Tipos de centralita telefónica:

Analógicas: Son las llamadas centralitas RTB (Red de Telefonía Básica) o RTC (Red de Telefonía Conmutada). Está pensada para la transmisión únicamente de voz, aunque también se transfieren datos, por ejemplo, un fax. El costo para el usuario viene dado por la ocupación de la línea, la cual depende de la duración de la conexión y la distancia entre los nodos que se comunicación.

Digitales: Son las llamadas centralitas RDSI (Red Digital de Servicios Integrados), están pensadas para facilitar la conexión de redes telefónicas digitales y además proporcionar una serie de servicios tanto de voz como de otro tipo a través de unas interfaces normalizadas. Los servicios adicionales que proporciona: identificación de llamada entrante, grupo cerrado de usuarios, restricción de llamadas, marcación directa, llamadas en espera, video datos, etc.

Centrales públicas.

Es el lugar (puede ser un edificio, un local o un contenedor), utilizado por una empresa operadora de telefonía, donde se albergan el equipo de conmutación y los demás equipos necesarios, para la operación de llamadas telefónicas en el sentido de hacer conexiones y retransmisiones de información de voz. En este lugar terminan las líneas de abonado, los enlaces con otras centrales y, en su caso, los circuitos interurbanos necesarios para la conexión con otras poblaciones.

Una central telefónica es el lugar (puede ser un edificio, un local, una caseta o un contenedor) utilizado por una empresa operadora de telefonía donde se alberga el equipo de conmutación y los demás equipos necesarios para la operación de las llamadas telefónicas. Es decir, es el lugar donde se establecen conexiones entre los lazos (bucles) de los abonados, bien directamente o bien mediante retransmisiones entre centrales de la señal de voz. Las centrales se conectan entre sí mediante enlaces de comunicaciones entre centrales o enlaces intercentrales. En la central telefónica terminan las líneas de abonado y se originan los enlaces de comunicaciones con otras centrales telefónicas de igual o distinta jerarquía o, en su caso, parten los enlaces o circuitos interurbanos necesarios para la conexión con centrales de otras poblaciones.

La Central de Conmutación es el punto donde se interconectan los abonados entre si, bien directamente o a través de otras centrales. Las centrales en términos generales pueden ser de dos tipos: Centrales locales, a las cuales se conectan los abonados, y centrales tandem, las cuales no poseen abonados y sirven mas bien para cursar el tráfico generado en otras centrales. En esta práctica se estudiarán básicamente las centrales locales y en particular los circuitos de conexión de los abonados.

La Central provee la alimentación de 48 volts necesarios para la operación de la propia central y de los aparatos de los abonados. Adicionalmente, la central puede proveer alimentación adicional para el funcionamiento de otros equipos de la misma, y para la iluminación. La alimentación también se puede proveer en forma combinada, con la alimentación primaria suministrada por el servicio comercial de electricidad, y un sistema de emergencia constituido por baterías y generadores locales en la propia central.

La batería de la central alimenta al bucle del abonado, al tiempo que se encarga de separar las señales alternas de la voz de y proveer los tonos de señalización. En la práctica se

acostumbra polarizar el lazo de abonado de manera que el conductor marcado "RING" sea negativo respecto al "TIP". Estos nombres provienen de la época de la telefonía manual, en la cual las operadoras realizaban la conmutación por medio de clavijas que se insertaban en un tablero (donde estaban conectados los usuarios); la punta de clavija es el "tip" y el cuerpo es el "ring".

Equipos y material contenidos en la central telefónica:

El equipo de conmutación. Los equipos de transmisión entre centrales (que utilizan cable coaxial, los cables de

pares o fibra óptica). El repartidor principal de cable (interconecta los pares de los abonados con los cables de

entrada a la central). Equipos de ventilación. Los equipos de alimentación eléctrica. Las baterías de apoyo Cables, empalmes, etc.

Los dos primeros elementos se disponen en racks colocados en bastidores.

La telefonía convencional RTB (Red Telefónica Básica) o RTC (Red Telefónica Conmutada) es atendida por equipos de conmutación digitales. Las centrales digitales son la evolución de las primeras centrales manuales y centrales automáticas analógicas electromecánicas. Las centrales permiten conectar dos abonados que dependen de la misma central o iniciar (o recibir) una llamada con un abonado de otra central a través de una o varias centrales que interconectan a las centrales de las que dependen esos abonados.

El uso de procesadores permitió reemplazar todos los sistemas citados anteriormente. Los ordenadores realizan las conexiones de la misma manera que lo hacían los sistemas mecánicos con operadores humanos. Si se marca desde un teléfono un conjunto de números, los sistemas pueden detectar si se trata de una llamada local o de larga distancia. Los dígitos marcados se transmiten a través de la cadena de centrales que establecen la llamada a través de las líneas de transmisión que unen las centrales.

Los centros de conmutación (nodos) de comunicaciones, son el punto donde se reunen las conexiones de todos los equipos terminales de comunicación (telefonos) de una determinada área, que se denomina “Área Local” o área del nodo de conmutación.

Las centrales locales tienen como misión conectar usuarios entre si.

Al conjunto de elementos necesarios para unir al usuario con la central telefonica (como el par de cables, canalizaciones, cajas de registro, etc) se le denomina red de usuarios ó bucle local.

En la actualidad las redes de telefonia que pueden dividir en dos partes:

Red de acceso. Permite la conexión del usuario a la red troncal, dispone de centrales (nodos) de pequeña y mediana capacidad.

Red Troncal. Constituida por dos niveles: la red nodal de conmutación y transito y la red de transporte.

Centrales privadas.

Una central telefónica privada, PABX o centralita telefónica se refiere a un “ramal privado de conmutación automática”; son conmutadores automáticos que normalmente pertenecen a las empresas. Permiten interconectar diferentes ambientes mediante aparatos telefónicos, además de manejar las llamadas telefónicas mediante líneas o troncales de las compañías telefónicas públicas. Existen diferentes tecnologías, antiguamente las centrales eran analógicas para luego incorporar en sus partes tecnología digital, todo sin muchos cambios para el usuario, ahora tenemos la central telefónica IP, una central realmente digital.

PBX son las siglas de Private Branch Exchange. Una PBX se encarga de establecer conexiones entre terminales de una misma empresa, o de hacer que se cursen llamadas al exterior. Hace que las extensiones tengan acceso desde el exterior, desde el interior, y ellas a su vez tengan acceso también a otras extensiones y a una linea externa.

El sistema encargado de establecer las conexiones, llamado CPU (Central Process Unity) controla, mediante un programa, las direcciones que debe tomar una llamada, la mejor ruta para la conexión, la facturación… Esas funciones son muy sencillas con métodos computerizados, pero si se trata de sistemas electromecanicos se convierte en una tarea harto dificil, por suerte para las telecomunicaciones esos sistemas electromecánicos son hoy una especie en extinción.

Algunas de las funciones que estan disponibles en una PBX son:

1] Transferencia de llamadas 2] Sistema para conocer el estado de las extensiones 3] Sistema de espera: Hace que si alguien llama a una extension ocupada, el sistema

haga esperar al llamante hasta que la extensión quede libre (eso que ponen una musiquilla repetitiva)

4] Conferencias, que permite que llamadas del exterior lleguen a hablar con varias extensiones a la vez.

5] Mantener un archivo con información sobre las comunicaciones 6] Sistema de contraseñas 7] Desviar llamadas a petición de los usuarios, por si se van a mover de su puesto

El sistema PBX conecta las extensiones internas dentro de una empresa y al mismo tiempo las conecta con la red pública conmutada, conocida también como PSTN (public switched telephone network).

Una de las tendencias con mayor aceptación actualmente es la de las centrales con soporte de VoIP, conocidas como IPBX, que utilizan el protocolo IP para transportar la información de las llamadas. La gran mayoría de las centrales modernas tienen soporte de VoIP.

Por otro lado, la aparición de proyectos de Software Libre como Asterisk para la creación de centrales privadas, ha reducido mucho el costo necesario para adquirir una central telefónica.

Sin embargo, debido al alto costo de los equipos, una vez que una empresa ha adquirido una determinada solución, es probable que permanezca utilizándola durante tanto tiempo como sea posible. Es por ello que aun hoy hay viejas centrales electromecánicas en funcionamiento.

Centrales de larga distancia.

Conecta entre sí centrales secundarias y se conecta a su vez a otras centrales terciarias. Es la de más alto orden o categoría. Están unidas todas con todas. Central terciaria, a través de la cual se conectan las distintas centrales secundarias de una región nodal y se dirige el tráfico a otras regiones nodales.

Red Rural.

La red rural, mostrada en la figura 4, se organiza sobre áreas unicelulares denominadas sectores. Una provincia estaría dividida en sectores, cuya cabecera de interconexión telefónica se situaría en la central del sector y que coincidirá con la ciudad más importante de la comarca. La central del sector atendería las centrales de las poblaciones más pequeñas de esa comarca, denominadas centrales terminales. A ambos tipos de centrales (de sector y terminales) se conectan los abonados. Si la central de sector tuviera mucho tráfico con sus centrales terminales se le asignará la función única de tránsito denominándose entonces central de tránsito sectorial, no permitiéndose que hubiera abonados directamente conectados a la misma. Aquí también se aplica el concepto de red complementaria, pudiendo unir dos centrales terminales siempre que el tráfico entre ellas así lo aconseje.

Red Urbana.

En poblaciones no muy grandes (menos de 15 centrales locales), todas las centrales de una misma ciudad se conectan entre si en malla. En áreas mayores se utiliza la estructura de red urbana multicentral simple, las centrales locales se unen a una central tándem (central primaria), que sólo sirve para conmutar tráfico, es decir que no recibe directamente líneas de abonado.

Red Provincial.

Las centrales del sector, cabeceras de cada comarca, que configuraban una provincia geográfica, se rigen por la central automática interurbana. Esta central está en la capital de provincia y a ella se incorporan las centrales urbanas instaladas en dicha provincia. La mayor parte del tráfico entre provincias se cursa por rutas directas de la red complementaria, encaminando el restante a través de enlaces jerárquicos con sus respectivas centrales terciarias y éstas últimas interconectadas entre sí.

Red Internacional.

Una red internacional está configurada por una parte nacional y otra de conexión internacional con el resto de los países. Cada país cuenta con centrales internacionales que son centros de conmutación que disponen de enlaces con otras centrales extranjeras. España tiene cuatro (Madrid, Barcelona, Valencia y Sevilla), La red jerárquica es el último camino elegido en una conexión, ya que es mejor utilizar rutas directas en la red complementaria. Todas las centrales secundarias y terciarias están conectadas a una central internacional. Se llama sección nacional internacional al enlace entre dos centros internacionales del mismo país. Hay acuerdos internacionales para ajustar el volumen y la tarificación.

Bandas de frecuencia en telefonía móvil celular digital y analógica.

La telefonía móvil digital es la comunicación a través de dispositivos que no están conectados mediante cables. El medio de transmisión es el aire y el mensaje se envía por

medio de ondas electromagnéticas. Para la comunicación, se utiliza el teléfono móvil, que es un dispositivo inalámbrico electrónico que se usa para tener acceso y utilizar los servicios de la red de telefonía móvil. La telefonía móvil básicamente está formada por dos grandes partes: una red de comunicaciones (o red de telefonía móvil) que está compuesta de antenas repartidas por la superficie terrestre y de los terminales (o teléfonos móviles) que permiten el acceso a dicha red. Tanto las antenas como los terminales son emisores-receptores de ondas electromagnéticas con frecuencias entre 800 y 2200 MHz.

En la actualidad existen tres tecnologías comunmente usadas para transmitir información en telefonía móvil digital:

La tecnología FDMA separa el espectro en distintos canales de voz, al separar el ancho de banda en pedazos (frecuencias) uniformes. La tecnología FDMA es mayormente utilizada para la transmisión analógica. Esta tecnología no es recomendada para transmisiones digitales, aun cuando es capaz de llevar información digital.

La tecnología TDMA comprime las conversaciones (digitales), y las envía cada una utilizando la señal de radio por un tercio de tiempo solamente. La compresión de la señal de voz es posible debido a que la información digital puede ser reducida de tamaño por ser información binaria (unos y ceros). Debido a esta compresión, la tecnología TDMA tiene tres veces la capacidad de un sistema analógico que utilice el mismo número de canales.

La tecnología CDMA es muy diferente a la tecnología TDMA. La CDMA, después de digitalizar la información, la transmite a través de todo el ancho de banda disponible. Varias llamadas son sobrepuestas en el canal, y cada una tiene un código de secuencia único. Usando al tecnología CDMA, es posible comprimir entre 8 y 10 llamadas digitales para que estas ocupen el mismo espacio que ocuparía una llamada en el sistema analógico.

Telefonía Móvil analógica (TMA):

Son aquellos que hacen uso del sistema de transmisión de radio celular, comenzó siendo analógico en la década de los 80, notando que pronto se empezaba a agotar las capacidades de los sistemas analógicos por diferentes causas como: congestión de la red, imposibilidad de mejorar más la calidad de transmisión, inseguridad de confidencialidad, imposibilidad de reducir más los terminales; se iniciaron los estudios para la implementación de un sistema digital logrando así cubrir las limitaciones de la telefonía analógica.

Este nuevo sistema se conoce como GSM, paralelo a el se han definido otros sistemas como lo son ADC y IDC, siendo GSM el mas avanzado y el mas implementado en muchos países.

Características de TMA:

Ø La modalidad TMA-900 tiene 1320 canales dúplex (incluyendo la banda ETACS). Tiene 25 KHz de BW de cada canal, hay 45 MHz de separación entre las frecuencias de emisión y recepción.

Ø Estructura de red de un solo nivel jerárquico. Ø Centralitas electrónicas automáticas, de control por programa almacenado. Ø Interface con la RTB: con centrales de tránsito, a 4 hilos. Ø Seguimiento automático.

Limitaciones de TMA analógica:

Ø Peor calidad frente a sistemas digitales. Ø No se puede proteger la información. Ø Terminales demasiado grandes para ser portátiles.

Para proveer 3G, Movilnet y Movistar trabajan en la banda 2 –banda de 1900 MHz– mientras que Digitel opera en la banda 8 (900 MHz). Las operadoras que proveen telefonía móvil en el país ofrecerán el servicio 4G en distintas bandas. Así, Movilnet y Movistar operarán en la banda 4 del espectro radioeléctrico, conocida comercialmente como banda 1700/2100 MHz. Aunque Movistar también trabajará la tecnología 4G en la banda 7, denominada banda 2600 MHz FDD (modo de funcionamiento de las redes LTE, en español). La banda 4 también es conocida como «AWS» porque provee servicios inalámbricos avanzados. Por su parte, la operadora Digitel –que ya presta el servicio 4G en algunos sectores del país– trabaja en la banda 3, también conocida como 1.800 MHz.

Movistar: GSM 850 – Frecuencia 3G UMTS/HSDPA: 1900 Mhz Movilnet: GSM 850 – Frecuencia 3G UMTS/HSDPA: 1900 Mhz Digitel: GSM 900 – Frecuencia 3G UMTS/HSDPA: 900 Mhz – Frecuencia 4G

(LTE): 1800Mhz

Bandas 3G:

HSDPA 850 / 1900 / 2100 (Movistar y Movilnet) HSDPA 900 / 1700 / 2100 (Digitel GSM)

El sistema de marcación por tonos, también llamado sistema multifrecuencial o DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) es usado para la señalización de telecomunicaciones sobre líneas telefónicas analógicas en la banda de frecuencia vocal entre teléfonos u otros equipos de comunicaciones y la central telefónica. Hasta no hace mucho desde un teléfono sólo se podían marcar cifras, por ejemplo, si marcabas el dos se interrumpía dos veces el cierre del bucle de abonado, lo que a efectos prácticos supone producir dos pulsos, si marcabas el cinco se producían cinco pulsos y así sucesivamente, este sencillo sistema se ha mantenido durante casi todo el siglo pasado y se denomina "Marcación por pulsos". Pero interrumpir con rápidos cortes la linea telefónica ya no es un sistema admisible hoy en día, introduce ruido y distorsión en la línea, ademas no es factible emplearlo durante una conversación.

El esquema de marcado DTMF fue diseñado por los laboratorios BELL e introducido a los Estados Unidos a mediados de los años 60 como una alternativa para a la marcación por pulsos o rotatoria. Ofreciendo incremento en la velocidad de marcado, mejorando la fiabilidad y la conveniencia de señalización de punto a punto. Muchas aplicaciones en las telecomunicaciones requieren de transmisión de señales DTMF para el envío de datos y marcado. El estándar DTMF fue diseñado originalmente por los Laboratorios Bell para su uso en los sistemas telefónicos de AT&T.

Existen varias especificaciones que han sido resultado de el estándar original las cuales parten de los estándares de AT&T, CEPT, NTT, CCITT y la ITU, etc. Las variaciones de un estándar a otro son típicamente tolerancias en las desviaciones de frecuencia, niveles de energía, diferencia de atenuación entre dos tonos e inmunidad al habla.

FRECUENCIA BAJA FRECUENCIA ALTA DÍGITO

697 1209 1

697 1336 2

697 1477 3

770 1209 4

770 1336 5

770 1477 6

852 1209 7

852 1336 8

852 1477 9

941 1209 *

941 1336 0

941 1477 #

697 1633 A

770 1633 B

852 1633 C

941 1633 D

Celdas o radio bases y su arquitectura.

Un sistema celular para su funcionamiento está compuesto por los siguientes elementos:1.- Unidades móviles (teléfonos): Un teléfono móvil contiene una unidad de control, un transreceptor y un sistema de antena. 

2.- Las celdas (radio bases): La radio base provee la interface entre el MTSO y las unidades móviles. Tiene una unidad de control, cabinas de radio, antenas y una planta de generadora eléctrica y terminales de datos. 

3.- EL MTSO (El Mobile Telephone Switching Office): es el conmutador central móvil, el procesador de llamadas y el conmutador de las celdas. El MTSO está interconectado con la oficina central de telefonía pública. Además controla el procesamiento, monitoreo y tarificación de llamadas. En resumen, el MTSO es el corazón de un sistema de telefonía celular. 

Una red de celdas o red celular es una red formada por celdas de radio (o simplemente celdas) cada una con su propio transmisor, conocidas como estación base. Estas celdas son usadas con el fin de cubrir diferentes áreas para proveer cobertura de radio sobre un área más grande que el de una celda. Las redes de celdas son inherentemente asimétricas con un conjunto fijo de transceptores principales, cada uno sirviendo una celda y un conjunto de transceptores distribuidos (generalmente, pero no siempre, móviles).

Los principios esenciales de las transmisiones de radio celular son los siguientes:

· Baja potencia de los dispositivos transmisores y cobertura de pequeñas zonas.· Reuso de Frecuencias para aumentar la eficiencia del espectro de radio.· División de las áreas geográficas en celdas para incrementar la cantidad de usuarios.

El tamaño de las celdas depende de muchos factores como el tipo de antenas utilizado, el terreno (llanuras, montañas, valles, etc.), la ubicación de la instalación (área rural, urbana, etc.), la densidad de población, etc. El tamaño de la celda está también limitado por el alcance del teléfono móvil que debe ser capaz de establecer el enlace de retorno.Además, una estación base tiene una capacidad de transmisión limitada y sólo puede gestionar simultáneamente un determinado número de llamadas.  Por ello, en las zonas urbanas, con alta densidad de población y un número importante de comunicaciones, las celdas tienden a ser numerosas y pequeñas (a cientos o incluso a sólo unas decenas de metros de distancia). 

En las zonas rurales, con menor densidad de población, el tamaño de las celdas es mucho mayor, a veces, hasta varios kilómetros, aunque rara vez más de diez kilómetros.Es importante subrayar que la disminución de la potencia de la señal emitida por las antenas conlleva una reducción de la cobertura de las celdas.

 Al contrario, el incremento del número de celdas mejora la capacidad de transmisión de tráfico de voz o datos de la red pero requiere que se aumente el número de estaciones base. El requerimiento principal de una red en el concepto celular es encontrar una manera de que cada estación distribuida distinga la señal de su propio transmisor de la señal de otros transmisores.

Hay dos soluciones a esto, acceso múltiple por división de frecuencias (FDMA, del inglés Frequency Division Multiple Access) y acceso múltiple por división de código (CDMA, del inglés Code Division Multiple Access).

Acceso múltiple por división de frecuencias (FDMA): FDMA funciona usando frecuencias diferentes entre celdas vecinas. Encontrando la frecuencia de la celda elegida las estaciones distribuidas pueden descartar las señales de las celdas vecinas.

Acceso múltiple por división de código (CDMA): CDMA consiste en la asignación de un código único para cada equipo terminal conectado a la red. La característica de estos códigos, es que son ortogonales entre sí, de manera que no se interfieren mutuamente. La estación base transceptora los descifra aplicando métodos de separación de códigos ortogonales, consiguiendo establecer comunicación unívoca con cada equipo terminal enganchado.

Otros esquemas de acceso al medio: El acceso múltiple por división de tiempo (TDMA, del inglés Time Division Multiple Access), consiste en la división del continuo temporal en "ranuras de tiempo" (del inglés: time-slots). Por ejemplo, GSMemplea este esquema con ranuras de 125 ms, facilitando un total de 1 s / 125 ms = 8 canales por sector. Pero, al igual que otros métodos disponibles de acceso al medio, como el acceso múltiple por división de polarización (PDMA del inglés Polarization Division Multiple Access), TDMA no puede ser usado para separar las señales de una celda con la de su vecina ya que sus efectos varían con la posición, y esto hace que la separación de la señal sea prácticamente imposible. Sin embargo, TDMA es ampliamente usado en combinación con FDMA o CDMA (esquemas dúplex) en sistemas de comunicaciones móviles, con el objeto de otorgar múltiples canales en el área de cobertura de una sola celda.

Reutilización de frecuencia: El incremento en la capacidad de una red celular, comparando con una red con un solo transmisor, viene con el hecho de que la misma radiofrecuencia puede ser usada en un área diferente para una transmisión completamente diferente. Si hubiera un solo transmisor, solo una transmisión puede ser realizada en cualquier frecuencia dada. Desafortunadamente es inevitable cierto nivel de interferencia en la señal producida por las otras celdas que usan la misma frecuencia. Esto significa que en un sistema estándar FDMA habrá al menos un hueco entre celdas que utilicen la misma frecuencia. El factor de reutilización de frecuencia es qué tan seguido se puede utilizar la misma frecuencia en una red. Esto es 1/n donde n es el número de celdas que no pueden utilizar una frecuencia para transmisión.

Generalmente, una red de telefonía está formada por los siguientes elementos:

• Terminales Móviles (MS, Mobile Stations). Son los equipos que suministran el servicio demandado a los usuarios en el lugar, instante y formato (voz, datos y vídeo) adecuados.

• Estaciones Base (BTS, Base Stations). Son las encargadas de mantener el enlace vía radio con los terminales móviles, es decir, son el punto de conexión del terminal móvil con la red celular. Las estaciones base se clasifican en macrocélulas, microcélulas y picocélulas en función del tamaño de la zona de cobertura y de la potencia transmitida.

• Controlador de Estaciones Base (BSC, Base Station Controller). Gestiona un grupo de estaciones base que están a su cargo. Por ejemplo, una de las funciones que realiza es gestionar el cambio del canal ocupado por un terminal móvil cuando éste pasa a la zona de cobertura de otra estación base.

• Centros de Conmutación (MSC, Mobile Switching Centres). Son los centros que permiten la conexión con las redes públicas y privadas y la interconexión de usuarios situados en distintos puntos geográficos.