evolucion de la conmutacion telefonica

Conmutacin telefnica

Evolucin de la conmutacin telefnica

Evolucin de la conmutacin telefnica Clasificacin de los sistemas de conmutacin Sistemas rotativos Sistemas de barras cruzadas convencionales Sistemas semielectrnicos Sistemas digitales Sistema AXE Sistema 1240 Sistema 5ESS

Clasificacin de los sistemas de conmutacin.

Los distintos sistemas de conmutacin pueden ser clasificados desde puntos de vista diferentes como son la red de conexin, el tipo de control y la tecnologa empleada. Estas tres clasificaciones se pueden agrupar, obtenindose as una clasificacin general de los sistemas, siendo cualquiera de ellas de aplicacin a los sistemas que pueden existir en la planta telefnica.

As, clasificando los sistemas de conmutacin atendiendo a la red de conexin, nos podemos encontrar con los siguientes tipos:

1. Sistemas con red de conexin analgica-espacial. Estos sistemas no utilizan modulacin de la seal, y dentro de ellos nos encontramos con los siguientes:

a. Sistemas con red progresiva. Utilizando conmutadores, dentro de este tipo nos encontramos con los sistemas 7A1, 7A2, 7B y 7D1.

1 Los sistemas 7A1, 7A2, 7B y 7D fueron fabricados por Standard Elctrica S.A. y se instalaron en Espaa en 1926 el 7A1, en 1929 el 7B y en 1950 el 7A2 y el 7D.

Conmutacin telefnica 1

Grupo de Electromagnetismo

b. Sistemas con redes de mallas. Utilizan multiconmutadores o multiselectores, incluyndose en este tipo los sistemas Pentaconta 1000 (P-1000), Pentaconta 32 (PC-32), ARF, ARM, Pentaconta 2000 (P-2000) ARE y Metaconta2.

2. Sistemas con red de conexin digital-espacio-temporal. Utilizando modulacin MIC, nos encontramos con los tipos siguientes:

a. Sistemas con etapas T-S-T diferenciadas. Dentro de este tipo nos encontramos con los sistemas 5ESS y AXE3.

b. Sistemas con etapas ST conjuntas. Un sistema de este tipo es el 12404.

Atendiendo al tipo de control los sistemas de conmutacin se clasifican del modo siguiente:

1. Sistemas de control analgico (control convencional), que a su vez se subdividen en los siguientes sistemas:

a. Sistemas con control progresivo indirecto. Entre los de este tipo se encuentran los que realizan el control por impulsos inversos (sistemas 7A1, 7A2 y 7B) y los que lo realizan por impulsos directos (sistema 7D).

b. Sistemas con control comn, entre los que se encuentran el Pentaconta 1000 (P-1000), Pentaconta 32 (PC-32), ARF y ARM.

2. Sistemas con control por ordenador (control SPC), entre los que se encuentran los sistemas que utilizan el control SPC centralizado (sistema Pentaconta 2000 P-2000, ARE y Metaconta), los que utilizan el control SPC semidistribuido (sistema AXE) y los que utilizan el control SPC distribuido (sistemas 1240 y 5ESS).

2 Los sistemas Pentaconta fueron fabricados por Standard Elctrica S.A., instalndose en Espaa el P-1000 en 1960 y el PC-32 en 1970. Los sistemas ARM y ARF, fabricados por INTELSA, con tecnologa de Ericsson, se instalaron en 1972 y 1973, respectivamente. En 1975 se instala el sistema Pentaconta 2000 de Standard Elctrica S.A., junto con el sistema ARE de Ericsson, entrando en servicio el sistema Metaconta de Standard Elctrica S.A. en 1980.

3 La primera central AXE de Ericsson se instal en Espaa en 1980, en tanto que la primera del tipo 5ESS de Lucent Technologies se instal en 1989.

4 La primera central del tipo 1240 de Alcatel se instal en Espaa en 1980.

2 Evolucin de la conmutacin telefnica

Departamento de Teora de la Seal y Comunicaciones

Si nos fijamos en la tecnologa empleada podemos clasificar los sistemas de conmutacin de la manera siguiente:

1. Sistemas electromecnicos. Son aqullos en los que tanto la red de conexin como la unidad de control son electromecnicas, y entre ellos se encuentran los sistemas 7A1, 7A2, 7B, 7D, Pentaconta 1000 (P-1000), Pentaconta 32 (PC-32), ARF y ARM.

2. Sistemas semielectrnicos, que son aqullos en los que la red de conexin es electromecnica y la unidad de control electrnica. Entre ellos se encuentran los sistemas Pentaconta 2000 (P-2000), ARE y Metaconta.

3. Sistemas electrnicos, o sistemas con red de conexin y unidad de control electrnica, entre los que se encuentran el 5ESS, AXE y el 1240.

De las clasificaciones anteriores, agrupando a los sistemas que tengan caractersticas similares, resultan las siguientes clases de sistemas:

f Sistemas rotativos. Utilizan red progresiva, con el uso de rganos denominados conmutadores (buscador y selector). Su control es progresivo indirecto, mediante el uso de un rgano especfico (selector), pudiendo realizarse por impulsos inversos o por impulsos directos. La red de conexin es analgico-espacial y el control es analgico, siendo, tanto la red como el control electromecnicos. Prcticamente en desuso, entre estos sistemas se encuentran el 7A1, 7A2, 7B y 7D.

f Sistemas de barras cruzadas convencionales. Utilizan red de mallas, con rganos denominados multiconmutadores (o multiselectores). Su control es comn analgico, con un rgano fundamental (registrador) y un rgano caracterstico (marcador). La red de conexin es analgico-espacial y el control es analgico, siendo ambos electromecnicos. Entre estos sistemas se encuentran el Pentaconta 1000 (P-1000), Pentaconta 32 (PC-32), ARF y ARM.

f Sistemas semielectrnicos. Estos sistemas utilizan una red de conexin de mallas (con sistemas de barras cruzadas), pero su unidad de control utiliza control SPC de tipo centralizado. Son de este tipo sistemas como elPentaconta 2000 (P-2000) y Metaconta.

f Sistemas electrnicos digitales. Utilizan red de conexin digital-espacio-temporal, con modulacin MIC y control SPC, siendo totalmente electrnicos. Se trata de los sistemas AXE (utiliza en su red de conexin etapas T-S-T, pudiendo considerarse su control semidistribuido, con un procesador central y procesadores regionales), 1240 (utiliza en su red de conexin etapas conjuntas ST, estando su control distribuido en un gran



nmero de microprocesadores) y 5ESS (utiliza etapas de conmutacin T-S-T, estando su control distribuido.

Sistemas rotativos.

Los sistemas de conmutacin electromecnica toman el nombre de rotativos o Rotary, dado que para su funcionamiento emplean ejes de rotacin continua que desplazan los elementos de seleccin, llamados buscadores y selectores, por campos semicirculares, estableciendo la conexin entre dos abonados.

El elemento ms importante de estos sistemas es el rel, utilizado en todo tipo de rganos y circuitos y que, en esencia, no es ms que es un conmutador gobernado electromagnticamente.

El buscador es un rgano de conmutacin utilizado fundamentalmente en la etapa de concentracin de la red de conexin de los sistemas rotatorios. Se trata de un mecanismo con muchas entradas y una nica salida. Un dispositivo giratorio permite que en un instante determinado est conectada la salida con una sola de las entradas, elegida en funcin del giro del dispositivo, establecindose as un punto de cruce. El buscador es, en s mismo, una pequea etapa de concentracin, y es el rgano idneo para realizar la concentracin, al disponer de ms entradas que salidas. Los buscadores se encuentran siempre reunidos en grupos, entendiendo por grupo un conjunto de ellos que tienen un nmero de entradas comn.

El selector es un rgano de conmutacin utilizado en las etapas de distribucin y expansin de la red de conexin de los sistemas rotatorios. Se trata de un mecanismo de una entrada y muchas salidas. Dos dispositivos giratorios permiten que en un instante determinado est conectada la entrada con una sola de las salidas elegidas en funcin de los dos giros de los dos dispositivos. Segn la posicin de los rganos giratorios del selector, se conecta una de las salidas con la entrada, estableciendo un punto de cruce. El selector es, por tanto, una pequea etapa de expansin en s mismo y, por tanto, es el rgano idneo para realizar la expansin, al tener ms salidas que entradas. Tambin se utiliza en las etapas de distribucin donde, por medio de un adecuado conexionado, se puede equilibrar el nmero de entradas y salidas de la etapa.

El selector se diferencia del buscador tanto por su construccin como por la funcin que realiza, ya que las selecciones efectuadas por el selector estn siempre gobernadas por la unidad de control del sistema.

El combinador es un conmutador mltiple secuencial de tipo rotatorio. Siempre trabaja asociado a otros rganos para auxiliarles en la apertura y cierre de los mltiples circuitos que en ellos han de establecerse, siguiendo un orden riguroso. Entre los rganos asociados al combinador se encuentran los selectores y



los registradores (elementos de la unidad de control que reciben los impulsos generados por el selector y ordena la detencin del mismo).

Entre los sistemas rotatorios se encuentran los sistemas 7A1 y 7A2, que emplean rels, buscadores, selectores y combinadores, y los sistemas 7B y 7D que utilizan bsicamente rels y buscadores.

De una forma genrica, la configuracin de un sistema rotatorio podra ser la mostrada en la figura 1. En ella aparecen los enlaces de llegada y de salida, siendo los selectores primero (S1), tercero local (S3L), cuarto (S4) y tercero de llegada (S3LL) selectores de grupo y SF el selector final.

Los enlaces de salida y los selectores terceros locales (S3L) estn situados en los niveles del campo de contactos de S1, por lo que es en S1 donde se determina si la llamada es local o saliente.

En esta configuracin, a la entrada de la etapa de concentracin todos los abonados tienen acceso a los buscadores libres de su grupo (B1), pudiendo haber otro buscador (B2) que conecta al abonado llamante con un circuito de conexin (CC), que conecta a la etapa de distribucin y hacia la unidad de control, alimentando al aparato telefnico y supervisando el descuelgue del abonado llamado, siendo este circuito de conexin (circuito cordn) quien lleva el control de la reposicin al final de la llamada.

Figura 1. Configuracin general de un sistema rotativo.

Cuando el abonado llamante descuelga giran todos los buscadores libres del grupo, ocupndose uno de ellos. De igual forma, giran los buscadores del grupo de la segunda etapa de conmutacin, alcanzndose el circuito de conexin hacia la etapa de distribucin y hacia la unidad de control. Se puede asegurar, pues, que la funcin de los buscadores es buscar un circuito de conexin para conectar al



abonado llamante. El giro de los buscadores no es controlado por la unidad de control, sino que es un automatismo propio de la etapa de concentracin.

El nmero de circuitos de conexin es muy inferior al nmero de abonados, no estando unidos cada uno de ellos a un registrador de la unidad de control, puesto que los registradores se utilizan solamente durante el establecimiento de la llamada. Se impone, pues, la existencia de una etapa de concentracin (formada por los buscadores de cordn, BC, y de registrador, BR), a travs de la que se conecta el abonado llamante con un registrador libre de la central. Desde el registrador se le enva al abonado llamante tono de marcar, que llega al abonado llamante a travs de la etapa de concentracin, el circuito de conexin y los buscadores. Al orlo, el abonado marca cifras que son recibidas y almacenadas por el registrador, que se dispone a realizar las selecciones oportunas con esta informacin, para lo cual dispone de rels receptores y almacenadores de cifras y combinadores.

Suponiendo una llamada local, hay que realizar varias selecciones en la etapa de distribu-cin y una seleccin en la etapa de expansin.

La diferencia entre los selectores de grupo (S1, S3 y S4) y los selectores finales (SF) estriba en que en la etapa de distribucin la conmutacin dispone todava de grados de libertad, en tanto que en el selector final hay que salir por el punto de conmutacin con el abonado llamado.

Una llamada local sigue el camino Abonado llamante (A)-Buscador primero (B1)-Buscador segundo (B2)-Circuito de conexin o circuito cordn (CC)-Selector primero (S1)-Selector tercero local (S3L)-Selector cuarto (S4)-Selector final (SF)-Abonado llamado (B); una llamada saliente el A-B1-B2-CC-S1-Enlace de salida; y una llamada entrante el Enlace de llegada-Selector tercero de llegada (S3LL)-S4-SF-B.

La etapa de concentracin hacia registradores se hace con circuitos eslabones, cada uno de los cuales consta de un buscador cordn (BC) y un buscador de registrador (BR). La sealizacin hacia los abonados se enva desde el selector cuarto (S4), a excepcin del tono de marcar que se enva desde el registrador.

Sistemas de barras cruzadas convencionales.

Se denomina as a los equipos automticos que establecen vas de conexin, por cruce de contactos accionados por barras dispuestas en forma de malla, es decir, cruzadas. Su funcionamiento se basa en el uso de un rgano llamado multiselector que, por medio de rels enva los impulsos para establecer los puntos de cruce correspondientes.

Los componentes utilizados en los sistemas de barras cruzadas convencionales del tipo Pentaconta (Pentaconta 1000 y PC-32) o del tipo Ericsson (ARF y ARM) son los denominados rels Pentaconta y los multiselectores (o multiconmutadores).



Los rels Pentaconta de uso general son dispositivos cuya filosofa es similar a la de los rels utilizados en los sistemas rotatorios, pero con una concepcin diferente en sus partes, que han de ser fcilmente accesibles e intercambiables.

El multiselector es un rgano que establece puntos de cruce a partir de una disposicin de conjuntos paralelos de barras cruzadas (crossbar), verticales y horizontales, segn un sistema de ejes cartesianos. Las barras verticales son los selectores, seleccionados mediante las barras horizontales. La funcin que realiza el multiselector es unir elctricamente la lnea individual de un selector con una de las lneas conectadas a las barras horizontales, correspondiendo la eleccin de esta ltima a los rganos de control. Segn su situacin en la central pueden ser entradas las lneas conectadas a las barras horizontales y salidas las verticales (selectores), o viceversa.

En los sistemas de barras cruzadas convencionales la red de conexin es analgico-espacial de mallas, entendiendo por tal a la red de conexin cuya unidad bsica es el multiselector, pudiendo agruparse los multiselectores en unidades bsicas denominadas elementos de seleccin, incluyendo cada elemento dos etapas de conmutacin y cada etapa un cierto nmero de multiselectores (tpicamente se disponen 20 multiselectores en una etapa y 7 en la otra).

Al igual que en los sistemas rotativos, los sistemas en estudio utilizan como rgano fundamental de la unidad de control el registrador, que recibe y almacena las cifras procedentes del abonado llamante o de otras centrales, y como rgano caracterstico en estos sistemas, que utilizan control comn analgico, se utiliza el marcador, que formando parte de la unidad de control est situado fsicamente sobre la red de conexin del sistema. El marcador, en funcin de la informacin recibida desde el registrador y rganos auxiliares, ha de conectar, a travs del elemento de seleccin, la entrada con una de las salidas del elemento, en la direccin deseada y que estn libres.

En este caso se utiliza control progresivo que, antes de efectuar la conexin en una determinada etapa de conmutacin, analiza qu ocurrir en la etapa de conmutacin siguiente. Esta forma de efectuar las conexiones en los sistemas de barras cruzadas se denomina seleccin conjugada, siendo el marcador quien la realiza. En la figura 2 se muestra este procedimiento que se entiende sin necesidad de realizar comentario alguno.

En el caso de que en el elemento de seleccin las uniones entre dos multiselectores pertenecientes a distintas etapas de conmutacin estn ocupadas por otras comunicaciones, dichas uniones no podrn ser utilizadas, bloquendose la llamada que se pretende realizar. Este fracaso en la llamada se puede paliar si el sistema dispone de la posibilidad de transferirla a otro multiselector de la segunda etapa, denominndose a este procedimiento de ayuda mutua, mostrndose este procedimiento en la figura 3.



Figura 2. Seleccin conjugada.

Figura 3. Procedimiento de ayuda mutua.



Como ejemplo de un sistema de barras cruzadas convencional, en la figura 4 se ilustra la configuracin general de una central de este tipo.

Figura 4. Configuracin general de un sistema de barras cruzadas.

Los multiselectores de la etapa de conmutacin 1 (EC1) del elemento de seleccin de lnea (ESL) en la etapa de concentracin se denominan cuadros terminales, y los de la etapa de conmutacin 2 (EC2) secciones primarias. Sus verticales se denominan, respectivamente, selectores terminales y buscadores de llamada. Los multiselectores del ESL en la etapa de expansin se llaman como en la etapa de concentracin. Las verticales de los cuadros terminales se llaman selectores terminales y los de las secciones primarias selectores de cincuentena.

Los multiselectores de la etapa de conmutacin 1 (EC1) del elemento de seleccin de lnea (ESL) en la etapa de concentracin se denominan cuadros terminales, y los de la etapa de conmutacin 2 (EC2) secciones primarias. Sus verticales se denominan, respectivamente, selectores terminales y buscadores de llamada. Los multiselectores del ESL en la etapa de expansin se llaman como en la etapa de concentracin. Las verticales de los cuadros terminales se llaman selectores terminales y los de las secciones primarias selectores de cincuentena.

El marcador utilizado en el ESL se denomina marcador de lneas, siendo necesario tanto en la concentracin (preseleccin) como en la expansin (seleccin de lneas). En el elemento de seleccin de grupo (ESG) los multiselectores de la EC2 se denominan secciones primarias y los de la EC1 secciones secundarias,



denominndose sus verticales selectores primarios y selectores secundarios, respectivamente.

El marcador usado en el ESG es el marcador de grupo, utilizado en la distribucin (seleccin de grupo). En los niveles de las selecciones secundarias del ESG se distribuyen alimentadores y enlaces de salida.

La llamada local, una vez establecida, sigue el camino Abonado llamante-Selector terminal-Buscador de llamada-Enlace de registrador-Selector primario-Selector secundario-Alimentador-Selector de cincuentena-Selector terminal-Abonado llamado. La llamada saliente, una vez establecida sigue el camino Abonado llamante-Selector terminal-Buscador de llamada-Enlace de registrador-Selector primario-Selector secundario-Enlace de salida.

Para el acceso a registradores, desde el enlace registrador, se utilizan etapas de concentracin hacia registradores formadas por buscadores de registrador, disponiendo ste de los siguientes rganos auxiliares: conectadores (unen el registrador con los marcadores, a travs de las vas de haz conectador), traductores (permiten traducir las cifras recibidas a un cdigo distinto que se enva a los marcadores), emisor (permite la sealizacin del registrador con una central distante) y receptor (para la sealizacin de la central distante con el registrador).

La llamada entrante, al presentarse por un enlace de llegada, por un lado accede al registrador a travs de una etapa de concentracin formada por un buscador de enlaces y un buscador de registrador, y por otro, una vez establecida, se conecta al abonado llamado a travs del ESG y el ESL, tal y como se muestra en la figura 5.

Figura 5. El sistema de barras cruzadas ante una llamada entrante.



Sistemas semielectrnicos.

Los sistemas de conmutacin semielectrnicos, tienen una red de conexin electromecnica, y una unidad de control electrnica, que est constituida por uno o varios ordenadores.

En la prctica, los sistemas de conmutacin semielectrnica han surgido de la evolucin de los sistemas de barras cruzadas convencionales, manteniendo una red de conexin analgica-espacial de mallas (con multiselectores), pero la unidad de control utiliza ordenadores siendo en la unidad de control donde se producen las mayores diferencias respecto a los sistemas convencionales.

Dentro de este tipo de sistemas nos encontramos con el Pentaconta-2000 (P-2000), ARE y Metaconta, si bien la difusin de este ltimo ha sido escasa.

En estos sistemas es necesario utilizar entre la red de conexin y la unidad de control circuitos adaptadores, denominados circuitos de interfaz que cumplen la misin de adaptacin de tamao y velocidad de las seales (de la red de conexin electromecnica a la unidad de control electrnica y viceversa). Tambin cumplen la misin de adaptacin del tiempo interno del ordenador al tiempo de la red de conexin. En todo caso, el control utilizando es control SPC (control por programa almacenado).

En la figura 6, podemos apreciar la configuracin general de una central semielectrnica con control SPC centralizado.

Figura 6. Configuracin general de una central semielectrnica.



A los abonados y enlaces se les conoce genricamente como circuitos telefnicos, o circuitos terminales de red (CTR). En este caso, se suele utilizar un solo ordenador central, duplicado por motivos de seguridad (Procesadores A y B, con sus memorias).

Desde los circuitos de lnea, la red de conexin, o los enlaces, se envan informaciones a los procesadores, a travs de los circuitos de interfaz. Por ejemplo, informacin del estado de una lnea, del estado de un enlace, del estado de un punto de cruce de la red de conexin. Tambin, informaciones ms complejas, como cifras marcadas por el abonado, cifras recibidas desde otra central y, en general, cualquier tipo de informacin de inters para los procesadores.

Mediante la ejecucin de los programas que se almacenan en sus memorias, los procesadores, en base a las informaciones recibidas elaboran una serie de rdenes, a los circuitos de lnea, red de conexin y enlaces. Por ejemplo, orden de envo de tono a un abonado, de ejecucin (o liberacin) de un punto de cruce de la red de conexin, de tono de enlace,.... Adems los procesadores han de realizar tareas suplementarias, no directamente relacionadas con el tratamiento de las llamadas, como tareas de comunicacin hombre-mquina, tareas de administracin, tareas de mantenimiento y otras que ocupan parte de su tiempo, tiempo que se detrae del que se ha de dedicar al tratamiento de las llamadas.

Como se ha indicado, la red de conexin utilizada es una red de conexin de mallas como en los sistemas de barras cruzadas convencionales. Hay que sealar, sin embargo, que, siendo los sistemas semielectrnicos ms avanzados que los sistemas de barras cruzadas convencionales, incorporan en su red de conexin, nuevos diseos, consiguiendo reducciones importantes en los tiempos de seleccin.

As, en el sistema P-2000 se ha dotado a los elementos que componen la red de conexin de una versatilidad tal, que puede ofrecerse una estructura adecuada a las caractersticas tcnicas y de trfico requeridas por cada central determinada. Por ejemplo, a un ESL de dicho sistema puede conectarse, desde un mnimo de 1000 abonados de alto trfico, hasta un mximo de 2000 abonados de bajo trfico. Por lo dems, el sistema utiliza seleccin conjugada y ayuda mutua como el sistema P-1000.

El control utilizado, es control SPC centralizado. Por tratarse de control por programa almacenado, el funcionamiento del equipo de conmutacin obedece a la ejecucin de instrucciones correspondientes a programas almacenados en las memorias de la central; dichas instrucciones son, a su vez, modificables por programa. Los datos que maneja la central son, tambin, modificables por programa. El conjunto de programas y datos constituye el "paquete software" de la central. Es decir, en una central SPC, hay que distinguir entre lo que es hardware y lo que es software. Esta distincin no existe en una central convencional, donde slo hay hardware. La unidad de control est formada por procesadores y memorias que controlan los circuitos telefnicos (lneas y enlaces)



y la red de conexin para la realizacin de las funciones telefnicas, bsicamente supervisin de circuitos, conexin de circuitos y supervisin de conexiones. La unidad de control SPC debe ser capaz de detectar los sucesos que se produzcan en los circuitos telefnicos y red de conexin. Un suceso es el cuelgue o descuelgue de un abonado, efectuar o liberar un punto de cruce,...., haciendo uso de los procesadores; la memoria central del procesador o memoria principal, en la que estn almacenados los programas y datos de uso ms frecuente; los rganos de entrada-salida, de direccionamiento por instrucciones de las entradas y salidas, que son las memorias de masa (en las que se almacenan por seguridad todos los programas y datos fijos de la central) y los dispositivos MMC (dispositivos de comunicacin hombre-mquina, tales como impresoras o terminales de pantalla, desde los que se pueden intercambiar informaciones y rdenes con el sistema); y los circuitos de interfaz con la red de conexin de la central, de manera que el procesador ve a la red de conexin a travs de los circuitos de interfaz como un rgano de entrad-salida.

Cuando existe un ordenador central, trabaja duplicado, por motivos de seguri-dad. La duplicacin puede realizarse de tres maneras: en activo-reserva, en microsincronizacin o en reparto de carga. La manera ms corriente es en activo-reserva. En cualquier caso, los ordenadores estn interconectados entre s.

Todas las caractersticas mencionadas del control son tambin vlidas para cualquier sistema con control SPC centralizado, aunque sea totalmente electrnico.

Los circuitos de interfaz son muy importantes en una central semielectrnica. Realizan las misiones de adaptacin de tiempos y adaptacin de las seales (formato, magnitud y velocidad de las mismas). La adaptacin de tiempos, consiste en adecuar el tiempo de la red de conexin al tiempo interno del procesador. En la red de conexin y circuitos telefnicos pueden presentarse sucesos en cualquier instante, o presentarse sucesos simultneamente.

Por ejemplo, el instante en que un abonado descuelga, o cuelga, o marca cifras, puede ser cualquiera. Adems, dos abonados pueden colgar simultneamente, por ejemplo.

Sin embargo, en el ordenador, los sucesos tienen que ocurrir solamente en determinados instantes, sincronizados con la seal de reloj que lo gobierna; por todo ello, el ordenador no puede recibir informacin desde la red de conexin y circuitos telefnicos de los sucesos en ellos acaecidos, en el mismo instante que se producen, ya que los sucesos se producirn en momentos no necesariamente sincronizados con la seal de reloj del ordenador y, a la inversa, las rdenes enviadas desde el ordenador a la red de conexin y circuitos telefnicos, sola-mente pueden producirse en determinados instantes, retardando el tiempo de actuacin del ordenador sobre la red y circuitos; sobre lo anterior se aade el hecho de que el ordenador dedica parte de su tiempo a misiones distintas a la de recibir informaciones y emitir rdenes, con lo que el retardo es mayor. Parte del interfaz debe dedicarse, pues, a la adaptacin de tiempo, adaptacin que tambin es necesaria en los sistemas electrnicos.



En cuanto a la adaptacin de las seales es necesario adaptar el formato o "lenguaje" de las seales (las seales que entiende el ordenador han de ser en cdigo binario, mientras que la red de conexin pueden tener un cdigo distinto), adaptar la magnitud de las seales (las seales de la red de conexin son de mayor magnitud, por ser electromecnicas, que las seales electrnicas con las que trabaja la unidad de control), y adaptar la velocidad de las seales (las seales de la red de conexin trabajan en un rango de tiempos del orden de los milisegundos, mientras que las seales electrnicas de la unidad de control lo hacen en tiempos del orden de los microsegundos).

Sistemas digitales.

Los sistemas de conmutacin, conocidos como centrales digitales, permiten facilitar numerosos servicios a los usuarios. El ordenador llega a los sistemas de conmutacin automtica al encomendrsele las tareas de inteligencia y control en los sistemas de barras cruzadas, introduciendo el concepto de software en las centrales de conmutacin automtica, efectundose todas las funciones mediante tecnologa digital.

Los sistemas AXE, 1240 y 5ESS son algunas de las centrales digitales, en los que, a diferencia de los sistemas de conmutacin convencionales en los que las diferentes funciones de telefona eran realizadas nicamente en hardware, en los sistemas de conmutacin con control SPC una funcin puede ser realizada en hardware y software. Es principalmente el software el que se hace cargo de la colaboracin entre las diversas funciones. En los antiguos sistemas los lmites entre las distintas funciones no estaban bien definidos, pues los programas para las diferentes funciones se entrelazaban entre s.

SISTEMA AXE.

El sistema AXE utiliza una red de conexin digital espacio-temporal (con etapas de conmutacin T-S-T y modulacin MIC) y un control SPC semidistribuido en el que existe un procesador central y procesadores regionales que ejecutan el preproceso.

Con objeto de hacer posible el diseo y especificacin de un sistema de conmutacin SPC se desarroll, al mismo tiempo, un sistema de programacin mediante el cual el programador escribe sus programas en un lenguaje de programacin de alto nivel (lenguaje PLEX).

En cuanto a la configuracin general del sistema, su estructura es similar, desde el punto de vista funcional, a la estructura de los sistemas semielectrnicos, con la nica salvedad, en el sistema AXE, de la utilizacin de procesadores regionales.



En el sistema AXE se han hecho esfuerzos para definir claramente los lmites entre las funciones, construyndose el sistema en base a una estructura modular, dividida en cuatro niveles: sistema (APT o APZ), subsistema, bloque funcional y unidad funcional. Los sistemas constan de hardware y software (se ha distinguido entre software central y software regional); los subsistemas y bloques funcionales pueden constar de diversas combinaciones de hardware y software; y cada una de las unidades funcionales consta nicamente o de hardware, o de software regional, o de software central. Cada uno de los niveles ignora lo que ocurre en un nivel ms bajo; slo conoce la informacin que le llega desde all, lo que simplifica el diseo y el trabajo de especificacin.

A nivel de sistema, el AXE consta de un sistema de proceso de datos (APZ) y un sistema de conmutacin (APT). Ambos sistemas constan de hardware y software, tanto central como regional. El sistema APZ se utiliza para controlar al sistema APT, y consta de un conjunto de procesadores, en el que el procesador central es ayudado por un nmero de procesadores regionales. Los sistemas APT y APZ se dividen en subsistemas, tal y como se ilustra en la figura 7, en la que queda claro qu subsistemas constan de hardware o de software, tanto regional como central.

Figura 7. Subsistemas en AXE.

Los distintos subsistemas que componen ambos sistemas se indican en la tablaLos subsistemas en APT son los siguientes: subsistema de conmutacin



de abonado (SSS, Subscriber Switching Subsystem) que maneja la colaboracin con los abonados de la central (tonos, seales, ...); subsistema de conmutacin de grupo (GSS, Group Switching Subsystem), cuya misin es la de efectuar conexiones a travs de la red de conmutacin de grupo, conteniendo un selector de grupo digital que utiliza etapas T-S-T; subsistema de sealizacin de enlace (TSS, Trunk Signalling Subsystem), encargado de la sealizacina o desde otras centrales; subsistema de servicios suplementarios de abonado (SUS); subsistema de control de trfico (TCS, Traffic Control Subsystem), encargado del control de la llamada; subsistema de tarificacin (CHS, Charging Subsystem), que decide la tarificacin de llamadas; y subsistema de operacin y mantenimiento (OMS, Operation and Maintenance Subsystem), que realiza la supervisin del sistema de conmutacin.

Los subsistemas en APZ son los siguientes: subsistema de procesador regional (RPS, Regional Processor Subsystem), que tiene a su cargo aquellos programas de carcter simple, rutinario y repetitivo, que requieren a menudo un tiempo considerable; subsistema de procesador central (CPS, Central Processor Subsystem), que ejecuta aquellos programas de funciones complicadas y que requieren gran inteligencia; subsistema de entrada/salida (IOS, Input/Output Subsystem) para el intercambio de informacin con el operador a travs de los dispositivos de comunicacin hombre-mquina; y subsistema de mantenimiento (MS, Maintenance Subsystem) que realiza la supervisin del sistema de proceso de datos. La razn de la existencia de procesadores regionales es que las funciones del sistema de control suelen ser de mayor cualificacin que las controladas normalmente por ordenadores. El sistema trabaja a travs de una gran cantidad de puntos de prueba y operacin en el equipo de conmutacin. Si la comunicacin con esos puntos se realiza directamente desde un ordenador central se har complicada y precisar de una gran capacidad. Por eso, este trabajo se deja para los procesadores regionales que descargan al procesador central. Otra razn para usar procesadores regionales es la dificultad de dar al procesador central la capacidad suficiente para centrales muy grandes.

Desde el punto de vista hardware, la configuracin del sistema, llegando al nivel de detalle de las unidades funcionales hardware, se muestra en la figura 8. Fsicamente, el hardware est formado por un conjunto de placas con circuitos integrados.

Independientemente del tamao de la central hay un procesador central que consta de dos unidades idnticas (CP-A y CP-B) que trabajan en paralelo de una forma paralela sncrona. PTU (Processor Test Unit: unidad de prueba de procesador) est previsto para prueba del procesador central.

El hardware de la red de conexin y circuitos telefnicos, pertenece al sistema APT y, en el mismo, a los subsistemas SSS, GSS y TSS. El subsistema de conmutacin de abonado (SSS) contiene las siguientes unidades funcionales hardware: LIC (equipo de lnea de abonado), SSN (selectores de abonado), AJC (circuitos de cordn para abonado llamante), BJC (circuitos de cordn para



abonado llamado) y KRD (receptores de cdigos de teclado). En SSS, es SSN quien constituye en un sentido la etapa de concentracin y, en sentido contrario, la etapa de expansin. El subsistema de conmutacin de grupo (GSS) contiene una red de conmutacin de grupo, que consiste en una unidad de conmutacin digital T-S-T (etapa T de entrada controlada por salida y etapa T de salida controlada por entrada) y una unidad encargada de los sincronismos, constituyendo la etapa de distribucin. El subsistema de sealizacin y enlace (TSS) contiene las siguientes unidades funcionales: ITC (circuitos de enlace entrantes), OTC (circuitos de enlace salientes), ETC (circuitos de enlace bidireccionales), ASD (equipo para locuciones grabadas), CRD (receptores de cdigo) y CSD (emisores de cdigo). Las llamadas desde aparatos de teclado, necesitarn del auxilio de KRD.

Figura 8. Configuracin hardware del sistema.



Una llamada local, establecida, sigue el siguiente camino: Abonado llamante-SSN-AJC-PCD-TST-PCD-BJC-SSN-Abonado llamado.

En el caso de una llamada saliente establecida el camino seguido es el siguiente: Abonado llamante-SSN-AJC-PCD-TST-PCD-OTC. Una llamada entrante establecida sigue el siguiente camino: ITC-PCD-TST-PCD-BJC-SSN-Abonado llamado.

Una llamada de trnsito establecida sigue el camino ITC-PCD-TST-PCD-OTC.

Las llamadas salientes necesitarn del auxilio de CSD y las entrantes de CRD.

Para un mejor entendimiento de una estructura de conmutacin T-S-T, es decir, con etapas separadas temporal-espacial-temporal, analizaremos en primer lugar el conmutador temporal (T), que puede ser controlado por la salida o controlado por la entrada; a continuacin se har el estudio del conmutador espacial (S) y, finalmente, la estructura conjunta T-S-T. Por simplicidad, supondremos que la seal multiplex MIC a conmutar es la conocida de 2048 kb/s, con 32 intervalos de tiempo interno. En la prctica, el sistema AXE realiza una divisin en 512 intervalos de tiempo interno, mediante una conversin serie-paralelo y una multiplexacin de 16 vas MIC de 2 Mb/s, obteniendo una seal de 4 Mb/s en paralelo. Posteriormente agrupa a 32 de las seales as obtenidas en la etapa espacial. Conjugando el conmutador secuencial controlado por salida con el conmutador espacial y el conmutador temporal controlado por entrada, podemos configurar una estructura de conmutacin temporal-espacial-temporal similar a la utilizada en el sistema AXE. En esta estructura, mostrada en la figura 9, se suponen tres mltiplex MIC de entrada y otros tantos de salida.

Como ejemplo, en la figura 9 se hace la conmutacin del canal 5 del circuito MIC 1 de la parte entrante hacia el canal 28 del circuito MIC 3 de la parte saliente. Dado que la citada figura es suficientemente intuitiva, no se considera necesario comentar este proceso de conmutacin, a excepcin de que el procesador ha de buscar un intervalo de tiempo interno de la estructura T-S-T libre de otras conmutaciones que impliquen a los mismos circuitos que la conmutacin que se intenta (el intervalo de tiempo interno 9 en el ejemplo de la figura).

SISTEMA 1240.

El sistema de conmutacin 1240 es totalmente digital y utiliza una red de conexin espacio-temporal (con modulacin MIC y conmutador espacio-temporal) y control SPC distribuido. Su estructura general se muestra en la figura 10. Este sistema consta de una serie de mdulos conectados a una red digital de conmutacin, constituida por conmutadores espacio-temporales de tipo digital, denominados multipuertos, que estn conectados entre s.



Figura 9. Estructura T-S-T

Figura 10. Estructura general del sistema 1240.



En los mdulos est distribuido el control del sistema. Cada mdulo, a excepcin de los de perifricos y mantenimiento, lleva incorporado un microprocesador 8086 y circuitos auxiliares al mismo, que se encargan del control.

Una central 1240 puede tener los siguientes mdulos: Mdulos con conexin analgica al exterior de la central (mdulo de abonados analgicos, capaz de conectar 60 abonados analgicos, realiza las funciones bsicas de lnea; mdulo de enlaces analgicos, con una capacidad de 30 enlaces analgicos, realiza las funciones bsicas de enlace, mdulos con conexin digital al exterior de la central (mdulo de abonados digitales, capaz de conectar 64 abonados digita-les, realiza las funciones bsicas de lnea; mdulo de enlaces digitales, que se conecta a una va MIC de enlaces digitales con una central distante, siendo su capacidad de 30 enlaces digitales; mdulo de interfaz de datos, necesario pues la central no slo conmuta seales de voz, sino que puede ser un centro de conmutacin de datos; mdulo de interfaz de URA, producto 1240 de pequea capacidad (120 abonados) que se conecta a la central a travs de una va MIC; mdulo de interfaz de operadora, capaz de conectar 15 posiciones digitales de operadora), mdulos sin conexin al exterior de la central (mdulo de circuitos de servicio, con capacidad para 32 emisores o receptores; mdulo de canal comn, usado para sealizar con las dems centrales, mediante el mtodo de sealizacin por canal comn; mdulo de perifricos y mantenimiento, al que se conectan los perifricos, siendo adems el encargado del mantenimiento y alarmas de la central; mdulo de reloj y tonos, en el que se genera la seal de reloj (8.192 MHz), necesaria para el funcionamiento del equipo de conmutacin y los tonos) y los elementos de control auxiliar, que son elementos de control puros.

La red digital de conmutacin slo admite seales digitales MIC, con tramos de 125 s, 32 canales y 16 bits por canal a una velocidad de transmisin de 4096 kbps. Esta seal slo se diferencia de la seal MIC convencional de 2048 kbps, en que se utiliza 16 bits por canal en lugar de 8, y de ah su doble velocidad. Puesto que sta es la nica seal que admite la red digital de conmutacin, por las vas de unin entre mdulos y red ha de circular dicha seal; obviamente los mdulos con conexin analgica al exterior de la central, han de realizar la conversin analgico-digital (muestreo, cuantificacin y codificacin) de la seal en sentido entrante a la central y la conversin digital-analgico en sentido saliente, adems de sus funciones especficas. Los mdulos con conexin digital al exterior, adems de sus funciones especficas, deben adaptar la seal digital externa a la central (habitualmente a 2048 kbps), a la seal digital interna a 4096 kbps).

Una comunicacin local, ya establecida, seguira el siguiente camino: Mdulo del abonado llamante-red digital de conmutacin-mdulo del abonado llamado.

Una comunicacin saliente, ya establecida, seguira el siguiente camino: Mdulo del abonado llamante-red digital de conmutacin-mdulo de enlace.



Una comunicacin entrante, ya establecida, seguira el siguiente camino: Mdulo de enlaces-red digital de conmutacin-mdulo de] abonado llamado.

Una comunicacin en trnsito, ya establecida, seguira el siguiente camino: Mdulo de enlaces-red digital de conmutacin-mdulo de enlaces.

Todos los mdulos que se conectan a la red digital de conmutacin tienen una estructura similar constando de dos partes bien diferenciadas: el control del mdulo, denominado elemento de control terminal (TCE), compuesto de un microprocesador (8086) con su memoria, y del interfaz terminal del microprocesador, y los circuitos del mdulo que lo definen (circuitos de lnea de abonados, circuitos de enlace, circuitos de reloj,....).

El interfaz terminal (TI) es un conmutador espacio-temporal, realizando conmutaciones espacio-temporales (cambiando de mltiplex MIC y cambiando de canal), bajo el control directo del microprocesador a travs del bus rpido. En la figura 11 puede verse el ejemplo de la conmutacin espacio-temporal A en lo que el interfaz terminal conmuta el contenido (16 bits) del canal 2 de la va MIC saliente inferior derecha de TI, dando paso desde los circuitos del mdulo hacia la red digital de conmutacin.

Figura 11. Conmutacin espacio-temporal.

Hay que decir que las vas MIC entrantes y salientes del TI, son vas MIC a 4096 kbps, de modo que, si el mdulo tiene conexin al exterior, la oportuna



adaptacin de las seales se realiza en los circuitos del mdulo. El TI puede realizar, adems, otra funcin: a menudo, es necesario que un microprocesador se comunique con otro microprocesador, de otro mdulo distinto; para ello, se prepara un mensaje en su memoria, y lo enva a su TI a travs del bus rpido. El TI enva el mensaje en tramas consecutivas de una de las vas MIC que lo unen a la red digital de conmutacin. As, en la operacin B de la figura 11, puede verse cmo el TI lanza por tramas consecutivas del canal 1 de su va MIC saliente inferior derecha un mensaje desde su microprocesador a otro, a travs de la red.

Hay que resaltar que la misma red digital de conmutacin es soporte no slo de la seal de voz (o datos) externa a la central, conmutada a travs de operaciones como A (figura 11), sino, tambin, de mensajes entre microprocesadores.

La red de conexin, o red digital de conmutacin del sistema 1240, est formada nicamente de multipuertos, conectados entre s. El multipuerto es un conmutador espacio-temporal, capaz de realizar conmutacin espacial (transferencia de un multiplex MIC a otro) y, adems, conmutacin temporal (retencin de muestra en memoria durante una funcin de 125 s, lo que implica transferencia de un canal a otro). En s slo es, pues, una etapa ST (espacio-temporal), que constituye la clula bsica de la red de conexin 1240. El multipuerto est constituido por 16 circuitos idnticos denominados puertos. En la figura 12 se han representado los 16 puertos, P0, P1,.... P9,.... P15. Cada puerto se halla dividido en dos partes, la parte receptora del puerto y la parte transmisora del puerto; as P0 se divide en parte receptora Rx0 y parte transmisora Tx0, y as sucesivamente.

Figura 12. Ejemplo de estructura del multipuesto.



En la figura 12 puede verse un ejemplo: el canal 4 (C4) que entra en el puerto receptor 0 (Rx0) y que es uno de los 480 canales tiles entrantes en el multipuerto, conmuta su contenido hacia el canal 22 (C22) que sale del puerto transmisor 9 (Tx9) y que es uno de los 480 canales tiles salientes del multipuerto. Por haber transferencia de informacin del puerto 0 al puerto 9, en definitiva, por cambiar de una va MIC a otra, se ha realizado la operacin de conmutacin espacial; por pasar del canal 4 al canal 22, se ha realizado la operacin de conmutacin temporal.

El multipuerto puede tener establecidas, simultneamente, 480 conmutaciones tiles tales como la descrita.

El sistema 1240 tiene control distribuido; los programas que realizan el control de la central estn repartidos en las memorias principales de los diferentes procesadores que componen el sistema, cada uno de los cuales trabaja con una parte del equipo. El control distribuido presenta ciertas ventajas frente al control centralizado. En centrales con control centralizado, al aumentar la capacidad de la central y no poder aumentar proporcionalmente la capacidad de control, por estar sta limitada a la potencia del ordenador central, se llega siempre a una saturacin. En centrales con control distribuido, el nmero de elementos de control existentes en la central, es proporcional a la capacidad de la misma (nmero de lneas y enlaces). Esto implica que la capacidad de proceso aumenta de forma indefinida, no existiendo ese problema de saturacin. Por otra parte, el control distribuido disminuye el riesgo de la repercusin de un fallo del procesador, respecto al riesgo que esto supone en el control centralizado. En este ltimo, si falla el procesador central y falla, tambin, su procesador gemelo, la central queda fuera de servicio. En un sistema con control distribuido el fallo de un elemento de control tiene menor repercusin.

SISTEMA 5ESS.

El sistema 5ESS es una central digital universal, que puede funcionar como central local, interurbana, tndem, trnsito o internacional o como punto de control de accin en una red inteligente, pudiendo utilizarse para un pequeo nmero de abonados (del orden de 100) o en reas metropolitanas con ms de 100000 abonados.

El 5ESS utiliza una conmutacin del tipo TST (tiempoespaciotiempo) con procesamiento distribuido, con mltiples procesadores distribuidos por los distintos mdulos de la central, soportados todos ellos por un procesador central. Los procesadores se comunican entre s a travs de una red digital interna que enlaza todos los mdulos.

Como caractersticas bsicas, 5ESS incluye un sistema de posiciones de operacin para llamadas nacionales e internacionales con interfaz RDSI, pudiendo utilizarse la central en ambientes analgicos, digitales o mixtos, ofreciendo servicios a reas con baja demanda mediante unidades remotas de lnea y zonas



de gran demanda con unidades remotas de conmutacin. Al ser un sistema modular, en el que cada mdulo realiza las funciones que tiene asignadas, 5ESS permite el crecimiento modular.

Los mdulos hardware que forman parte del sistema 5ESS se dividen en tres tipos principales: mdulo de conmutacin (SM, Switching Module), que realiza la mayor parte de las tareas de procesamiento de las llamadas, teniendo una capacidad de 4096 lneas analgicas 500/480 enlaces analgicos/digitales, admitiendo el sistema hasta 192 de estos mdulos; mdulo de comunicacin (CM, Communication Module) que conmuta mensajes entre todos los mdulos, estando conectados los mdulos de conmutacin al mdulo de comunicacin mediante fibra ptica; y mdulo de administracin (AM, Administration Module), que realiza las funciones de asignacin de recursos, siendo la unidad de proceso del sistema. La figura 13 recoge la arquitectura de esta central.

Figura 13. Arquitectura del sistema 5ESS.

Aparte de los mdulos mencionados, la central incorpora mdulos de conmutacin remotos, diseados para poblaciones pequeas que no tienen demanda suficiente como para poner un sistema completo, conectndose a una central principal, bien mediante enlaces MIC o mediante enlaces pticos.



Los mdulos de conmutacin, incluyendo los remotos, pueden proporcionar funciones de conmutacin de circuitos y de paquetes, operando de forma autnoma, salvo en los casos que requieran una comunicacin con otros mdulos de conmutacin. Todas las seales utilizadas en las lneas y enlaces son convertidos a un formato digital de 16 bits utilizados para transferir cada muestra (8 bits para codificacin de las muestras de voz o datos y 8 bits para sealizacin).

Entre las funciones de los mdulos de conmutacin se encuentran las siguientes: conectar las lneas y enlaces, tanto digitales como analgicos, con la red de conmutacin, realizar el procesamiento de llamadas casi completo y tareas de mantenimiento.

Los distintos tipos de mdulos de conmutacin, que se muestran en la figura 14, son los siguientes: mdulo de conmutacin local (LSM), mdulo de conmutacin principal (HSM), mdulo de conmutacin remoto (RSM), mdulo de conmutacin remoto conectado ptimamente (ORM), mdulo remoto sin transmisin (TRM) y mdulo de conmutacin de posicin (PSM).

Figura 14. Tipos de mdulos de conmutacin de 5ESS. Los componentes de los mdulos de conmutacin son la unidad controladora y de conmutacin temporal, las unidades perifricas y de interfaz, la unidad de conmutacin de paquetes y las unidades perifricas de servicio.

Se pueden colocar distintos mdulos de conmutacin lejos de la central principal, que ofrezcan servicios sin necesidad de instalas nuevos mdulos de administracin o comunicacin, pudiendo diferenciarse cuatro tipos de mdulos de conmutacin remotos, cuyas funciones son las siguientes: terminacin de lneas analgicas y digitales de abonado, oferta de los mismos servicios que la central principal, transmisin de datos de administracin a la central principal,



conmutacin intramodular, funcionamiento autnomo, proporcionar temporizacin y automantenimiento y proporcionar acceso a centrales locales y a redes interurbanas.

Los mdulos de administracin y conmutacin no se conectan directamente, sino a travs de un mdulo de comunicacin que coordina los mensajes de control en la comunicacin entre mdulos de conmutacin o entre un mdulo de conmutacin y el de administracin. El mdulo de comunicacin juega el papel de centro de conmutacin para cualquier comunicacin entre mdulos del sistema, teniendo como funciones principales la conmutacin de llamadas T-S-T, la conmutacin de mensajes de control, de mantenimiento y administrativos, y la temporizacin de la red, para lo cual el mdulo de comunicacin se divide en dos unidades funcionales: el conmutador de mensajes y el conmutador espacial.

El mdulo de administracin tiene el control general de toda la central, controlando al mdulo de comunicaciones y comunicndose, a travs de ste, con todos los mdulos de conmutacin, a la vez que realiza su supervisin y la del mdulo de comunicaciones en busca de fallos de funcionamiento. Las funciones del mdulo de administracin son las de informacin de encaminamiento de llamadas, asignacin de recursos globales, procesamiento de datos administrativos y gestin de memoria, contando para ello con un procesador del mdulo, un procesador de entrada/salida, unidades de disco y de cinta y un puesto de control principal (mantenimiento).


Clasificacin de los sistemas de conmutacin.Sistemas rotativos.Sistemas de barras cruzadas convencionales.Sistemas semielectrnicos.Sistemas digitales.Sistema AXE.Sistema 1240.Sistema 5ESS.

evolucion de la conmutacion telefonica

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