conmutadores telefonicos

1CONMUTADORES TELEFNICOS

Las centrales de conmutacin son las ms

invisibles para los usuarios, pero representa los

elementos ms importantes en trmino de servicios

disponibles para ofrecer.

Las matrices de conmutacin de las primeras

centrales eran electromecnicas.

El costo de interfaz entre la transmisin digital y lo costoso de mantener

sistema de conmutacin electromecnico condujo al reemplazo de este antiguo

sistema de conmutacin por tecnologa digital.

La Central Telefnica Redes Telecomunicaciones 2

CENTRALES DE CONMUTACIN

Cada usuario debe tener la capacidad de comunicarse con cualquier otro usuario.

La velocidad de conexin no es critica, pero el tiempo de conexin (connection time) debe ser relativamente pequeo comparado con el tiempo de ocupacin del circuito (holding time) o el tiempo de conversacin (conversation time).

El grado de servicio no es crtico, pero debe ser alto. (mnimo 95%, pero el aceptable es el 99%)

El usuario espera privacidad en su conversacin (esta no siempre se logra).

El sistema debe estar disponible al usuario en cualquier tiempo que este lo necesite.


REQUERIMIENTOS ESPERADOS

Un enlace fsico es establecido entre el suscriptor llamante

y el llamado.

Los enlaces de conversacin estn

separados fsicamente.


CONMUTACIN POR DIVISIN DE

ESPACIO

Es la estructura de conmutacin ms simple.

Puede ser uti l izado para conectar N entradas con M sal idas

Para circuitos de dos hi los solo un punto de conexin es

necesario.

Esta diseado para proporciona conexin entre los grupos de

entrada y el de sal ida

Aplicaciones

Concentradores remotos

Distribuidores de llamadas

Parte de un PBX o central local con funciones de trnsito

Etapa simple en un conmutador de mltiples etapas


ARREGLO RECTANGULAR DE BARRAS

CRUZADAS

En la conmutacin de una sola etapa, un punto de conexin se utilizaba nicamente para conectar un par de entrada-salida. Tiene las desventajas

El nmero de interconexin para un conmutador grande es excesivo

Inducen mucha carga capacitivas

Es un punto nico de falla para un conexin especifica

Con un sistema de conmutacin de etapas mltiples

Un punto de conexin es compartido por mltiples conexiones

Se pueden establecer redundancia de posible conexin para evitar bloqueos

El sistema de etapas mltiples es ms eficiente.


CONMUTACIN DE ETAPAS MLTIPLES


MATRIZ DE TRES ETAPAS DE

CONMUTACIN

Las N entradas se dividen en N/n arreglos.

Estos arreglos tiene k salidas que corresponde a los arreglos en la etapa intermedia.

El valor de k afecta en la cantidad de bloqueos que puede ocurrir en el sistema

ConmutadoresEtapa Simple: N*NTres Etapas: N*k (etapa1) + k*N2/n2 (etapa2) + N*k (etapa3) K = 2*n 1 (sin bloqueo)

Redes Telecomunicaciones 8

CLCULO DE PUNTOS DE CONEXIN

Eje y = N*k (etapa1) + k*N2/n2 (etapa2) + N*k (etapa3)

K = 2*n 1 (sin bloqueo)

n

Consiste en compartir los puntos de cruces por

periodos cortos de tiempo

de manera que puntos individuales y sus

enlaces asociados son continuamente reasignados a

conexiones existentes


CONMUTACIN POR DIVISIN DE TIEMPO

Es obsoleta pero es bueno para establecer un principio bsico de la conmutacin por divisin de tiempo.



ANALGICA

Requiere conmutacin entre ranuras de tiempo en seales multiplexadas en el t iempo.

Conmutar entre ranuras de tiempo representa un segunda dimensin de conmutacin conocida como conmutacin de tiempo.

La conectividad del usuario C (en la ranura de tiempo entrante C) corresponde por divisin de tiempo al usuario G (en la ranura de

tiempo saliente).

Un conmutador por divisin de tiempo es un intercambiador de ranuras de tiempo (TSI)



DIGITAL


CONMUTADOR CON MEMORIA DIGITAL

Tres bloques funcionales

Memoria para canal de voz (datos)

Memoria de Control

Contador de Ranura de Tiempo o un procesador

Proporciona funciones de conmutacin digital ms econmicas

Principalmente funciona escribiendo datos dentro y leyendo datos desde la memoria

En el proceso, la informacin en las ranuras seleccionadas son intercambiadas

La estructura ms simple consiste en dos etapas: una

etapa de tiempo T seguida de una etapa espacial S.

La funcin principal de la etapa es retrasar informacin en las ranuras de tiempo entrantes hasta que la ranura de salida

deseada ocurre.

La etapa espacial tiene asociada un almacn de control

que contiene la informacin necesaria para especificar la

configuracin de la etapa espacial para cada ranura de

tiempo individual de un marco.

En la practica, los almacenes de control pueden ser

implementados con RAM con contadores para generar las

direcciones en una forma cclica.


CONMUTADOR DE DOS DIMENSIONES


MATRIZ DE CONMUTACIN TIEMPO-

ESPACIO (TS)

TST: Tiempo-eSpacio-Tiempo

Es ms costo -efectiva debido a que la expansin de t iempo puede conseguirse a menos costo que la expansin de espacio

STS: eSpacio-Tiempo-eSpacio

Requerimientos de control relativamente ms simples.


CONMUTADOR TST Y STS


CENTRAL LUCENT 4ESS

La Central Telefnica 17Redes Telecomunicaciones

SERVICIOS TELEFNICOS CONMUTADOS

Es un sistema telefnico privado utilizado dentro de una empresa.

Los usuarios del sistema comparten una serie de lneas externas para realizar llamadas telefnicas externas a la central, y realizar llamadas internas a travs de la central.

La mayora de medianas y grandes empresas utilizan una PBX, ya que es menos costoso que la conexin de una lnea telefnica externa a todos los telfono en la organizacin.

Tambin es ms fcil realizar llamadas internas dentro de un PBX, ya que se puede hacer con lo general tres o cuatro dgitos.


CENTRAL PRIVADA O PBX (PRIVATE BRANCH

EXCHANGE)

Por medio de un tono especial, un usuario

(ocupado) es informado de que otra llamada ha

llegado.

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LLAMADA EN ESPERA (CALL WAITING)

Esto permite a un telfono transferir

llamadas entrantes a otro telfono.

Desvo Incondicional Todas las llamadas.

Desvo Condicional

Si est ocupado

Si no contesta


DESVO DE LLAMADAS (CALL

FORWARDING)Inicia

Llamada

Esto permite al usuario realizar otra conexin,

mientras queya que una llamada en

curso.


CONFERENCIA (CONFERENCE)

Marcacin rpida

speed dialing

Permite al usuario hacer una llamada mediante una nmero corto.

Mensaje en espera

message waiting

Permite alertar al usuario de una llamada desatendida.

Re-marcar ltimo nmero

last number redial

Permite al usuario marcar el ltimo nmero marcado con un solo botn.


CARACTERSTICAS DE LAS PBX

Puesta en espera

camp-on

Permite al usuario esperar que una lnea ocupada este disponible. una seal de timbre notifica a ambas partes que la conexin se ha hecho.

Llamada mantenida

call hold

Permite al usuario poner la primera llamada en espera para contestar una llamada entrante.

Atencin de llamadas

Call pickup

Permite que una llamada entrante pueda ser tomada por otra estacin en el mismo grupo troncal


CARACTERSTICAS DE LAS PBX

Enlace especial que permite las l lamadas entrantes desde la PSTN l legar a una estacin especfica, sin asistencia del operador.

No es igual a un nmero directo ya que el DID comparte entre todos las extensiones bajo demanda,


MARCACIN DIRECTA ENTRANTE DID

(DIRECT INWARD DIAL)

Necesidades

Reduce la dependencia de un operador a tiempo completo

Reduce la carga de trabajo del operador

Da a los departamentos y los individuos la condicin de una lnea individual y en el proceso tambin crea un ambiente de oficina personal.

Limitaciones

Aunque el destinatario podra estar disponible, todos los troncales puede estar ocupado en un momento dado momento.

Usos

Industrias tales como las instituciones gubernamentales, hospitales, hoteles, pblicos, instituciones financieras, manufactura, educacin, distribucin y transporte.


NECESIDADES , LIMITACIONES Y USOS

DEL DID

Es un t ipo de servicio PBX, donde el procesamiento de los servicios se produce en una central telefnica en lugar de las instalaciones del usuario.

La compaa telefnica posee y gestiona todos los equipos de comunicacin y, a continuacin arrienda los telfonos a los usuarios.


CENTREX SERVICIO DE CENTRAL

TELEFNICA

Key Equipment PBX pequea con funcionalidad diferente

Los usuarios Centrex poseen marcacin DID, as como la identificacin de llamadas salientes.

Cada estacin aparece como una lnea nica en la central local de la misma manera que un telfono residencial.

Los usuarios Centrex pueden marcar un cuatro o cinco dgitos sin un prefijo para llamar a las extensiones internas, y un

prefijo (9) para obtener los nmeros exterior.

Ahorro en costos porque no hay un equipo de conmutacin en las instalaciones del usuario.


CENTREX CARACTERSTICAS

La Central Telefnica 28Redes Telecomunicaciones

TRFICO TELEFNICO

Su conocimiento y comportamiento es de vital importancia para Empresas Telefnicas, ya que es el "trfico telefnico" el principal producto de venta al usuario y por ende la fuente principal de ingresos para las empresas.

Por su naturaleza, el Trfico Telefnico, que no se sabe cuando un usuario va hacer uso de su equipo telefnico, est basado en la Teora de Probabilidad y Estadsticas.

Los primeros estudios de la teora de Trafico Telefnico fueron realizados por el matemtico Dans Agner KrarupErlang en 1917. Y en su honor una de las unidades de medida de Trafico es el Erlang.


INTRODUCCIN A TRFICO TELEFNICO

Dimensionamiento de la red Telefnica, tanto para los enlaces

inter-centrales como para un centro de conmutacin y as prever la cantidad de circuitos necesarios.

El uso de la Teora de Trfico Telefnico puede solventar

irregularidades como

Sobre-dimensionamiento

Inversin muerta por equipos sobrantes, tiene como

consecuencia gastos inadecuados e intiles que aunque se de un buen servicio los costos no son

recuperados a corto plazo

Sub-dimensionamiento

Un mal servicio por la falta de equipos


OBJETIVO DE LA TEORA DE TRFICO

Termino genrico relativo al establecimiento, utilizacin y liberacin de una conexin.Llamadas

Intento de lograr una conexin con uno o mas dispositivos acoplados a una red de telecomunicacin.

Tentativa o Intento de Llamada

Cualquier conjunto de identidades fsica o conceptualmente identificables de una red de telecomunicaciones, cuya utilizacin puede determinarse sin ambigedad.

Circuito o Canal

Es la cantidad de ocupaciones que en promedio existen simultneamente en un grupo de circuitos (o canales) durante un perodo de observacin establecido (una hora o un cuarto de hora).

Intensidad de Trfico Telefnico

Es el numero de circuitos ocupados en un instante dado.

La intensidad instantnea de trfico en un grupo de

canales


CONCEPTOS UTILIZADOS EN EL ANLISIS

DE TRFICO

Se hacen para satisfacer las

necesidades de la hora pico ya que a

cualquier hora del da se obtienen trficos

inferiores.

Hay que hacer mencin que existen horas cargadas en determinadas pocas del ao cuando hay un valor de trfico alto

No es adecuado dimensionar para sta cantidad de trfico de esos das.

Aunque pueden existir horas de alto trfico,

la hora pico, para propsitos de clculos de trfico, es la hora ms cargada del da.


ESTUDIOS DE TRFICO

Es el perodo de tiempo a lo largo del da que el trfico telefnico alcanza su mximo valor, este perodo puede ser una hora o un

cuarto de hora de acuerdo al mtodo escogidos previamente para

hacer el anlisis de los datos.


DEFINICIN DE HORA PICO (RUSH HOUR)

Minutos

0

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

03-A

br

04-A

br

05-A

br

06-A

br

07-A

br

08-A

br

09-A

br

10-A

br

11-A

br

12-A

br

13-A

br

14-A

br

15-A

br

16-A

br

17-A

br

18-A

br

19-A

br

20-A

br

21-A

br

22-A

br

23-A

br

24-A

br

25-A

br

26-A

br

27-A

br

28-A

br

29-A

br

30-A

br

01-M

ay

02-M

ay

Lun Mar Mi Jue Vie Sb Dom Lun Mar Mi Jue Vie Sb Dom Lun Mar Mi Jue Vie Sb Dom Lun Mar Mi Jue Vie Sb Dom Lun Mar

Minutos


COMPORTAMIENTO DEL TRAFICO

SEMANAL

Semana Santa Da del

Trabajo

Erlang (erl): Es la unidad Internacional de la intensidad de

trfico telefnico

El promedio de llamadas en

desarrollo simultaneo (circuitos utilizados)

durante un perodo de una hora.

El promedio de llamadas originadas

durante un perodo de tiempo igual al

promedio del tiempo de ocupacin.

Tiempo total, expresado en horas

para cursar todas las llamadas. .


INTENSIDAD DE TRAFICO TELEFNICO

36

TIEMPO DE OCUPACIN

Tiempo de Ocupacin

Se define como el tiempo transcurrido entre la toma de un circuito

y su liberacin.

Tiempo medio de Ocupacin:

Se define como la sumatoria de todos los tiempos de ocupacin de un circuito o grupo de circuitos de una central de conmutacin dividido entre la cantidad de llamadas durante el perodo de observacin.

La frmula para el clculo del tiempo medio de ocupacin es la siguiente:

donde N es la cantidad de llamadas durante el periodo de observacin y ti son los tiempos de ocupacin de un circuito.


CONGESTIN

Congestionamiento de llamadas

Se refiere a las llamadas que son rechazadas en un sistema de prdida o forzadas a esperar en sistema de espera.

np : Cantidad de llamadas perdidas

n : Cantidad total de llamadas

El congestionamiento de tiempo

Es la proporcin de tiempo en que se encuentran ocupados todos loscircuitos y el tiempo total de observacin (periodo de observacin).

Es la sumatoria de los tiempos de ocupacin de un circuito o grupos de circuitos de la central durante el perodo de observacin.

donde, N: cantidad de circuitos, ti = Tiempo total de ocupacin total de cada circuito.

La unidad del volumen de trfico es el "tiempo", y para indicar que este se refiere a Trfico Telefnico se utiliza la unidad de tiempo seguido de la palabra Erlang


VOLUMEN DE TRFICO

Es el volumen de trfico entre el periodo de observacin

A=V/T

donde V es el volumen de trafico y T es el tiempo(periodo) de

observacin.


TRAFICO EN ERLANG

Si un grupo de 18 circuitos cursan 9 Erl y si el t iempo promedio de duracin de las l lamadas es 3 minutos, entonces:

Segn la primera definicin de Erlang, podemos decir que el promedio de circuitos ocupados es 9.

Segn la segunda definicin de Erlang, esperamos como promedio, 9 (nueve) llamadas originadas cada 3 minutos, es decir 3 (tres)

llamadas por minuto, por lo que tenemos un total de 180 (ciento

ochenta) llamadas por hora.

9 llam/3 min = 3 llam/min -> 1 hora = 60min = 60*3 llam = 180 llam.

Segn la tercera definicin de Erlang, observamos que el tiempo total de ocupacin para cursar las 180 llamadas es de 9 horas.

Tiempo promedio de duracin de la llamada es de 3 minutos,

entonces

180 * 3 min / 60 min = 9, significa 9 horas

40

EJEMPLO 1: CLCULO DE TRFICO


EJEMPLO 2: MEDICIONES DE TRAFICO

En la siguiente figura se observa el comportamiento de 3 circuitos telefnicos a travs de una hora con diversas ocupaciones de sus circuitos.

Encuentre:

Intensidad de trfico cursado por los circuitos mostrados y

dar el significado del valor

obtenido.

Tiempo medio de ocupacin de cada circuito

Tiempo medio de ocupacin del grupo de circuito

El congestionamiento de llamada

El congestionamiento de tiempo

a) Intensidad de t r f ico cursado por

los c i rcu i tos mostrados y dar e l

s ign i f icado del va lor obtenido.

R= Tomando como t iempo de

observacin 1 hora tenemos:


EJEMPLO 2: RESPUESTA

En este resultado

podemos observar

que el trfico es

pequeo.

c) Tiempo medio de ocupacin de

cada cto.

b) Tiempo medio de ocupacin de

cada circuito.

d) El congestionamiento de llamada

e) El congestionamiento de Tiempo

El objetivo de realizar el estudio de trfico telefnico es proveer un mtodo

de anlisis para determinar un compromiso aceptable entre el costo asociado a la configuracin de la red, su tamao y la calidad de servicio a

ofrecer .

Los sistemas utilizados en redes de telecomunicaciones se clasifican segn la forma en que reacciona el Terminal ante una situacin de bloqueo, en:

Sistemas de prdidas

Sistemas de espera


MTODO DE ANLISIS DEL TRFICO

Prdidas

En los sistemas de prdidas, cuando una llamada encuentra una situacin de bloqueo abandona el sistema, por lo tanto se pierde. Esto ocurre porque por lo general el nmero de canales no soporta la mxima carga de trfico posible que generan las fuentes de llamada existentes.

Espera

Al contrario que en los sistemas de prdidas, en los sistemas de espera las llamadas que encuentran una situacin de bloqueo son retrasadas y se atendern hasta que se libere alguna lnea.


SISTEMAS DE PRDIDAS VS. SISTEMAS

DE ESPERA

Para los s istemas de prdidas la probabi l idad de bloqueo se calcula mediante el modelo matemtico de trfico Er lang B.

La frmula Er lang B es :

Donde A = Trfico ofrecido

N = Nmero de lneas (troncales) o servidores.

p = Probabilidad de bloqueo

En la apl icacin de esta frmula se asume que:

El trfico es aleatorio (la llegada de las llamadas es de acuerdo a la distribucin de Poisson).

Los tiempos de muestreo de llamadas estn determinados o estn distribuidos exponencialmente.

Las llamadas que encuentran una situacin de bloqueo abandonan el sistema.


ERLANG B

El trfico ofrecido (en erlang)

El trfico ofrecido a la red o carga (Offered load) se define como el trfico generado por los usuarios. En un sistema con una probabilidad de bloqueo establecida, slo una fraccin del trfico ofrecido puede ser procesado por el sistema. Es mayor que el trfico cursado debido al trfico perdido. Este dato es el que se utiliza para emplear la frmula de Erlang para los clculos de dimensionamiento.

Trfico portado o cursado

(Carried traffic load) es el trfico que efectivamente puede ser procesado por el sistema. En sistemas con prdidas menores a 4% el trfico cursado y el ofrecido pueden considerarse iguales para toda implementacin prctica.

Probabilidad de bloqueo

Es la probabilidad de que una tentativa de llamada que se produzca se pierda.

Lneas

Es el nmero de lneas troncales que deben utilizar el sistema para conectarse a la PSTN o bien a una red privada.


SIGNIFICADO EN VARIABLES DE ERLANG

B


TABLA DE ERLANG B

Permite obtener la

probabilidad de

bloqueo para un

trfico dado y un

nmero de troncales

determinado.

TABLA: Carga

Ofrecida Mxima A

versus Probabilidad de

Bloqueo B y Nmero

de lneas N y son

vlidas para fuentes

infinitas con llamadas

bloqueadas perdidas.

Calcular el nmero de canales necesarios para dar servicio a un conjunto de 500 terminales con una intensidad de trfico

por terminal de 20 mE, y una probabilidad de bloqueo de 1%.

R= Consultando la tabla de Erlang B tenemos lo siguiente:

El trfico total ofrecido es: 20* 10-3 * 500 = 10 E. En la columna donde la probabilidad de bloqueo es de 1% se ve que

con N= 17canales se puede atender un trfico de 9.65 y con N

= 18 canales se puede atender un trfico de 10.4, entoncs

elegiremos N= 18 canales.

Calculadora de Erlang en: www.erlang.com


EJEMPLO DE ERLANG B

Se basa en la teora de colas

Se tiene un nmero finito de entradas que sern servidas o bloqueadas.

Las llamadas bloqueadas se almacenan en una cola esperando hasta obtener servicio.

Utilizado en sistemas ACD (Automatic Call Distribution)

Cuando todos los puestos estn ocupados utiliza campos de espera y

Cuando el puesto est libre la llamada podr transferirse

Utiliza la frmula de Erlang C.


SISTEMAS DE ESPERA

Para los sistemas de espera la probabil idad de bloqueo se calcula mediante el modelo matemtico de trfico Erlang C.

Donde A = Trfico ofrecido

N = Nmero de lneas (troncales) en servicio

C(N,A) = Probabilidad de bloqueo

En la apl icacin de esta frmula se asume que:

El trfico es aleatorio (la llegada de las llamadas es de acuerdo a la distribucin de Poisson).

Se tendr retardo en las llamadas perdidas.


LA FRMULA DE ERLANG C


TRABAJO EN CASA

1. Cual es la probabilidad de bloqueo para una PBX que

contiene 10 circuitos troncales y un trfico ofrecido de 7

Erlangs?

2. Considere que el trfico ofrecido es igual al trfico cursado.

3. Cual es la probabilidad de bloqueo si el nmero de circuitos

es incrementado a 13?

4. Asuma que el trfico soportado por el sistema es aleatorio.

Digital Telephony, Third Edit ion

John C. Bel lamy

ISBN 0-471-34571-7

A Wiley -Interscience Publication JOHN WILEY & SONS, INC.

Practical Telecommunications and Wireless Communications - For Business

and Industry

Edwin Wright & Deon Reynders

ISBN-13: 978-0-7506-6271-0/ISBN-10: 0-7506-6271-9

NEWNES

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BIBLIOGRAFA

conmutadores telefonicos

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