TSSN - Redes telefónicas
En este capítulo, aprenderemos sobre la red telefónica pública conmutada (PSTN). Esta extraordinaria red de telecomunicaciones se cuenta como uno de los logros en el campo del avance tecnológico. Sin embargo, surgen algunos problemas cuando llegamos a estas redes. Discutiremos estos problemas en las secciones siguientes.
PSTN
La Red Telefónica Pública Conmutada se entiende como un agregado de las redes telefónicas conmutadas de circuitos del mundo, que se utiliza para proporcionar telecomunicaciones públicas. Las redes PSTN se denominan POTS (Plain Old Telephone Systems). Estas redes se operan a nivel regional, local, nacional e internacional utilizando líneas telefónicas, cables de fibra óptica, enlaces de transmisión de microondas o comunicaciones celulares.
La PSTN consta de conmutadores en puntos centralizados de la red, que actúan como nodos para la comunicación entre cualquier punto y cualquier otro punto de la red. Todos los tipos de técnicas de conmutación discutidas anteriormente, como la conmutación de circuitos, la conmutación de paquetes y la conmutación de mensajes, son modos diferentes de utilizar la PSTN.
Sistemas de bucle de abonado
En una red telefónica general, cada abonado tiene dos líneas dedicadas que se conectan a la centralita de conmutación más cercana, que se denominan Loop linesde ese suscriptor. El tendido de líneas a las instalaciones del suscriptor desde la oficina de cambio se llamaCabling. Como es difícil tender cables desde las instalaciones de cada abonado hasta la central, se utilizan cables grandes a través de los cuales se llevan los cables de derivación (líneas de abonado) a un punto de distribución.
Los cables de derivación están conectados a pares de cables en el punto de distribución, en los cables. Dichos cables de distribución del área geográfica cercana se conectan en un mismo punto de alimentación donde se conectan a los cables de alimentación de rama que, a su vez, se conectan al cable de alimentación principal. Todo este proceso se puede entender con la ayuda de la siguiente figura
Los pares de cables de abonado del intercambio también terminarán en MDF a través de cables de alimentación principales que transportan una gran cantidad de pares de cables. Estos pares de abonados y pares de intercambio están interconectados en el MDF mediante puentes, lo que hace que el MDF proporcione un mecanismo flexible para reasignar pares de cables y números de abonado. Esto significa que un suscriptor que se cambia a una ubicación diferente aunque en la misma área de intercambio, puede usar el mismo número usando el puente apropiado, mientras que sus viejos cables de derivación pueden ser usados por otro suscriptor con un nuevo número.
Cambio de jerarquía y enrutamiento
El siguiente sistema importante en esto es la jerarquía de conmutación y el enrutamiento de las líneas telefónicas. La interconectividad de llamadas entre diferentes áreas que tienen diferentes intercambios se realiza con la ayuda detrunk linesentre los intercambios. El grupo de líneas troncales que se utilizan para interconectar diferentes centrales se denominaTrunk Groups.
En el proceso de interconexión de intercambios, hay tres topologías básicas, como
- Topología de malla
- Topología de las estrellas
- Hierarchical
Topología de malla
La topología de malla, como su nombre lo indica, es una red completamente conectada. El número de grupos de enlaces en una red de malla es proporcional al cuadrado de las centrales que se interconectan. Por lo tanto, estas topologías de malla se utilizan ampliamente en áreas metropolitanas donde hay mucho tráfico.
La siguiente figura muestra cómo se ve una topología de malla.
Topología de las estrellas
La topología de estrellas está conectada en forma de estrella, que utiliza un intercambio intermedio llamado tandem exchangea través del cual se comunican todos los demás intercambios. La figura que se muestra a continuación muestra el modelo de una red en estrella. La red en estrella se utiliza cuando los niveles de tráfico son comparativamente bajos. Muchas redes en estrella se pueden utilizar interconectando a través de un intercambio en tándem adicional, lo que lleva a una red en estrella de dos niveles como se muestra en la siguiente figura.
Jerárquico
La topología jerárquica se utiliza para manejar tráfico pesado con un número mínimo de grupos de troncales. El tráfico fluye a través delFinal routeque es el nivel más alto de jerarquía. Si la intensidad del tráfico entre cualquier par de centrales es alta, se pueden establecer rutas troncales directas entre ellas, como se indica mediante líneas discontinuas en la figura que se muestra a continuación. Estas rutas troncales directas sonHigh Usage routes. Dondequiera que existan estas rutas de alto uso, el tráfico fluye a través de ellas. Aquí, el tráfico desbordado se encamina a lo largo de la ruta jerárquica. No se permite tráfico desbordado desde la ruta final.
Para decidir el enrutamiento en una conexión en particular, se utilizan los siguientes tres métodos:
- Enrutamiento directo
- Enrutamiento de intercambio propio
- Enrutamiento controlado por computadora
Plan de transmisión
La transmisión de señales a través de cables debe ser de alta calidad para asegurar una mejor comunicación. Los enlaces de transmisión entre circuitos nacionales e internacionales deberían conectarse mejor en tándem para establecer llamadas.
Para tener altos estándares de calidad, el CCITT presentó las siguientes pautas:
El número máximo de circuitos que se pueden utilizar en una llamada internacional es 12.
No se utilizarán más de cuatro circuitos internacionales en cascada entre los centros de conmutación internacionales de origen y de destino.
En casos excepcionales y para un número reducido de llamadas, el número total de circuitos puede ser 14, pero incluso en este caso, los circuitos internacionales se limitan a un máximo de cuatro.
Además de limitar el número de circuitos requeridos, también deben minimizarse las pérdidas como la pérdida de línea o de cable y la pérdida de interruptor o de contacto. Estos aspectos se incluyen en el presupuesto de pérdida de transmisión, que incluye factores como mantener los niveles de eco dentro de los límites y controlar el canto.
Debido a las largas distancias, los circuitos necesitan amplificadores y repetidores a intervalos apropiados para aumentar las señales. En las interfaces de la línea de abonado, se produce una discordancia; esto da como resultado que se refleja una parte de la señal entrante en el circuito saliente, que regresa al altavoz comoEcho. El supresor de eco o los circuitos de cancelación se utilizan para minimizar el efecto del eco. La atenuación de la señal y el eco son las principales pérdidas en las líneas de transmisión junto con las pérdidas por contacto y cable.
Sistemas de transmisión
Existen diferentes tipos de sistemas de transmisión como los sistemas de Radio, los sistemas de cable coaxial y los sistemas de fibra óptica siendo los más destacados. A medida que aumenta la longitud de la distancia de transmisión, también cambia el modo de transmisión.
La transmisión de la señal avanzó de la transmisión por cable a la transmisión inalámbrica. Los sistemas de radio proporcionan transmisión inalámbrica, los sistemas de cable coaxial permiten la transmisión de señal a través de cables y los sistemas de fibra óptica proporcionan comunicación a través de fibras ópticas.
Dependiendo del mecanismo de propagación de la señal, la comunicación por radio tiene cuatro variedades de comunicación, tales como:
- Comunicación ionosférica o Skywave
- Comunicación por microondas de línea de visión (LOS) limitada por el horizonte
- Comunicación de dispersión troposférica
- Comunicación por satélite
Plan de numeración
Durante las primeras etapas de desarrollo, el esquema de numeración se limitó a un pequeño intercambio único, que solía conectarse con los otros intercambios identificándolos con los nombres de las ciudades en las que estaban ubicados. Pero con el aumento en el número de suscriptores, se introdujeron muchos intercambios.
Un gran intercambio central que sirve al principal centro de negocios de una ciudad, se puede llamar el Main Exchange y los intercambios más pequeños que sirven a diferentes localidades se denominan Satellite Exchanges. El área que contiene la red completa de la central principal y los satélites se conoce comoMulti-exchange area. Se requirió un esquema de numeración común para identificar la ubicación del intercambio del abonado llamado, especialmente cuando la llamada es desde una ubicación fuera del área de intercambio múltiple.
El esquema de numeración común se llama Linked Numbering Scheme, donde todos los intercambios en una ciudad fueron identificados colectivamente por el nombre de la ciudad. Con la introducción deSubscriber Trunk Dialing (ETS) o Direct Distance Dialing(DDD) para las comunicaciones de larga distancia entre ciudades y entre ciudades, las áreas de intercambio múltiple también recibieron un número de identificación único. Para hacer posibles las comunicaciones de muy larga distancia, la marcación internacional llamó alInternational Subscriber Dialing (ISD), donde surgieron el plan de numeración internacional y el plan de numeración nacional.
Tipos de planes de numeración
En esta sección, discutiremos los planes de numeración para redes telefónicas. Los planes se describen brevemente a continuación:
Plan de numeración abierto
Esto también se llama Non-Uniform Numbering Plan y permite una amplia variación en el número de dígitos que se utilizarán para identificar a un abonado dentro de un área de múltiples centrales o dentro de un país.
Plan de numeración semiabierto
Este plan permite que las longitudes de los números difieran en casi uno o dos dígitos. El plan de numeración semiabierto se usa comúnmente en países como India, Suecia, Suiza y Reino Unido.
Plan de numeración cerrado
Esto también se llama Uniform Numbering Plandonde el número de dígitos en un número de abonado es fijo. Esto se usa en algunos países como Francia, Bélgica, Canadá, Hawái y en algunas partes de EE. UU.
El CCITT ha definido un plan de numeración internacional o un plan de numeración mundial. A efectos de numeración, el mundo se divide en zonas. La siguiente figura indica la estructura del número de teléfono.
Un número nacional consta de tres partes. Las partes se describen a continuación:
El código de área o el código de troncal
Este código identifica un área de numeración particular o el área de intercambio múltiple del abonado llamado. Es con este código que se determina y se cobra el enrutamiento de una llamada externa.
Código de intercambio
Este código identifica una central particular dentro de un área de numeración. Determina el enrutamiento para las llamadas externas entrantes de otra área de numeración o para una llamada que se origina en una central y está destinada a otra en la misma área de numeración.
Número de línea del suscriptor
Se utiliza para seleccionar la línea de abonado llamada en la central de destino. La combinación del código de intercambio y el número de línea de abonado se denomina número de línea de abonado en la terminología del CCITT.
Plan de carga
Las llamadas se cargan según las contabilizaciones del instrumento de medición conectado a cada línea de abonado o según un registro de medición que se asigna a cada abonado en caso de intercambios electrónicos. UNmeter cuenta el número de unidades de carga, y ese recuento se incrementa enviando un pulseal metro. Para el número de unidades, lee el medidor, se genera una factura asignando una tarifa a la unidad de carga.
Las llamadas individuales se pueden cobrar según las siguientes categorías.
- Duración de carga independiente
- Carga dependiente de la duración
Las llamadas locales dentro de un área de numeración generalmente se cobran independientemente de la duración. Para el cobro dependiente de la duración, el medidor comienza a aumentar una vez que el abonado llamado responde la llamada. Dependiendo del número de intercambios involucrados en el establecimiento de una llamada, se envía más de un pulso al medidor de carga, que se llamaMulti-Metering. La frecuencia del pulso de medición sigue aumentando por minuto con la distancia entre el abonado llamado y el que llama.