Aula 2- Central de comutação

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Central de comutação

Um sistema de comutacao deve, alem das funcoes de interconexao das

entradas as saidas, realizadas nos acopladores ou seletores, executar outras

funcoes, tais como:

• Receber informacoes do assinante quanto ao destino desejado.

• Eventualmente, passar parte ou o total dessas informacoes para outras

centrais.

• Decidir qual a saida que deve ser acessada.

• Encaminhar certos sinais ao assinante chamador (tom de chamada,

controle de chamada, sinal de ocupado).

• Enviar o toque de campainha ao assinante chamado.

• Alimentar os telefones dos assinantes.

• Armazenar ou encaminhar certas informacoes para fins de tarifacao.

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Central de comutação

• O receptor tem por finalidade registrar os desejos da fonte de tráfego.

• O comando deve, com base nas informações contidas no receptor, fixar o destino,

escolher uma saída livre adequada e decidir sobre uma eventual retransmissão de

parte das cifras recebidas, e para tanto utilizará o transmissor.

• As operações serão realizadas conforme o programa armazenado na memória.

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Central de comutação com controle comum (1938)

a central foi dividida em duas partes: uma

parte chamada matriz de comutação e a

outra parte denominada de controle

comum.

Crossbar - série de eletroímas dispostos em

barras horizontais e verticais

- Crosspoint – relés pequenos e rápidos na

forma de matriz

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central com controle por programa

armazenado – CPA (1960)

As funções de controle são realizadas por processadores digitais

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CPA-T

controle por programa armazenado temporal (década de 70)

Os enlaces que chegam ou saem da matriz de comutação são enlaces digitais, em geral multiplexados pela técnica denominada multiplexação por código de pulsos, MCP, ou PCM (Pulse Code Multiplexing), em inglês.

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Vantagens das Centrais CPA

• implementação de diversas facilidades para os assinantes. Ex.:

discagem abreviada, atendimento simultâneo, siga-me,

bloqueio de chamadas interurbanas, etc...

• operação e manutenção predominantemente remota

• menor custos envolvidos:

– manutenção

– processamento de contas telefônicas

– redução de espaço físico ocupado pela central

– investimento em equipamentos complementares de

operação, manutenção e supervisão

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Central Telefônica

• As conexões entre os pontos de entrada e

saída, são feitos através das matrizes de

comutação que podem ter estágios espaciais,

temporais ou uma combinação dos dois

(Temporal-Espacial)

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• Para a identificação dos assinantes de uma rede

telefônica urbana, a eles se associa um número do

tipo YNNNN.

• O número de dígitos é função do tamanho da rede.

• O primeiro, Y, usualmente assume os números de 2 a

9, reservando-se 1 e 0 para fins especiais

• 1: serviços especiais;

• 0: acesso à rede interurbana e serviços especiais.

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Exercício

• Prove que, utilizando as hipóteses anteriores,

com quatro algarismos haverá disponibilidade

para 8 mil assinantes; com 5, para 80 mil; com

6, para 800 mil e, com 7, para 8 milhões de

assinantes.

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Plano de Numeração Aberto ou

Fechado• Com a automatização da telefonia interurbana,

toma-se necessário associar um plano de numeração

as cidades.

• A cada cidade (ou região) se associa um código do

tipo ABCD.

• O número de algarismos do código pode variar de

cidade para cidade.

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Um assinante de uma cidade, desejando contatar um assinante de outra cidade, terá

que discar um número do tipo:

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Estrutura das Redes Interurbanas

• Malha

Na rede em malha, o número de feixes cresce muito

rapidamente com o número de localidades. A

comunicação entre duas cidades se processa pelo

caminho mais curto, mas a ampliação da rede para

inclusão de uma nova Localidade exige a implantação

de N feixes

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• Estrela

- As localidades são todas conectadas a cidade mais

importante.

- O tráfego entre duas outras quaisquer passa através da

cidade principal, onde será comutado numa central de trânsito.

- O número de feixes C menor.

Estrutura das Redes Interurbanas

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No exemplo da Figura, o assinante A estabelece uma ligação para o assinante B discando 0XX-31-457-YNNN. Ambos estão ligados a centrais de pequenas localidades, que se interconectam a rede interurbana através de centrais de trânsito de 4a. classe.

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Plano de Numeração do Brasil

• No Brasil, o plano de numeração é misto.

• Dentro de uma estrutura aberta de oito

regiões numéricas, prevêem-se áreas de

numeração fechada, quando as condições

sociais e econômicas o justificam.

• As regiões numéricas correspondem a um ou

mais estados da Federação, de acordo com o

número de assinantes.

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• Por exemplo, SP representa a região numérica

1, MG é a 3, RJ e ES em conjunto formam a

região 2 etc. Nas grandes regiões

metropolitanas têm-se áreas de numeração

fechada.

Por exemplo: a Grande São Paulo tem o código 11: a Grande Rio

de Janeiro, 21; Belo Horizonte, 31. Os números nacionais dos

assinantes são do tipo ABCD + YNNNN, ou seja:

Código nacional da área + número local do assinante

Plano de Numeração do Brasil

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- Como conseqüência, o tráfego escoado por feixe C

maior, e seu aproveitamento C melhor.

- A ampliação e interconexão de redes em estrela são

simples.

- Em compensação, as linhas são mais longas, e os

equipamentos de comutação necessários, mais complexos.

Estrutura das Redes Interurbanas

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Estrutura das Redes Interurbanas

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Codificação e decodificação

• O processo de codificação é transformar o sinal analógico logo

após a saída do microfone em sinais digitais.

• O processo inverso é denominado decodificação.

• O princípio da digitalização é fundamentado no teorema de

amostragem. O teorema de amostragem estabelece que:

“Se um sinal x(t) é limitado em faixa, fm Hz, então o sinal pode ser

completamente caracterizado pelas amostras tomadas em

intervalos uniformes iguais ou menores que (1 / 2 fm) segundos”.

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Amostragem

O resultado do processo de amostragem é denominado de PAM (Pulse

Amplitude Modulation), modulação por amplitude de pulsos.

Em PAM, embora as amostras sejam caracterizadas em

intervalos regulares, os sinais continuam sendo analógicos.

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PCM - Modulação por código de pulsos

O sinal de voz é, inicialmente, filtrado para confinar a máxima freqüência em

torno de 3,4 KHz.

O sinal filtrado é amostrado (PAM), e cada amostra é retida para ser

quantizada e por fim é codificada

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Exemplo de modulação por código de pulsos

O processo de quantização, que aproxima o nível de tensão amostrado ao valor

discreto de tensão mais próximo

Isto introduz um ruído no sinal, que será menor quanto maior for o número de

tensões discretas.

O sistema PCM adotado no Brasil utiliza 256 níveis de tensão, o que equivale a uma

codificação com 8 bits.

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Código AMI (Alternate Mark Inversion )

• A codificação, neste caso, é transformar os sinais binários

codificados em uma outra seqüência apropriada para a

transmissão na linha de assinante.

• O binário zero é sempre codificado como nível de tensão zero.

O binário 1 tem um nível de tensão positivo ou negativo; a

polaridade é sempre invertida em relação ao último binário 1.

Pode-se observar que esse código não possui componente de

corrente contínua.

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Desvantagens do código AMI

• Pode ocorrer uma longa seqüência de zeros e isso

pode prejudicar a recuperação do sinal de relógio

necessário para sincronizar os bits que chegam ao

aparelho.

• A taxa de modulação, que representa a taxa de

geração dos elementos do sinal codificado, é

relativamente alta, pois é uma codificação bit a bit.

Quanto menor a taxa de modulação, melhor é o

código de linha, pois utiliza largura de banda menor.

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Codificação e decodificação 2B1Q

• Neste caso cada elemento codificado

representa 2 bits binários e são utilizados 4

níveis de tensão.

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codificação de voz

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Sinalização na rede telefônica

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Sinalização acústica

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Características da sinalização Acústica

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Sinalização de linha

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Sinais para frentesinal Freqüência (Hz)

1 1380 e 1500

2 1380 e 1620

3 1500 e 1620

4 1380 e 1740

5 1500 e 1740

6 1620 e 1740

7 1380 e 1860

8 1500 e 1860

9 1620 e 1860

10 1740 e 1860

11 1380 e 1980

12 1500 e 1980

13 1620 e 1980

14 1740 e 1980

15 1860 e 1980

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Sinais para trás

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