Institución Universitaria de Envigado
Facultad de Ingenierías
Ingeniería Electrónica
2010 – 2
Docente: José Jaime Cárdenas Tamayo
• COBRE
+ Historia
+ Consideraciones técnicas.
+ Diagrama de red Telefónica conmutada.
+ Tipos de cables.
+ Diseño.
+ Servicios.
+ Cableado Estructurado.
Historia
En par telefónico nace en 1883 con el uso de 2 hilos
en líneas aéreas. Desde 1875 G.Bell usaba 1 solo
hilo y la tierra como retorno de corriente, pero los
efectos de ruido impedían alcanzar longitudes
importantes.
En 1890 en New York se disponían de postes de
30mts de altura con 300 rosetas (para 300 hilos);
por ello surgen los cables multipares.
El verdadero inventor Antonio Meucci en 1871 llamó al teléfono, teletrófono.
Historia
El primer cable multipar data de 1887 colocado por la Westhern Electric
Corp con hilos de tipo AWG-18 aislados en papel.
En aquel entonces el núcleo multipar se empujaba dentro de un tubo de
plomo (cubierta del cable). Hacia 1900 se desarrolla la máquina extrusora
de plomo, y hacia la II Guerra Mundial se reemplaza por la cubierta de
aluminio laminado PAL y el aislante de polietileno para conductores.
Servicio de Telefonía Pública Básica
Conmutada Local…
“TPBCL”…*
*Sistema Único de Información de servicios Públicos: SIU
- Es una red de conmutación de circuitos:
•
•
•
•
•
Establece una ruta extremo a extremo
Ancho de banda fijo para la comunicación
Se cobra según tiempo de conexión y distancia
Nunca se reciben mensajes en desorden
Una vez establecido el camino, no hay congestión
- Diseñada para transmitir voz
- Puede transmitir datos (Modem)
- Tendencia a la digitalización hasta el abonado
- Aparato telefónico
• Discado
• Pulsos
• Tonos (DTMF)
• Inalámbrico
- RDSI
- Fax
- PC
Central Tandem
Son centrales de tránsito que sirven para cursar llamadas
entre centrales telefónicas o primarias, actuando como
concentradores.
Las centrales de conmutación (TANDEM) son los elementos
funcionales encargados de proporcionar la selectividad
necesaria, de forma automática, para poder establecer el
circuito de enlace entre dos usuarios que desean comunicarse.
En ellas reside además todo el control y la señalización propios
de la red.
Central Telefónica o local
A éstas se conectan todas las líneas de abonado a través de
gabinetes telefónicos, de tal forma que mediante un par físico se
une un teléfono con la central. También, se llama central urbana.
Cuando un usuario desea comunicarse con otro que depende de
otra central, la comunicación se realiza a través de circuitos de
enlace entre ambas; determinándose éste en función del tráfico que
se espera en que va a cursarse entre ellas.
Concentrador Telefónico
Son centrales encargadas de manejar el tráfico entre sectores de
poblaciones pequeñas pertenecientes al misma área local. Tienen
uniones con centrales locales.
Pueden ser:
Centrales telefónicas
• Electromecánicas
• Analógicas
• Digitales
Concentradores Telefónicos
Funciones:
•Conmutación
•Tarificación
•Señalización
•Proveer servicios suplementarios
•Control y gestión de la Red
•Mediciones de tráfico, grado de servicio
Centrales digitales
La técnica utilizada es PCM (modulación por pulsos
codificados) que consta de 3 operaciones fundamentales
Muestreo. Se toman valores de la señal a
intervalos de tiempo constantes. 8.000
muestras por segundo (8 kHz).
Cuantificación. En paralelo al muestreo
se realiza la cuantificación: medir el valor
de la señal y asignarle un determinado
valor en una escala de valores posibles.
En telefonía 256 niveles.
Codificación. A cada valor se le asigna una
representación mediante un conjunto de “1” y
“0”. Para 256 niveles se precisan 8 bits.
Diseñado para transmitir señales de voz en el rango de frecuencias 0 - 4 KHz.
Aunque la voz humana ocupa un rango de frecuencias más amplio, este rango es
suficiente para satisfacer bien los requerimientos de inteligibilidad de la voz.
- A fin de capturar la información con adecuado grado de resolución, la señal
analógica es muestreada al doble de la frecuencia más alta, es decir 4.000 x 2 =
8.000 veces por segundo. De esta forma PCM toma una muestra de la señal
analógica cada 0,125 ms.
- Cada muestra se codifica en una palabra de 8 bits, por lo tanto el ancho de
banda nominal es: 8.000 x 8 = 64.000 bits/seg.
- Las muestras se envían directamente, es decir la información no es comprimida
-Cuando se inventaron los CODEC G.711 la tecnología moderna de procesamiento
de señales digitales (DSP) no estaba aún disponible. Los algoritmos de
compresión han hecho posible proveer comunicaciones de voz inteligibles de
calidad aceptable con mucho menor consumo de ancho de banda.
En las etapas de concentración – expansión, se utiliza la TDM.
Hay diferentes estándares; los más utilizados son el europeo E1 y el americano T1.
Las señales telefónicas se agrupan en tramas E1
(estándar europeo). En una trama hay tantas ranuras
de tiempo (time slot) como canales de entrada (30+2)
Cada ranura es una
palabra o paquete PCM y
contiene 8 bits que
corresponden a una
muestra de voz del canal.
las señales telefónicas se agrupan en tramas T1 Multiplexación
TDM estándar americano (estándar americano). En una trama
hay tantas ranuras de tiempo (time slot) como canales de
entrada (24). Se añade un bit extra para sincronización.
Cada ranura es una
palabra o paquete PCM y
contiene 8 bits que
corresponden a una
muestra de voz del canal.
El Erlang es la unidad de medida del tráfico de telecomunicaciones.
En sentido estricto un Erlang representa el uso contínuo de un canal de voz; pero en la
práctica se emplea para medir el volumen de tráfico en una hora.
Por ejemplo, si un grupo de personas hacen 30 llamadas en una hora y cada llamada
tiene una duración de 5 minutos, dicho grupo ha tenido un tráfico de 2,5 Erlangs.
Esta cifra resulta de lo siguiente:
Minutos de tráfico en una hora = número de llamadas x duración
Minutos de tráfico en esa hora = 30 x 5
Minutos de tráfico en esa hora = 150
Horas de tráfico por hora = 150 / 60
Horas de tráfico por hora = 2.5
Valor del Tráfico = 2.5 Erlangs
Las medidas de tráfico Erlang sirven para que los diseñadores de redes entiendan bien
las pautas de tráfico que se produce en su red y, en consecuencia, diseñen la
topología adecuada y dimensionen bien los enlaces.
Con base en este valor y el grado de servicio, se calcula el número de enlaces troncales
que necesitaré para establecer comunicación entre 2 centrales Telefónicas.
El establecimiento, supervisión y disolución de una comunicación telefónica
requiere generar, transmitir, procesar e interpretar diferentes tipos de señales, para:
• Informar a los dispositivos de la red que un teléfono ha descolgado,
• Comunicar la información sobre el destino de la llamada que requieren los
dispositivos de la red para enrutarla debidamente y
• Notificar a ambos usuarios (llamante y llamado) sobre el estado de la
llamada.
Además, en la RTPC se requieren otras señales como por ejemplo para facturar las
llamadas, para supervisarlas, para transmitir alarmas, categorías, etc.
Existen distintos “sistemas de señalización”, debidamente estandarizados.
Actualmente el Estándar ITU-T usado en todo el mundo es el llamado Sistema de
Señalización Nº7 (SS7)
• Private Branch Exchange:
– Cualquier sistema de comunicación rentado o
propio de una organización o negocio que
proporcione funciones de conmutación tanto al
interior como al exterior de la red (acceso a la red
pública).
– Ofrece diversas ventajas a la organización que lo
utilice.
PBX 1
Esta interconexión
puede ser mediante
líneas normales
analógicas o
mediante troncales
especiales que
permiten servicios
DID, cabecera PBX,
etc.
Troncal
TIE
CENTRAL TANDEM
CENTRAL LOCAL
Teléfono análogo
CENTRAL LOCAL
PBX 2
Extensiones ó
anexos
RTPC
(PSTN)
Red corporativa
CENTRAL TANDEM
Ventajas
• Reducción de costos por individuo o
departamento
• Ruta de menor costo
• Regreso de llamada
• Monitoreo de tráfico y análisis
Para la conexión a la RTPC existen diferentes tipos de TRONCALES o INTERFACES, que
corresponden a puertas por las que se intercambia señalización y las señales de audio
correspondiente a la conversación telefónica. Hay puertas digitales y analógicas.
•
PUERTA FXS: La forma más común de conexión a la RTPC es como usuario de una línea
telefónica analógica de una central local. A este tipo de puerta de entrada a la RTPC se
le conoce como “línea” ó puerta FXS (Foreign Exchange Station).
A las puertas FXS se conectan dispositivos o terminales FXO (Foreign Exchange Office)
como lo son los teléfonos analógicos, las máquinas fax, los módems, las PBX, etc.
Todo terminal FXO tienen una o más puertas FXO para conectarse a puertas FXS de la
RTPC.
Las puertas FXS de la RTPC proporcionan hacia el terminal FXO, batería de alimentación,
tono de invitación a discar y voltaje de ringing, y reciben del terminal FXO tonos MFC
(de FAX) y señales de cuelgue y descuelgue.
Se tiene entonces que, como ocurre con un plug y un jack, siempre una puerta FXO se
conecta con una puerta FXS. Nunca FXO con FXO ni FXS con FXS.
FXO
FXS
Central
Local
FXS
FXS
FXO
FXO
FXS
PBX
Central
Local
FXS
FXS
FXS
FXO
FXS
FXO
Central
Local
FXS
PBX
FXS
FXS
FXO
FXO
FXS
FXO
En dispositivos
telefónicos la puerta
FXO se suele rotular
“LINE” y la puerta
FXS “Phone”,
indicando con ello
que en esa puerta se
debe conectar una
línea o un teléfono,
respectivamente
4) La campanilla del
teléfono de destino
suena avisando al
usuario llamado
1) El llamante levanta
su teléfono y recibe
tono de discar
Teléfono análogo
3) Se envían señales a
través de la red con el fin
de establecer un circuito
para la llamada
2) El llamante marca
el número del
teléfono con el que
quiere comunicarse
6) La conversación termina, se hace la
facturación de la llamada, los
circuitos y demás recursos usados
durante la llamada se liberan
Teléfono análogo
5) El llamado levanta y
comienza la
conversación. Las
señales de audio viajan
en ambos sentidos a
través de la red
Pares
Ligadura
CTS - APL - G - XX - YY
CTS - Cable Telefónico con aislamiento
APL – Cubierta APL (Estanca aluminio-polietileno)
G – Relleno GEL
XX – Conductor ( 40 o 50)
YY – Cantidad de Pares
Cable multipar con núcleo de aire
 Cable Telefónico constituido por conductores de cobre
electrolítico y macizo de calibre 0.4, 0.5 o 0.65, aislado en
termoplástico, con núcleo protegido por un revestimiento
PAL de color negro.
 Permite la transmisión de señales analógicas y digitales.
Recomendado para redes externas, como cable primario o
secundario, pudiendo instalarse en ductos o líneas aéreas.
 Su fabricación puede ser de 10 a 2.400 pares para un
calibre 0.4; de 10 a 1.500 pares dentro de un calibre 0.5 y
de 10 a 900 pares para un calibre de 0.65.
Fuente Fabricante:
Cable multipar relleno
 Cable Telefónico constituido por conductores de cobre
electrolítico y macizo de calibre 0.4, 0.5 o 0.65, aislado en
termoplástico, con núcleo relleno con compuesto tipo gel
de petróleo que evita la penetración de humedad y
protegido por un revestimiento PAL de color negro.
 Permite la transmisión de señales analógicas y digitales.
Recomendado para redes externas, como cable primario
o secundario, pudiendo instalarse en ductos.
 Su fabricación puede ser de 10 a 1.800 pares para un
calibre 0.4; de 10 a 1.200 pares dentro de un calibre 0.5 y
de 10 a 600 pares para un calibre de 0.65.
Fuente Fabricante:
Cable multipar auto-soportado
 Cable Telefónico aéreo constituido por conductores de
cobre electrolítico y macizo de calibre 0.4, 0.5 o 0.65,
aislado con polietileno y protegido por un revestimiento
PAL sustentados a través de un acordonado de acero.
 El acordonado se incorpora paralelamente al conjunto,
por medio del revestimiento externo, que forma la capa
PAL, entrecruzado en forma de ocho (8).
 Permite la transmisión de señales analógicas y digitales.
Recomendado para redes externas, como cable
secundario instalado en líneas aéreas.
 Su fabricación puede ser de 10 a 300 pares para un
calibre 0.4; de 10 a 300 pares dentro de un calibre 0.5 y
de 10 a 50 pares para un calibre de 0.65.
Fuente Fabricante:
Cable multipar relleno – foam skin
 Cable Telefónico constituido por conductores de cobre
electrolítico y macizo de calibre 0.4, 0.5, 0.65, aislados con
termoplástico expandido y sobre este una cubierta delgada
de termoplástico sólido reunidos en pares, con núcleo
relleno con material resistente a la penetración de
humedad y protegido por un revestimiento PAL. Su
aislamiento Foam Skin brinda al producto peso y
dimensiones menores comparados al cable con aislamiento
sólido.
 Su fabricación puede ser de 10 a 2.400 pares para un
calibre 0.4; de 10 a 1.200 pares dentro de un calibre 0.5.
Fuente Fabricante:
Cable multipar con anti-roedor; con cinta de acero
 Cable Telefónico constituido por conductores de cobre
electrolítico y macizo, aislado en termoplástico,
posee una armadura de cinta de acero corrugado que
lo protege del ataque de roedores, y protegido por un
revestimiento PAL de color negro.
 Permite la transmisión de señales analógicas y
digitales. Recomendado para redes externas, como
cable primario o secundario, pudiendo instalarse
dentro de ductos o enterrado en tierra.
CABLE ATACADO POR ROEDOR
Fuente Fabricante:
Cable multipar con cobre recubierto por estaño
 Cable Telefónico constituido por conductores de
cobre macizo y estañado, aislado en termoplástico
reunidos en pares de 10 a 600 y protegido por un
revestimiento PAL de color negro.
 Su construcción garantiza la total protección
contra la intemperie.
 Recomendado para su uso en armarios de
distribución, cajas terminales y entradas de
edificios.
Fuente Fabricante:
Cable de acceso digital
 Cable Telefónico constituido por conductores de
cobre electrolítico y macizo,
aislado en
termoplástico, reunidos de dos a seis pares, y
protegido por un revestimiento PAL de color negro.
 Permite la transmisión de señales analógicas,
digitales, servicios de multimedia , internet entre
otros.
 Recomendado para redes externas, como
derivación desde las cajas de distribución hasta el
domicilio, pudiendo instalarse dentro de ductos o
en líneas aéreas.
Fuente Fabricante:
Cable multipar interno
 Cable Telefónico constituido por conductores
de cobre electrolítico y macizo y estañado,
aislado en termoplástico retardante a la llama,
y protegido por una vaina de policloruro de
vinila.
 Permite la transmisión de señales, digitales,
servicios de multimedia , internet, voz sobre IP,
entre otros.
 Recomendado para redes internas en centrales
telefónicas, predios comerciales, industrias, y
residencias.
Fuente Fabricante:
Fuente:
Fuente:
TAR: Terminal de Acceso de Red
El conector CLV fue desarrollado para realizar
conexiones rápidas y fiables, especialmente
para empalmes de cables de alta capacidad.
El empalme es del tipo linear con sistema de
conexión doble y utilizando tecnología IDC.
Reduce el espacio necesario en el interior de
los conjuntos de empalme.
Este conector es utilizado para empalmes
directos de conductores con diámetros entre
0,40 y 0,65 mm, con aislamiento de papel o
de plástico. Puede ser suministrado seco o
impregnado, según el tipo de cable aplicado
en la red.
Su diseño especial reduce la posibilidad de
problemas originados por la vibración, y está
altamente recomendado para su utilización en
empalmes subterráneos, sellados o
presurizados.
El conector Linear 101 E, con gel, es
indicado para empalmes directos de
redes aéreas (ventiladas o selladas) o
subterráneas (selladas o
presurizadas)
El conector Linear 101 SG fue
desarrollado para realizar empalmes
de sangría utilizando solamente un
conector, y puede ser suministrado con
o sin gel. La derivación se realiza
directamente en la tapa, a través de
dos agujeros existentes
UP2 y UP3
El conector UP2 (azul) está indicado para
empalmes directos y el conector UP3
(rojo) está indicado para empalmes
derivados. Ambos permiten la conexión
entre conductores con diámetros entre
0,40 y 0,90mm, con aislamiento de papel
o de plástico. Están formados por un
“contacto en U”, que realiza doble
conexión en el hilo.
El conector UY (amarillo) fue
desarrollado para empalmes directos
en conductores con diámetro entre
0,40 y 0,65mm. Ya el conector UR
(rojo) es indicado para empalmes
derivados en conductores con diámetro
entre 0,40 y 0,90mm.
UY y UR
Impedancia característica Zo = 600 Ω.
Pérdidas por Atenuación: Son perdidas de señal que se presentan por efectos resistivos
del cable y que es mayor a altas frecuencias. La atenuación es inversamente proporcional a Zo, lo
que significa que entre mas alta sea Zo, menor será la atenuación. Este comportamiento se debe
tener muy en cuenta a la hora de definir que impedancia utilizar.
Diafonía: se presentan muy a menudo interferencias indeseables de otro pares telefónicos y
dentro del mismo par, a este fenómeno se la ha llamado Diafonía, que se resume en un efecto
capacitivo e inductivo indeseable entre los hilos de un par telefónico y entre este y otros pares
adyacentes. La Principal forma de corregir este factor , es mediante el trenzado de los cables.
ACR: Es una medida combinada entre la diafonía y la atenuación de una línea de transmisión muy
importante para evaluar el desempeño. el ACR es una medida que habla de la uniformidad en la
construcción de cables.
ACR (db) = Pérdidas por diafonía (db) - Pérdidas por Atenuación
SRL: Son las perdidas por reflexión estructural que se presenta en toda línea de transmisión,
debido a cambios en la impedancia en todo el trayecto del cable con lo cual una parte de la
potencia se refleja y que se traduce en pérdidas de señal hacia la carga. Errores en la
conectorización y en la calidad de los elementos de un cableado afectan en grado sumo este
parámetro.
Comprobador Multipruebas
1. Resistencia de Aislamiento. Indica Faltas de
Aislamiento y Derivaciones (estado-tierra,
línea abierta, línea-corto, capacidad)
2. Marcado Tonos & Pulsos.
3. Medida de Voltaje
4. Llamada al abonado. Batería Local.
5. Rellamada del último número
6. Función Descolgado y Flash
7. Función de monitor de Alta Impedancia
8. Interruptor de Mute.
9. Indicación continua de la polaridad
mediante LED.
REVISAR PÁGINA S.U.I.
Distancias según los servicios ofrecidos
Pupinizar es cargar los cables pares, se inserta una bobina
de carga (inductancia), que reduce la atenuación, y la
mantiene casi constante. También aumenta el ancho de
banda al disminuir la frecuencia de corte, aumentando
ligeramente el tiempo de propagación .
La señalización se refiere al intercambio de información entre componentes de llamada
los cuales se requieren para entregar y mantener servicio. SS7 es un medio por el cual
los elementos de una red de telefonía intercambian información. La información es
transportada en forma de mensajes. SS7 provee una estructura universal para
señalización de redes de telefonía, mensajería, interconexión, y mantenimiento de
redes. Se ocupa del establecimiento de una llamada, intercambio de información de
usuario, enrutamiento de llamada, estructuras de abonado diferentes, y soporta
servicios de Redes Inteligentes
En las redes de telefonía del área Metropolitana, observamos
en los postes de Telecomunicaciones con cajas de dispersión
este tipo de numeración.
En este caso el número 2731, corresponde al número de
Armario Telefónico al que corresponde la red suspendida y el
número 45 a la caja de distribución ubicada en el poste.
En algunos casos es posible encontrar otro numero de 2 dígitos
abajo del numero de la caja de dispersión. Estos casos se dan
cuando se ubican 2 cajas de dispersión en un mismo poste.
En un mismo poste no se pueden ubicar más de dos cajas de
dispersión.
Las cajas de dispersión también pueden ir ubicadas en zonas
comunes de edificios o urbanizaciones.
- TPBCL o TPBCLE: Resolución 3258 de 1995
• Constituirse como una E.S.P.
• Presentar solicitud para uso del espectro electromagnético con
descripción del proyecto
- TPBCLD: Decreto 2542 de 1997 y Decreto 3045 de 1997
•
•
•
•
Constituirse como una E.S.P.
Cumplir condiciones técnicas
Contar con un socio estratégico
Cancelar el valor inicial de la licencia (US$ 150.000.000)
CRITERIOS DE DISEÑO
•
•
•
•
El número de abonados a cubrir.
Ubicación geográfica de los habitantes de la zona.
Las características de la zona en lo que se refiere a posible utilización del servicio.
Previsiones relativas a la utilización del servicio a medio y largo plazo.
NECESIDAD DE LA EXISTENCIA DE LAS CENTRALES
JERARQUÍA DE LAS CENTRALES
- Cableado Estructurado: Próximo Encuentro
- xDSL.
- IPTV.
Basadas en Protocolo X.25.
-
RDSI.
Frame Relay.
ATM.
PDH.
SDH.
- Documentación Cursos Departamento de Ingeniería Eléctrica. U.
de Chile. Profesor: Luis Castillo B.
- Sistema Único de Información de Servicios Públicos:
http://reportes.sui.gov.co/reportes/SUI_ReporteTele.htm
- Sistemas de comunicaciones Electrónicas, Wayne Tomasi, Pearson
Educación, 2003, ISBN9702603161, 935 páginas
- Manual de telecomunicaciones Telefónica S.A.
- Equipos de Medida para Instaladores Telefonía. INSERVAL
- Catálogo de productos BARGOA
- Catálogo de Productos FURUKAWA
- Informativo Técnico Telcon - Departamento de Ingeniería
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SISTEMAS DE TRANSMISIÓN