Telecomunicações

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APOSTILA

TELECOMUNICAÇÕES

 Telefonia Fixa: O que é

Telefonia é a área do conhecimento que trata da transmissão de voz e outros sons através de uma rede de telecomunicações. Ela surgiu da necessidade das pessoas que estão a distância se comunicarem. (Dic. Aurélio: tele = longe, a distância; fonia = som ou timbre da voz).

 

Os sistemas telefônicos rapidamente se difundiram pelo mundo atingindo em 2001 mais de 1 bilhão de linhas e índices de penetração apresentados na tabela.

 

-

Linhas/100 hab.

Estados Unidos

66,45

Europa

40,62

Brasil

21,78

Mundo

17,21

 

Com o aparecimento dos sistemas de comunicação móvel com a Telefonia Celular o termo Telefonia Fixa passou a ser utilizado para caracterizar os sistemas telefônicos tradicionais que não apresentam mobilidade para os terminais.

 

A figura a seguir apresenta as partes básicas de um sistema telefônico.

 

 

Terminal telefônico

 

O terminal telefônico é o aparelho utilizado pelo assinante. No lado do assinante pode existir desde um único terminal a um sistema telefônico privado como um PABX para atender a uma empresa com seus ramais ou um call center. Um terminal é geralmente associado a um assinante do sistema telefônico.

 

Existem também os Terminais de Uso Público (TUP) conhecidos popularmente como orelhões.

UO AO A TELEFÔNICO

Aparelho Telefônico

O aparelho telefônico é o responsável pela origem e recepção das ligações. Apesar de seu aspecto simples, ele desempenha um grande número de operações. Suas funções incluem:

  • Solicitação para o uso do sistema telefônico, quando o monofone é levantado

  • Indicar que o sistema está pronto para uso, por meio da recepção do tom de discar

  • Enviar o número do telefone chamado ao sistema

  • Indicar o estado da ligação, por meio de sinalização acústica

  • Acusar o recebimento de uma ligação, com o toque da campainha

  • Converter a voz em sinais elétricos para a transmissão

  • Ajustar automaticamente a mudança de potência

  • Sinalizar ao sistema o término de uma ligação.

A figura abaixo ilustra o um telefone com seus principais componentes. Os telefones funcionam com tensão contínua de – 48 V (quando “no gancho”), corrente de operação de 20 a 80 mA , perda típica de enlace de 8 dB e distorção de – 50 dB.

Principais componentes de um telefone

O telefone decádico, no qual os dígitos são transmitidos por seqüências de pulsos, está com seus dias contados. A figura abaixo mostra uma versão do teclado de um telefone multifreqüencial, no qual os dígitos são transmitidos por combinações de freqüências, com um par de freqüências associado a cada tecla. O sistema de discagem multifreqüencial está substituindo o telefone decádico por apresentar as seguintes vantagens:

  • Diminui o tempo de discagem

  • Utiliza componentes eletrônicos de estado sólido

  • Pode ser usado para a transmissão de dados a baixas taxas

  • Reduz os requisitos de equipamentos na central local

  • É mais compatível com as Centrais de Programa Armazenado (CPA)

Teclado de um telefone multifreqüencial

O fundamento da telefonia é o estabelecimento da ligação telefônica. Para tanto, além do telefone e do sistema telefônico, é necessária a existência do assinante. O processo inicia-se com o desejo de um determinado assinante A de conversar com o outro assinante, digamos B. O assinante A começa então uma chamada por meio do sistema telefônico. Essa chamada pode ser atendida pelo assinante B, ou sofrer alguma interrupção por conta de congestionamento no sistema, erro na discagem, telefone ocupado ou ausência de resposta por parte do assinante chamado.

Em função do sinal recebido, o assinante A pode tomar a decisão de desistir, ou renovar a tentativa. Essa atitude pode ser tomada imediatamente, ou depois de algum tempo. A nova tentativa irá, dessa forma, ocupar novamente o sistema telefônico.

Diagrama de blocos do telefone

Distorções introduzidas pelo Sistema Telefônico

O projeto de um sistema de telefonia digital deve levar em conta todos os aspectos da rede, do locutor ao ouvinte. Algumas características dos sistemas telefônicos levam à distorção no sinal de voz. A lista que segue ilustra alguns dos problemas encontrados e seus efeitos sobre a inteligibilidade:

  • Limitação na amplitude de pico do sinal - Afeta a qualidade da voz, mas não reduz apreciavelmente a inteligibilidade quando a fala é ouvida em ambiente silencioso e sob índices de percepção confortáveis.

  • Corte central no sinal - A supressão dos níveis mais baixos do sinal causa um efeito drástico sobre a inteligibilidade do sinal e afeta a qualidade da fala.

  • Deslocamento de freqüência - Ocorre quando a freqüência recebida difere da transmitida e afeta a inteligibilidade e o reconhecimento do locutor.

  • Retardo em sistemas operados por voz - Resulta na omissão da parcela inicial de uma mensagem. Afeta a inteligibilidade com uma queda linear da mesma com o aumento do intervalo omitido.

  • Defasagem e retardo de transmissão – É normalmente mais pronunciado na transmissão via satélite ou de longa distância, por conta da distância que o sinal portador tem que percorrer. Como a inteligibilidade é resistente ao retardo, este último afeta principalmente a qualidade da fala. Circuitos supressores de eco acabam eliminando parte da sílaba inicial, em transmissões via satélite.

  • Eco - Resulta de reflexões do sinal em pontos terminais da linha. Retardos acima de 65 ms produzem ecos perceptíveis e retardos inferiores tendem a tornar o som deturpado.

  • Realimentação - Realimentação acústica pode ocorrer em trajetos de redes complexas. O efeito é perturbador para o locutor e para o ouvinte.

  • Ruído - Diversos tipos de ruído afetam a transmissão do sinal de voz. O ruído básico para sistemas digitais, conhecido como ruído do quantização, resulta do mapeamento do sinal analógico em digital. O ruído é um sinal aleatório por natureza e provoca uma sensação desagradável ao ouvido, devendo ser minimizado na medida do possível.

Central Telefônica

Representa o subsistema mais importante da rede de telefonia. As centrais telefônicas têm como funções principais gerência, distribuição, concentração, interligação e tarifação das chamadas produzidas pelos assinantes. É o elemento responsável pela comutação de sinais entre os assinantes de uma rede.

As centrais telefônicas sofreram uma evolução tecnológica considerável nos últimos anos, evoluindo das centrais totalmente eletromecânicas da década de 1960, passando pelos dispositivos de comutação semi-eletrônica na década de 1970, na qual as funções lógicas de comando e controle são executadas por dispositivos eletrônicos e a conexão permanece eletromecânica e, finalmente, nos anos de 1980, tivemos o surgimento das centrais de comutação totalmente eletrônicas, na qual as funções lógicas de comando, controle e conexão são executadas por dispositivos eletrônicos. Essas centrais utilizam computadores e são conhecidas como Centrais de Programa Armazenado (CPA’s).

O controle por programa armazenado utilizado nas centrais atuais apresenta uma série de vantagens sobre os sistemas eletromecânicos anteriormente utilizados:

Flexibilidade: O programa permite alterações e reconfigurações na central sem que ela tenha que ser desligada. Essa operação pode ser realizada localmente ou remotamente;

Facilidades para os assinantes: A CPA permite um grande número de facilidades para os assinantes como discagem abreviada, identificação de chamadas, restrição de chamadas, siga-me, etc;

Facilidades administrativas: Facilidades operacionais como mudanças de roteamento, produção de relatórios e estatísticas detalhadas, controle mais eficiente das facilidades de assinantes etc;

Velocidade de estabelecimento de ligação: Por utilizarem dispositivos eletrônicos, a velocidade de conexão é muito alta (da ordem de 250m s);

Economia de espaço: As CPA’s têm dimensões reduzidas em comparação com as antigas centrais eletromecânicas;

Facilidades de manutenção: Menor índice de falhas uma vez que não possuem peças móveis;

Qualidade de conexão: Todo o processo de comutação é digital, não sendo produzidos ruídos de comutação mecânica que afetam a qualidade da conexão;

Custo: Com um índice de manutenção mais baixo, uma maior eficiência em termos de serviços, as centrais de programa armazenado oferecem uma ótima relação custo / benefício;

Tempo de instalação: Tempo menor de instalação ou ampliação em relação às centrais eletromecânicas.

Quanto à aplicação, a central telefônica pode ser classificada em pública ou privada. As centrais privadas são utilizadas em empresas e outros setores nos quais existe uma demanda de alto tráfego de voz. Os aparelhos telefônicos ligados a uma central privada são chamados de ramais, enquanto os enlaces com a central pública local são chamados troncos.

As centrais públicas por sua vez são classificadas de acordo com a abrangência e os tipos de ligações que efetuam:

Central Local – Ponto de chegada das linhas de assinantes e onde se faz a comutação local;

Central Tandem – Interliga centrais locais ou interurbanas;

Central Trânsito – Interliga dois ou mais sistemas locais, interurbanos ou mesmo internacionalmente.

Os níveis hierárquicos entre as centrais da rede pública de telefonia são chamados classes:

Central Trânsito classe I – Representa o nível mais elevado da rede interurbana. Essa central tem pelo menos acesso a uma central internacional;

Central Trânsito classe II – Central trânsito interurbana, subordinada a uma central classe I;

Central Trânsito classe III – Central trânsito interurbana, subordinada a uma central classe II;

Central Trânsito classe IV – Central trânsito interurbana, subordinada a uma central classe III e interligada a centrais locais.

 

Funções da Central Telefônica

As funções principais das centrais telefônicas continuam basicamente as mesmas desde sua invenção no século XIX:

Atendimento – O sistema executa a monitoração de todas as linhas para identificar pedidos de chamada. O atendimento implica na disponibilização de recursos para o estabelecimento da chamada;

Recepção da informação – Além dos sinais de solicitação e término da chamada, a central recebe informações como endereço da linha chamada e serviços de valor adicionado;

Processamento da informação – O sistema processa as informações recebidas para definir as ações a serem tomadas;

Teste de ocupado – O sistema faz teste para verificar a disponibilidade do circuito de saída requerido;

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