TEMA 4: INICIACION A LOS SISTEMAS ELECTROMECANICOS DE CONMUTACION

 

4.1.- CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS

 

4.1.1.- CLASIFICACION SEGUN LA RED DE CONEXION

 

CON RED PROGRESIVA- Utilizan conmutadores(buscadores y selectores)

7A17A27B7D

SISTEMAS CON R. DE C.ANALOGICA-ESPACIAL

     

 

CON RED DE MALLAS- Utiliza multiconmutadores(multiselectores)

P-1000PC-32ARFARMP-2000AREMETACONTA

 

Con etapas de conmutacionT-S-T DIFERENCIADAS

AXE

SISTEMAS CON R. DE C.DIGITAL-ESPACIO-TEMPORAL

     

 Con etapas de conmutacionS-T CONJUNTAS

1240

 

4.1.2.- CLASIFICACION SEGUN SU TIPO DE CONTROL

 CON CONTROL PROGRESIVOINDIRECTO

POR IMPULSOSINVERSOS

7A17A27B

SISTEMAS DE CONTROLANALOGICO

  POR IMPULSOSDIRECTOS

7D

(Control convencional)

 CON CONTROL COMUNANALOGICO

P-1000PC-32ARFARM

 CONTROL SPCCENTRALIZADO

P-2000AREMETACONTA

SISTEMAS DE CONTROLPOR ORDENADOR(SPC)

CONTROL SPCSEMIDISTRIBUIDO

AXE

 CONTROL SPCDISTRIBUIDO

1240

 

4.1.3.- CLASIFICACION SEGUN SU TECNOLOGIA

SISTEMAS ELECTROMECANICOS- R. de C. electromecánica- U. de C. electromecánica

7A1, 7A2, 7B, 7DP-1000, PC-32ARF, ARM

SISTEMAS SEMIELECTRONICOS- R. de C. electromecánica- U. de C. electrónica

P-1000, AREMETACONTA

SISTEMAS ELECTRONICOS- R. de C. electrónica- U. de C. electrónica

AXE1240

 

4.1.4.- CLASIFICACION GENERAL

CLASERED DE

CONEXION

TIPO DE CONTROL

TECNOLOGIA

SISTEMAS

RotatoriosAnalógica-espacial progresiva

Progresivo indirecto

Electromecánica

7A1 - 7A27B - 7F

Crossbarconvencionales

Analógica-espacial de mallas

Común analógico

Electromecánica

P-1000 - PC-32ARF - ARM

Semi-electrónicos

Analógica-espacial de mallas

SPC centralizado

SemielectrónicaP-2000 - AREMETACONTA

ElectrónicosDigitales

Digital espacio-temporalcon modulación MIC

SPC semidistribuidoSPC distribuido

ElectrónicaAXE1240

 

4.1.4.1.- SISTEMAS ROTATIVOS O "ROTARY"

Utilizan Red progresiva, con el uso de órganos denominados conmutadores. Hay dos tipos básicos de conmutadores, el buscador y el selector.Su control es progresivo indirecto con el uso de un órgano fundamental llamado REGISTRADOR. El control puede realizarse por impulsos inversos o por impulsos directos.La Red de Conexión es analógico-espacial y el control es analógico; tanto la Red como el control son electromecánicos.Tales sistemas son el 7A1, 7A2 y 7B (de control por impulsos inversos), y el 7D (de control por impulsos directos).Se trata de los sistemas más antiguos existentes en la planta telefónica.

 

4.1.4.2.- SISTEMAS DE BARRAS CRUZADAS 0 CROSSBAR CONVENCIONALES

Utilizan Red de mallas, con el uso de órganos denominados multiconmutadores (o multiselectores).Su control es común analógico, con un órgano fundamental llamado Registrador, y un órgano característico llamado "Marcador".La Red de conexión es analógico-espacial y el control es analógico; tanto la Red como el control son electromecánicos.Tales sistemas son: Pentaconta-1000, Pentaconta-32, ARF y ARM (versión de solo transito del ARF).

 

4.1.4.3.- SISTEMAS SEMILECTRONICOS 0 CROSSBAR NO CONVENCIONALES

Utilizan una Red de conexión de mallas, es decir crossbar o barras cruzadas, pero su unidad de control ha sido sustituida por un ordenador. La central utiliza además control SPC (Control por Programa Almacenado) del tipo centralizado.Tales sistemas son: Pentaconta-2000, ARE y METACONTA.

 

4.1.4.4.- SISTEMAS ELECTRONICOS DIGITALES

Utilizan Red de Conexión digital-espacio-temporal, con modulación MIC, control SPC y son totalmente electronicos.Se trata de los sistemas AXE y 1240.El sistema AXE utiliza en su red de conexión etapas de conmutación diferenciadas T-S-T (Temporal-eSpacio-Temporal), con el uso de conmutadores temporales y de conmutadores espaciales.Su control se puede considerar semidistribuido, pues utiliza procesador central y procesadores regionales (o preprocesadores).El sistemna 1240 utiliza en su red de conexión etapas conjuntas S-T, pues dispone de conmutadores espacio-temporales.Su control está distribuido en multitud de microprocesadores, no siendo posible identificar un procesador central.

 

4.2.- SISTEMAS ROTATORIOS (ROTARY)

Sus componentes: - Relés - Buscadores - Selectores - Combinadores

RELEEs un conmutador gobernado electromagneticamente. Mediante su acción gobierna un conjunto o juego de contactos, que permiten abrir y cerrar los circuitos a el conectados.

BUSCADOREs un órgano de conmutación utilizado fundamentalmente en la etapa de

concentración de la Red de conexión de los sistemas rotatorios.Se trata de un mecanismo con muchas entradas y una sóla salida. Un dispositivo giratorio permite que, en un instante determinado, esté conectada la salida con una sola de entre las entradas, elegída en función del giro del dispositivo.El Buscador en si mismo constituye una etapa de concentración.Mediante la agrupación de Buscadores se constituye la Etapa de concentración de los sistemas Rotary.

SELECTOREs un órgano de conmutación utilizado en las etapas de distribución y expansión de la Red de Conexión de los sistemas Rotatorios.Se trata de un mecanismo con una entrada y muchas salidas. Dos dispositivos giratorios permiten que, en un instante determinado, esté conectada la entrada con una sóla de las salidas elegidas en función de los dos giros de los dos dispositivos. El Selector en sí mismo constituye una etapa de expansión.Mediante la agrupación de selectores se constituyen las Etapas de Expansión y de Distribución de los sistemas Rotary. Para distribución se utilizan tecnicas especiales de conexionado (Multiplaje Parcial) y se obtiene la igualación entre el número de entradas y de salidas.El selector es basicamente diferente del buscador, tanto en su construcción como en su funcionamiento. Efectúa selecciones, siempre gobernadas por la unidad de control del sistema.

COMBINADOREs un conmutador múltiple secuencial del tipo rotatorio. Siempre trabaja asociado a otros órganos (registradores y selectores), para auxiliarles en la apertura y cierre de multitud de circuitos en un orden riguroso.

 

4.2.1.- RED DE CONEXION Y UNIDAD DE CONTROL

Los sistemas 7A1 y 7A2, utilizan relés, buscadores, selectores y combinadores. Los sistemas 7B y 7D emplean basicamente relés y buscadores. Existen teoricamente "selectores" pero son buscadores que desempeñan el papel de selectores.El sistema 7D utiliza además, como órgano de control auxiliar, un órgano denominado "autoconmutador paso a paso".En todos los casos, la etapa de concentración se efectúa con buscadores y las de distribución y expansión con selectores.

ESTUDIO GENERAL DEL SISTEMA 7A2 (el más importante)

C.C =

Circuito de cordónB = BuscadorSG = Selector de grupoSF = Selector finalA = Abonado llamanteB = Abonado llamado

En este diagrama se observan los buscadores y selectores que ha de atravesar una llamada local; se han omitido los equipos de línea por simplificar.Una llamada local atraviesa 2 buscadores y 4 selectores, estableciendo 6 puntos de cruce.Estos conmutadores permanecen ocupados durante toda la comunicación. En cada etapa de conmutación existen otras muchas maquinas a disposición del resto de llamadas.A la etapa de concentración (entradas) se conectan los abonados, sobre un número inferior de buscadores, con accesibilidad total, es decir todos los abonados tienen acceso a los buscadores libres de su grupo de buscadores. Puede haber o no otra etapa de concentración, materializada por un nuevo buscador que conecta al abonado llamante con un circuito de conexión, o circuito de cordón.El circuito de cordón conecta hacia la etapa de distribución y hacia la unidad de control, alimenta el micrófono del aparato telefónico, supervisa el descolgado del abonado llamado (para arrancar el cómputo del abonado llamante) y es el que lleva el control de la reposición al final de la llamada.Cuando el abonado descuelga (el llamante), giran todos los selectores libres del grupo en el que se encuentra el abonado, ocupandose uno de ellos. Si procede, tambien giran los buscadores del grupo alcanzado de buscadores de segunda etapa, alcanzandose un circuito de conexión hacia la etapa de distribución y hacia la unidad de control.El objeto de los buscadores es "buscar" un circuito cualquiera de conexión que se encuentre libre, para conectar al abonado llamante. El giro de los mismo no se controla por la Unidad de Control, sino que es un automatismo propio de la etapa de concentración.El número de circuitos de cordón es muy inferior al número de abonados. Los circuitos de cordón no estan unidos rigidamente a un registrador de la U. de C., ya que el el registrador solo está ocupadodurante el establecimiento de la comunicación y el circuito de cordón lo está durante toda la comunicación.Por tanto existe una etapa de concentración hacia registradores, mayor número de entradas (circuitos de cordón), que de salidas (registradores). Se realiza mediante buscadores.

A traves de la etapa de concentración el abdo llamante se conecta aun REGISTRADOR libre de la central. Desde el registrador se le envia TONO DE MARCAR y así acaba la llamada ETAPA DE PRESELECCION.Al recibirlo el abdo marca cifras con el dispositivo de marcar del aparato, en los sistemas Rotary solo se admiten señales de corriente continua (producidas por el disco o falso teclado).El registrador recibe y almacena las cifras, y se dispone a realizar las selecciones oportunas con esta información.suponiendo una llamada local, hay que realizar varias selecciones en la etapa de distribución (por ejemplo, 3 selecciones en 3 selectores de grupo) y una selección en la etapa de expansión, en el llamado selector final.Hay una diferencia fundamental entre los selectores de grupo y los selectores finales; en la distribución se tiene algún grado de libertad porque vale cualquier cualquier salida libre en la dirección deseada, dentro del selector. Sin embargo, en el selector final hay que determinar una salida especifica, que es el abonado llamado. Por ello se dice que en los selectores finales no existe ningun grado de libertad. Se dice que los selectores de grupo efectúan "selección y captura" y que los selectores finales efectúan "doble selección".En cualquier selector y en cualquiera de los sistemas rotatorios, el control que el registrador efectúa sobre el selector se realiza mediante "impulsos" de corriente continúa. Tales impulsos pueden ser directos o indirectos (INVERSOS).

Cuando el control se efectúa por impulsos directos (7D), el registrador:

a) Recíbe y almacena las cifras que determinan la selección.b) En consonancia con ellas envía cierto número de impulsos hacia el selector (Impulsos directos de selección).Dichos impulsos determinan el giro del selector.

Cuando el control se efectúa por impulsos inversos (7A1, 7A2 y 7B), el registrador:

a) Recíbe y almacena las cifras que determinan la selección.b) Cuando dispone de información suficiente ordena al selector que empieze a girar.c) El selector, mientras gira indica al registrador (mediante el envio de impulsos) las posiciones por las que va pasando (Impulsos inversos de selección).d) El registrador cuenta los impulsos inversos.e) Cuando lo determine la "ley de niveles", ordena la detención del selector, que queda en la posisción de giro deseada.Tanto en un caso como en el siguiente, el control se realiza en cada etapa de la conmutación sin tener en cuenta la etapa siguiente (Control Progresivo) y mediante el registrador (Indirecto).

 

4.2.2.- CONFIGURACION GENERAL

Veamos el diagrama de enlaces simplificado del 7A2 en una red de 6 cifras.

Aparecen en el mismo los enlaces de llegada y salida. Los selectores S1, S3L, S4 y S3LL son selectores de grupo y el SF es el final.Como S1 da acceso a Enlaces de salida y S3L a locales, en S1 se determina si la llamada es local o saliente.

Una llamada local sigue el camino:Abdo llamante - B1 - B2 - CC - S1 - S3L - S4 - SF - Abdo llamado

Una llamada saliente sigue el camino:Abdo llamante - B1 - B2 - CC - S1 - enlace de salida

Las llamadas entrantes siguen el camino:Enlace de llegada - S3LL - S4 - SF - Abdo llamado

A = ABONADO LLAMANTEB = ABONADO LLAMADOB1 = BUSCADOR PRIMEROB2 = BUSCADOR SEGUNDOC.C. = CIRCUITO DE CONEXION (CIRCUITO DE CORDON)S1 = SELECTOR PRIMEROS3L = SELECTOR TERCERO LOCALS4 = SELECTOR CUARTOSF = SELECTOR FINALS3LL = SELECTOR TERCERO DE LLEGADAE LL = ENLACE DE LLEGADES = ENLACE DE SALIDABC = BUSCADOR DE CORDONBR = BUSCADOR DE REGISTRADOR

La etapa de concentración hacia registradores se hace con circuitos eslabones; cada circuito eslabón consta de un buscador de cordón y un buscador de registrador.

Las señales hacia el abonado, distintas al tono de marcar, es decir, señal de llamada, ocupado, corriente de llamada, etc... las en via el S4.

 

4.3.- SISTEMAS DE BARRAS CRUZADAS "CROSSBAR" CONVENCIONALES

- COMPONENTESVamos a estudiar los del sistema Pentaconta (P-1000 y P-32) por ser el más extendido.

- Reles pentaconta (de uso general, Reducido, Quintuple, Múltiple)- Multiselector (Multiconmutador)Vamos a estudiar de un modo detallado el multiselector por su gran importancia.

MULTISELECTOR

Es un órgano que establece puntos de cruce por presión de resortes. Para establecer los puntos de cruce, se disponen conjuntos paralelos de barras cruzadas (crossbar), verticales y horizontales, según un sistema de ejes cartesianos, recibiendo el nombre de multiselector.Las barras verticales son los "selectores", y las barras horizontales se las denomina "niveles". El selector actúa en combinación con una barra horizontal y su cruce determina el punto de cruce efectuado.La función que realiza el multiselector, es unir electricamente la línea individual de un selector con una de las líneas conectadas a las barras horizontales.La elección de esta última, se realiza por órganos de control ajenos al multiselector.

El multiselector es un conjunto de selectores que permite la unión de las líneas de entrada a él conectadas y las líneas de salida. Según su situación en la central pueden ser entradas las líneas conectadas a las barras horizontales, y salidas las barras verticales (selectores), o viceversa.

El multiselector típico de pentaconta es el de 22 selectores y 14 barras horizontales.

Cada barra horizontal (B.H.) dispone de 2 posiciones (alta o baja), por tanto el número de niveles posibles en horizontal para todo el cuadro es de:

14 x 2 = 28 niveles

Esto quiere decir que a la parte horizontal pueden conectarse 28 entrados (ó 28 salidas).

Cada barra vertical (B.V.), o Selector, sólo posee una posición. Por tanto, el número de salidad o entradas por el vertical será de 22.

Este multiselector puede realizar los siguientes puntos de cruce posible:

14 x 2 = 28; 28 x 22 = 616

De los cuales pueden realizarse simultaneamente sólo 22 puntos de cruce.

La regla del multiselector es que puede realizar simultanemente un número de

puntos de cruce igual al número de sus entradas, o de sus salidas, EL QUE SEA MENOR.

Existe una técnica denominada "DESDOBLAMIENTO", que permite aumentar el número de niveles del multiselector, y por tanto el número de puntos de cruce posibles.

La barra horizontal inferior (B.H.14) no tiene accesoa niveles, pero determina que el resto de las barras horizontales tenga acceso a un número mayor de niveles. Se dice que B.H.14 es una barra de desdoblamiento y que las barras B.H.1 a B.H.13 son barras de selección. en este caso la B.H.14 no tiene niveles, pero permite que cada barra, de B.H.1 a B.H.13, disponga de sus dos niveles propios (1 cuando gira hacia arriba y 1 cuando gira hacia abajo), pero combinados con las 2 posiciones (alta y baja) de la Barra de Desdoblamiento.

Combinando las 2 posiciones que pued efectuar una barra de selección, con las 2 posiciones que puede efectuar la barra de desdoblamiento se consiguen 4 niveles diferentes por cada barra de selección.

1º caso

14 BH x 2N = 28 Niveles

2º caso (con B.D.) 13 BH x 2N x 2N(debido a B.D.) = 52 Niveles

El desdoblamiento es una tecnica de conexionado que permite aumentar el número de niveles del multiselector, pero a costa de disminuir el número de hilos, a los que se efectua el punto de cruce.Si no existe desdoblamiento, la conmutación se hace a 8 hilos, pero si se realiza el desdoblamiento, cada nivel se compone de 4H, y la conmutación se hace por tanto a 4H.Para seleccionar un nivel cualquiera es preciso actuar una de las barras de selección y la barra de desdoblamiento, de esta forma se selecciona uno de los 4 niveles de cada barra de selección.

Veamos graficamente los niveles con o sin desdoblamiento que se obtienen por ejemplo, para la B.H.1 (1ª barra de selección).

El número total de niveles a 4 Hilos, obtenidos de esta forma sera: 4 x 13 = 52 niveles

Si utilizamos dos barras de desdoblamiento, por ejemplo BH13 y BH14, el número de niveles seria: Como solo tenemos 12 barras de selección;

12 x 2 x 2 x 2 = 96 niveles, pero a 2 hilos

Regla general:

nº de hilos sin desdoblamiento (es 8)nº de hilos = --------------------------------------- nº de posiciones de desdoblamiento

Existe un caso intermedio, cuando se utiliza una barra y media de desdoblamiento.Por ejemplo, la B.H.14 es de desdoblamiento, y la B.H.13 es de desdoblamiento y selección. Además suponemos que la conmutación se realiza a 10 hilos.

Para hallar el número de niveles se toman primero las barras de sólo selección: 12 barras de selección x 2 posiciones/barra x 3 niveles/posición = 72 niveles

Además hay que añadir 1 barra de selección y desdoblamiento x 1 posición de selección x 2 niveles/posición =

2 niveles en la barra de selección y desdoblamiento

TOTAL = 72 + 2 = 74 niveles

¿A cuantos hilos se hará la conmutación? nº de hilos sin desdoblamiento 10n = ------------------------------------ = ---- = 3'3 nº de posiciones de desdoblamiento 3

Como sólo podemos utilizar la parte entera => 3 hilos. Obtenemos por tanto. 74 niveles, 22 selectores y conmutación a 3 hilos

¿Cuantos puntos de cruce son posibles en este multiconmutador (multiselector)?

74 niveles x 22 selectores = 1.628

¿Cuantos pueden realizarse simultáneamente? Sólo 22 puntos de cruce

 

4.3.1.- RED DE CONEXION Y UNIDAD DE CONTROL

En los sistemas crossbar convencionales la R. de C. es analógica-espacial de mallas. Se llama así porque la unidad básica es el multiselector.El sistema más extendido es el P-1000. En dicho sistema los multiselectores se agrupan en unidades básicas denominadas "ELEMENTOS DE SELECCION" (E.S.). Cada Elemento de Selección incluye 2 etapas de conmutación, y cada etapa, un cierto número de multiselectores.La configuración tipica es de 20 multiselectores en una etapa, y de 7 multiselectores en otra.

EC1 - Etapa de conmutación 1

EC2 - Etapa de conmuatción 2

1,2, . . 20 - Los 20 multiselectores de EC1

1,2, . . 7 - Los 7 multiselectores de EC2

En condiciones normales de funcionamiento, es necesario establecer "2" puntos de cruce (uno en EC1 y el otro en EC2), para determinar un camino de conversación a través del elemento deseado.

La unión entre ambas etapas se realiza según el siguiente criterio:

Cada vertical de los multiselectores de EC1, está rigidamente unido a un nivel los multiselectores de EC2. En el sistema P-1000 cada uno de los multiselectores de EC1, está unido con cada uno de los multiselectores de EC2, a traves de 2 uniones rigidas como las indicadas. Como dispone de 2 uniones rigidas entre cada multiselector de Ec1 y EC2 se dice que la Red utilizada es de "malla 2".

Supongamos que el sistema debe establecer un camino de conversación a traves de un elemento de selección, en la dirección EC1->EC2. Consideramos entonces como entrades de EC1, los niveles del multiselector, y como salidas, los verticales de EC2. Esto es lo que ocurre en PRESELECCION (Etapa de Concentración).

Si se efectúa el punto de cruce 1 en el multiselector 17 de EC1, se está conectando la entrada con el vertical 4 (V4) de dicho multiselector. Como

dicho vertical está unido rigidamente al nivel 34 (N34) del multiselector 4, la entrada queda unida a dicho multiselector. Si en este estado se efectúa el punto de cuce 2, la entrada queda unida con la salida.

También pueden establecerse caminos de conversación a través del E.S. en la dirección contraria a la vista; tal como ocurre en las etapas de Selección, Etapa de distribución y de Expansión.

En cualquiera de los casos anteriores, el hecho de que se realicen determinados puntos de cruce y no se realicen otros, debe estar gobernado por la Unidad de Control del sistema.

Al igual que en los sistemas rotatorios, los sistemas crossbar utilizan REGISTRADOR, que es el encargado de recibir y almacenar las cifras procenetes del abdo. llamante, o de otras centrales; pero también y como órgano caracteristico de este tipo de sistemas que utilizan control común analógico, se utiliza un órgano denominado MARCADOR.

Además el registrador dispone de órganos auxiliares.El marcador es un órganode la UdeC, pero está ubicado en la RdeC. Suele haber por seguridad 2 marcadores por E.S.En la fase de selección, cuando el registrador dispone de las cifras marcadas, y se procede al establecimiento de la conexión a través del E.S., el marcador recibe desde el registrador y órganos auxiliares, información relativa a cuál debe ser el encaminamiento.

En la fase de selección, la llamada se presenta en el elemento de

selección, por verticales de multiselector de EC2 y ha de salir por niveles de multiselectores de EC1.

El marcador, en virtud de la información recibida, desde el registrador y sus órganos auxiliares, ha de conectar, a través del elemento de selección, la entrada con una de sus salidas del elemento, en la dirección deseada y que esten libres.

Supongamos, que A y B son salidas en la dirección deseada, según la información recibida del registrador.

El marcador:

a) Investiga si las salidas están libres u ocupadas.

b) Elige un multiselector que tenga salidas libres en la dirección deseada.

c) Busca malla interna entre el multiselector donde aparece la llamada y el multiselector elegido en (b).

d) Ordena la ejecución de los puntos de cruce correspondientes (1 y 2).

El marcador nunca intenta un punto de cruce que encamine la llamada hacia un multiselector que carezca de salidas libres en la dirección deseada.

En el Control Común, antes de efectuar una conexión en una etapa, se comprueba que existen salidas libres en la dirección deseada, con lo que la probabilidad de congestión es menor que en el Control Progresivo.Esta forma de eféctuar las selecciones se denomina "Selección Conjugada" o Selección Inteligente. el marcador es quien la realiza.Si la llamada ha de salir del E.S. por una única salida obligatoria, el marcador sólo comprueba si está libre o ocupada, para hacer la conexión. Esto es lo que ocurre cuando la salida es el abdo. llamado.

Si la llamada no está en fase de selección, sino en la de Preselección, se producen algunos hechos diferenciadores.

a) El E.S. se recorre en sentido contrario.b) Como aún no se accedido a la U. de C., no hay intercambio de información entre el registrador y el marcador.c) Cualquier salida libre del elemento es válida.

Encualquiera de los casos anteriores, el marcador puede tener dificultades al intentar la unión entre los multiselectores EC1 y EC2 elegidos ya que entre un multiselector de EC1 y otro de EC2 sólo existen

2 uniones.Para paliar este inconveniente se utiliza la "Ayuda Mútua".

La Ayuda Mútua permite transferir una llamada de un multiselector de EC2, con las salidas que deseamos ocupadas, a otro multiselector de EC2 que disponga de alguna libre.

Existen niveles de ayuda mútua unidos rigidamente a selectores de ayuda mútua de otros multiselectores de EC2. La llamada se transfiere dentro de la etapa EC2.