estándares al respecto.

Con la RDSI es posible combinar diferentes fuentes de datos digitales y hacer que la información llegue al destino correcto. Como la línea es digital, es fácil controlar el ruido y las interferencias producidos al combinar las señales. Además, las normas de la RDSI especifican un conjunto de servicios proporcionados a través de interfaces normalizados.

Señalización. La forma de realizar un llamada a través de una línea analógica es enviando una señal de tensión que hace sonar la "campana" en el teléfono destino. Esta señal se envía por el mismo canal que las señales analógicas de sonido. Establecer la llamada de esta manera requiere bastante tiempo. Por ejemplo, entre 30 y 60 segundos con la norma V.34 para modems.

En una conexión RDSI, la llamada se establece enviando un paquete de datos especial a través de un canal independiente de los canales para datos. Este método de

llamada se engloba dentro de una serie de opciones de control de la RDSI conocidas como señalización, y permite establecer la llamada en un par de segundos. Además informa al destinatario del tipo de conexión (voz o datos) y desde que número se ha llamado, y puede ser gestionado fácilmente por equipos inteligentes como un ordenador.

Servicios. La RDSI no se limita a ofrecer comunicaciones de voz. Ofrece otros muchos servicios, como transmisión de datos informáticos (servicios portadores), télex, facsímil, videoconferencia, conexión a Internet.., y opciones como llamada en espera, identidad del origen...

Los servicios portadores permiten enviar datos mediante conmutación de circuitos (con un procedimiento de llamada se estable un camino fijo y exclusivo para transmitir lo datos en la red, al estilo de las redes telefónicas clásicas) o mediante conmutación de paquetes (la información a enviar se divide en paquetes de tamaño máximo que son enviados individualmente por la red).

Acceso Primario o PRI.(30B+D)

Los Accesos Primarios (PRI) son conexiones a la RDSI para grandes centralitas telefónicas o grandes servidores de acceso remoto a redes de área local principalmente.

En Europa un PRI (acceso primario o acceso 30B+D) está constituido por 30 canales B (a 64 Kbits/s cada uno) conmutados para información de cliente y un canal D (a 64 Kbit/s) de señalización; con una velocidad total de 2 Mb/s (1984 kbps). En USA la estructura típica es de 23 canales B más un canal D de 64 kbps, lo que hace un total de 1536 kbps.

En este caso el Canal D no se emplea mas que para Señalización del tipo Canal Común, no se contempla la posibilidad de Tx de datos a baja velocidad por el canal D como ocurría en el acceso básico.Además de estos Canales y como en todo sistema de transmisión digital necesitamos de elementos de sincronización, se añade un canal más a 64 Kbps que presenta la "palabra" de sincronización de trama. De esta forma el Acceso Primario se compone de 32 canales de 64 Kbps (32 x 64 = 2048 Kbps = 2 Mbps.).

Desde el punto de vista físico:

En el lado red, esto es, para enlazar las instalaciones de usuario (TR1) con la central telefónica RDSI, el acceso está soportado por una sistema de transmisión MIC a 2 Mb/s. En el acceso Primario la línea de transmisión estará formada por dos pares de hilos (cable coaxial) o por fibra óptica. En el caso de Clientes que posean fibra óptica se tendera a escoger un agregado a 2Mbps para el Acceso. Si el Cliente no posee fibra óptica se emplearan dos pares de cable metálico (cobre), similares a los empleados en el Acceso Básico, mediante unos módem BB (Banda Base) a 2 Mbps se podrá poner en

servicio el Acceso. Seria deseable para el caso de Accesos Primarios la utilización de fibra óptica.

En el lado de las instalaciones de usuario ( interfaz T) se dispone de una trama de 2048 Kbit/s que, a través de una agrupación funcional TR2 (normalmente una centralita digital cuyas extensiones pueden ser líneas de interfaz S o equipo equivalente) puede estructurarse en otras combinaciones de canales de entre las ya mencionadas. (30B + D, 5H0 + D, H12 + D, etc.)

En el Acceso Primario RDSI se permiten además agrupaciones de varios canales para transferencia de información:

•Canales H0 .­ 6 canales a 64 Kbps, velocidad 384 Kbps. •Canales H12 .­ 30 canales a 64 Kbps, velocidad 1920 Kbps.

Es lógico suponer que el Acceso Básico está definido para Clientes o aplicaciones que requieran poca capacidad de transferencia de información, mientras que el Acceso Primario está definido para Clientes con media necesidad de información, para la que no es suficiente la instalación de varios accesos básicos, sobre todo para Centralitas RDSI que cursen un gran nº de llamadas. Para clientes con gran capacidad de información se hará necesario la utilización de Accesos en Banda Ancha.

Acceso Básico. (2B+D) o BRI

El acceso básico o BRI (Basic Rate Interface), también llamado Acceso Básico de Usuario o Acceso 2B+D, es el tipo de conexión más común en la RDSI y está constituido por dos canales de comunicación B (a 64 Kbit/s cada uno) para la transmisión de información del usuario extremo a extremo en modo digital (voz, datos, fax, etc ...), y un canal D (a 16 Kbit/s.) para la señalización de usuario en modo paquete según el protocolo denominado LAPD (Protocolo de Acceso al Enlace por Canal D en

ingles) con una velocidad efectiva de 16 Kbps. La señalización, a través del Canal D, es por Canal Común (CCS). Cada controlador de interfaces "S" (TR1) puede soportar hasta 8 terminales conectados simultáneamente, que acceden al mismo canal D a través del Bus, mediante una técnica de disputa del mismo por colisión, que se vera más tarde. Sólo se pueden usar 2 terminales a la vez. Debido a que este canal D se mantiene mucho tiempo inactivo, se especifica que puede emplearse para informaciones del cliente en modo paquete, como la transmisión de Datos a baja velocidad, 9600 Kbps, en forma de paquete y mientras no se este empleando para Señalización.(recomendación X.25, u otras de aparición en un futuro próximo).

Este acceso básico es suficiente para las necesidades de la mayoría de los usuarios. Se emplea principalmente para instalaciones de abonado con un número reducido de terminales. A veces se utilizan varios accesos básicos como líneas de centralitas RDSI de baja capacidad que funcionan a modo de TR 2.

La configuración de este tipo de acceso permite el establecimiento de dos comunicaciones simultáneas a 64 Kbps cada una de forma transparente por los canales B, y un nº indeterminado de comunicaciones de datos en forma de paquetes hasta un máximo total de 9600 bps por el canal D .

Es posible la utilización de ambos canales B para una misma comunicación, en realidad para Videotelefonía o Videoconferencia se emplean los dos canales de forma simultánea puesto que la utilización de un solo canal B no permite una conexión clara en imagen.

Se pueden emplear Equipos RDSI que demandan mayor capacidad de información, equipos para envío de música de Alta Definición (HiFi) calidad similar al CD, que precisan de 6 canales de comunicación, para ello se emplean tres Accesos Básicos (3 x 2B = 6 canales) y el ET del Cliente gestionará las llamadas necesarias en cada Acceso.

Actualmente se permite la conmutación de paquetes a 9600 bps, por un solo terminal en este tipo de acceso y por canal D, ya que por los canales B se puede transmitir lo que se quiera de forma transparente.

En el lado de instalaciones de usuario, (interfaz S/T), está soportado físicamente por una configuración a cuatro hilos (dos para transmisión y dos para recepción) en configuración de bus de datos (llamado Bus Pasivo) que unen la TR1 con los puntos donde se conectan los terminales. La velocidad de transmisión total es de 192 Kbs distribuidos de la siguiente manera: canales B, canal D, y la información adicional necesaria para el mantenimiento del sincronismo, el mantenimiento de la estructura multitramas, (actualmente no se utiliza), y el control de acceso al canal de señalización. Desde la TR1 podemos tener de uno a diez conectores RJ­45, dependiendo de la configuración contratada a la compañía telefónica.

Gracias a los códigos de línea empleados, sistemas de reducción del ancho de banda de transmisión, la distancia máxima que se puede alcanzar en unl acceso básico de la

central telefónica es aproximadamente de 5,5 km (18000 pies o 3,4 millas) sobre cable de pares de calibre normal. En el caso de excesiva perdida debido a la distancia se pueden emplear sistemas de regeneración o multiplexores que son capaces de multiplexar 12 Accesos Básicos en una trama a 2 Mbps.