Introducción Teoría De Redes y Circuitos.doc

7/21/2019 Introduccin Teora De Redes y Circuitos.doc

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SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENACENTRO DE TECNOLOGIA DE LA MANUFACTURA AVANZADA - CTMASISTEMA NACIONAL DE FORMACIN PARA EL TRABAJO

Ancho de bnd ! c"c#dd de #n$o%&c#'n

Ancho de banda es un trmino algo difcil de entender al principio pues es un concepto bastante

amplio. En general podemos decir que ancho de banda es una medida de la cantidad de

informacin que podemos transmitir por un medio por unidad de tiempo. Debido a que es una

medida por unidad de tiempo muchas veces se hace una analoga con la velocidad. Pero hay que

estar atento a confusiones.

Medidas comunes para epresar el ancho de banda son los bits por segundo. Esta medida tambin

equivale a bits!s" bps o baudios. El ancho de banda es un trmino muy importante cuando se habla

de telefona pues las comunicaciones en tiempo real necesitan un ancho de banda mnimo

asegurado para entregar una comunicacin de calidad en destino.

D#(#)*#+c#'n de * ,o+

#as redes digitales de transmisin de vo$ y datos son comunes en nuestra era. %ueron creadas ya

que presentan ciertas venta&as sobre las redes analgicas como por e&emplo que conservan la

se'al casi inalterable a travs de su recorrido. Es decir que es m(s difcil que la comunicacin se

vea afectada por factores eternos como el ruido elctrico. Adem(s nos provee de mtodos para

verificar de cu(ndo en cuando la integridad de la se'al" entre otras venta&as.

Dicho f(cil" digitali$ar una se'al de vo$ no es otra cosa que tomar muestras )a intervalos de tiempo

regulares* de la amplitud de la se'al analgica y transformar esta informacin a binario. Esteproceso de denomina muestreo.

Teo%e& de N!.#/)

En +,- /enry 0yquist" un ingeniero 1ui$o que traba&aba par A232" resolvi el dilema de cu(nto es

necesario muestrear una se'al como mnimo para poder reconstruirla luego de forma eacta a la

original. El teorema propuesto deca que como mnimo se necesita el doble de ancho de banda

como frecuencia de muestreo. Esto queda refle&ado de me&or manera con la siguiente epresin.

fm 4 - 56s

/agamos un breve c(lculo mental acerca de cual sera la frecuencia de muestreo para poder

convertir una se'al de vo$ humana a digital y luego poder reconstruirla en destino. 7a habamos

dicho que para que la vo$ humana sea entendible es suficiente transmitir un rango de frecuencias

de entre 899/$ a 8"999/$. Por lo tanto" seg:n el teorema de 0yquist como mnimo deberamos

muestrear al doble de la frecuencia mayor" es decir a "999/$.

#uego veremos que es precisamente esa frecuencia de muestreo de "999/$ la que se usa en la

mayora de codecs.


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Rede/ o%#en)d/ c#%c.#)o/

#as redes orientadas a circuitos )circuit s;itched* son aquellas donde se establece un circuito

eclusivo o dedicado entre los nodos antes de que los usuarios se puedan comunicar.

nternet" donde por una

misma conein pueden llegarnos distintos flu&os de informacin. De esta manera podemos estar

haciendo video?conferencia al mismo tiempo que enviamos un correo electrnico o navegamos por

el 6eb. >nclusive por este tipo de redes pueden circular simult(neamente flu&os de informacin

para diferentes destinos o direcciones >P.

A diferencia de las redes orientadas a circuitos" en este tipo de redes el ancho de banda no es fi&o

ya que depende del tr(fico de la red en un momento dado. Adicionalmente cada paquete de un

mismo flu&o de informacin no est( obligado a seguir el mismo camino por lo que los paquetes que

originalmente fueron generados en secuencia pueden llegar desordenados a su destino. Este tipo


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de factores son muy importantes a tener en cuenta cuando se trafica vo$ sobre una red de

paquetes ya que afectan la calidad de la llamada.

#as redes de paquetes se han vuelto populares" principalmente porque optimi$an recursos debido

al hecho de poder utili$ar el mismo medio para enviar varios flu&os de informacin.

Red P2b*#c Te*e$'n#c 3PSTN4

#a @ed P:blica 2elefnica o P120 )por sus siglas en ingls* es esencialmente una red basada en

circuitos. Esta red cubre tanto telefona fi&a como mvil y es la red que hace posible que podamos

comunicarnos con cualquier persona en nuestra ciudad o alrededor del mundo.

riginalmente fue una red analgica pero actualmente es una red en su mayora digital= por tanto

eisten dos tipos de circuitosB analgicos y digitales.

C#%c.#)o/ n*'(#co/

#os circuitos analgicos son com:nmente pares de cobre que llegan a los abonados del servicio

telefnico y por donde se transmite la se'al elctrica de la vo$ de manera analgica. El mismo

circuito lleva adicionalmente la se'ali$acin necesaria para establecer" mantener y terminar una

llamada. Estos circuitos analgicos se deben conectar a un s;itch telefnico encargado de

direccionar la comunicacin entre los abonados.

#os circuitos analgicos est(n en decadencia pues las compa'as telefnicas encontraron muchas

venta&as en las comunicaciones digitales y es por esa ra$n que pese a que en la actualidad a:n

vemos circuitos analgicos esto se trata tan solo de la C:ltima milla. En cierto punto de la red

telefnica esta comunicacin es convertida a digital y transmitida a un s;itch telefnico digital.

#a circuitera analgica com:nmente se asocia con el trmino de Ctelefona tradicional. omo en el

pasado era m(s com:n que los telfonos pudieran estar ubicados en (reas rurales donde no

llegaba la electricidad se decidi que la red telefnica proveyera cierto volta&e de alimentacin. Es

por eso que algunos modelos de telfonos analgicos no necesitan conectarse a la alimentacinelctrica. En todo caso la )ficina entral* genera 8 Foltios de corriente directa para alimentar

a los telfonos de los abonados.


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aterri$ando )de all el trmino ground* uno de los conductores de la lnea telefnica mientras que

loop start lo hace reali$ando un corto circuito entre ambos conductores )es decir creando un la$o o

loop*. Je;lstart es una evolucin de loop start que le a'ade un poco m(s de inteligencia a la

deteccin de desconeiones )colgado de la llamada* pero b(sicamente sigue siendo un loop start.

Debido a que ground start no es muy com:n en nuestros das" casi siempre nos veremos usando

loop start.

A continuacin eplicaremos m(s al detalle la se'ali$acin analgica para los eventos m(s

comunes. Para hacerlo nos basaremos en el progreso de una llamada tpica usando se'ali$acin

loop start. El progreso de una llamada lo podemos dividir en seis instanciasB colgado )on?hooH*"

descolgado" marcacin" conmutacin" ringado y conversacin.

Co*(do

Mientras el telfono est( colgado la provee un volta&e D de 8 Foltios. El telfono mantiene un

circuito abierto con la lnea telefnica= es decir que act:a como si no estuviera conectado y por lo

tanto no fluye corriente por la lnea. Este estado tambin es conocido como on?hooH por su

significado en ingls.

De/co*(do

uando el usuario descuelga el auricular el telfono enva una se'al a la . Esta se'al consiste

en cerrar el circuito" es decir que internamente el telfono conecta entre s los dos cables de la

lnea telefnica a travs de una resistencia elctrica. Apenas la se da cuenta de esto enva tono

de marcado al telfono. Este tono de marcado le indica al abonado que ya puede marcar el

n:mero. En gran parte de Amrica el tono de marcado consiste en dos ondas senoidales enviadas

simult(neamente. Estas ondas son de GK9 /$ y 889 /$. En Europa el tono de marcado consiste en

una sola onda de 8-K /$. 1in embargo hay pases en los que estos valores podran ser diferentes.

M%cc#'n

#a marcacin puede ser por pulsos o por tonos. #os pulsos ya casi no se usan y fueron populares

en los tiempos de los telfonos de disco. #os tonos son pares de frecuencias asociadas con los

dgitos telefnicos. Estas frecuencias se transmiten hasta la quien traduce estos tonos a

n:meros. M(s adelante se eplicar( m(s de estos tonos ba&o el ttulo D2M%s.

Con&.)c#'n


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desnudos en el preciso momento en el que llega una se'al de ring podemos recibir una peque'a

descarga elctrica y pasar un buen susto.

Adicionalmente a la se'al de ring que la enva al destinatario tambin enva una notificacin a

quien origin la llamada. Este tono audible recibe el nombre de ring?bacH y consiste en dos ondas

sinusoidales superpuestas de 889 /$ y 89 /$. Estas ondas van intercaladas con espacios de

silencio.

En caso de que el destinatario se encuentre ya en una llamada activa entonces en lugar del ring?

bacH se devuelve un tono de ocupado a quien origin la llamada. Este tono de ocupado consiste en

dos ondas sinusoidales superpuestas de 89 /$ y L-9 /$ intercaladas con espacios de silencio de

medio segundo.

Con,e%/c#'n

1i el destinatario decide contestar la llamada el telfono cerrar( el circuito telefnico )de la misma

manera que ocurri con el telfono que origin la llamada en la etapa de descolgado*. Esta se'al le

informar( a la que el destinatario decidi contestar y completar( la conein. #a llamada

telefnica est( finalmente en curso.

DTMF/

Muchas veces es necesario enviar dgitos a travs de la lnea telefnica tanto para marcar como en

medio de una conversacin. on esta finalidad se pensaron los D2M%s. D2M% es un acrnimo de

Dual?2one Multi?%requency. Es decir que cada D2M% es en realidad dos tonos me$clados enviados

simult(neamente por la lnea telefnica. Esto se hace as para disminuir los errores.

A continuacin una tabla ilustrando los pares de frecuencias para cada dgito.

omo se puede ver en la tabla tambin hay correspondencias para los signos y N as como

tambin para los caracteres A" 5" y D.

E* )e*7$ono n*'(#co

Es importante hablar de este componente importante de la red telefnica pues recordemos que su

invencin fue lo que marc el desarrollo del negocio de la telefona. Es importante tambin hablar

del telfono analgico porque todava es el tipo de telfono m(s com:n en el planeta y porque la

comprensin de su funcionamiento nos permitir( entender en el futuro algunos conceptos clave

como por e&emplo el eco.


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En realidad el telfono" en su forma m(s b(sica" es un dispositivo sencillo compuesto de pocos

componentes.

O Auricular

O Micrfono

O 1;itch para colgado!descolgado

O onvertidor de dos a cuatro hilos )tambin llamado hbrido*

O Marcador )dialer*

O ampana o dispositivo de timbrado

D#(%& de co&"onen)e/ de .n )e*7$ono

#a mayora de los componentes se eplican por si solos. 1in embargo algunos se preguntar(n de

qu se trata el convertidor de - a 8 hilos

Con,e%)#do% de 8 9 h#*o/


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C#%c.#)o/ d#(#)*e/

#a P120 tambin sirve a sus abonados con circuitos digitales. Estos circuitos ofrecen la venta&a de

poder multiplear m(s de una lnea en el mismo medio por lo que resulta atractivo para abonados

con necesidades de un gran n:mero de lneas telefnicas" por lo general empresas.

L b/e DS-:

Para decirlo simple" D1?9 es un canal digital de L8Jbit!s.


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El protocolo A1 m(s conocido es robbed?bit y es usado en circuitos 2+ y E+ alrededor del mundo.

@obbed?bit toma )o Croba" de all su nombre* el octavo bit de cada canal de comunicacin cada

seis frames y lo reempla$a por informacin de se'ali$acin. El bit original robado simplemente se

pierde.

/ay que notar de lo anterior que esto es posible debido a que la vo$ no es muy sensible quedigamos a la prdida de ese bit de informacin ya que es el bit menos significativo. Pero cuando

transportamos data la prdida de un bit no puede pasar desapercibida y la calidad de la

transmisin se degrada de manera sensible.

tro protocolo A1 que a:n subsiste en nuestros das es @-. 1e trata de un protocolo que fue

popular en los a'os L9s. En realidad @- es una familia de protocolos en donde cada

implementacin se denomina Cvariante. Eisten variantes dependiendo del pas o inclusive de la

compa'a telefnica que lo ofrece.

Se5*#+c#'n de Cn* Co&2n 3CCS4

ISDN

>1D0 )>ntegrated 1ervices Digital 0et;orH* nos permite transmitir vo$ y datos simult(neamente

sobre pares telefnicos de cobre con calidad superior a las lneas telefnicas analgicas.

El ob&etivo de >1D0 fue el de facilitar las coneiones digitales para poder ofrecer una amplia gama

de servicios integrados a los usuarios. >1D0 establece dos tipos de interfaces para cumplir con

este fin.

; BRI6 B/#c R)e In)e%$ce

; PRI6 P%#&%! R)e In)e%$ce

5@> estuvo orientada a hogares. supone - canales :tiles )tambin llamados canales 5* deL8Jbit!s cada uno m(s un canal de se'ali$acin de +LJbit!s )tambin llamado canal D* que en total

suman +88Jbit!s.

5@> estaba llamado a ser un est(ndar popular en hogares pero no fue as del todo y tuvo muy poca

acogida en este segmento del mercado en los Estados es la opcin para usuarios de mayor envergadura como negocios o empresas pues puede

aglutinar m(s canales 5. Actualmente es muy popular y se transmite sobre circuitos 2?carrier y E?

carrier.

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