Institución Universitaria de Envigado Facultad de Ingenierías Ingeniería Electrónica 2010 – 2 Docente: José Jaime Cár

1. SISTEMAS DE TRANSMISIÓN Institución Universitaria de Envigado Facultad de Ingenierías Ingeniería Electrónica 2010 – 2 Docente: José Jaime Cárdenas Tamayo

2. Encuentro 10mo día • COBRE • + Historia • + Consideraciones técnicas. • + Diagrama de red Telefónica conmutada. • + Tipos de cables. • + Diseño. • + Servicios. • + Cableado Estructurado.

3. COBRE 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.

4. COBRE 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.

5. APLICACIONES RTPC, PSTN En Nuestro País: Servicio de Telefonía Pública Básica Conmutada Local… “TPBCL”…* *Sistema Único de Información de servicios Públicos: SIU

6. Características • 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

7. Terminales • Aparato telefónico • Discado • Pulsos • Tonos (DTMF) • Inalámbrico • RDSI • Fax • PC

8. Diagrama de red

9. Diagrama de red

11. Sistemas de Conmutación 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.

12. Sistemas de Conmutación 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. Son centrales encargadas de manejar el tráfico entre sectores de poblaciones pequeñas pertenecientes al misma área local. Tienen uniones con centrales locales. ConcentradorTelefónico

13. Sistemas de Conmutación • 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

14. Sistemas de Conmutación Centrales digitales

15. Modulación 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.

16. Modulación • 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.

17. Empleando TDM  E1 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.

18. Empleando TDM  T1 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.

19. ERLANG 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.

20. Señalización • 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)

21. PBX • PrivateBranch 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.

22. Esta interconexión puede ser mediante líneas normales analógicas o mediante troncales especiales que permiten servicios DID, cabecera PBX, etc. PBX Troncal TIE PBX 1 CENTRAL TANDEM Teléfono análogo CENTRAL LOCAL CENTRAL LOCAL PBX 2 RTPC (PSTN) Extensiones ó anexos Red corporativa CENTRAL TANDEM

23. PBX Ventajas • Reducción de costos por individuo o departamento • Ruta de menor costo • Regreso de llamada • Monitoreo de tráfico y análisis

24. Interfaces de conexión • 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.

25. FXO FXS Central Local Central Local Central Local 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 FXS FXO FXO FXS FXS FXS FXS PBX PBX FXS FXS FXO FXO FXO FXO FXS FXS FXS

26. 4) La campanilla del teléfono de destino suena avisando al usuario llamado 1) El llamante levanta su teléfono y recibe tono de discar 3) Se envían señales a través de la red con el fin de establecer un circuito para la llamada Teléfono análogo Teléfono análogo 2) El llamante marca el número del teléfono con el que quiere comunicarse 5) El llamado levanta y comienza la conversación. Las señales de audio viajan en ambos sentidos a través de la red 6) La conversación termina, se hace la facturación de la llamada, los circuitos y demás recursos usados durante la llamada se liberan

27. Diagrama de red

28. Componentes Cable Multipar

29. Pares Código de colores

30. Ligadura Código de colores

31. 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

32. Preparación de Multipar

33. Preparación de Multipar

34. Preparación de Multipar

35. Tipos de Cables 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:

36. Tipos de Cables Cable multiparrelleno • 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:

37. Cable multipar auto-soportado Tipos de Cables • 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:

38. Cable multipar relleno – foamskin Tipos de Cables • 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 FoamSkin 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:

39. Cable multipar con anti-roedor; con cinta de acero Tipos de Cables • 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:

40. Cable multipar con cobre recubierto por estaño Tipos de Cables • 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:

41. Cable de acceso digital Tipos de Cables • 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:

42. Cable multipar interno Tipos de Cables • 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:

43. Cajas de Empalme Fuente:

44. Cajas de Empalme Fuente:

45. Cajas de Empalme

46. Cajas de Empalme

47. Cajas de Distribución TAR: Terminal de Acceso de Red

48. Cajas de Distribución

49. Cajas de Distribución

50. Cajas de Distribución