ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO FACUL ACULT TAD DE D E INFORMÁTICA INF ORMÁTICA Y ELECTRÓNIC ELECTRÓNICA A ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA TELECOMUNICACIONES Y REDES
CAPITULO I PRINCIPIOS DE TELEFONÍA TELEFONIA: Transmite Transmite sonidos a distancia, basado en la electricidad y transmisión de señales eléctricas con el menor deterioro posible de la información. Se clasica según los medios utilizados: Telefonía l!mbrica y "adiotelefonía. HISTORIA:
#n $%&& descubren como transmitir 'oz con corriente continua. le(ander le(ander )ra*am +ell construye construye el $ teléfono transmiti transmitiendo endo y recibiendo recibiendo 'oz con calidad. #l #misor contenía un diafragma met!lico, un im!n dentro de una bobina. -ndas sonoras *acían 'ibrar el diafragma, y las 'ibraciones se inducían en el im!n ue inducía corriente en la bobina la misma ue 'ia/aba al "0 generando 'ariaciones de campo magnético, al reproducir se realizaba lo mismo pro en re'ersa *asta reproducir el sonido. 1on el paso de los años se incrementó las distancias. umento el número de interlocutores. Se crea la central telefónica.
PASOS PARA LA COMUNICACIÓN: 2suario descuelga el teléfono. 1one(ión con el usuario al ue llama. 1one(ión con elemento registrado. #scogimiento de ruta por el conmutador. conmutador. 1omprobación de línea libre. #n'ío de corriente de llamada. 1one(ión con el usuario llamado. 3in de con'ersación. JERARQUÍA DE LAS CENTRALES: Cent!" L#$!" 1oncurren todos los usuarios, 4lamadas salientes *acia la central primaria, cubre !rea local. Cent!" P%&!%! 1onecta los circuitos de enlace de las centrales locales 5#nlaces: 4íneas de unión entre centrales6, !rea de atención primaria. Cent!" Se$'n(!%! TELEFONIA DIGITAL
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1onecta los enlaces de las centrales primarias, el !rea secundaria coincide con el !rea de pro'incia, depende de un !rea terciaria. Cent!" Te$%!%! ellas se conectan las centrales secundarias dependientes, !rea terciaria, conocidas como centrales nodales. Cent!" Inten!$%#n!" 7o se la ubica en la central /er!ruica, encamina las llamadas internacionales dentro y fuera de la red /er!ruica. ENCAMINAMIENTO DEL TRÁFICO TELEFÓNICO: 1amino entre dos usuarios se nal, formado por secciones
conoce como ruta nales.
RED COMPLEMENTARIA: Se utiliza cuando e(iste una alta densidad de tr!co, para un me/or apro'ec*amiento de la red. 1ontiene secciones directas, no deben estar unidas directamente.
M'"t%$ent!"e+,- Se da cuando una población es e(tensa y es necesaria otra central local y utilizando una sección directa se pueden enlazar entre sí.
En$!&%n!&%ent#,- Se realiza mediante secciones directas o secciones nales., las centrales telefónicas son f!cilmente programables especialmente cuando se realizan cambios. Ot!+ Cent!"e+: 8ara telefonía mó'il 9e otras operadoras 1onectadas a la red /er!ruica, *ec*as a tra'és de la centrales frontera.
• • •
SISTEMAS TELEFÓNICOS
An!"./%$!+,- Transmisión analógica de 'oz se realiza por sistemas monocanales para ba/a frecuencia 5;; < =;; >z6 de ? a = *ilos y sistemas multicanal con 39@ ue agrupan la portadora llamados sistemas de = *ilos. TELEFONIA DIGITAL
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D%/%t!"e+,- Transmisión se realiza por T9@, codicando la información ue se transmite.
PLANIFICACIÓN DE LA RED TELEFÓNICA: Se genera planes de desarrollo, !mbito técnico, entre otros ue aseguren y garanticen la calidad de ser'icio, entre ellas tenemos: planicación estratégica y planicación de realización. MODELO DE UN SISTEMA TELEFÓNICO: 2na estructura /er!ruica empieza por el abonado, central local, central sectorial, central pro'incial y central internacional. CON1ERSION 023 HILOS: 4a comunicación se realiza a dos *ilos *asta la central primaria mediante el empleo de bobinas *íbridas o bobinas compensadas para e'itar el retoro de la señal. RED DE USUARIO #s un con/unto de elementos ue sir'en para enlazar eléctricamente al usuario con la central telefónica a la ue pertenece. 1onocidas como líneas de usuario deben ser: suciente, el!stica, Ae(ible, económica, etc. SECCIONES DE LA RED DE USUARIOS: 2tiliza tramos entre el repartidor principal de la central, *asta el usuario. #stos tramos son: 4ínea e(terior y la línea de acometida. CABLES DE ALIMENTACIÓN: Son colocados dependiendo de la cantidad de población, permite la ampliación o reparación de cone(iones, dentro de este tipo de cables se encuentran los laterales, el con/unto de cables se denomina red de alimentación. CABLES DE DISTRIBUCIÓN: #s un con/unto de cables de menor tamaño ue se conectan con los cables de alimentación. Terminan en órganos de intercone(ión como ca/as terminales o ca/as de cone(ión.
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CABLE TERMINAL: 2ne cables de alimentación con el repartidor principal. LÍNEA DE ACOMETIDA: 2ne el órgano de intercone(ión con el conector, el con/unto de líneas de acometida forma la red de acometida o dispersión
LÍNEA INTERIOR: constituida de *ilo de instalación interior, 'a desde el conector *asta el punto de terminación de red,
TIPOS DE REDES DE USUARIOS REDES RÍGIDAS: Todos los conductores se prolongan eléctricamente desde el repartidor *asta el punto de distribución 5ca/a terminal6 utilizando empalmes cerrados.
REDES FLE5IBLES: @ediante un punto de intercone(ión se *ace ue cualuier par de red de alimentación se puede conectar a cualuier otro de la red de distribución.
ENLACES DENTRO DE LA RED JERÁRQUICA: 4os enlaces monocanales de ba/a frecuencias son los m!s numerosos dentro de la red telefónica, en cambio los enlaces de mayor rango /er!ruico son menos numerosos y de mayor capacidad. MEDIOS DE TRANSMISIÓN: CABLES DE PARES: para acometida interior y acometida e(terior, entre ellos el bilar, multipar o pares trenzados.
CABLES COA5IALES: medios de transmisión de gran capacidad para unión de centrales y constitución de circuitos internacionales, terrestres o submarinos, entre ellos los m!s recomendados son ).B?$, ).B?? y ).B?.
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FIBRA OPTICA: entre ellos tenemos bra monomodo y multimodo, utilizado para cableado internacional. CAPITULO II CONMUTACION DIGITAL CONMUTACIÓN
4a conmutación fue creada para inno'ar ser'icios en los usuarios, simplicar la administración y mantenimiento de las redes. dem!s reduce costos y me/ora la calidad de los ser'icios. FUNCIONES DE CONMUTACIÓN: Se encarga de establecer y liberar cone(iones entre los canales de transmisión, de acuerdo a la necesidad, presenta las siguientes categorías: 9CST"C+21CD7 9# 1-7@2T1CD7, 1-7@2T1CD7 9# T"E7SCT- y 44@9S 4-14#S. CONMUTACIÓN POR DI1ISIÓN DE ESPACIO 2tiliza matrices para conectar un número 7 de entradas a uno @ de salidas de dos *ilos a tra'és de un punto de cone(ión, realizando lo siguiente: concentradores remotos, distribuidores de llamadas parte de una 8+0.
9ebido a ue e(iste disponibilidad limitada, se considera *ilos de dos 'íasF en cambio en la conmutación de = *ilos reuiere rutas diferentes de ida y 'uelta. 1on dos cone(iones se establece un ser'icio. CONMUTACIÓN MULTIPLE
N9&e# (e $'$e+ e7'e%(#
7Gnúmero de entradas y salidas nGTamaño de grupo de entradas y salidas
S%n 6"#7'e#:
H número de matrices
N9&e# (e $'$e+ &n%
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7G número de entradas I
PROBABILIDAD DE BLOQUEO: LEE GRAPHS: 4a función de no bloueo es raramente utilizada en redes de 'oz, sucede lo contrario en los sistemas de conmutación y el número de circuitos en la central. #ste 'alor se considera un par!metro para calicar el ser'icio. C#n 6"#7'e#: 8robabilidad de ue todos los enlaces estén ocupados: B;
<>; probabilidad de ue un enlace particular este ocupado 7>; probabilidad de ue el enlace este inacti'o 4a probabilidad de ue este bloueada una de las salidas es ?*-7>0@ MATRIZ DE CONTROL: ; es el número de matrices ue se tienen 4a conmutación se puede ser controlada por:
4a entada asociada al control 4a salida asociada al control.
4as matrices de control son implementadas con tecnología TT4. #l número de bits reueridos para una cone(ión est! dado por: 7 log? @ 5control por salida6, 7 log? @ 5control por entrada6. CAPITULO III CONMUTACIÓN POR DI1ISIÓN DE TIEMPO CARACTERÍSTICAS "educción de costos en relación a la conmutación por espacio ya ue se reduce el número de puntos de cruce como resultado de su reutilización en inter'alos de tiempo. Se puede realizar conmutación tanto analógica y digital.
C#n&'t!$%.n !n!"./%$! en t%e&<#,- ctualmente se la puede considerar obsoleta, un e/emplo es una estructura de un bus de conmutación, se representa la TELEFONIA DIGITAL
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conmutación mediante transmisión independientes.
interfaces
de
C#n&'t!$%.n (%/%t!" en aseme/a a la conmutación por para un inter'alo de tiempo 8ara señales analógicas y digitales multiple(ado entre líneas físicas.
t%e&<#,Se espacio pero determinado. reuieren
CONMUTACIÓN EN TIEMPO #(iste límite m!(imo de canales ue puede soportar el interruptor 5TSC6 $;*0820t$. 2na memoria almacena tramas de datos organizados en =;JB palabras de % bits cKu, el registro de control puede organizar palabras de acuerdo a la longitud de log? c. Se puede controlar de dos formas: escritura secuencial y lectura aleatoria o escritura aleatoria y lectura secuencial CONMUTACIÓN EN DOS DIMENSIONES #n espacio y tiempo, la etapa de tiempo información ue llega, *asta ue la otra tiempo la información es transferida por salida correspondiente.
demora la salga, al espacio a la
4os retrasos pueden ser un inter'alo de una trama de tiempo, adem!s la etapa de demora el ingreso de las entradas.
tiempo o toda tiempo
COMPLEJIDAD: #s la medición del grado de ser'icio, es una medida del número de puntos de cruce en relación a la cantidad de bits necesarios. C#&<"e%(!(; N NB2*
7(G número de puntos de cruce en etapa 7+G número de bits en memoria
CONMUTACIÓN MLTIPLE "educe el costo de la conmutación en espacio utilizando conmutación en tiempo.
STS,- 1ada etapa de espacio se asume como una matriz para el conmutador entero.
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TST,- 4a información llega al canal T9@, en la entrada es detenido *asta poder ingresar en su entrada en espacio, luego es en'iada a su salida de tiempo.
CONMUTACIONES MLTIPLES COMPLEJAS
TSSST,- 1uando un conmutador TST con una etapa de tiempo grande, se utiliza etapas adicionales con el n de reducir los recursos reueridos.
1ent!!+: utom!tico mantenimiento de registros, r!pido y remoto pro'isionamiento, acceso a pruebas automatizadas. CAPITULO I1 SINCRONIZACIÓN CONMUTACIÓN Y CONTROL DE RED, CARACTERÍSTICAS 9entro de una red telefónica digital, la 'oz es digitalizada para ser transmitida y recobrar las señales moduladas y codicadas. 1onsiderando el retardo ue la red tiene y la sincronización para euipos de conmutación. SINCRONIZACIÓN DE RED: >ace reere a la sincronización de conmutadores en la red. Se consideran B elementos:
P"e+%#$.n%$!,- 4a red no sincroniza los conmutadores, utiliza relo/es de alta precisión en todos los nodos. TELEFONIA DIGITAL
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Re( !&<"%! e&
CONTROL: MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM PROCESO DE TRAMA,
PROCESO
TEMPORAL
PROCESO DE CONECCION TELEFONICA
PROCESO DE ADMINISTRACIÓN: NI1EL DE USUARIO: Se da cuando el abonado conteste se establece la cone(ión, ue puede ser detectado por la red en los tonos de la 'oz. NI1EL DE EQUIPOS: 4os euipos son sometidos a reglas m!s restricti'as de sincronización llamados N8rotocolosO, para los euipos se genera el código de abilidad para garantizar ue los fallos y descone(iones rara 'ez sucedan. NI1EL DE GESTIÓN: @antiene las operaciones ecientes durante fallas en los euipos y las sobrecargas de tr!co siendo las principales control de enrutamiento y control de Au/o. C#nt#" (e en't!&%ent#: procesos ue determina ue ruta se asigna. C#nt#" (e '#: cantidad de tr!co en la red, 'elocidad de ingreso a la red. • •
DIRECCIONAMIENTO DE TRONCALIZACIÓN: #l funcionamiento de los circuitos troncales se pueden clasicar: una 'ía y dos 'ías. TELEFONIA DIGITAL
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#l direccionamiento se puede realizar mediante: el marcado de ocupado en e(tremo, creación eciente de troncales en un solo sentido, así un nodo sobrecargado puede ser ali'iado.
1uando la red e(perimenta tr!co pesado el direccionamiento se reducir el tr!co *acia el interior.
utiliza para
ANULACIÓN DE ENRUTAMIENTO ALTERNATI1O: 1uando e(iste una sobrecarga se acoda tr!co en las salidas de ba/o tr!co, es indeseable debido a:
4as rutas alternati'as implican un mayor número de transmisiones y conmutaciones para cone(iones. 4a probabilidad de ue una ruta alternati'a alcance todos los recursos es ba/a.
CÓDIGO DE BLOQUEO: #n este se blouea articialmente a un destino antes de ue un reuerimiento ingrese, así se ali'ia la red. CONTROL DE CONE5IÓN CENTRALIZADO: Se puede tener un nodo centralizado encargado de la asignación de recursos instalaciones no asignadas por cone(iones incompletas.
sin
CAPITULO 1 ANÁLISIS DE TRÁFICO, TERMINOLOGÍA Se presenta como una solución ya ue la red est! diseñada ba/o la suposición de ue no todos los abonados est!n conectados simult!neamente, 4a cantidad de euipo necesario es impredecible entre otros. TRÁFICO: Se entiende como los reuerimientos generados por los abonados para los ser'icios ofrecidos por la red, el an!lisis de tr!co se realiza en 'arias etapas. MEDICIÓN DE TRÁFICO: 4a medida de la capacidad de una red es el 'olumen de tr!co transportado en un periodo de tiempo. 4a medida de tr!co es la intensidad del tr!co 5Au/o de tr!co6 se obtiene como: Cntensidad 'olumen de tr!co K duración, se mide a tra'és de #rlags. 9os par!metros utilizados para la caracterización de tr!co es la tasa de arribo promedio y el promedio de tiempo de espera. Puntos e(presan una medida promedio de utilización durante un periodo de tiempo, mas no una relación entre los arribos el tiempo de espera. TELEFONIA DIGITAL
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Cntensidad de tr!co DISTRIBUCIONES PARA ARRIBO: 4a principal presunción es ue cada llamada ue arriba es independiente, los arribos no se relacionan entre sí. sí, se proporciona una formulación matem!tica ue se puede a/ustar para producir soluciones apro(imadas. E5PONENCIAL NEGATI1A ENTRE ARRIBOS: 1onsiderando ue solo un arribo puede ocurrir en un inter'alo peueño de tiempo, la probabilidad de un arribo en un inter'alo peueño es directamente proporcional a la longitud del arribo, la probabilidad de arribo en un inter'alo es independiente de lo ue ocurra en otros inter'alos. Se establece: ARRIBOS DE POISSON: Se utiliza cuando la cantidad de arribos se consideran innitas con utilización ba/a, como:
CONSTANTES TIEMPOS DE ESPERA: 4a probabilidad de estar ocupado en un tiempo particular, son los arribos ue se produ/eron en el inter'alo de tiempo de longitud inmediatamente anterior al instante en cuestión, la probabilidad de estar ocupado solo depende de la intensidad de tr!co: G tasa de arribo tm Gconstante de tiempo Gintensidad de tr!co PROBABILIDAD E5PONENCIAL DE ESPERA
TIEMPO DE
4a distribución de probabilidad asumida para tiempo de espera en telefonía con'encional es la e(ponencial.
SISTEMAS DE PÉRDIDAS: 2n sistema tiene pérdidas cuando en él no se pueden procesar todas las llamadas, entonces e(iste una probabilidad de bloueo determinada cuando el número de circuitos en el sistema no abastece para procesar toda la demanda de llamadas.
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LLAMADAS PÉRDIDAS DESPEJADAS: 2tilizado ba/o la teoría de #rlang del euilibrio estadístico, tenemos: la probabilidad de ue un sistema se encuentre bloueado es independiente del tiempo ue es analizado, el sistema puede e(perimentar tiempos de espera *asta ser analizado nue'amente. 7G número de canales G Cnts. tr!co ofrecido dem!s se tiene una utilización del canal ue indica cuanto tr!co puede lle'ar dic*o canal. G tr!co ofrecido, RETORNO DE LLAMADAS PÉRDIDAS:
+G probabilidad de bloueo
#s lo ue en este nue'o an!lisis se tendr! en cuenta, ba/o de tres normas: 7G número canales
Todas las llamadas bloueadas 'uel'en al sistema y luego son atendidos 5$I+6G tr!co lle'ado 4os tiempos entre el bloueo y la generación de reintentos son aleatorios. #l tiempo de espera antes de un reintento es algo mayor al de una cone(ión
LLAMADAS PÉRDIDAS MANTENIDAS: 4as llamadas son mantenidas dentro del sistema, el tiempo ue la llamada es retenida incluye el tiempo de espera y de ser'icio, cada llamada reuiere de un tiempo de retención independiente del tiempo ue reuiera para su atención. LLAMADAS PÉRDIDAS DESPEJADAS PARA FUENTES FINITAS: P#6!6%"%(!(
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CAPITULO 1 TELEFONÍA SOBRE IP-1OIP INTRODUCCIÓN
7o tiene su propia red, se adapta a otras. 7ace la con'ergencia de red. "ed única de multiser'icio: datos y 'oz. plicada en redes et*ernet, lan, internet. 1ambios en el mercado. Transmisión de 'oz y datos.
TELEFONÍA IP:
Se trata de la utilización de la red de datos para transportar: 'oz, mensa/ería o fa(.
1#IP: #s la tecnología para utilizar la red C8, simula los tonos de una llamada con'encional E"e&ent#+: 1odicadores, protocolos, ser'idores y 8+0 de telefonía C8, gateQays y routers C8, Telefonos y softp*ones C8. CODIFICADORES:
8uede ser *ardQare o softQare.
nalógicoIdigital o 'ice'ersa. 1omprensión para me/oramiento de anc*o de banda. Rarias 'elocidades ue pueden o no deteriorar la señal de audio. 3amilia )&$$, )&?B, )&?.$
PROTOCOLOS:
T18 298 >? @)18 @#)1"T8 "S SC8
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