SISTEMAS DE TELEFONÍA

El teléfono fue inventado por Alexander Graban Bell a finales del siglo XXI, siendo su principal objetivo la comunicación mediante transmisión de voz entre uno o más usuarios. Desde entonces los sistemas de telefonía han evolucionado de forma que hoy en día, sin dejar de lado su principal uso, permiten la transmisión de todo tipo de datos en formato digital.

En este capítulo veremos cuales son los tipos de redes telefónicas existentes y las diferentes tecnologías que se han empleado para el establecimiento de la comunicación entre el emisor y el receptor, así como que tipo de información permite transmitir cada uno. También sus características y parámetros en la que se transmite las señales telefónicas.

REDES TELEFÓNICAS

Es el conjunto de sistemas de transmisión que, mediante de la utilización de los recursos de gestión adecuados, permite establecer el intercambio de información entre dos usuarios distantes, manteniendo la conexión el tiempo necesario. Para realizar estás funciones constan de básicamente de tres elementos:

-Equipos terminales: son los componentes del sistema que permiten interactuar a los usuarios como emisor o receptor de la señal que desee transmitir, siendo la fuente y el destino de la información. Pueden ser de distinta índole, tanto por la tecnología con la que funcionan como por su función que realizan. Teléfonos, fax, módem, etc.

-Enlaces: son el medio físico que se utilizan para la transmisión de señales, tales como voz, datos, texto,etc, por la red mediante cables de pares, cordiales, fibra óptica, radio, etc.

-Nodos de conmutación: son los elementos de la red en los que concurren dos o más enlaces de comunicación encargándose de gestionar las conexiones necesarias para que se establezca la comunicación entre dos terminales.

TOPOLOGÍA

Representa la forma que se le va a dar a la infraestructura de comunicación para que la conexión entre equipos terminales se establezca de manera rápida, fiable y segura. Se pueden encontrar diferentes tipos de redes:

-RED MALLADA

Al comienzo de la telefonía cuando existía un número reducido de abonados pertenecientes a una única red, las conexiones entre ellos se realizaba punto a punto, de forma que el sistema telefónico se estructuró como una red mallada, en la que la incorporación de un nuevo usuario suponía su conexión a todos los existentes.

-RED EN ESTRELLA

En este tipo de red todos los equipos terminales se conectan a un modo central. Esta topología surgió por la ampliación de usuario y la red mallada comenzó a ser insostenible, siendo la solución que los usuarios de un área se conectaran a una central local.

-RED JERÁRQUICA EN ÁRBOL.

Permiten a los usuarios conectados a esta red establecer contacto con otro usuario de otra red más alejada. Las centrales también pueden conectarse de forma individual a otra central de Rengo superior que además de la interconexión, se encarga de la gestión del tráfico.

-RED MIXTA.

Son la combinación de las configuraciones anteriores cuya ventaja es la superación de las limitaciones que presentan las configuraciones básicas cuando se encuentran de forma aisladas. Hace que se establezcan rutas alternativas a la red en árbol que hará posible que en caso de caída de uno de los -nodos, los usuarios que dependan de el encuentren una ruta alternativa en la red.

ESTRUCTURA DE LA RED TELEFÓNICA

La organización jerárquica de la red es establecido por los siguientes niveles:

Red terminal: es la red ubicada en la zona del abonado, y va desde la conexión de un único terminal hasta una red de área local. Se caracteriza porque el tráfico es reducido y se comparte el medio de transmisión.

Red de acceso: corresponde a los circuitos y elementos físicos que permiten realizar la conexión de los terminales del usuario a la red troncal. Se diseña normalmente en estrella o en anillo. Las características que debe cumplir sería:

-Cubrir las necesidades para el periodo de tiempo proyectado

-Tener flexibilidad y permitir realizar ampliaciones.

-Debe estar proyectada con una relación inversión/rentabilidad adecuada.

-Debe garantizar una calidad de transmisión acordé a la normativa de la ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones).

Red troncal: corresponde a los circuitos que unen los centros de conmutación entre sí. Compuesta por centros de conmutación primarios, secundarios, terciarios y centros de conmutación Internacional, jerarquizada en árbol.  Los equipos principales que la componen son:

-Centrales de conmutación

-Equipos de transmisión encargados de unir -nodos entre sí ya sea mediante medio físico, cables de pares, cordiales o fibra óptica, o mediante radio por microondas.

-Equipos de conexión de alta velocidad con abonados ofreciendo servicios de acceso a Internet y televisión mediante la tecnología DSL (Digital Subscriber Línea), línea digital de abonado.

BUCLE LOCAL.

Este tipo de bucle ofrece servicios de telefonía y datos. Esta compuesto por cables de pares distribuido desde la central hasta la caja terminal de acceso al usuario siguiendo el siguiente orden:

-Repartidor principal o de usuarios. Es el elemento puente entre la red y el equipo de conmutación. Permite que cualquier par que viene de la red pueda ser conectado a un equipo de conmutación. El repartidor esta compuesto por un armazón de estructura metálica que por el lado vertical se montan la conexión de los pares de la red exterior, y por el lado horizontal las regletas de conexión de los equipos de conmutación.

-Canalizaciones subterráneas. Son los conductos por los cuales se distribuyen los cables de pares y telecomunicaciones por la red exterior. Están unidos mediante cámaras o cajas de registro que permite el doblaje y los empalmes de los cables.

-Cajas terminales. Pueden ser exteriores o interiores. A partir de este punto comienza la red de dispersión, que es el cable que permite acceder hasta los usuarios mediante acometidas según la normativa ICT.

BUCLE LOCAL INALÁMBRICO

El Sistema de Distribución Local Multipunto o LMDS (Local Multipoint Distribution Service) se basa en una tecnología de conexión vía radio inalámbrica que permite la conexión gracias a su ancho de banda el despliegue de servicios de voz, datos, redes privadas y vídeo a demanda. Este sistema aprovecha la infraestructura común de Telecomunicaciones del edificio para establecer comunicación con el abonado, pero dicho sistema está limitado a distancias de 15 kilómetros desde el abonado hasta la estación base.

La tecnología LMDS usa señales microondas, en concreto la banda KA, trabaja en torno a 28GHz dependiendo de las licencias de uso de espectro de cada país, por lo que la distancia de transmisión es corta. De ahí su nombre Local, ya que a tan altas frecuencias la reflexión de las señales es considerable. Ejemplo de este tipo de bucle:

-RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS (RDSI).

En 1984 la CCITT la definía como la red evolucionada de la red tradicional de telefonía, que proporciona conductividad digital, soportando un amplio abanico de servicios ya sean de voz y otra, de la que los usuarios acceden mediante dispositivos o interfaces multiservicios. La norma ITU-T ha definido los siguientes tipos de acceso a estos servicios integrales:

-Acceso Básico (BRI). Es conocido como 2B+D. Esta compuesto por canales B full dúplex de 64 kbps para voz y datos, y un canal De full dúplex de 16 kbps para realización de llamadas y otros tipos de señalización de la red. Lo que da una capacidad de 144 kbps entre el usuario de acceso y la central. Con la división por tramas, sincronización y otros bits añadidos permite una velocidad total en el punto de acceso Básico de 192 kbps. 2B+D+ Señalización+Framing).

-Acceso primario (PRI). Esta destinada a usuarios con requisitos de capacidad mayores, tales como oficinas, centrales PBX o red local. Su característica es 30B+D, compuesto por 30 canales B de 64 kbps para voz y datos y un canal D de 64 kbps para llamadas y señalización entre dispositivos de la red. Todo da una capacidad de 1984 kbps de transmisión entre el usuario y la central. En Europa la velocidad estándar es de 2.048 Kbps.

Nota: El canal D o señalización, permite el establecimiento, monitorización y control de conexión RDSI, responsable también de generar los timbres de llamada.

-RDSI de Banda Ancha. Esta tecnología se desarrolla para los servicios que requieren velocidades superiores a 2 Mbps. Esta red permite una velocidad de hasta 34 Mbps y el acceso al abonado se realiza por cable de fibra óptica.

REDES INTERIORES PDS, SISTEMA DE CABLEADO ESTRUCTURADO.

A los edificios se les han dotado de infraestructura de Telecomunicaciones según las normas establecidas, conforme se han ido necesitando. Dejando líneas nuevas de teléfono para futuras ampliaciones.

Este sistema de cableado es un sistema abierto, que se diseña para ser independiente, tanto del proveedor, como de la aplicación, lo que se puede utilizar los mismos cables aunque los equipos cambien. Facilita el acceso organizado y ESTRUCTURADO permitiendo articular un red con infraestructura común, posibilidad de interconexión interior y comunicada con un centro de control en determinados casos.

Frente al cableado tradicional, este sistema ofrece las siguientes ventajas:

-Trazados homogéneos.

-Fácil traslado de equipos.

-Convivencia de distintos sistemas bajo un mismo medio físico.

-Transmisión de altas velocidades para redes.

-Mantenimiento más eficientes, rápido y sencillo.

-Fácil implementación de nuevos equipos.

Las dimensiones de una red PDS puede variar desde un sistema Simple, a redes complejas en las que se integran telefonía, interfonías, CCTV, control de acceso, megafonía, etc... En estos sistemas existen una parte de la red que soporta grandes cantidades de tráfico, se denomina redes verticales y normalmente compuesta por fibra óptica. Y las redes que dan servicios a los puntos terminales, que son las redes horizontales, están compuesto por cables de pares de cobre. Estos se clasifican por categorías según la velocidad a la que vayan a trabajar. Normalmente se utiliza la categoría 5 que permite transmitir datos hasta 100 Mbps y una frecuencia de hasta 100 MHz. Este cable consta de cuatro pares trenzados y un conector para la conexión denominado RJ45.

ADSL. ALTA VELOCIDAD EN SERVICIOS DE ABONADO.

Línea de Abonado Digital Asimétrica es una tecnología que permite la transmisión de datos a alta velocidad sobre el par simétrico de cobre de la línea tradicional de teléfono. Transmitiendo por el mismo un circuito de telefonía y otro de datos. Existen una serie de tecnologías que funcionan con el par de cobre, constituyendo la familia XDSL, donde la X depende de la tecnología ASIGNADA.

-HDSL (HIGH BIT RATE DSL): permite construir líneas de punto a punto de 2 y 8 Mbps de forma simétrica. Se utiliza para cubrir necesidades de empresas.

-HDSL: circuitos asimétricos para la transmisión de telefonía y datos, se caracteriza por la reserva del ancho de banda para la subida de datos sensiblemente inferior que al de bajada.

-HDSL (VERY HIGH BIT RATE DSL): el ancho de banda de bajada es muy superior que el ADSL para poder transportar señales de televisión. Es la mas rápida de las tecnologías.

ÁMBITO DE APLICACIÓN EN SISTEMA TELEFÓNICO.

El sistema telefónico debe estar diseñado de manera que permita cualquier pareja de terminales comunicarse con calidad suficiente atendiendo a los siguientes principios:

-Conectividad: establece conexión permanente o temporal entre dos terminales.

-Jerarquización: establece que cada modo inferior dependan de otro nodo superior. Agrupa un grupo de usuarios entorno  otros, y estos en torno a otros y así sucesivamente.

-Calidad: la red telefónica no dispone de un mismo número de circuitos que usuarios tiene, por lo que se puede provocar en un determinado momento un bloqueo como consecuencia de muchas peticiones de conexión elevados.

La Red de Telefónica Básica RTB, era originalmente una red completamente analógica, que transportaba un gran número de canales telefónicos sobre cable coaxial. Para la transmisión se utilizaba multiplexado por división de frecuencias. Fue diseñado exclusivamente para transportar voz, pero también para datos como fax.

  

Posteriormente las centrales introdujeron la tecnología digital, lo que supuso la introducción de convertidores analógico-digitales a la salida de los conmutadores. Tras esto se digitaliza la conmutación, la conversión analógico-digital se produce antes del conmutador y así mientras los medios de transmisión y conmutación son digitales el bucle del abonado B.A. sigue siendo Analógico. Esto supuso una mejora en la calidad de la señal, incremento de llamadas que se podría establecerse de manera simultánea. Así surgió la tecnología RDI, con la que obtiene las ventajas digitales, pero mas económicos, ya que la introducción de la señal digital en el bucle del abonado suponía un alto coste.

Con la digitalización del bucle del abonado, se llega a la red RDSI, proporciona conexión digital de extremo a extremo de la línea y da soporte a un amplio rango de servicios. Entre las ventajas, resalta la alta velocidad en comparación con la analógica y posibilidad de transmitir simultáneamente datos digitales de diferentes fuentes y hacer que llegue cada uno a su destino. Así la RDSI ya no solo permite establecer comunicación de voz, sino que permiten servicios de videoconferencias, transmisión de datos informáticos, internet, gestiones de llamadas, identificación de orígenes.

Pero a pesar de sus múltiples ventajas, el ADSL la relegó rápidamente, ya que el ADSL transformaba las líneas telefónicas del abonado en líneas de alta velocidad. Facilitando el acceso a todos los servicios de Internet a alta velocidad de hasta 2 Mbps. Las redes PDS son empleadas en hospitales, edificios industriales, red de metro, etc.

TIPOS DE INSTALACIONES

Desde la entrada en vigor del Reglamento Regulador de Infraestructuras Común de Telecomunicaciones, los edificios deben estar equipados con una instalación que permita distribuir los circuitos de telefonía a los diferentes usuarios. La característica principal que condiciona el tipo de instalación es el número de líneas a instalar, y si estas son individuales o agrupadas en sistemas multilineas.

Instalaciones Unilineas: es un sistema en donde el abonado enlaza directamente a la central pública mediante el bucle del abonado. La instalación se realiza prolongando desde el repartidor de entrada al edificio RITI inferior o caja terminal, hasta el punto de terminal de red PTR en el PAU, donde supone el comienzo de la red interior del usuario , siendo responsable el usuario del correcto uso, así como de cualquier avería que se produzca desde ese punto. Viene equipado con un puerto de prueba y posibilidad de desconexión de la red interior para verificar donde se ha producido la avería, si antes o después del PTR. Para la instalación interior se utiliza los siguientes cables:

-Cable paralelo bifilar: utilizado habitualmente en instalaciones en superficie, aunque también en canalizaciones, es de color marfil crema y los conductores son de 0,5 mm de sección.

-Cable plano: suele disponer entre 2 y 8 hilos formando pares. Se utiliza mucho en la construcción de latiguillos para la interconexión entre el terminal y la roseta.

Instalaciones Multilineas: la tendencia en las instalaciones es la unificación de recursos. Cada vez más la comunicación y la informática se encuentran estrechamente vinculados. Los sistemas de cableado estructurado constituyen un campo universal que transmiten tanto voz como datos e imágenes, formando una herramienta imprescindible en un edificio tanto en la construcción nueva como en la modernización del inmueble existente. Este tipo de instalaciones esta constituido en red estrella desde la central de conmutación privada hasta los puntos de conexión telefónica mediante cableado horizontal. Incorpora las conexiones que se extiende desde la salida de área de trabajo de Telecomunicaciones hasta el cuarto de Telecomunicaciones. Además las comunicaciones horizontales entre la central y terminales existen unos enlaces con la central pública y otras centrales privadas de orden superior si la instalación está integrada en una red privada. Estos enlaces constituyen la red de conexión vertical soportando un mayor ancho de banda, cableadas usualmente por fibra óptica o sistemas multiplexado.

CRITEROS DE DISEÑO.

Un proyecto de sistema de telefonía deben recoger con precisión los requerimientos, prestaciones funcionales y técnicas tales como:

-Numero de extensiones

-Máxima ampliación del sistema, teniendo en cuenta futuras ampliaciones de líneas.

-Calidad de intercomunicación.

-Posibilidades de intercomunicación.

-Limite de distancia entre central y terminal.