Organización técnica de una central telefónica

ORGANIZACIÓN TÉCNICA DE
UNA CENTRAL TELEFÓNICA

D ESCRIPCIÓN TÉCNICA DE
UNA CENTRAL TELEFÓNICA

Red de Conexión y Unidad de Control.

 El conjunto de órganos y circuitos que forman el
equipo de conmutación se divide en: red de
conexión y unidad de control.

 Cada una de ellas está formada a su vez por un
cierto número de órganos y circuitos que pueden
ser de tecnología electromecánica o electrónica.

RED DE CONEXIÓN

 Comprende el conjunto de órganos y circuitos que
constituyen el soporte físico de la comunicación.

RED DE CONEXIÓN

 La comunicación o conversación es soportada físicamente
por la red de conexión.

 Se conectan las líneas de abonado y los enlaces
(conexiones de entrada o de salida con otras centrales)

RED DE CONEXIÓN

 Cuando se establece una llamada se efectúa una conexión
oportuna.
 Equipos de línea (EL), detecta el descuelgue del terminal de
abonado.
 Puntos De Cruce, Camino De La Conversación.

RED DE CONEXIÓN

FUNCIÓN

 Determinar qué puntos de cruce se efectuarán
para una determinada llamada. Según la
información EXTERNA (# marcado), y una
información interna que la da la UNIDAD DE
CONTROL.

RED DE CONEXIÓN

 Elabonado 1 marca las cifras correspondientes a un abonado
de otra central, a través de la red de conexión se establecerá
un camino que unirá al abonado 1 con un enlace de salida libre
que encamine la llamada en la dirección deseada.

RED DE CONEXIÓN

 Está formada por tres etapas distintas
denominadas etapa de concentración, etapa de
distribución y etapa de expansión.

RED DE CONEXIÓN

 La existencia de la etapa de expansión es que
aunque el número de circuitos de abonado se
haya concentrado en un número inferior de
circuitos, la comunicación ha de poder finalizar
en todos y cada uno de ellos

RED DE CONEXIÓN

 Los enlaces de salida y llegada se conectan en la
etapa de distribución de la central y para
representarlos simplificadamente se divide la
etapa de distribución en dos partes.

RED DE CONEXIÓN

 Ahora bien, aunque la comunicación
se establece físicamente a través de la
red de conexión, las funciones de
mayor inteligencia las realiza la unidad
de control.

U NIDAD DE CONTROL

 La unidad de control está constituida por un
conjunto de circuitos, encargados de recibir
informaciones y de producir las órdenes
necesarias para el completo encaminamiento de
las comunicaciones.
 Toda línea de abonado, o enlace de llegada, por
el que se recibe una llamada, proporciona una
serie de informaciones, según las cuales deben
realizarse las selecciones (búsquedas de caminos
de conversación libres) en la red de conexión a la
central.

U NIDAD DE CONTROL

 El control recibe la información, la procesa o
interpreta y ordena lo necesario para que, a
través de la red de conexión, se realice la
conmutación. Físicamente esto significa actuar
los puntos de cruce de la red de conexión.

 Normalmente se confía estas tareas a órganos
muy especializados.

 En los sistemas digitales el órgano de control es
un procesador o un conjunto de procesadores.

U NIDAD DE CONTROL

 La unidad de control recibe informaciones numéricas
desde el terminal del abonado llamante. Estas
informaciones numéricas alcanzan la unidad de control
a través de los puntos de cruce 1 y 2, en cuya elección y
actuación no ha intervenido la unidad de control.

U NIDAD DE CONTROL

 Mediante el procesado de las informaciones numéricas
recibidas, la unidad de control elabora órdenes, mediante
las cuales se elige un camino de conversación que conecte
al abonado llamante con uno cualquiera de los enlaces de
salida libres en la ruta de la central distante que se quiere
alcanzar.

U NIDAD DE CONTROL

Ventajas del uso de procesadores:

 Mayor potencia y velocidad en el procesamiento
de la información.

 La seguridad del servicio

 La adaptabilidad a las necesidades del ambiente
telefónico y a las peticiones de los clientes del
servicio.

U NIDAD DE CONTROL

 TIPOS

 Stored Program Control

U NIDAD DE CONTROL

Control Progresivo

 Fue el primero en utilizarse, consiste en ir
estableciendo la comunicación (puntos de cruce)
a través de la Red de Conexión, sin saber en cada
etapa si en la siguiente etapa de conmutación
habrá salidas libres en la dirección deseada.

 Probabilidad de congestión es alta.

U NIDAD DE CONTROL

Control Común (por marcador)

 Se utiliza en los sistemas de conmutación
analógica denominados sistemas Crossbar. Se
basa en, que cada etapa de conmutación se
encamina la llamada por una salida libre en la
dirección deseada, y además se investiga que en
las etapas sucesivas existan salidas libres en la
dirección deseada.

 Se reduce la probabilidad de congestión.

U NIDAD DE CONTROL

Control En Los Sistemas Digitales

U NIDAD DE CONTROL

 La Unidad de Control es electrónica y está
materializada por uno o varios procesadores.

 Cualquier Unidad de Control tiene, como misión
principal, el establecimiento, supervisión y
liberación de caminos de la Red de Conexión;
pero tiene también otras misiones adicionales
como proporcionar estadísticas de tráfico, activar
alarmas, tarificar, apoyar la localización de
averías (mantenimiento de la central), etc.

U NIDAD DE CONTROL

 Control Común (por ordenador)

U NIDAD DE CONTROL

 Control Por Lógica Cableada:

Consiste en sustituir los dispositivos
electromecánicos de la Unidad de Control de los
sistemas analógicos, por componentes electrónicos
que realicen las mismas funciones.

Se sigue una pauta fija de funcionamiento y no
puede modificarse.

Las únicas ventajas son mayor velocidad, seguridad y
menor tamaño. No se usa.

U NIDAD DE CONTROL

 Control Por Programa Cableado:
Utiliza un programa para su funcionamiento.
En un programa cableado las instrucciones están
incorporadas en un modelo de conexiones físicas fijas
entre un grupo de elementos.
El programa es fijo y aunque puede modificarse
requiere operaciones complicadas y costosas.
Las únicas ventajas son mayor velocidad, seguridad y
menor tamaño. No se usa.

U NIDAD DE CONTROL

 Control Por Programa Almacenado (Spc)

El funcionamiento de la Unidad de Control obedece a
las instrucciones almacenadas en las memorias de los
procesadores de la central, con la particularidad de
que dichas instrucciones son fácilmente modificables
por otros programas.

La gran ventaja es la flexibilidad de sus programas. Si
se usa.

U NIDAD DE CONTROL

 El diseño del software para los sistemas SPC
utiliza muchas de las técnicas de la programación
de tiempo real, pero ha introducido también un
gran número de técnicas propias.

 Estas técnicas se precisan para hacer frente a las
características especiales de con los sistemas de
conmutación SPC.

U NIDAD DE CONTROL

 Especificación funcional compleja.
 Necesidad de un interfaz hacia un conjunto de
terminales periféricos enorme, con
requerimiento de tiempos de respuesta
inferiores a un segundo.
 Previsión automática de servicio ininterrumpido
en presencia de fallo hardware y errores
software.
 Permitir su modificación y mejora en un ciclo de
vida aproximado de veinte años.

U NIDAD DE CONTROL

El control SPC, en cuanto a su arquitectura
interna, presenta la posibilidad de elegir entre los
siguientes tipos de control:

 SPC Centralizado

 SPC Distribuido

 SPC Semidistribuido

U NIDAD DE CONTROL

 SPC Centralizado

Un procesador con acceso directo a todos los
recursos de la central y ejecuta todas las funciones
de la misma. El ordenador está duplicado por
seguridad.

U NIDAD DE CONTROL

SPC Distribuido:

 En este caso, un procesador en un estado dado
no tiene acceso más que a una parte de los
recursos y/o no es capaz de ejecutar mas que
una parte de las funciones del sistema.

 Esto lleva, a que exista un elevado número de
microprocesadores que llevan, en su conjunto, el
control de la central.

 Cada microprocesador está especializado en una
función diferente.

U NIDAD DE CONTROL

SPC Semidistribuido:

 Existe un procesador central y cierta cantidad de
pequeños procesadores denominados
regionales.

 La información llega al ordenador central
previamente procesada (en algún sentido) por un
procesador regional.

U NIDAD DE CONTROL

 Actualmente han desaparecido las motivaciones
económicas para la concentración de la inteligencia
de control en un ordenador grande, debido a las
posibilidades de obtener un gran número de
funciones en un único chip semiconductor.

 El microprocesador es el representante más notable
de esta nueva generación de circuitos electrónicos.

 Existe una tendencia a trasladar las operaciones de
tiempo real a los niveles de software más bajos, es
decir, más próximos al hardware de la periferia.

I NTERFACES DE E QUIPO
P ERIFÉRICO
 La CPU no controla directamente los diversos
dispositivos que se conectan a la PBX o a la RTC
(internos, líneas urbanas, etc.), sino que esta
tarea se realiza a través de circuitos de interfaces.
De esta manera, cada circuito de interfaz tiene su
propio procesador, quien se encarga de las tareas
rutinarias específicas de su interfaz

P ERIFÉRICO

 Hay diversos tipos de interfaces de equipos
periféricos, dependiendo del fabricante y de la
tecnología utilizada. Los más clásicos son las
interfaces para teléfonos (internos) analógicos o
digitales y las interfaces para líneas urbanas
(analógicas o digitales).
 Estas interfaces no son las únicas. Por ejemplo,
algunos sistemas disponen de interfaces para
“teléfonos de puerta”, para “Sistemas de
atención automática”, para “Enlaces entre
equipos”, para “Voz sobre IP”, etc.

P ERIFÉRICO

KX-TDA0144XJ

Tarjeta de Interface. Soporta
hasta 8 celdas KX-TDA0142.
Longitud máxima de cableado
a celda de 1000 m.

KX-TDA0181XJ
Tarjeta de ampliación para 16
líneas analógicas en Central
Panasonic KX-TDA100 o KX-
TDA200
KX-TDA3173XJ

Tarjeta de 4 puertos de
extensiones para teléfonos
sencillos

P ERIFÉRICO
KX-TDA0105XJ

Tarjeta de ampliación de
memoria

KX-TDA3470XJ
Tarjeta de 4 canales extensiones
IP Se usan esta tarjeta para
conectar teléfonos IP al
conmutador

KX-TDA0288XJ

Tarjeta de 8 BRI (canales)

P ERIFÉRICO
KX-TDA3280XJ
Tarjeta de trocal para
tecnologia ISDN BRI Se usa esta
tarjeta cuando conectamos el
PBX a una linea ISDN basica.
KX-TDA3480XJ

Tarjeta trocal para tecnologia IP.
Se usa esta tarjeta cuando
conectamos el PBX mediante un
enlace VPN a otro PBX a aun
carrier con protocolo H.323

KX-TDA0177XJ
Placa 16 ESLC para ampliar a 16
ramas comunes centralita KX-
TDA100 / TDA200 / TDE100 /
TDE200 con identificador de
llamadas.

L ÍNEA T RONCAL

 Es un enlace que interconecta las llamadas
externas de una central telefónica, concentrando
y unificando varias comunicaciones simultáneas
en una sola señal para un transporte y
transmisión a distancia más eficiente
(generalmente digital) y poder establecer
comunicaciones con otra central o una red entera
de ellas.

L ÍNEA T RONCAL

 Una central telefónica tipo PBX utiliza una línea
troncal para poder hacer de la central parte de la
red de otras centrales y mantener
comunicaciones. Generalmente las líneas
troncales de los PBX son enlaces
digitales E1 y T1 que soportan hasta 30 canales
(líneas) de voz para la intercomunicación.

L ÍNEA T RONCAL

 Si se llegase a interrumpir la comunicación de la
línea troncal, no habría manera de establecer
comunicación entre las centrales por ninguno de
sus 30 canales.

L ÍNEA T RONCAL

 La diferencia esencial entre una línea de abonado
y una troncal es que la primera está
permanentemente asignada a un abonado
específico, mientras que la segunda es una
conexión cuyo empleo se comparte.

 Considerando las centrales 2 y 3, existe una línea
de abonado para cada subscriptor conectado a
ellas, pero no existe una troncal para cada
comunicación posible entre ellas.

L ÍNEA T RONCAL

 Para interconectar centrales locales con centros de
larga distancia se emplean diferentes tipos de
troncales.

 Una troncal urbana directa conecta a dos
centrales locales

 Una troncal tándem conecta a una central local con
un centro tándem, mientras que en una troncal
urbana de Larga Distancia conecta un central local
con el primer centro de larga distancia (centro de
grupo). Troncales terminales.

L ÍNEA T RONCAL

 Troncal – Interno

Quizás la manera más sencilla de enlazar 2 PBX es
mediante la conexión de un puerto de interno de una
de ellas a un puerto de línea (troncal) de la otra. Este
mecanismo funciona en cualquier PBX, y no requiere
de interfaces especiales.

L ÍNEA T RONCAL

Digium TDM410 de 4 FXO y Digium TE212P de dos
Cancelador de Eco Enlaces Digitales E1 y
cancelador de Eco

E XTENSIONES

 Dentro del mundo de la Telefonía Privada existen
varios tipos de extensiones, por ejemplo:
extensiones analógicas, extensiones digitales
(estas extensiones son propietarias y solo
pueden ser usadas exclusivamente con la marca
de la central) y extensiones IP.

 Son líneas para comunicaciones internas.

T IPOS DE PUERTOS DE
C ENTRALES TELEFÓNICAS
 FXS (Foreign Exchange Station)

 FXO (Foreign Exchange Office)

 OPX (extensión fuera de las instalaciones)


 FXS y FXO son los nombres de los puertos usados
por las líneas telefónicas analógicas (también
denominados POTS - Servicio Telefónico Básico y
Antiguo)


 FXS (Foreign Exchange Station) – La interfaz de
abonado externo es el puerto que efectivamente
envía la línea analógica al abonado. En otras
palabras, es el “enchufe de la pared” que envía tono
de marcado, corriente para la batería y tensión de
llamada.

 FXO (Foreign Exchange Office) Interfaz de central
externa es el puerto que recibe la línea analógica. Es
un enchufe del teléfono o aparato de fax, o el enchufe
de su centralita telefónica analógica. Envía una
indicación de colgado/descolgado (cierre de bucle).

 FXO y FXS son siempre pares, es decir, similar a
un enchufe macho/hembra.

 Sin una centralita, el teléfono se conecta
directamente al puerto FXS que brinda la
empresa telefónica.


 Si tiene centralita, debe conectar las líneas que
suministra la empresa telefónica a la centralita y
luego los teléfonos a la centralita.


 Cuando se decide adquirir equipos que le
permiten conectar líneas telefónicas analógicas
con una centralita telefónica VOIP, o las
Centralitas tradicionales con un suministrador de
servicios VOIP o unos a otros a través de
Internet, encontraremos a menudo los términos
FXS y FXO.


Pasarela FXO

 Para conectar líneas telefónicas analógicas con
una centralita IP, se necesita una pasarela FXO.
Ello le permitirá conectar el puerto FXS con el
puerto FXO de la pasarela, que luego convierte la
línea telefónica analógica en una llamada VOIP.


Gateway con 8 puertos FXO

Pasarela FXS

 La pasarela FXS se usa para conectar una o más líneas
de una centralita tradicional con una centralita o
suministrador telefónico VOIP. Se necesitará de una
pasarela FXS para conectar los puertos FXO (que
normalmente se conectan a la empresa telefónica) a la
Internet o centralita VOIP


Gateway con 24 puertos FXS

Adaptador FXS, también denominado adaptador
ATA
 El adaptador FXS se usa para conectar un teléfono
analógico o aparato de fax a un sistema telefónico
VOIP o a un prestador VOIP. Se lo necesitará para
conectar el puerto FXO del teléfono/fax con el
adaptador.


En Resumen

 Un FXS necesita estar conectado a un FXO (como
una línea telefónica necesita estar conectada a
un teléfono) o viceversa.

 Un FXS suministra energía (elemento activo) a un
teléfono FXO (elemento pasivo)


 Servicio OPX (extensión fuera de las
instalaciones)
Este servicio provee al cliente números de otra
ciudad, para hacer o recibir llamadas desde y hacia
dicha ciudad sin cargos por concepto de Larga
Distancia Nacional ni Servicio Local Medido. Se debe
tomar en consideración que las llamadas hacia la
localidad (ciudad) en que físicamente está ubicado el
cliente se registrarán como llamadas de larga
distancia nacional, pues su código numérico
pertenecería a otra región (ciudad).

D ESCRIPCIÓN DE ENLACES
TELEFÓNICOS PRIVADOS

 E&M (tipos,I,II,III,IV,V)

 E1 con señalización R2.

E&M

 Señalizacion E&M

El sistema E&M es un protocolo de enlace entre
centrales o entre centrales y equipos (por ejemplo
multiplexores o “gateways”) que utiliza como mínimo
2 hilos de señalización y 2 hilos de audio

E&M

 En el ejemplo de la figura, en reposo las llaves M están
abiertas y no pasa corriente por los sensores de los hilos
E. Cuando la PBX1 quiere iniciar una llamada cierra su
llave M, cerrando el circuito que se forma con –48 V2,
E2, M1, tierra.

E&M

 La PBX2 recibe la “señal de toma” de enlace mediante
el sensor de corriente del hilo E. A continuación la
PBX1 envía el discado, ya sea mediante DTMF por los
canales de audio, o por pulsos, utilizando el relé del
hilo M. Cuando el interno atiende en PBX2, ésta lo
informa cerrando su hilo M.

E&M

 TIPOS

Existen varios tipos de señalización E&M (los más
comunes conocidos como Tipo I, Tipo II y Tipo V).
Estos tipos difieren en la cantidad de hilos de
señalización y en los protocolos de apertura/cierre de
M y E.

E&M

 Tipo I: Mayormente usada en Norte América
(99% de las PBX). La línea le envía la señal “E” a la
PBX conectando este terminal a tierra. La PBX lo
detecta por el incremento de corriente. La PBX y
la línea comparten una tierra común.

E&M

 Tipo II: 4 hilos. Mayormente usada en centrales
electrónicas. La PBX y la línea no requieren una
tierra común, dándole mayor inmunidad al ruido

E&M

 Tipo V: Mayormente usada fuera de Norte
América. Utiliza dos hilos y una tierra común.

C ONEXIÓN D IGITAL E1 R2

 La mayoría de las PBX admiten también la
conexión a la red pública a través de servicios E1
R2, los que proveen 30 canales de voz o datos de
64 kb/s y un canal de señalización de 64 kb/s. La
señalización R2 digital utiliza también una trama
digital de 2.048 kb/s, similar a la ISDN PRI.


 Al igual que en ISDN PRI, cada canal de voz tiene
asociado un “time slot” de 64 kb/s. 30 canales de
voz son multiplexados en el tiempo, junto con un
canal de señalización y otro canal de sincronismo
(ambos de 64 kb/s), dando lugar a una “trama”
digital de 2 Mb/s con 32 canales.

 Se diferencia de la ISDN PRI en el uso del canal de
señalización.


 Cada canal tiene asociado 4 bits (conocidos como
bits ABCD) que se utilizan para la señalización de
línea.

 Cada trama incluye la señalización
correspondiente a 2 canales. Cada canal, por
tanto, refresca su señalización cada 16 tramas
(125 us x 16 = 2 ms).


 Los bits ABCD de señalización se utilizan para
indicar el estado de la línea. Por ejemplo, cuando
el canal N se encuentra libre, los bits ABCD
asociados al canal N toman los valores
1011, tanto en la trama de “ida” como en la de
“vuelta”.


 Cuando la PBX quiere iniciar una llamada por el
canal N, cambia el valor de sus bits ABCD
correspondientes al canal N al valor 0011
(“Seizure”) en la trama de “ida”. La central
pública reconoce la toma de línea con los valores
0011 (“Seizure Acknowledge) en la trama de
”vuelta”.


 Una vez “tomado” un canal, la PBX debe discar el
numero deseado. Esto es realizado mediante la
señalización de “registro” R2 (MFC-R2). Esta
señalización consiste en el intercambio de tonos,
a través del canal de audio, entre la PBX y la
central pública.

 La ITU ha normalizado el formato de las tramas
E1, aunque admite variantes que pueden ser
utilizadas por cada país o por cada fabricante.


 A través de este tipo de interfaces es posible contar con
servicios adicionales por parte de la red pública, como lo
son el de “Identificación del llamante” (“Caller ID”) y
“Servicio de Discado Directo Entrante” (“DID – Direct
Inward Dialing”). Las facilidades de DID y Caller ID serán
explicadas en mayor profundidad en el capítulo
“Facilidades avanzadas de las PBX”


 Al igual que el servicio PRI, con la contratación del servicio E1
R2, el prestador de telefonía pública arrienda los módem HDSL
necesarios para poder transmitir por uno o dos pares de cobre
la señal de 2 Mb/s. Estos modems pueden ser conectados
directamente a las PBX.

FORMAS DE NETWORKING
TELEFÓNICO

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