T ELEFONÍA Y CONMUTACIÓN 2 ÍNDICE Introducción 4 Objetivo de aprendizaje general 5 Mapa conceptual 6 Unidad 1. Conceptos básicos de telefonía 7 Mapa conceptual 8 Introducción 9 1.1 Historia de las telecomunicaciones 10 1.2 El problema básico de las telecomunicaciones 14 1.3 Alternativas para el establecimiento de la comunicación 17 1.4 Tipos de sistemas telefónicos 19 1.5 Unidades constitutivas de una central telefónica 22 1.6 Proceso de llamado básico 24 1.7 Concepto de tráfico y congestión 25 1.8 Tarificación y numeración 27 1.9 Aparato telefónico 30 1.10 La red externa 31 Autoevaluación 32 Unidad 2. Redes de telefonía 33 Mapa conceptual 34 Introducción 35 2.1 Redes de telefonía 36 2.2 Servicio de telefonía sobre conmutación de circuitos 41 2.3 Servicio de telefonía sobre conmutación de paquetes 42 2.4 Servicios sobre atm 45 2.4.1 Arquitectura de la red ATM 48 Autoevaluación 51 Unidad 3. Elementos de conmutación 53 Mapa conceptual 54 Introducción 55 3 3.1 Centrales SPC 57 3.2 Pabx 59 3.3 Routers 63 3.4 Conmutadores Atm 66 Autoevaluación 70 Unidad 4. Sistemas de señalización 71 Mapa conceptual 72 Introducción 73 4.1 De abonado 75 4.1.1 Señalización analógica 75 4.2 Entre centrales 80 4.2.1 Sistema de señalización de registro MFC 80 4.2.1.1. CAS (Señalización por Canal Asociado) 81 4.2.1.2. CCS (Señalización de Canal Común) 81 Autoevaluación 86 Unidad 5. Telefonía IP 87 Mapa conceptual 88 Introducción 89 5.1 Introducción 90 5.2 Principios generales y esquema de funcionamiento 90 5.3 Fundamentos de voz sobre IP 94 5.4 Estándares 100 5.5 Aplicaciones 101 5.6 Productos 103 Autoevaluación 111 Bibliografía 113 Glosario 114 INTRODUCCIÓN 4 Dada la importancia que tienen las redes telefónicas como medio de transmisión y en pleno crecimiento del uso de la telefonía digital, esta materia aborda temas fundamentales en el envío y recepción de información, utilizando como medio de transporte a las redes telefónicas mundiales. La función principal de la telefonía, desde que fue patentada el 14 de febrero de 1876, es escuchar el sonido, principalmente la palabra hablada, a largas distancias y de manera instantánea. Hoy en día, se brindan servicios adicionales al envío del sonido, mismos que están al alcance de una gran parte de la población mundial; uno de los más avanzados hace posible la realización de videollamadas, es decir, enviar y recibir imágenes junto con la voz, otros permiten el envío de documentos, la conexión a internet, entre otras acciones. En esta materia se mostrarán los conceptos más importantes utilizados en la comunicación telefónica, se enseñará el funcionamiento y los componentes principales de las redes telefónicas tradicionales, tanto públicas como privadas, y de la comunicación de voz que utilizan las redes de datos, conocida como VoIP. También, el libro cuenta con actividades de aprendizaje para reafirmar el objetivo general de conocimiento, y al final de cada Unidad el estudiante encontrará un apartado de autoevaluación. Se cuenta, asimismo, con fuentes bibliográficas para quien desees ahondar en los temas, y un glosario de términos para clarificar el significado de algunos vocablos técnicos. OBJETIVO DE APRENDIZAJE GENERAL El estudiante comprenderá los diferentes sistemas de comunicación utilizados en la telefonía, desde la telefonía tradicional de circuitos conmutados hasta las redes actuales de telefonía IP. También conocerá los diferentes componentes de una red telefónica, y conocerá como aplicarlos para solucionar los problemas de comunicación de una empresa Por último, pero no menos importante, el estudiante conocerá los diferentes estándares que se utilizan en la industria de la telefonía. 5 6 MAPA CONCEPTUAL Conceptos básicos de telefonía Redes Elementos de conmutación de telefonía Sistemas de señalización Telefonía IP UNIDAD 1 CONCEPTOS BÁSICOS DE TELEFONÍA OBJETIVO El estudiante ampliará su visión acerca del desarrollo de las telecomunicaciones, analizará los diversos problemas que pueden presentarse en los procesos de comunicación, y aprenderá los diferentes tipos de sistemas telefónicos, así como los componentes de una central telefónica. TEMARIO 1.1 HISTORIA DE LAS TELECOMUNICACIONES 7 1.2 EL PROBLEMA BÁSICO DE LAS TELECOMUNICACIONES 1.3 ALTERNATIVAS PARA EL ESTABLECIMIENTO DE LA COMUNICACIÓN 1.4 TIPOS DE SISTEMAS TELEFÓNICOS 1.5 UNIDADES CONSTITUTIVAS DE UNA CENTRAL TELEFÓNICA 1.6 PROCESO DE LLAMADO BÁSICO 1.7 CONCEPTO DE TRÁFICO Y CONGESTIÓN 1.8 TARIFICACIÓN Y NUMERACIÓN 1.9 APARATO TELEFÓNICO 1.10 LA RED EXTERNA MAPA CONCEPTUAL 8 Conceptos básicos de telefonía Historia de las Problema básico Alternativas para el telecomunicaciones de las establecimiento de telecomunicacione la comunicación Tipos de sistemas Proceso de telefónicos Central telefónica llamado básico Proceso de llamado Tráfico, congestión, tarificación y numeración Aparato telefónico Red externa INTRODUCCIÓN La revolución de las telecomunicaciones se ha manifestado en todos los aspectos tecnológicos, comerciales y normativos de la industria. De ella 9 ningún rincón de nuestro planeta, e incluso del espacio exterior ha quedado olvidado. El principal indicador de todos los cambios sucedidos en las últimas décadas es internet, pero existen razones para afirmar que es el terreno de la telefonía donde los cambios en materia de comunicaciones se han dado con más fuerza. Aunque el tráfico de datos ha crecido muy por encima del tráfico de voz, siguen siendo las redes telefónicas las más grandes; basta recordar que su infraestructura se extiende a millones de hogares y oficinas en prácticamente todas las ciudades del mundo; en nuestro país, aun en las regiones más alejadas y con difícil acceso se cuenta con telefonía rural, que cubre un sector de la población que no ha logrado ser cubierto por internet, tecnología que, a su vez, ha crecido en gran medida utilizando las grandes redes telefónicas existentes. 1.1 HISTORIA DE LAS TELECOMUNICACIONES “Te llamaré más tarde”. Esta frase la hemos oído en infinidad de ocasiones. Pero, ¿qué sucede cuando marcamos algún número o cuando terminamos una llamada telefónica? Nunca pensamos en esto porque el teléfono se ha convertido en un elemento tan común en nuestras vidas que lo aceptamos como algo natural. Hace unos 10 años en una conversación telefónica nunca preguntábamos “¿dónde te encuentras?”, pues asumíamos que la persona con la que hablábamos estaba en su casa o en su oficina; en ese entonces la telefonía móvil era incipiente. 10 Constantemente, el teléfono ha ido mejorándose y modificándose para satisfacer las necesidades, cada vez más demandantes, del hombre. Durante más de de un siglo, desde el nacimiento del primer teléfono, el cual surgió por medio de una serie de experimentos de telegrafía, el sistema telefónico ha representado la infraestructura principal para la comunicación a nivel internacional. Desde sus inicios las redes telefónicas han funcionado basándose en una técnica conocida como “conmutación de circuitos”. Un circuito conmutado es un canal que se reserva para ser usado en forma exclusiva para una sola sesión de comunicación: cuando una persona “descuelga” su teléfono y marca un número, en el otro extremo alguien más también descuelga su teléfono, así, el sistema telefónico asigna un enlace dedicado de extremo a extremo y lo mantendrá reservado mientras dure la conversación. Este sistema, diseñado para transmisiones analógicas de voz, es inadecuado para las necesidades modernas de comunicación (transmisión de datos, facsímiles y video), lo que ha establecido un compromiso internacional para sustituir una parte del sistema telefónico por un sistema digital avanzado conocido como red digital de servicios integrados (RDSI). Las investigaciones han dado paso a la telefonía digital, que consiste en la codificación de la voz en forma binaria gracias a los avances de la computación. En 1873 Alexander Graham Bell, quien daba la cátedra de filosofía vocal en la Universidad de Boston, comenzó a interesarse en el estudio de la telegrafía múltiple. Él pudo concebir la idea de lo que llamó “telégrafo armónico”, capaz de enviar mensajes simultáneamente, es decir, distintos mensajes por un solo cable, utilizando para ello varios pares de resortes de acero. Graham Bell diría estas palabras: “Si pudiera hacer que una corriente eléctrica variara en intensidad precisamente como el aire varía en densidad durante la producción del sonido, podría transmitir la palabra telegráficamente”1 iniciando así la idea de lo que hoy llamamos teléfono. 1 Tomado de la página Internet: http://www.scribd.com/doc/28418922/Nacimiento-del-telefono 11