CONMUTACIÓN DIGITAL Contenido

CONMUTACIÓN DIGITAL
Contenido
1.-- Introducción.
1.
2.-- Equipo de conmutación.
2.
3.- Abonados y enlaces.
4.-- Red de conexión.
4.
5.-- Unidad de control.
5.
6 - Conmutador espacial S.
6.
S
7.-- Conmutador temporal T.
7.
8.-- Conmutador TS multietapa.
8.
Tema 3 de:
Última
Úl
i
modificación:
difi
ió
30 de mayo de 2010
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TECNOLOGÍAS DE TRANSPORTE
Edison Coimbra G.
1
1.-- Introducción
1.
Las centrales de conmutación están conectadas entre sí de forma jerárquica, existiendo
rutas para llegar a diversos abonados. Están dotadas de inteligencia de red, lo cual les
permite escoger entre las diferentes rutas posibles.
El equipo encargado de esta función es el equipo de conmutación,
conmutación formado por una serie
de enlaces de comunicación, circuitos electrónicos y uno o varios CPU que se encargan de
controlar todo el sistema.
Además de las funciones descritas,
descritas existen otras como
comunicaciones, recepción de cifras de marcado, tarificación ,etc.
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señalización
de
las
2
2.-- Equipo de conmutación
2.
El equipo de conmutación está formado por una serie de enlaces de comunicación,
circuitos electrónicos y uno o varios CPU que se encargan de controlar todo el sistema.
Etapa de concentración
Etapa de expansión
Conmutación
digital
Bucle analógico
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Informaciones
y órdenes
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Circuito de línea
Funciones: BORSCHT
Battery supply: alimentación en
CC de los teléfonos.
Overvoltage protection: protección
contra sobretensiones de componentes
electrónicos.
Ringing: envío de corriente
llamada a los abonados.
de
Signaling: reconocimiento de los
números telefónicos recibidos.
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Coding: conversión analógica/digital
A/D y viceversa D/A de la información.
Hybrid: conversión de 2 a 4 hilos,
mediante el circuito híbrido.
Test accsess: testeo de las líneas
de los abonados.
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3.-- Abonados y enlaces
3.
Los enlaces son circuitos individuales de unión entre centrales. El proceso para establecer
el enlace es el siguiente:
Proceso en Central 1:
A marca número de B.
Central 1 selecciona
un enlace libre hacia
Central 2 y lo conecta
internamente con A.
A
Proceso en Central 2:
Central 2 Conecta
internamente el enlace
elegido por la Central
1, con B.
Si se quieren establecer comunicaciones bidireccionales simultáneas, es
comunicaciones en ambos sentido y a la vez, deben ocuparse 2 enlaces diferentes.
decir,
Cuando la comunicación cesa, el enlace es liberado y puesto a disposición de otras
comunicaciones.
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Tipos de llamadas
Llamada saliente
Tráfico de salida
Llamada local
Tráfico local
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Llamada entrante
Tráfico de entrada
Llamada de tránsito
Tráfico de tránsito
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4.-- Red de conexión
4.
El sistema de conmutación de las centrales está formado por 2 grandes bloques
denominados red de conexión y unidad de control.
control
Red de conexión
Establece el camino físico para la
comunicación, a través de órganos
y circuitos.
Activa puntos de cruce para
establecer el camino de
conversación.
Unidad de control
Aquí radica la inteligencia del
sistema. Decide qué puntos de
cruce deben activarse para
establecer
t bl
llos caminos
i
d
de
conversación.
Las decisiones se toman en base
al número marcado y en función a
los puntos de cruce ocupados.
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Etapas de la red de conexión
La red de conexión la conforman
3 etapas: concentración,
distribución y expansión.
Los abonados se conectan a la
etapa de
d concentración
ió mediante
di
un EL que se encarga de detectar
el descolgado. Y desde aquí a la
etapa de distribución de llamadas
Los enlaces de salida y llegada
se conectan a las etapas de
distribución de la central
Los abonados no se conectan directamente a
la etapa de distribución, porque existen
mucho más abonados que circuitos de
comunicación disponibles.
Es imposible que todos los abonados estén
comunicados simultáneamente. Los estudios
de tráfico permiten establecer la cantidad de
circuitos de comunicación necesarios.
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Comparación entre conmutación analógica y digital
La conmutación analógica
conmuta
t señales
ñ l analógicas
ló i
eléctricas de baja frecuencia,
que se producen en el
teléfono cuando se habla
delante del micrófono.
Utiliza la conmutación de
circuitos o espacial: una ruta
física para la comunicación,
formada por puntos de cruce
en el espacio.
La conmutación digital es una
conmutación
t ió temporal,
t
l para lla que
deben digitalizarse las señales
telefónicas mediante técnicas PCM. Por
tanto, conmuta señales digitales. Son
las mismas q
que las analógicas,
g
pero
p
tratadas y convertidas a un flujo de bit
mediante PCM.
Consiste en trasladar los bits de un canal que se encuentra dentro de una trama, a otro
canal situado en otra trama. La conmutación efectuada es doble (espacial y temporal).
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Comparación entre multiplexación y conmutación digital
En este ejemplo no
hay conmutación,
sólo transmisión
de datos
multiplexados.
multiplexados
En este ejemplo,
j
p ,
se produce un
intercambio de
ranuras de tiempo
(TSI), es decir una
conmutación
temporal.
En la conmutación temporal, se retienen los canales en las memorias de control, por que se
modifica
difi ell intervalo
i t
l d
de tiempo
ti
d
dell canall entrante
t
t para que pueda
d sincronizarse
i
i
con ell canall
de destino. Esta conmutación la realizan los conmutadores temporales o etapas T.
En la conmutación espacial existe una transferencia física entre las tramas, ya que se
traslada información de una trama determinada a otra diferente. Esto no implica
p
retardos;;
las conmutaciones espaciales son instantáneas. Esta conmutación la realizan los
conmutadores espaciales o etapas S.
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5.-- Unidad de control
5.
Controla y supervisa a
los conmutadores (red
d conexión)
de
ió ) atendiendo
t di d
las peticiones de los
abonados.
Función p
principal
principal:
p
elaborar órdenes para
activar diferentes
puntos de cruce que
constituirán los
caminos de
conversación.
Las órdenes se
elaboran a partir del
número marcado y los
puntos de cruce
ocupados.
La unidad de control se materializa por microprocesadores y utiliza el control por
programa almacenado SPC (Stored Program Control).
Su funcionamiento obedece a las instrucciones de los p
programas
g
almacenados en
memorias, con la particularidad de que tales instrucciones son fácilmente modificables
por otros programas.
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6.-- Conmutador espacial S
6.
Conmutador espacial de barras
cruzadas (puntos de cruce)
Cuando el conmutador electrónico se
acciona, la trama de entrada queda
conectada físicamente “en el espacio”
con la línea de salida.
La conmutación espacial permite
conmutar canales digitales PCM desde
una línea de entrada hasta otra línea de
salida, sin modificar los intervalos de
tiempo de canal.
En este ejemplo las tramas tiene 3
canales. Las tramas PCM tienen 32
canales.
Existe una analogía entre la
conmutación espacial y la conmutación
de circuitos.
La secuencia de comunicación la realiza la Unidad de Control: envía órdenes de
activación y liberación de conmutadores a través de líneas de control. La secuencia se
encuentra almacenada en una memoria de control.
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Conmutador espacial - variante
Proceso de activación
de conmutadores
En el intervalo t1 (2→1) (3→2) (1→3)
se activan 2.1, 3.2 y 1.3.
En el intervalo t2 (1→1) (2→2) (3→3)
se activan 1.1, 2.2 y 3.3.
En el intervalo t3 (3→1) (1→2) (2→3)
se activan 3.1, 1.2 y 2.3.
Memoria de control:
control almacena la secuencia de
comunicación.
i
ió Envía
í órdenes
ó d
de
d activación
i
ió a través
é
de líneas de control en los intervalos t1
t1, t2 y t3
t3.
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Conmutador S de una sola etapa.
El conmutador S de barras cruzadas, de n entradas
y m salidas requiere n×m puntos de cruce.
cruce
Ejemplo
Ejemplo.- Para conectar 1.000 entradas a 1.000 salidas se
requieren
1.000.000 de puntos
de cruce. Sin embargo,
q
p
g , menos del
25 % se utilizan en un momento determinado (ineficiente!!) .
Conmutador S de varias etapas.
Solución a las limitaciones del
conmutador de una sola etapa.
Ejemplo.- Compare el número de
puntos de cruce en un conmutador de
p de 15 15 con el del
una etapa
conmutador multietapa 15×15 que se
muestra en la figura.
El de una etapa necesita 225 puntos
El multietapa necesita: 78 puntos,
puntos es
decir sólo el 33%.
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7.-- Conmutador temporal T
7.
Permite transferir cualquier canal PCM de una trama de entrada, a cualquier intervalo de
tiempo en una trama de salida.
Proceso::
Proceso
3
Los datos son leídos según la secuencia
almacenada en la memoria de control.
Es un conmutador
gobernado por la
salida.
2
Los canales se escriben de
forma cíclica en la memoria
de datos.
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1
Los datos se almacenan
según el número marcado.
Se producen
d
retrasos debido
d bid all tiempo
i
de
d almacenamiento
l
i
de canales. Pueden ser críticos si el número de entradas
es alto.
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8. Conmutador TS multietapa
Se pueden combinar los 2 tipos de conmutadores para aprovechar las ventajas de ambos.
L conmutación
La
t ió espacial
i l S es iinstantánea
t tá
y la
l ttemporall T no necesita
it puntos
t
d
de cruce.
Los conmutadores multietapa de este tipo se pueden diseñar como tiempo-espaciotiempo (TST), tiempo-espacio-espacio-tiempo (TSST), espacio-tiempo-tiempo-espacio
(STTS) u otras posibles combinaciones
Conmutador TST de 2 etapas T y una etapa S
FIN
En este ejemplo,
ejemplo en lugar de un conmutador T
T, se dividen las 12 entradas en 3 grupos
(de 4 cada uno) y se las encamina a 3 conmutadores T. El resultado es que el retardo
medio es 1/3 del que existiría en un conmutador T que manejase las 12 entradas.
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