TSSN - Redes Telefônicas

Neste capítulo, aprenderemos sobre a Rede Telefônica Pública Comutada (PSTN). Essa extraordinária rede de telecomunicações é considerada uma das conquistas no campo do avanço da tecnologia. No entanto, surgem alguns problemas quando chegamos a essas redes. Discutiremos esses problemas em nossas seções subsequentes.

PSTN

A Rede Telefônica Pública Comutada é entendida como um agregado das redes telefônicas comutadas em todo o mundo, usadas para fornecer telecomunicações públicas. As redes PSTN são chamadas de POTS (Plain Old Telephone Systems). Essas redes são operadas regionalmente, localmente, nacionalmente e internacionalmente usando linhas telefônicas, cabos de fibra óptica, links de transmissão de microondas ou comunicações celulares.

O PSTN consiste em switches em pontos centralizados na rede, que atuam como nós para a comunicação entre qualquer ponto e qualquer outro ponto da rede. Todos os tipos de técnicas de comutação discutidos anteriormente, como comutação de circuitos, comutação de pacotes e comutação de mensagens, são modos diferentes de usar PSTN.

Sistemas de loop de assinante

Em uma rede telefônica geral, cada assinante tem duas linhas dedicadas conectando-se à central de comutação mais próxima, chamadas de Loop linesdesse assinante. O estabelecimento de linhas para as instalações do assinante a partir da casa de câmbio é chamadoCabling. Como é difícil passar os cabos das instalações de cada assinante até a central, cabos grandes são usados ​​por meio dos quais os fios drop (linhas do assinante) são levados a um ponto de distribuição.

Os fios drop são conectados a pares de fios no ponto de distribuição, nos cabos. Esses cabos de distribuição da área geográfica próxima são conectados em um mesmo ponto de alimentação onde são conectados a cabos de alimentação de ramal que, por sua vez, são conectados ao cabo de alimentação principal. Todo este processo pode ser entendido com a ajuda da seguinte figura

Os pares de cabos assinantes da central também terminarão em MDF por meio de cabos alimentadores principais que transportam um grande número de pares de fios. Esses pares de assinantes e de troca são interconectados no MDF usando jumpers, o que faz com que o MDF forneça um mecanismo flexível para realocar pares de cabos e números de assinantes. Isso significa que um assinante que muda para um local diferente, embora na mesma área de central, pode ter permissão para usar o mesmo número usando o jumper apropriado, enquanto seus fios antigos podem ser usados ​​por outro assinante com um novo número.

Hierarquia de comutação e roteamento

O próximo sistema importante é a hierarquia de comutação e o roteamento das linhas telefônicas. A interconectividade de chamadas entre diferentes áreas com diferentes centrais é feita com a ajuda detrunk linesentre as trocas. O grupo de linhas troncais que são usados ​​para interconectar diferentes centrais são chamados deTrunk Groups.

No processo de interconexão de centrais, existem três topologias básicas, como

  • Topologia de malha
  • Topologia em estrela
  • Hierarchical

Topologia de malha

A topologia de malha, como o nome indica, é uma rede totalmente conectada. O número de grupos de troncos em uma rede mesh é proporcional ao quadrado das centrais sendo interconectadas. Conseqüentemente, essas topologias de malha são amplamente utilizadas em áreas metropolitanas onde há tráfego intenso.

A figura a seguir mostra a aparência de uma topologia de malha.

Topologia em estrela

A topologia em estrela é conectada na forma de uma estrela, que utiliza uma troca intermediária chamada tandem exchangeatravés do qual todas as outras trocas se comunicam. A figura abaixo mostra o modelo de uma rede em estrela. A rede estrela é usada quando os níveis de tráfego são comparativamente baixos. Muitas redes em estrela podem ser usadas interconectando-se por meio de uma troca tandem adicional, levando a uma rede em estrela de dois níveis, conforme mostrado na figura a seguir.

Hierárquico

A topologia hierárquica é usada para lidar com tráfego pesado com um número mínimo de grupos de troncos. O tráfego flui através doFinal routeque é o nível mais alto de hierarquia. Se a intensidade do tráfego entre qualquer par de centrais for alta, rotas troncais diretas podem ser estabelecidas entre elas, conforme indicado pelas linhas tracejadas na figura abaixo. Essas rotas troncais diretas sãoHigh Usage routes. Onde quer que essas rotas de alto uso existam, o tráfego flui por elas. Aqui, o tráfego transbordado é roteado ao longo do caminho hierárquico. Nenhum transbordamento de tráfego é permitido da rota final.

Para decidir o roteamento em uma conexão específica, os três métodos a seguir são usados ​​-

  • Roteamento direto
  • Roteamento de troca própria
  • Roteamento controlado por computador

Plano de Transmissão

A transmissão de sinais por meio de cabos deve ser de alta qualidade para garantir uma melhor comunicação. Os links de transmissão entre os circuitos nacionais e internacionais devem ser melhores para conectar em tandem para estabelecer chamadas.

Para ter altos padrões de qualidade, as seguintes diretrizes foram propostas pelo CCITT -

  • O número máximo de circuitos a serem usados ​​em uma chamada internacional é 12.

  • Não mais do que quatro circuitos internacionais podem ser usados ​​em tandem entre os centros de comutação internacionais de origem e de destino.

  • Em casos excepcionais e para um número reduzido de chamadas, o número total de circuitos pode ser 14, mas mesmo neste caso, os circuitos internacionais estão limitados a um máximo de quatro.

Junto com a limitação do número de circuitos necessários, as perdas como perda de linha ou de fio e de interruptor ou de contato também devem ser minimizadas. Esses aspectos estão sob o orçamento de perda de transmissão, que fornece fatores como manter os níveis de eco dentro dos limites e controlar o canto.

Por causa das longas distâncias, os circuitos precisam de amplificadores e repetidores em intervalos apropriados para aumentar os sinais. Nas interfaces da linha do assinante, ocorre uma incompatibilidade; isso resulta na reflexão de uma parte do sinal de entrada no circuito de saída, que retorna para o alto-falante comoEcho. O supressor de eco ou circuitos de cancelamento são usados ​​para minimizar o efeito do eco. A atenuação de sinal e eco são as principais perdas nas linhas de transmissão junto com as perdas de contato e fio.

Sistemas de Transmissão

Existem diferentes tipos de sistemas de transmissão, como sistemas de rádio, sistemas de cabo coaxial e sistemas de fibra óptica sendo os mais proeminentes. Conforme o comprimento da distância de transmissão aumenta, o modo de transmissão também é alterado.

A transmissão do sinal avançou da transmissão com fio para a transmissão sem fio. Os sistemas de rádio fornecem transmissão sem fio, os sistemas de cabo coaxial permitem a transmissão de sinal por meio de fios e os sistemas de fibra óptica fornecem comunicação por meio de fibras ópticas.

Dependendo do mecanismo de propagação do sinal, a comunicação de rádio tem quatro variedades de comunicação, tais como -

  • Skywave ou comunicação ionosférica
  • Comunicação por microondas em linha de visão (LOS) limitada pelo horizonte
  • Comunicação de dispersão troposférica
  • Comunicação por satélite

Plano de Numeração

Durante os primeiros estágios de desenvolvimento, o esquema de numeração estava confinado a uma pequena central única, que costumava se conectar a outras centrais identificando-as com os nomes das cidades em que estavam localizadas. Mas com o aumento do número de assinantes, muitas trocas foram introduzidas.

Uma grande central de câmbio que atende o principal centro de negócios de uma cidade pode ser chamada de Main Exchange e as bolsas menores atendendo a diferentes localidades são chamadas de Satellite Exchanges. A área que contém a rede completa da central principal e dos satélites é conhecida comoMulti-exchange area. Um esquema de numeração comum foi necessário para identificar a localização da central do assinante chamado, especialmente quando a chamada é de um local fora da área de Multi-central.

O esquema de numeração comum é chamado de Linked Numbering Scheme, onde todas as trocas em uma cidade foram identificadas coletivamente pelo nome da cidade. Com a introdução deSubscriber Trunk Dialing (STD) ou Direct Distance Dialing(DDD) para comunicações interurbanas e interurbanas de longa distância, as áreas de múltiplas centrais também receberam um número de identificação exclusivo. Para possibilitar as comunicações de longa distância, a discagem internacional chamada deInternational Subscriber Dialing (ISD) foi introduzido, onde o plano de numeração internacional e plano de numeração nacional passou a existir.

Tipos de planos de numeração

Nesta seção, discutiremos os Planos de Numeração para redes telefônicas. Os planos são descritos resumidamente abaixo -

Plano de Numeração Aberta

Isso também é chamado de Non-Uniform Numbering Plan e permite ampla variação no número de dígitos a serem usados ​​para identificar um assinante dentro de uma área de multibancos ou dentro de um país.

Plano de Numeração Semiaberto

Este plano permite que os comprimentos dos números difiram em quase um ou dois dígitos. O plano de numeração semiaberto é comumente usado em países como Índia, Suécia, Suíça e Reino Unido.

Plano de Numeração Fechado

Isso também é chamado de Uniform Numbering Planonde o número de dígitos em um número de assinante são fixos. Isso é usado em alguns países, como França, Bélgica, Canadá, Havaí e em algumas partes dos EUA.

Um Plano de Numeração Internacional ou Plano de Numeração Mundial foi definido pelo CCITT. Para fins de numeração, o mundo é dividido em zonas. A figura a seguir indica a estrutura do número de telefone.

Um número nacional consiste em três partes. As peças são descritas abaixo -

O código de área ou o código do tronco

Este código identifica uma área de numeração particular ou a área de multi-central do assinante chamado. É com este código que o roteamento para uma chamada externa é determinado e cobrado por ela.

Código de Troca

Este código identifica uma central específica dentro de uma área de numeração. Ele determina o roteamento da chamada externa de entrada de outra área de numeração ou de uma chamada originada de uma central e destinada a outra na mesma área de numeração.

Número da linha do assinante

É usado para selecionar a linha de assinante chamada na central de destino. A combinação do código de troca e o número da linha do assinante é chamada de número da linha do assinante na terminologia CCITT.

Plano de Carregamento

As chamadas são cobradas conforme contabilizadas pelo instrumento de medição conectado a cada linha de assinante ou por um registro de medição que é atribuído a cada assinante no caso de centrais eletrônicas. UMAmeter conta o número de unidades de cobrança, e essa contagem é incrementada enviando um pulsepara o medidor. Para o número de unidades, o medidor lê, uma conta é levantada atribuindo uma taxa à unidade de cobrança.

As chamadas individuais podem ser cobradas com base nas seguintes categorias.

  • Carga independente de duração
  • Carregamento dependente da duração

As chamadas locais dentro de uma área de numeração geralmente são cobradas com base na duração independente. Para cobrança dependente da duração, o medidor começa a aumentar, uma vez que o assinante chamado atende a chamada. Dependendo do número de trocas envolvidas na configuração de uma chamada, mais de um pulso é enviado para o medidor de carga, que é chamadoMulti-Metering. A taxa de pulso de medição continua aumentando por minuto com a distância entre o assinante chamado e o assinante que está chamando.