Capitulo I.doc

CAPITULO I

APARATO TELEFÓNICO Y CENTRALES SEMIELECTRÓNICAS ARF-102

HISTORIA

En 1876 Graham Bell y Elisha Gray, solicitaron, el mismo día 14 de febrero, la

patente de invención del teléfono al tribunal de justicia de los Estados Unidos. Después de

largos debates se dio la prioridad a Bell.

CENTRALES TELEFÓNICAS

Después de haberse perfeccionado el teléfono, se vio la necesidad de instalar varios

teléfonos entre si por medio de una Central telefónica, siendo la primera inaugurada el 23

de enero de 1878 en Newhaven (Conecticut).

TELEFONÍA EN VENEZUELA

En 1883 una compañía de los Estados Unidos, la International Telephone Company,

obtiene del Presidente de la República de Venezuela, General Guzmán Blanco, un permiso

para instalar, como demostración, tres teléfonos en Caracas (U.C.V., la Casa Amarilla y un

abasto).

En 1930 el ejecutivo Federal autoriza a un grupo de venezolanos, por intermedio del

Sr. Félix Guerrero a la explotación del servicio telefónico con un contrato de 30 años. La

empresa se llamó C.A.N.T.V..

ORGANISMOS INTERNACIONALES QUE RIGEN LAS COMUNICACIONES:

- C.C.I.T.T.: Comité Consultivo Internacional de Telefonía y Telegrafía.

Actualmente fue sustituido por el U.T.I-T.

- C.C.I.R.: Comité Consultivo Internacional de Radiocomunicaciones.

- U.T.I-T: Unión Internacional de Telecomunicaciones - sector Telecomunicaciones.

- E.T.S.I.: European Telecomunications Standard Institute.

- A.N.S.I.: American Natíonal Standard Institute.

SÍMBOLOS:

Micrófono ó Transmisor

Audífono o Receptor

3

Aparato Telefónico

Atenuador fijo

Atenuador variable

Timbre o campana de corriente alterna~

Timbre o campana de corriente continua_

1.1.- SONIDO

Señal acústica: voz, sonido, etc.

Transductor: Es un dispositivo que transforma una forma de energía en otra, por ejemplo,

el Micrófono o transmisor, el receptor o Audífono, etc.

El sonido tiene 3 cualidades fundamentales.

1.1.1- Intensidad o amplitud: Depende de la amplitud de la onda sonora.

1.1.2.- Altura: Se debe a la frecuencia de la onda sonora ó sonido.

Rango de frecuencias sensibles al oído:

20 Hz a 20 KHz en el humano

20 Hz a 38 KHz en el perro

1.1.3.- Timbre o tonalidad: Se entiende de esta manera el carácter especial de un tono que

depende de la relación recíproca de sus tonos superiores.

A continuación daremos dos conceptos que abarcan los sonidos no perceptibles por

el oído humano.

Ultrasonido: Sonido de muy alta frecuencia.

Infrasonido: Sonido de vibración muy lenta.

Todos los sonidos audibles pueden clasificarse en ruidos y en sonidos musicales;

los primeros reflejan las vibraciones no periódicas de frecuencia y amplitud variable, los

últimos reflejan las periódicas.

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1.2.- APARATO TELEFÓNICO:

Tal como se conoce hoy en día el teléfono común, es un aparato que se conecta al

mundo exterior mediante un par de alambres. Este aparato consta de las siguientes partes:

1.2.1.- El Microteléfono: El cual contiene dos transductores electroacústicos: el audífono o

receptor y el micrófono o transmisor.

1.2.2.- Dispositivos de Señalización: Consta de un disco para marcar o un teclado según

sea el caso y el timbre.

1.2.3.- Gancho Conmutador: Es el elemento que nos permite abrir el circuito de mando

cuando no hay comunicación. Este gancho opera al descolgar (señal de llamada) y al colgar

el microteléfono (señal de fin de llamada).

1.2.4.- Circuito de Efecto Local: Es un circuito que permite retroalimentar hacia el receptor

parte de la energía que se transmite.

1.2.1.- Microteléfono:

Consta de :

A) Micrófono o Transmisor.

B) Audífono o Receptor.

A) Micrófono: Son transductores acústico-eléctrico.

De acuerdo a como las vibraciones acústicas actúan sobre el órgano móvil

(diafragma) se pueden clasificar en:

Micrófonos de Presión: En donde las vibraciones de la membrana son proporcionales a la

presión que actúa sobre una cara de la membrana. Ejemplo: Micrófono de Carbón.

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Micrófonos de Gradiente de Presión o de Velocidad: Aquí las vibraciones de la membrana

son proporcionales al gradiente de presión existente entre las dos caras de la membrana.

Ejemplo: Micrófono de Cinta.

Según la forma en la cual se hace la conversión de la energía acústica en eléctrica

se distinguen en:

- Micrófonos electrodinámicos.

- Micrófonos Piezoeléctricos.

- Micrófonos Electrostáticos.

- Micrófonos Cerámicos.

Micrófono de Carbón: Este elemento proporciona un cambio de resistencia a un cambio de

presión. Convierte energía acústica en energía eléctrica mediante un transmisor con

gránulos de carbón. Dicho transmisor requiere de una diferencia de potencial del orden de 3

a 5 Volts de corriente directa a través de sus electrodos. A esto se le llama Alimentación de

Voz y en los sistemas telefónicos de hoy día, se suministra por la línea (batería de la

central, Vdc = -48Volt.), desde el centro de conmutación. La corriente de la batería fluye

hacia los gránulos de carbón una vez que se descuelga el microteléfono. Cuando el sonido

incide en el diafragma del transmisor, las variaciones en la presión del aire se transfieren al

carbón y la resistencia al flujo eléctrico de los gránulos cambia en proporción a la presión.

El resultado es una corriente directa pulsante.

El Micrófono de Carbón es el más utilizado en telefonía por su bajo costo y

calidad. Tiene una gran sensibilidad que puede llegar a los 100 mW/baria para frecuencias

inferiores a 5 KHz por lo que generalmente no se emplea un amplificador. Son bastante

ruidosos y tienen una salida alta y finalmente pueden usarse en cualquier condición de

ambiente. (Ver Figura 1.1)

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A: Cubierta metálica

B: Receptáculo

C: Diafragma de seda

D: Membrana cónica de aluminio

E: Protector

F: Cavidad o cámara

H: Electrodo fijo

J: Granos de carbón

Al hablar contra la membrana D, esta empieza a vibrar y oprime los órganos de

carbón con más o menos fuerza haciendo aumentar (expansión), o disminuir (compresión),

la superficie de contacto entre ellos, con lo cual la resistencia de contacto entre los granos

de carbón varía al compás de los movimientos de la membrana. (Referirse a la Figura 1.3 y

Figura 1.4)

Entre la cápsula y el electrodo fijo hay un circuito formado por una batería, un

transformador y una carga Rc; ya que los granos de carbón presentan diferente resistencia a

diferente presión, la corriente entregada por la batería viene modulada por una onda sonora.

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El transformador elimina la componente continúa y adapta la pequeña resistencia del

micrófono (200 a 300 W) a la carga que representa la línea de transmisión (Ver Figura

1.2). Sea E la tensión de alimentación, RDC la resistencia del micrófono en corriente

continua o sin señal, r la variación máxima de resistencia debida a la señal y Rc la

resistencia de carga que representa la línea. Tenemos que el factor de modulación del

micrófono es =r/RDC < 1.

El Micrófono de Carbón generalmente no se usa en radiotécnia debido a una

serie de desventajas que presenta, tales como: respuesta variable con la frecuencia,

distorsión de no linealidad y ruido de fondo elevado.

El principio de funcionamiento del Micrófono de Carbón granulado se basa en

que la resistencia de contacto entre dos conductores varia con la extensión de la superficie

de contacto. Si los dos conductores tienen una forma determinada y están en contacto

mutuamente, se puede alterar la extensión de dicha superficie comprimiendo el uno con el

otro en forma variable, produciendo deformaciones de los conductores correspondiente a la

fuerza aplicada, tales deformaciones producen alteraciones de la superficie de contacto.

Cuanta más fuerza se aplique a los conductores, más baja será la resistencia

eléctrica entre ellos.

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Cuando una onda sonora sinusoidal se aplica a un Micrófono de Carbón, aunque

éste varíe su resistencia linealmente con la presión sonora, se producen armónicos

indeseables que son inherentes a la resistencia variable del micrófono.

En el caso de la compresión, los granos de carbón que estén en contacto aumenta

y por lo tanto aumenta el área de conducción eléctrica entre los electrodos, disminuyendo la

resistencia (Ver Figura 1.5).

R=rl/A

Si A aumenta, R disminuye.

Esta fórmula es valida para un conductor homogéneo de longitud l y sección A

constante.

r: Resistividad (W x mts)

l: Longitud (mts)

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A: Area de sección en mts2

Se tiene que r= K 1/P donde P es presión, luego

Por ley de Ohm se tiene V= I.R, donde V es igual a Voltaje en Voltios e I

Corriente en Amperios

V=IR=I rL/A=IL/A x K/PÞIµP

La respuesta a todas las frecuencias no es uniforme según puede verse en la

curva de respuestas de frecuencias de la Figura Nº1.6. No obstante, la respuesta es bastante

plana para el margen de frecuencias telefónica.

B) El Receptor: Es el transductor electroacústico que efectúa la transformación inversa al

micrófono, es decir, convierte energía eléctrica en acústica.

Su funcionamiento se basa en la inducción electromagnética, es decir, se hace

pasar la corriente emanada del micrófono por una bobina ubicada en el receptor y esta

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forma un flujo magnético que se suma o se resta al del imán dependiendo del sentido de la

misma. Si la corriente que circula por la bobina es la alterna correspondiente a la voz,

entonces, alternativamente aumenta o disminuye la fuerza magnética ejercida sobre la

membrana metálica, como se indica por las letras N y S (Ver Figura 1.7).

a: Diafragma normal

b: El diafragma se mueve hacia afuera

c: El diafragma se mueve hacia adentro

La membrana se mueve en posiciones más cerca o más lejos del imán,

produciendo sonidos que tienen las mismas características que la corriente alterna

circulante. (Ver Figura 1.8).

CB: Corriente de la bobina

FM: Fuerza sobre la membrana

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PM: Posición de la membrana

Para finalizar este punto la sección transversal de una cápsula receptora está

formada por:

1: Imán ALNICO (aleación de aluminio, níquel y cobalto).

2: Piezas polares(aleación de hierro y níquel).

3: Embobinados conectados en serie y unidos a los terminales.

4: Carretes en forma semicircular.

5: Disco de seda.

6: Membrana (aleación de hierro y cobalto).

7: Apoyo circular de la caja de plástico.

1.2.2.- Dispositivos de Señalización

La Señalización de Llamada o de Fin de Llamada en centrales semielectrónicas se

realiza de manera similar a los sistemas manuales de batería central, es decir, se utiliza el

Gancho Conmutador como órgano de señalización cerrando o abriendo el bucle en la línea

de abonado, lo que se interpreta en la central como señal de llamada o de fin

respectivamente. Además es necesario informar a la central el número del abonado

deseado.

Para usar el teléfono en redes con sistemas de conmutación automática es necesario

que el usuario cuente con algún medio que permita enviar a la central el número del

abonado llamado en forma de señales eléctricas. Hay varias formas de lograr este propósito,

pero los más usuales consisten en las interrupciones periódicas (trenes de pulsos) del bucle

de abonado, los cuales se obtienen mediante el control de un contacto en el dispositivo

conocido como Disco Dactilar y la emisión de combinaciones de frecuencia vocales

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generadas al presionar el botón correspondiente a cada cifra en el teclado agregado al

teléfono en sustitución del disco.

A) Teléfono con Disco Dactilar (Generador de Impulsos)

El Disco Dactilar es el dispositivo que se agrega a los teléfonos para que los

suscriptores conectados a los sistemas automáticos informen a las Centrales el número del

abonado requerido. En este caso la información se emite en forma de conjuntos de

impulsos generados mediante un contacto que abre y cierra la línea de abonado cuando el

disco, al ser dejado libre, vuelve a su posición de reposo (retrocede). En general, los

discos están compuestos por un conjunto de elementos mecánicos y un grupo de láminas

metálicas flexibles dispuestas de tal manera que se obtienen, por lo menos, los tres

contactos indispensables para controlar el circuito eléctrico que interviene en el proceso de

emisión de los impulsos.

Podemos destacar entre las partes mecánicas más resaltantes del disco dactilar

son las siguientes:

A.1) Un disco con 10 orificios numerados de uno a cero que permite la marcación de las

cifras discadas.

A.2) Un resorte en espiral que al soltar el disco lo hace regresar a su posición de reposo.

A.3) Un dispositivo para impedir que el emisor de impulsos actúe durante el movimiento de

avance del disco, pero que se lo permite durante el retroceso.

A.4) Un regulador de la velocidad de retroceso para fijar la cantidad de impulsos que se

emitirán por segundos (frecuencia) y que todas presenten las mismas características.

Cuando se disca una cifra o dígito se emite un conjunto de impulsos que se

denomina Tren de Impulsos. (Ver Figura 1.9).

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Figura 1. 9. Representación de trenes de impulsos en el Disco Dactilar.

Impulso de Ruptura (IR): estado eléctrico producido por cada interrupción en la línea de

abonado durante el discado. Tiene generalmente una duración de unos 60 ms.

Impulso de Cierre (IC): estado eléctrico producido por cada restablecimiento de corriente

en la línea de abonado durante el discado. Tiene una duración de unos 40 ms.

Impulso Total (IT) o Simplemente Impulso: es el conjunto de un impulso de cierre y uno

de ruptura. Su duración es 100 ms con una tolerancia de un 10 %.

Tren de Impulsos: serie de impulsos totales que constituyen una cifra o dígito.

Relación de Impulsos (RI): relación entre la duración de un impulso de ruptura y la

duración de un impulso de cierre. En las normas suecas y alemanas la RI=1,5 (60/40 = 3/2

= 1,5).

La frecuencia del tren de impulsos o velocidad del movimiento de retorno del Disco

Dactilar: es el número de impulsos por segundo. Su valor promedio es de unos 10

impulsos por segundo.

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ICIR

IC PausaInterdigital

Tren de impulsos dígito 3 o cifra 3

RETROCESO

Tiempo perdido

Avance

RETROCESO

Tren de impulsos dígito 2 o cifra 2

Trenes de Impulsos Dígitos Dos y Tres

Tiempo Perdido: tiempo en el retroceso del disco durante el cual no se emiten impulsos.

Por construcción los discos tardan unos 200 ms al principio o al final del tren de impulsos,

lo cual constituye el tiempo perdido.

Pausa Interdigital: suma del tiempo perdido y el tiempo de avance del disco para la

próxima cifra. Constituye la separación entre dos trenes de impulsos. La duración

mínima de la pausa interdigital es de 400 a 500 ms.

En la parte eléctrica (contactos) podemos destacar como componentes esenciales

(Ver Figura 1.10):

1._ Un Contacto de Apertura (CI): contacto de impulsos, que al ser accionado por un

mecanismo, cuando el disco retorna a la posición de reposo, interrumpe periódicamente la

línea de abonado, generando así los conjuntos o trenes de impulsos correspondientes a cada

cifra.

2._ Un Contacto de Cierre (CP): contacto de puente, que opera cuando el disco sale de la

posición de reposo y permanece operando hasta que el disco vuelve a ella. Estos contactos

impiden que los impulsos pasen por los circuitos de conversación donde, además de

ocasionar ruidos molestos en el receptor, serían distorsionados por la inductancia de la

bobina.

3._ Un Contacto de Cortocircuito (CC): contacto de cortocircuito del último impulso,

que abre cuando se saca el disco de la posición de reposo y cierra en el instante en que se ha

emitido la cantidad de impulsos correspondiente a la cifra discada. Este contacto esta

conectado en paralelo con el emisor y sirve para controlar que solo salga a la línea la

cantidad de impulsos correspondientes a la cifra marcada aún cuando el disco continúe

girando, lo cual, por razones mecánicas, siempre ocurre; es decir, que se ha transmitido la

cantidad de impulsos deseada antes que el disco haya alcanzado su posición de reposo.

El contacto emisor de impulsos debe estar en serie con la línea cuando el

microteléfono este descolgado.

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Figura 1.10. Contactos en el Disco Dactilar

El dispositivo funciona de la manera siguiente (Ver Figura 1.11):

1. Con el teléfono descolgado y el disco en reposo, el Contacto de Impulsos (CI) está

situado entre dos aletas de corte del disco de impulsos, dando continuidad a uno de los hilos

de la línea hacia los circuitos de habla.

2. Cuando se avanza el disco (giro en sentido del reloj), se cierra el contacto, que une los

circuitos de habla y conecta en serie los hilos de línea. En este movimiento, mediante un

elemento que no se muestra en la figura (una rueda dentada y un trinquete), se evita el

movimiento del disco de impulsos y por consiguiente el contacto CI continua en reposo.

El contacto que puentea los circuitos de habla y conecta en serie los hilos de línea,

permanecerá cerrado hasta que el disco vuelva a tomar la posición de reposo.

3. Cuando se saca el disco de su posición de reposo el circuito controlado por el contacto

de impulsos es el de la parte más baja de la figura.

Para la instalación del Disco Dactilar en los aparatos telefónicos se debe tomar en

cuenta las siguientes condiciones:

- Cuando el microteléfono este descolgado, el contacto emisor de impulsos debe estar en

serie con la línea, es decir debe poder interrumpirla.

- Con el microteléfono colgado el contacto emisor de impulsos debe estar separado del cir-

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CI CCCP

C R

Hilo a

Hilo b

C: Condensador R: Resistencia

Hilo a

Figura 1.11. Funcionamiento mecánico y de emisión de trenes de

impulso de un Disco Dactilar.

cuito receptor de señal de repique, para evitar que la corriente alterna de llamada pase a

través de él.

- El contacto puente, al operar, debe cortocircuitar los órganos de conversación. La

condición ideal será que exista un cortocircuito en la línea durante el impulso de cierre.

Para proteger al contacto emisor de impulsos de los daños ocasionados por las chispas

generadas, durante el proceso de discado (apertura del circuito bajo tensión), se conecta en

paralelo con el contacto emisor un circuito apaga chispa compuesto por una resistencia y un

condensador en serie. (Ver Figura 1.12).

Ejemplo 1. 1.- Se desea conectar un Disco Dactilar a una Central Telefónica Automática,

sabiendo que el relé que recibe los impulsos (de cierre) tiene un tiempo de operación de 33

mseg. Se tienen 3 discos cuyas relaciones de impulso son 2:1; 1,5:1 y 3,25:1

respectivamente.

¿Qué disco(s) utilizaría, si ese es el caso?

Solución: Disco Nº1: RI=2/1=IR/IC, IR=2IC pero; IT=IC+IR,IT=IC+2IC=3IC, luego

IC=100/3=33,3 mseg.

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Disco de Impulsos

Da Cierre

Da Corte

I

t

CPIP

Giro Retroceso

IP: Impulso de corte

CP: Pausa de cierre

Disco Nº2: RI=1,5/1=IR/IC,IR=1,5IC pero; IT=IC+IR,IT=IC+1,5IC=2,5IC, luego

IC=100/2,5=44 mseg.

Para el disco Nº 3:IC=100/4,25=25,5 mseg.

Se utilizarían los disco Nº1 y Nº2.

Figura 1.12. Conexión en paralelo con el contacto emisor

B) Teléfono con Teclado (Generador de Frecuencias)

En el sistema de señalización para aparatos telefónicos de teclado

multifrecuencial pulsado(MFP), la señalización a emplear consiste en el empleo de un

código multifrecuencial en el que la señal enviada se compone de dos frecuencias

transmitidas simultáneamente al pulsarse un botón del teclado.

Se dispone de 10 cifras decimales, los símbolos asterisco y numeral. (Ver Figura

1.13).

Las frecuencias utilizadas inferiores son: 697, 770, 852 y 941 Hz.

Las frecuencias superiores son: 1209, 1336 y 1477 Hz.

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CP

C R

Hilo b

C: Condensador R: Resistencia

S

Hilo a

CI

Restodel

aparatotelefónico

Hz 1209 1336 1477

697 1 2 3

770 4 5 6

852 7 8 9

941 0 #

Matriz 2 de 5 (0, 1, 2, 4, 7)

El No. 1 se forma con 0 y 1










Es decir, se forman 10 combinaciones.

1 2 3

4 5 6

7 8 9

0 #

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Figura 1.13. Teléfono de Teclado

C) Timbre o Campana

Es un órgano de señalización utilizado para recibir la señal indicadora cuando el

abonado B es llamado.

El timbre polarizado tiene dos bobinas arrolladas en sentido contrario. La

corriente enviada por la central produce un flujo magnético que en un extremo se suma al

imán y en el otro se resta. Por esta razón el martillo recibe mayor fuerza en un lado y toca

una campana. Al cambiar el sentido de la corriente se invierten las funciones de las

bobinas y el martillo golpea a la otra campana. (Ver Figura 1.14).

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Hilo a

Hilo b

Circuito del resto del aparato

telefónico

Teclado

Armadura

Campanas

Núcleo

Martillo

Culata

Figura 1.14 Timbre Polarizado

1.2.3.- Gancho Conmutador

Gancho Conmutador (GC): es un conjunto de láminas metálicas flexibles llamadas

resorte de contacto o elástico, separadas entre sí por chapas de material aislante, sujetas en

la base mediante tornillos, una palanca de material aislante, una placa sobre la que se aplica

la presión de un resorte en espiral, un botón o perno apoyado en la placa y sobre el cual se

aplicará el peso del microteléfono cuando el aparato está en reposo las laminas metálicas

tienen en su parte inferior los terminales para conexiones eléctricas y en el superior los

puntos de contacto.

Al colgar el microteléfono, en una y otra forma, su peso queda aplicado al botón del

perno (Figura 1.15), este hace descender la placa e introducir la palanca aislante en el grupo

de resortes, algunas de las láminas metálicas son desplazadas lateralmente por la palanca.

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Al desplazarse pueden abrir contactos (contactos de apertura), cerrar contactos (contactos

de cierre) o abrir contactos en un lado y cerrar del otro (contacto de cambio). Considerando

el grupo de resortes de la Figura 1.15 se puede apreciar que la primera y segunda láminas

de la izquierda a derecha forma un contacto de apertura mientras que la quinta, sexta y

séptima lámina forman uno de cambio.

Al descolgar se realizan funciones inversas. Retirando el peso del microteléfono la

acción del resorte en espiral eleva la placa y extrae la palanca aislante del juego de láminas

de contactos las cuales recuperan su posición física de reposo.

En la Figura 1.16 se dan las representaciones esquemáticas de los tres tipos básicos

de contactos que puede tener un gancho conmutador.

El GC permite, cuando el teléfono no esta en uso, tener preparado (conectado) el

circuito de recepción de llamada y desconectado el circuito de habla. Aquí la impedancia,

es muy alta, casi infinita.

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Grupo de resortes

Botones

Lámina móvil

Palanca aislante

Figura 1.15 Módulo típico del Gancho Conmutador

Cuando se esta hablando, el GC tiene activado el circuito de conversación y

desconectado el circuito de recepción de llamada. Aquí la impedancia es igual a la de la

línea (600 W aproximadamente).

Al descolgar el microteléfono, se establece el bucle, lo que se interpreta en la central

como una Señal de Llamada. Al colgar el microteléfono se interrumpe el bucle, lo cual se

interpreta en la central como Señal de Fin de Llamada. Ambas señales se hacen con el GC,

tal como sucedía en las Centrales semielectrónicas.

Otra función útil del GC es evitar el consumo inútil de la fuente de alimentación

cuando el aparato no está en uso o preparado para la recepción de llamada. Con el grupo de

resortes que posee el Gancho Conmutador se separa el circuito de habla del de recepción.

Existen tres tipos básicos de contactos que puede tener un Gancho Conmutador.

Podemos verlos en la Figura Nº 1.16.

Figura 1.16. Tipos de contactos.

1.2.4.- Efecto Local

El micrófono no puede estar en serie con el receptor ya que evidentemente en estas

condiciones es imposible sostener una conversación, por tanto para evitar estos

inconvenientes se utiliza una adaptación en el microteléfono que se llama Circuito Anti-

Local. Para eliminar el efecto local se utiliza un transformador especial llamado Bobina de

Inducción.

Esta adaptación consiste en un transformador a cuyo primario se conecta el

micrófono y en el punto medio del secundario se conecta el receptor.

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Cambio Apertura Cierre

Posición de Trabajo

Posición de Reposo

La corriente alterna i correspondiente al sonido induce en el secundario dos

corrientes i1 e i2 que circulan en sentido contrario a través del receptor.

El valor de la corriente i1 depende del valor de la resistencia R que si se hace igual al

valor de la resistencia de la línea se puede obtener que i1 sea igual a i2 en cuyo caso no

circularía corriente de conversación por el receptor. (Ver Figura 1.17).

Figura 1.17. Diagrama de Funcionamiento del Circuito de Efecto Local.

El funcionamiento se puede entender mejor refiriéndose a la Figura.1.17

Consideremos al micrófono como un generador de corriente alterna que aplica una

tensión entre A y B. Por inducción o la inducción de puente de equilibrio se tiene que:

R*ZCB = Z*ZAC, como C es el punto medio del secundario ZCB = ZAC y por lo tanto

debe cumplirse que R sea igual a la impedancia de la línea Z para que el puente este en

equilibrio; en tal condición no circulará corriente por el receptor.

Es decir que R debe ser igual a la impedancia de la línea para que en el receptor no

circule corriente. Generalmente esta condición no se puede cumplir porque la impedancia

de la línea varía con la frecuencia, con el número de aparatos y con la longitud de la línea

misma, por tanto nunca se tendrá el equilibrio perfecto y siempre habrá ruidos en el

receptor. Sin embargo esto no es una desventaja porque si se suprimiera el ruido

completamente se tendría la sensación de que el aparato no esta funcionando. La resistencia

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R tiene un valor de 600 W y normalmente está arrollada sobre la Bobina de Inducción

(circuito antilocal).

La señal proveniente de la línea, naturalmente pasa a través del receptor.

El transformador o Bobina de Inducción además cumple las siguientes funciones:

A) Separa la corriente continua de alimentación de la alterna de conversación.

B) Adapta la impedancia vista por el micrófono a su impedancia interna, lográndose

máxima transferencia de energía. Para la adaptación sabemos que debe cumplirse la

relación de espiras de inducción .

Si ZAB es la impedancia vista por el micrófono y Zi es la impedancia interna,

ambas impedancias deben ser iguales para máxima transferencia de energía

Si Z es la impedancia conectada al secundario de la Bobina de Inducción, la relación

entre Z, ZAB, n1 y n2 es:

Por lo tanto:

Donde: Z: Impedancia de Línea.

Zi: Impedancia interna del micrófono.

n1 y n2: Número de vueltas del primario y del secundario respectivamente.

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1.3. TELÉFONO DIGITAL.

Cuando la red esté totalmente digitalizada, es decir, las Centrales sean Electrónicas

o Digitales y los medios de Transmisión sean totalmente digitales entraremos en lo que

llamamos ISDN (Integrated Services Digital Network) y para ello necesitamos redes de

abonados digitales.

Para ello suponemos que la conversión analógica/digital este situada en el teléfono.

Un eslabón de transmisión digital de banda base de 64 Kbits/seg conecta al abonado con el

concentrador de la central electrónica. La técnica de conmutación será PCM (Modulación

por Pulsos Codificados) o DM (Modulación Delta). En el caso de que se emplee DM en el

teléfono, se puede proporcionar en el concentrador de la central un convertidor opcional

DM a PCM (empleando técnicas de filtrado digital).

Para ser económico, el teléfono digital debe contener todas las funciones en unos

pocos circuitos LSI (Larga Escala de Integración).Véase que en la Figura 1. 18 se tiene un

esquema para el caso de que el medio Tx sea analógico; pero si se suprimen los modem

entoces el enlace es a 64 Kbits/seg aún por los pasos de la Red de Planta Externa. En la

actualidad se usa la tecnología ADSL (Línea del Suscriptor Digital Asimétrica) por estos

pares de cobre y se transmite voz, video y datos. Esta tecnología se conoce como la Internet

rápida, es decir el par de cobre tiene Ancho de Banda alto.

Horquilla Concentrador

Digital

Lógica de

Señalización Módem Módem

Unidadde

26

Conver-tidor A/D

64 Kbits/seg

Control

Teclado Facilidad de datos

Cable de abonado: 64 Kbits/seg.

Figura 1.18. Bloques en el Sistema Telefónico Digital.

La señalización por teclado es la técnica de señalización standard para la telefonía

digital. Los dígitos marcados en el teclado son codificados a secuencia binaria por el bloque

de Lógica de Señalización.

La Lógica de Señalización también controla el corte de llamada y la caída de

potencia en repuesta a la condición de la horquilla. La señal de llamada desde la central es

una secuencia binaria especial, la cual es amplificada en el teléfono y aplicada al

transmisor.

Si el aparato telefónico ha de tener características de hardware ampliadas con más

llaves, pantallas o conexiones de terminales de datos, éstas se conectan directamente al

bloque de Lógica de Señalización.

El teléfono se conecta a la línea mediante un módem que está realizado

completamente en circuitos LSI. Por lo tanto el teléfono digital se puede conectar o emplear

con la red de cables de abonados existente. El módem extrae también reloj y alimenta desde

la línea para suministrar al teléfono.

Ejemplo1.2.- Realizar la representación del Nº 103 en el dominio del tiempo y de la

frecuencia para el caso de un aparato de disco y uno de teclado.

27

1.4.- CENTRALES TELEFÓNICAS

Si se tienen dos aparatos telefónicos y se unen por medio de un par telefónico, es

decir, por medio de 2 hilos conductores, el sistema sirve para transmitir la voz a distancia.

Este sistema funciona aceptablemente cuando la cantidad de abonados es pequeño, pero si

esta es numerosa, surgen graves inconvenientes.

Por ejemplo, si se considera un sistema de 6 abonados, se observan las siguientes

desventajas:

Se requieren 15 pares telefónicos, lo cual hace costoso al sistema, más aún si el número

de abonados es grande y están alejados entre sí.

La señalización se complica ya que hay que establecer un código o una forma de

seleccionar el abonado deseado(por ejemplo un conmutador rotativo).

Resulta molesto y costoso trasladar un abonado de un sitio a otro.

La solución obtenida para superar estas desventajas fue la de concretar la función de

establecimiento de la comunicación en un punto, llamado Central telefónica. De esta forma

solo se requiere un par desde cada abonado a la central.

1.4.1.- Clasificación Tecnológica de Centrales Telefónicas

A)Manuales:

A.1) Batería Local (Conmutación por Operadora)

A.2) Batería Central (Conmutación por Operadora)

B)Automáticas:

B.1) Electromecánicas ó semielectrónicas:

28

- Selección o Conmutación Paso a Paso (Selectores de Giro, Selectores de Elevación y de

Giro: Strowger, Siemens). Control ó Comando Directo.

- Selección por Barra Cruzada (Selectores de Barras Cruzadas: Crossbar). Control Común o

Comando Indirecto.

- Selección por Matriz de Minirelés (Selectores de Minirelés: Dry-Reed). Control Común o

Comando Indirecto

B.2) Electrónicas. En la Figura 1.19 se observa el esquema general, para una Central

Electrónica.

Selección digital (control por procesador).

Selección Espacial.(S)

Selección Temporal.(T)

Selección Combinada.(S-T, T-S-T,...)

Figura 1.19. Esquema General de una Central Electrónica.

Conceptos sobre Control en centrales

29

Adaptaciónde las líneas

a la vía de Cx a 64 Kbit/seg

Interconexión de las

comunicaciones

Líneas de abonados analógico y digital.

Líneas de enlace analógicas y digitales.

64 Kbit / seg

.

.

.

n

Equipo de Conexión

Red de Cx Digital.

Control Control

Control o Comando Directo: Los mecanismo de conmutadores se mueven paso a paso

siguiendo los impulsos enviados por el Disco Dactilar del abonado A. En el sistema, cada

selector tiene su propia unidad de control (Stowger, Siemens, etc.).En este caso la

inteligencia tiene muy poca eficiencia, ya que los circuitos inteligentes, que son activados

solamente durante la fase de conmutación, no pueden ser alcanzados por otros selectores

durante la fase de conversación del que los utilizó, permaneciendo ociosos durante ese

período.

Control Común o Comando Indirecto: Tiene como función el establecimiento de la

conexión de varias llamadas solamente durante la selección de salida y la conexión. En este

caso, el sistema ha de constar de una cantidad relativamente pequeña de circuitos de gran

inteligencia (electromecánicos ó electrónicos), capaces de controlar un gran número de

selectores. Estos circuitos, usados únicamente durante la fase de conmutación de la

llamada, tendrá conexiones con la red de conmutación (selectores), por vías paralelas a la

vías de voz (vías auxiliares) y después de obtener información sobre los circuitos entrantes

y salientes, serán capaces de seleccionar la vía de conmutación. Esta disposición impide la

escogencia de selectores libres que no puedan ser usados debido a congestión más adelante

en la red de conmutación. El marcador es el órgano cuya función es el establecimiento de la

conexión solicitada por el abonado (caso de la Central ARF-102 de la Ericssón).

Control por Procesador: En las Centrales electrónicas se utiliza en su control la técnica

SPC(Store Program Control),lo cual significa flexibilidad al introducir y asignar nuevas

facilidades. Ejemplos de este tipo central: EWSD (Siemens), AXE (Ericssón), NEAX

(NEC), HDX (Hitachi), Micro1000 R (Microtel), 5ESS (AT&T).

1.4.2.- Descripción de las centrales semielectrónica ó analógica

Las Centrales deben contar como mínimo, con las siguientes facilidades:

A) Medios que detectan cuando cualquier abonado desee comunicarse y a la vez identifique

a la línea llamante.

30

B) Medios para recibir y procesar la información necesaria para localizar la línea llamada.

C) Medios que permiten seleccionar el abonado y probar si este se encuentra libre u

ocupado.

D) Medios que permiten llamar al abonado deseado y determinar cuando conteste.

E) Medios para interconectar los dos abonados entre sí.

F) Medios para que los abonados puedan indicar el fin de la comunicación.

G) Medios para contar las llamadas efectuadas por cada abonado.

1.5.- CENTRALES SEMIELECTRÓNICAS ARF-102

Se utilizan para grandes centrales locales y sus selectores son de coordenadas y

trabajan con alimentación de -48V. En su parte de conmutación tiene la etapa de

concentración o compresión: SLA,SLB; etapa de distribución, GVA, GVB y etapa de

expansión: SLA, SLB, SLC, SLD. En la parte de control tiene una organización de

marcadores y una organización de registros.

Características

Líneas de abonados: Medio de Tx Señalización

Analógico Analógico Disco Dactilar o Teclado

Líneas de enlace Medio de Tx Señalización intercentral

Analógico Analógicode línea a 2 hilos ó de

Registro Multifrecuencial (MFC)

MFC: Código Multifrecuencial.

Selector: Es el órgano utilizado para establecer la conexión entre dos abonados en una

Central Telefónica Automática y es capaz de asegurar una unión temporal entre el circuito

de entrada y el de salida, además estos órganos deben ser operados automáticamente. El

31

Selector de la central ARF-102, es el Selector de Coordenadas o Crossbar. Este tipo de

selector aplica los mismos principios del relé telefónico ya que acciona los contactos.

Relé: Es el dispositivo más usado en Sistema de Cx Automática y su función es abrir y

cerrar contactos. La instrucción para hacerlo se le transmite mediante corriente eléctrica

que fluye a través de su bobina. En general, el relé tiene dos estados: A) No energizados

(libres): contactos no accionados y B) Energizados (operado): contactos accionados.

A continuación se visualiza el símbolo mecánico del Selector de Coordenadas de la

central ARF-102.

Donde: HA ó HB depende del grupo.

H: Horizontal.

V: Vertical.

Es el primer dígito de un grupo de 200 abonados, divididos en un grupo de 100

(HA) y otro de 100 (HB), por ejemplo para el grupo 3, HA=6 y HB=7.

Operación: Primero opera HA ó HB, luego la horizontal y por último la vertical.

V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V0

HB

HA

H2 2

H1 1

H4 4

H3 3

H6 6

H5 5

H8 8

H7 7

H0 0

32

H9 9

Para leer: Primero identificamos la fila, segundo HA ó HB, tercero la vertical y cuarto la

horizontal.

Una vez ocupada la vertical, ésta no se puede ocupar más; es decir la máxima salida

del selector es 10 líneas o abonados.

Existen 5 grupos, cada grupo contiene 200 abonados por bastidor:

20 abonados / repisa u órgano x 10 repisa u órgano / bastidor=200 abonados /

bastidor o grupo

Grupo 0 000

100

-

-

099

199

HA

HB

HA=0

HB=1

Grupo 1 200

300

-

-

299

399

HA

HB

HA=2

HB=3

Grupo 2 400 - 499 HA HA=4

500 - 599 HB HB=5

Grupo 3 600 - 699 HA HA=6

700 - 799 HB HB=7

Grupo 4 800 - 899 HA HA=8

900 - 999 HB HB=9

Los 5 grupos x 200 abonados / bastidor o grupo = 1.000 números o abonados.

5 grupos forman una fila. (5 grupos = 1 fila).

0000 - 0999 1000 abonados 1ra. fila

1000 - 1999 1000 abonados 2da. fila



4000 - 4999 1000 abonados 5ta. fila

5000 - 5999 1000 abonados 6ta. fila

33

6000 - 6999 1000 abonados 7ma. fila

7000 - 7999 1000 abonados 8va. fila

8000 - 8999 1000 abonados 9na. fila

9000 - 9999 1000 abonados 10ma. fila

Total de abonados ó líneas = 10000.

Ejemplos:

Ejemplo 1.1.- Si en el grupo 0, 1ra fila, opera HB, luego H = 9 y luego V = 8 ¿Cuál es el

número del abonado?.

Solución: HB = 1, V = 8, H = 9 => 0189

Ejemplo 1.2.- Si en el grupo 0, 1ra fila , opera HB, luego H = 1 y por último V = 2 ¿Cuál

es el número del abonado?

Solución: 0121

Ejemplo 1.3.- Si en el grupo 3, fila 7 opera HB, luego H1 y por último V2 ¿Cuál es el

número?

Solución: 6721

Cada selector puede tomar, por ejemplo del grupo 1, cualquier número del 200 al

399, es decir 200 números de abonados desde ese rango, pero cuando esté totalmente

ocupado solamente tendrá una salida máxima de 10 abonados o 10 números del 200 al 299.

Un bastidor lo componen 8 SLA y 2 SLB, por lo que de todo bastidor solo pueden

salir como máximo 80 salidas por bastidor.

10 salidas / selector x 8 selector (SLA) / bastidor = 80 salidas / bastidor

34

1SLA2SLA3SLA4SLA5SLA6SLA7SLA8SLASLB1SLB2 Total 10 Selectores

SLA y SLB son controlados por un solo SLM; SLD, SLC, SLB y SLA son

controlados por dos SLM.

SLD, SLC, SLB y SLA seleccionan el grupo de mil para identificar el abonado.

1.5.1.- Los Marcadores

En las centrales ARF-102 el mando de los selectores está concentrado en órganos

más o menos complejos, llamados marcadores, los cuales, conjuntamente con los

registradores y analizadores poseen toda la inteligencia del sistema. El marcador escoge el

selector, la posición en que debe conectarse y efectúa la búsqueda, aprobando las salidas. El

tiempo de ocupación de los marcadores es de unas decenas de milisegundos a un segundo

aproximadamente.(Ver Figura 1.20).

Los selectores generalmente, están desprovistos de todo tipo de mecanismo de

control, reduciéndose su función a cerrar contactos y establecer la conexión obedeciendo

ordenes del elemento de control.

El marcador se libera tan pronto ha cesado la fase de conmutación y queda

disponible para controlar otro selector que demande su intervención; es decir, trabaja

durante un tiempo muy breve en cada llamada y por lo tanto la cantidad necesaria se reduce

considerablemente.

Para no cargar los marcadores con la recepción de los dígitos y reducirles el tiempo

de ocupación, los sistemas de control común también están equipados con registradores, los

cuales son órganos con facilidad de recepción, almacenamiento y transmisión de

información.

35

Cuando el registrador ha recibido los dígitos, se los emite rápidamente al marcador

(generalmente codificados) el cual selecciona y ordena conectar la vía de voz.

Figura 1.20 Principio de aplicación del marcador

Generalmente un marcador controla al menos dos pasos parciales conectados en

serie. Los pasos en la Figura 1.20 son los A y B, y se les llama parciales, porque están

relacionados íntimamente entre sí por medio de un marcador.

Para efectuar una conexión a través de los pasos A y B, el marcador realiza lo

siguiente:

A) Detecta la condición de llamada en alguna de las entradas del selector a la izquierda.

B) Identifica la entrada (cuál es) para poder conectarse a ella y obtener información de

hacia donde debe ser enrutada la conexión, es decir identifica la línea que llama.

C) Recibe esta información.

D) Investiga las salidas y las posibles trayectorias de acoplamiento hacia éstas, o sea, se da

un proceso de prueba y selección .

E) Selecciona una vía de acoplamiento libre a una salida libre (selección de vía externa).

F) El marcador posiblemente informa al órgano que llama, si la selección ha tenido éxito o

no.

G) Conecta los Selectores, de tal forma que la entrada que llama sea conectada a la salida

seleccionada (selección de vía externa y establecimiento de la llamada).

36

M

A B

H) Se libera para poder servir a otras llamadas y puede volver a realizar la identificación,

prueba, selección y establecimiento de la llamada.

El marcador puede construirse de forma que también pueda atender las llamadas

que llegan por el lado derecho de la figura y continúa a través de los pasos B y A hacia una

salida en la parte izquierda, es decir está diseñado para el manejo de trafico en ambas

direcciones. Los enlaces entre los pasos parciales controlados por el mismo marcador son

llamados eslabones. (Ver Figura 1.21).

1.5.2-Organización general de un Sistema de Control Común

A: Órgano que llama (abonado, troncal).

B: Órgano llamado.

1: Activación de llamada, identidad A.

2: Información de enrutamiento (ejemplo: dígitos).

3: Información adicional (ejemplo: categorías).

4. Estado de ocupación.

5. Operación de selectores.

Figura 1.21.Marcador diseñado para el manejo de tráfico en ambas direcciones

El esquema de una central ARF-102 se observara en la Figura 1.22.

37

3 Organización de marcadores

MARCADORES

REGISTROSOrganización

de Registradores

SELECTORESA B

1

24

45

1.5.3- Funciones de algunos órganos

LR: Relé de Línea de cada abonado; conecta el SLM, opera cuando el abonado levanta su

microteléfono y cierra el bucle.

BR: Relé de Corte de cada abonado; desconecta el SLM.

K-AN: Analizador de Categoría; analiza la categoría del llamante (si es abonado común,

abonado bloqueado, teléfono tarjetero).

SL: Pasos de Abonado (sub-etapas SLA, SLB, etc.), constituido por 1.000 abonados.

SLM: Marcador de SL; realiza los pasos siguientes:

A) Identifica al abonado A y envía el número de A al K-AN

B) Pide la categoría del abonado llamante (A). (abonado común o tarjetero).

C) Conecta el SLB a un SR libre vía externa y llama a un RSM aquí le envía la información

de categoría al Registro, vía RSM. La capacidad del REG de 9 cifras.

D) Al llegar el Tono de Invitación a Discar del Registro, SLM se libera a través de BR y

libera RSM.

38

SR

TG

KS

GVA GVB

FIR

FUR

LR / BR

SLM

K-AN

RSM

REG-L

AN-REG

KSRKSPKST

AN-KS

LR / BR

GVM SLM

K-AN

SLA SLBSLD SLC SLB SLA

LINEAS DE ENLACEParte de

Conmutación

RS

SS

Parte deControl

GV - KM

CD-KM

Figura 1.22 Central ARF-102 Sistema de Conmutación y Control

E) Al enviar el Registro, las últimas tres cifras, SLM opera nuevamente y pide a K-AN la

categoría de B.

F) Prueba la línea de abonado B para saber si está libre u ocupada.

G) Investiga las vías de acoplamiento entre SLD y el abonado B

H) Transmite el resultado a CD-KM que lo envía a REG.

I) Acopla los pasos SLD, SLC, SLB y SLA y se libera.

GV: Selector de Grupo (sub-etapas GVA y GVB).

GVM: Marcador de GV; selecciona el grupo de 1.000 y una vía libre desde SR.

SR: Circuito de Cordón; envía Señal de Repique a B y Tono de Repique a A.

RS: Buscador de Registro.

RSM: Marcador del Buscador de Registro.

GV-KM: Receptor de Código; hace operar GVM.

CD-KM: Receptor de Código; con las tres últimas cifras del abonado B y desde KS, opera

sobre SLM.

39

SSM

AN-REG: Analizador de Registro, es llamado cuando el registro haya recibido algunas

cifras para decidir el envío de cifras hacia el paso GV.

REG: Registro, recibe los impulsos o frecuencias desde el abonado A y almacena las cifras,

su capacidad es de 9 dígitos.

KS: Transmisor de Código, lee del REG las cifras almacenadas y la categoría de A y pasa

la información al AN-KS, luego se envían las cifras hacia GV en conjunto con el REG,

ordenan a SR realizar la conexión.

AN-KS: Analizador de Transmisor de Código Especial.

SS: Buscador deTransmisor. Conecta el REG con el KS.

SSM: Marcador de Buscador de Transmisor. Opera el SS.

TG: Generador de Tono

Tono de Invitación a Discar: 418 Hz, continuo lo da el REG.

Tono de Repique o de Llamada: 418 Hz, período de 5seg. Con 1,2 seg de Tx y 3,8 seg de

silencio.

Tono de Ocupado: 418 Hz, con 0.33 seg de Tx y 0.33 seg. de silencio, período de 0.66 seg.

Señal de Reposición: Señal conocida como liberación hacia adelante, es decir el suscriptor

A repone y se desconecta el circuito de abonado y queda libre.

Corriente de Repique: 19 Hz, con periodo de 5 seg; 1,2 seg de Tx y 3,8 seg de silencio, 75

Vr.m.s., lo da el SR en primer lugar, luego lo continúa el FIR, por ejemplo para el caso de

una central ARF-102 553XXXX conectada con otra ARF-102 331XXXX.

Cómputo o Tasación (Hacia el abonado A): SR y FIR (Urbano e Interurbano). Al finalizar

la conversación, si el abonado A cuelga primero, entre FIR y SR hacen desconexión SR

40

recibe la Señal de Reposición. Si cuelga el abonado B, la llamada puede desconectarse por

supervisión de tiempo desde SR. Este recibe la Señal de Reposición y de Contestación.

Señal de Contestación: Significa que empieza la tarificación ya que el abonado B ha

contestado.

Categoría: En la categoría de disco acepta un llamante desde un aparato de disco y en

categoría de teclado acepta un llamante desde un aparato de disco ó de teclado. En esta

última categoría se añade el receptor de código especial.

Desconexión por Supervisión: Existe supervisión para reponer cuando el abonado B

cuelga. Si B cuelga al cabo de 90 seg, se corta la conexión aunque A no cuelgue.

1.5.4. -Parte de conmutación de ARF-102

La parte de conmutación (Ver Figura 1.23) consta de:

A) Una red de selección dividida en un paso SL (paso de abonado) y en uno o varios pasos

GV (paso de selector).

B) Un sistema de supervisión y adaptación de señales, repartidas en LR/BR (Relés de Línea

y de Corte), SR (Línea de Cordón), FIR y FUR (juegos de Relés de Línea de enlace).

41

GVA GVB

FIR

FUR

SRR

SLA SLB SLD

SLC

SLB

SLA

LINEAS DE ENLACE

Tráfico inicialPaso de

Selector de Grupo

Tráfico terminal

Paso de abonado(SL) (SL)

DistribuciónGV

De otras Centrales

A otras Centrales

ConcentraciónSL

Expansión

Figura 1.23 Parte de Conmutación de la Central ARF-102

A) Red de Selección.

La misión del paso (SL) es:

- Concentrar el tráfico inicial (el saliente de los abonados).

- Expandir (espaciar) el tráfico terminal (entrante de los abonados).

Como paso de concentración, el paso (SL) lleva el tráfico de las líneas de

abonado poco aprovechadas a unas pocas parte de conmutación y de control común para los

abonados. Concentrando el tráfico en un número reducido de órganos se aprovecha mejor el

equipo común y se logra el mejor resultado económico para todo el sistema.

La división del paso SL en SLA y SLB para el tráfico inicial y en SLD, SLC,

SLB y SLA para el tráfico terminal depende de si se tiene selección libre o selección

individual de la línea saliente. En caso de selección libre, se dispone de la cantidad

suficiente de vías de conexión a través de solo dos pasos parciales, SLA y SLB, mientras

que en caso de selección individual se requieren cuatro pasos parciales. Los dos pasos

parciales SLA y SLB están realizados para poder atender el tráfico en ambas direcciones.

El paso de selector (SL) trabaja como buscador y selector final.

Misión del paso GV: En casos de centrales grandes es necesario conectar uno o varios

pasos GV para distribuir el tráfico en distintas direcciones. Los pasos GV empleados en el

42

sistema ARF están compuestos por dos pasos parciales GVA y GVB o por tres pasos

parciales, GVA, GVB y GVC.

B) Equipo de supervisión y de adaptación de señales:

Para la supervisión de señales entre distintas partes de conmutación y de control

y para supervisión de las líneas de abonado y de enlace, se equipa la red de selección con la

lógica necesaria para reconocer y expedir distintas señales. Podemos citar un plan de

conjuntos de órganos de lógica necesario en una red de selección con sus funciones más

importantes:

LR/BR: Supervisa continuamente el estado de la horquilla del abonado, es decir reacciona

si el microteléfono está colgado o descolgado. También tiene la misión de llamar a SLM,

marcar de ocupado al abonado, emitir Tono de Ocupado en caso de bloqueo de línea. El

bloqueo de línea implica que todo el equipo de central se libera exceptuando LR/BR y la

línea de abonado correspondiente (Ver Figura 1.24).

Línea de Cordón:

Hacia el abonado A, SR se encarga de:

- La retención de la comunicación.

- Alimentación de corriente.

Figura 1.24 Conjunto de Relé de Línea y Relé de Corte de una Central ARF-102

- Emisión de Tono de Control de Llamada

- Emisión de impulsos de tasación.

43

LR / BR

SLM

SLA SLB

Llamada

- Recepción de la Señal de Reposición.

Hacia el abonado B, en caso de comunicaciones locales, SR se encarga de:

- Llamar a GVM.

- Emitir la Señal de Repique.

- Recibir la Señal de Contestación.

- Alimentación de Corriente.

- Retención de la comunicación.

- Recepción de la Señal de Reposición.

En caso de fin de conexión normal, SR realiza por orden de REG la conexión

directa de los hilos de habla de lo cual libera a REG. (Ver Figura 1.25).

Los repetidores FUR y FIR son equipos de adaptación de señales entre la red de

selección de la central y distintos tipos de línea de enlace. Puesto que el repetidor saliente

FUR de las centrales locales normalmente está conectado directa y galvánicamente, el

intercambio de señales propiamente dicho se realiza entre el SR de una central local y el

FIR de la central siguiente. Las señales para llamada y ocupación, fin de conexión,

contestación, reposición y desconexión hacen que FIR realice hacia el abonado la

alimentación de corriente, emisión de señal de entrada y retención de la comunicación.

FUR supervisa continuamente la línea de enlace, marca de ocupado la línea al

comenzar la comunicación y la marca de libre al terminar la misma. En caso de

interrupción, FUR bloquea la línea impidiendo el establecimiento de la conexión hacia una

línea de enlace errónea. (Ver Figura 1.26).

44

GVA GVB

SR

Abonado A

REG-L

AN-REG

SLA SLB

A abonado B

RS

Figura 1.25Conexión normal entre SR y REG de una central ARF-102

Figura 1. 26 Líneas de enlaces FUR y FIR de una central ARF-102

1.5.5.- Parte de control del ARF-102

La parte de control en ARF está dividida en (Ver Figura 1.27):

A) Una organización de marcadores que consta de:

- Marcador SLM para el paso de SL.

- Marcador RSM para el paso RS (Buscador Registrador).

- Marcador GVM para el paso GV.

- Marcador SSM para el paso SS (Buscador de Emisor).

45

GVA GVB

FIR

FUR

SR

SLA SLB

Vías Terminales

Vías Entrantes

Vías Salientes

B) Una organización de registrador cuyo equipo básico, consta de la parte de registrador

REG-L y la Emisor de Código KS con los analizadores AN-REG y AN-KS.

Figura 1. 27 Parte de Control de la central ARF-102

A) Organización de marcadores:

La misión principal de los marcadores es controlar el encaminamiento de los

selectores para el paso del selector respectivo; el tiempo de ocupación de los marcadores es

de unas decenas de milisegundos a un segundo aproximadamente. Este dispositivo fue

descrito con anterioridad.

El diseño y funcionamiento del marcador depende en alto grado de la agrupación

del paso de selector y, sobre todo, de las condiciones para llevar a efecto la selección de vía

46

TG

KS

SLM

K-AN

RSM

REG-L

AN-REG

KSRKSPKST

AN-KS

GVM SLMCD-KM

K-AN

RS

SS

Parte deControl

Paso SL Tráfico Inicial

SRPaso GV

Distribución Paso SLTráfico Terminal

externa. En caso de selección libre de la línea saliente como es el caso de tráfico originado

de RSM, SSM, y SLM, el trabajo del marcador resulta relativamente sencillo, puesto que la

selección libre no está controlada por el número de abonado B. En cambio, en el paso GV,

el marcador ha de efectuar la selección de grupo valiéndose del número B, y la selección

individual dentro del grupo. Para indicar una determinada línea (individual) de una

determinada vía (grupo), directa o alternativa, se requiere un trabajo de análisis más amplio.

Además el marcador GVM enviará a REG el resultado de prueba lograda o mal lograda.

Al igual que en GVM, en caso de tráfico terminal CD-KM y SLM tienen que poder

recibir cifras y analizarlas para determinar el grupo PBX y/o línea individual (abonado B)

B) Organización de registrador:

La duración de la ocupación de REG-L (registrador) es larga comparada con la del

marcador. Esto se debe ante todo al tiempo de reacción del abonado A y al tiempo de

transmisión de cifras (número de abonado B) del aparato telefónico a REG-L.

El tiempo de ocupación del registrador se puede dividir en las fases siguientes.

- Tiempo de reacción del abonado A a partir de la recepción del Tono de Invitación a

Marcar de REG hasta que marque la primera cifra, unos 2 segundos.

- Transmisión de las cifras del número de abonado B entre el aparato telefónico y REG.

(Ver Figura 1.28).

Aparato telefónico con:

Disco Dactilar (Impulsión Decádica)

1,5 segundos/cifra.

Teclado (Emisión de Tonos)

0,7 segundos/cifra.

- Análisis en KS y llamada a KM: 0,9 segundos.

47

- Transmisión de Cifras (MFC) entre KS y CD-KM: 0,15 segundos/cifra. El tiempo de

ocupación del Emisor de Código (forma parte del tiempo de ocupación de REG) depende

además de la cantidad de pasos de selector en la vía de conexión.

- Determinación del estado del abonado B, conexión del paso SL para tráfico terminal y

desconexión de REG: 1,5 segundos.

Figura 1. 28 Señales hacia el REG de la central ARF-102

Señales Numéricas:

Ejemplos de Señales del Grupo I (cifra 1, cifra 8, etc) y Señales del Grupo II

(Abonado normal, abonado de prueba, etc).

Señales de Control:

Ejemplos de Señales del Grupo A (envíe dígitos siguientes n+1, envíe dígito n-3,

etc) y Señales del Grupo B (línea de abonado libre con pago, congestión, etc).

Como se ha mencionado anteriormente, la organización de registrador está

compuesto por REG-L con el analizador AN-REG y KS con el analizador AN-KS.

REG: Contiene entre otras cosas receptores y memorias para:

48

Emisión de número

GVA GVB

SR

SLA SLB

TG

KSREG-L

AN-REG

KSRKSPKST

AN-KS

RS

SS

Señales Numéricas

Señales de Control

- el número de abonado B.

- el número de abonado A (casos especiales).

- la categoría de abonado A.

- clase de tráfico e información de punto de arranque.

REG, tiene además un número de circuitos para supervisión del proceso de conexión y para

cooperación con SR, RS y AN-REG.

AN-REG: tiene circuitos de análisis que se emplean para establecer la información de

punto de arranque tan importante para la conexión. Esta información se almacena en REG,

que se utiliza para indicar el momento para el establecimiento de una conexión, es decir,

después de unas cuantas cifras REG debe llamar a KS.

KS: contiene el equipo de señalización. Para la cooperación con REG y demás órganos, KS

recibe e interpreta todas las señales necesarias durante el establecimiento de la conexión.

AN-KS: con su gran capacidad de análisis, tiene por misión determinar la clase de tráfico,

que contiene información de la forma de conexión, tasación, etc., tomado en consideración

el tráfico local, de tránsito y especial. El resultado del análisis es almacenado en KS y

basándose en esta información, KS y REG ordenan a SR que realice el establecimiento de

la conexión.

1.5.6.- Proceso de conexión para una llamada local

El proceso de conexión para una llamada es, a grandes rasgos lo siguiente:

Cada línea de abonado tiene, en la central, un equipo de línea LR/BR. Cuando el

abonado que llama levante su microteléfono, cierra un bucle con el cual LR opera,

llamando a través de sus contactos al SLM vía un indicador de llamada.

SLM identifica el abonado A, e inicia la búsqueda de un camino hacia un SR libre. Al

mismo tiempo envía el número del abonado A, al analizador de categoría K-AN, para saber

si la llamada viene desde un abonado común, en situación de bloqueo, tarjetero o cualquier

49

otro tipo de abonado. Esta información de categoría se almacena en el SLM (código

binario), siendo enviada posteriormente hacia el registro, vía RSM.

Cuando SLM ha seleccionado un SR, se inicia la conexión de los selectores y al

mismo tiempo se llama a RSM, el cual conmuta entre SR y REG.

La información de categoría se envía desde SLM hacia REG, vía RSM. El Registro

envía Tono de Invitación de Discar al abonado A y una polaridad al Relé de Corte de

abonado.

BR corta la llamada a SLM, el cual libera al igual que RSM.

El Registro recibe los impulsos o frecuencia desde el abonado A y almacena las

cifras.

Cuando el Registro ha recibido algunas cifras llama al Analizador de Registro AN-

REG, para decidir cuando se iniciará la transmisión de cifras hacia el paso GV.

La transmisión de las cifras hacia el GV se efectúa con código multifrecuencial,

para lo cual el Registro necesita un Transmisor de Código Especial KS, éste se conecta al

REG vía un paso Buscador de Transmisor SS, el cual es operado por un marcador SSM.

KS lee del REG las cifras almacenadas y la categoría del abonado A, esta información se

transmite al analizador AN-KS, el cual decide el momento y por cual cifra se iniciará la

transmisión. Ahora inicia KS la llamada hacia GV, vía REG y SR. En el paso GV se

identifica el SR que llama y se conecta un Receptor de Código GV-KM a este SR.

GV y KS reciben desde KS tantas cifras como sean necesarias (intra-intercentral)

para decidir la vía en el paso selector de grupo. Después se llama a GVM. Por otra parte,

dependiendo si la llamada es hacia otra central o para la misma central sucederá:

A) Hacia otra central.

GVM selecciona una línea libre en dicha vía (hacia dicha central), y conmuta hacia

el traslado saliente correspondiente a dicha línea (FUR), vía GVA,GVB. dicho FUR debe

50

estar conectado a un FIR (traslador entrante), el cual conmuta hacia el paso GV de dicha

central. El GVM de la central origen se desconecta y KS intercambia información con la

central de destino.

B) Intracentral o central de destino.

En el paso GV se identifica el SR (intracentral) o FIR (caso contrario) que llama y

se conecta un Receptor de Código GV-KM, a este SR o FIR.

GV-KM recibe de KS tantas cifras como sean necesarias para decidir la vía en el

paso selector de grupo.

Después se llama a GVM, el cual conecta los pasos selectores GVA y GVB hacia

SLD.

Por otra parte, se inicia la identificación de esta entrada SLD en CD-KM (receptor

de código).

CD-KM recibe las tres últimas cifras del abonado B desde KS y llama

posteriormente al equipo PBX el cual "investiga”si el número, es de un grupo de abonados

PBX.

Dependiendo del resultado, el curso puede continuar una de dos modalidades.

B.1) El número no es de un grupo PBX.

CD-KM recibe información y llama a SLM para conmutar hacia el abonado B.

B.2) El número pertenece al grupo PBX.

El equipo PBX selecciona, por prueba, una línea libre hacia el abonado PBX en

cuestión. Luego se transmite el número de la línea seleccionada hacia CD-KM, en donde se

sustituye el número de grupo PBX, ahora se llama a SLM para que conmute hacia PBX

seleccionada.

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Cuando SLM es ocupado recibe el número del abonado B y realiza las siguientes

operaciones:

- El número del abonado B se transmite hacia el AN-K para decidir, y comparar las dos

categorías.

- El marcador prueba la línea del abonado B, si está ocupado o libre.

- SLM procesa la trayectoria de acoplamiento entre la vertical SLD y el abonado B.

SML transmite hacia CD-KM el resultado de la prueba de abonado y de la

determinación de categoría.

CD-KM envía después el resultado de la prueba (libre o ocupado) hacia el Registro.

En caso de ocupado el Registro, rompe toda conexión y el abonado A recibe Tono

de Ocupado de su equipo de línea.

En caso de libre Registro, termina la conexión de SR.

Durante este tiempo SLM conmuta los pasos de selección SLD, SLC, SLB, SLA

después de lo cual se liberan CD-KM y SLM.

SR en caso de llamada intracentral, envía Señal de Repique al abonado B y Tono de

Control de Llamada al abonado A.

En caso de llamadas intercentral lo hace el FIR.

Cuando el abonado B contesta se corta el repique del timbre y la conversación se

puede iniciar.

SR y FIR son los que se encargan del cómputo el cual puede depender de la

distancia urbana o interurbana (caso Venezuela), y a su vez mantiene la retención de la

unidad de conmutación.

Al finalizar la conversación si el abonado A cuelga primero, entre FIR y SR realizan

la desconexión.

52

Si cuelga el abonado B la llamada puede desconectarse por supervisión de tiempo

desde SR.

1.6.- CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE SEÑALIZACIÓN EN CENTRALES

ELECTRÓNICAS

- Tono de Repique o de Llamada: Indica al abonado A que el abonado B esta libre y que se

esta efectuando el aviso correspondiente hacia el abonado B que esta siendo llamado. Su

frecuencia es de 425 ± 10 Hz, su período es de 5 segundos distribuidos así: 1 seg. de Tx y 4

seg. de silencio. Su tensión va desde 1 a 1.5 voltios.

- Corriente de Repique: Se utiliza al accionar el timbre del teléfono del abonado B cuando

este es llamado. Su frecuencia es: 25 ± 2Hz, su período es de 5 segundos distribuidos así: 1

segundo de Tx y 4 segundos de silencio. La tensión es 75 Vr.m.s. ± 2.5 V

- Tono de Congestión: Indica al abonado A que existe congestión en las vías de conexión

del abonado B o el no haberse podido establecer la conexión por haber expirado el tiempo

de supervisión de los órganos de la etapa de control de la central. Frecuencia es: 425 ± 10

Hz, su período 0.5 seg. (0.25 de Tx y 0.25 de Rx), tensión 1-1.5 V.

- Tono de Ocupado: Indica al abonado A que el abonado B está en condición de ocupado

(bucle del abonado B cerrado). Su frecuencia es 425 ± 10 Hz, su período es 1 segundo (0.5

de Tx y 0.5 de Rx), su tensión es de 1 - 1.5 V.

EJERCICIOS

Ejercicio 1.1.- Realizar el diagrama de conexión de una llamada originada en la central

semi-electrónica ARF-102 con destino a otra central ARF-102 y que tenga la posibilidad de

hacer tránsito.

Solución: Ver Figura Nº 1.29

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Abonado A

REG-L

AN-REG

RS

SRR

GVA GVB

FUR

SLA SLB

LR/BR

SLM

K-AN

RSM

KS AN-KS

Figura 1.29 Diagrama de Conexión para la solución del Ejercicio 1.1

Ejercicio 1.2.- Realizar de nuevo el ejercicio anterior, pero considerando la posibilidad de

que la llamada tenga como destino la propia central de origen. (abonado C).

Solución: Ver Figura Nº 1.30. Se resuelve igual que el anterior, pero después del paso

GVB de la central de origen se le agrega la etapa de expansión, es decir:


Ejercicio 1.3.- Hacer el diagrama de conexión de una llamada originada en una central

semi-electrónica ARF-102 ‘A’ (abonado A) con otra ARF-102 ‘B’ (abonado B). La

central ‘B’ es destino de la llamada y además va a tener la posibilidad de hacer tránsito

hacia una central ARF-102 ‘C’ donde estaría ubicado un tercer abonado C .

Solución: Ver Figura Nº 1.31

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FIR

SLD SLC SLB SLAGVA GVB

FUR

GVM KM

Abonado B


FUR

Abonado C


FIR

Abonado C

Abonado A

SRR

GVA GVB

FUR

SLA SLB

LR/BR

SLM

K-AN


FUR

Abonado B

FIR

GVM SLMLR/BR

CD-KM

KA-N

SLMLR/BR

CD-KM

KA-N

TG

KSREG-L

AN-REG

KSRKSPKST

AN-KS

RS

SS


Ejercicio 1.4.- Realizar la interconexión de una central semi-electrónica ARF-102 ‘A’

con dos Centrales semi-electrónicas ARF-102 (‘B’ y ‘C’), pero sin hacer tránsito en dos

modalidades: En un mismo edificio y en edificios diferentes y separados 7 Km.

Ejercicio 1.5.- Una central semielectrónica ARF-102 ‘A’ está conectada con otra ARF-

102 ‘B’ a través de cable CTK (Cable Troncal de Planta Externa).

Se decide sustituirlo por cable de Fibra Óptica Monomodo.

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Explique como se conectarán las dos centrales ARF-102.

Se necesitan convertidores A/D a dos hilos en cada extremo con niveles de Tx =-0,5

dBr y Rx = -5,5 dBr. Luego se multiplexa la señal, bien sea por PDH (Jerarquía Digital

Plesiócrona) o SDH (Jerarquía Digital Síncrona).

En el paso siguiente se conecta el ETLO (Equipo Terminal de Línea Óptica) y

finalmente éste a la Fibra Óptica.

Ejercicio 1.6.- Se tiene en una ciudad seis centrales semielectrónicas del tipo ARF-102 e

identificadas como: A, B, C, D, E y F. Se quiere realizar una llamada desde un abonado de

la central ‘A’ hasta otro de la central ‘F’, pero se debe realizar por las rutas donde exista la

mayor cantidad tránsito a nivel de conmutación (Cx).

Existe CTK entre A-B, B-C, A-D, A-F, A-C y C-E. Cada central debe tener como

máximo dos órganos entrantes y dos órganos salientes.

a) ¿Cuál es la mayor cantidad de tránsito que se realiza a través de conmutación

para lograr el objetivo?.

Solución: 6 tránsitos.

b) ¿Qué influencia tiene la respuesta anterior el hecho de que el CTK sea

sustituido por Fibra Óptica, PDH (SDH) y ETLO?

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