El documento describe la historia del teléfono y su invento por Alexander Graham Bell y Thomas Watson en 1876. Luego explica conceptos clave de las redes telefónicas como el lazo local, conmutadores, señales, voltajes y corrientes involucradas en una llamada telefónica. Finalmente, cubre temas como multiplexación, codificación de voz y transmisión digital de señales de voz.

1. MAURICIO LÓPEZ BONILLA

2. Alexander Grahan Bell (1847-1922) inventó el primer teléfono práctico con la ayuda
de Thomas A. Watson (1854-1934) en 1876.

3.  Local Access and transport área (LATA)
Local Loop Local
Troncal

4.  Local Access and transport área (LATA)

5.  CONEXIONES DE LARGA DISTANCIA (CONMUTADORES
ELECTROMECÁNICOS)

6.  CONEXIONES DE LARGA DISTANCIA (CONMUTADORES DIGITALES,
computadores)

7.  LOCAL LOOP
El bucle de abonado es aquella parte de la red de acceso que une al abonado / usuario
con el primer nodo de la red de comunicación en cuestión.

8. LOCAL LOOP
 Habitualmente, aunque no necesariamente, el concepto de bucle de abonado se
refiere a la red telefónica conmutada. Por tanto, lo habitual es que el bucle de
abonado esté compuesto por un cable de pares de cobre que se extiende entre la
central telefónica local y el abonado, y cuya longitud media se sitúa típicamente
alrededor de una milla (de aquí el uso general de frases como “el problema de la
última milla”, “el acceso en la última milla”). En la misma red telefónica conmutada
el bucle de abonado puede estar constituido por enlaces radio (TRAC) y, en otro tipos
de redes de comunicaciones o en la evolución de la misma red telefónica básica, por
fibra óptica.
 El bucle de abonado puede soportar comunicaciones de voz, como en el caso de la
telefonía fija, o acceso a Internet como sucede con las tecnologías xDSL, que
precisamente aprovechan las frecuencias no utilizadas por el servicio telefónico en el
par de cobre existente en la red telefónica para establecer una red de datos.

9. SEÑALES EN EL CIRCUITO LOCAL (PROCESO DE HACER UNA
LLAMADA)
1. TELÉFONO COLGADO (ON-HOOK), No está en uso. La central mantiene 48V dc
en la línea. De los dos alambres en el par trenzado, el verde se llama tip (punta) y
el rojo se llama ring (anillo). El ring se conecta al lado negativo de la fuente de
alimentación. La fuente de alimentación de la central se llama batería. (El voltaje
proviene de una batería que está bajo carga constante).
Cuando el teléfono está colgado representa un circuito abierto para el voltaje de la
batería. Cuando el abonado levanta el auricular (off-hook) permite que una
corriente de dc fluya por el lazo local (resistencia 200 ohms). La presencia de esta
corriente indica a la central que deje una línea disponible (el teléfono ha capturado
la línea)

10. SEÑALES EN EL CIRCUITO LOCAL (PROCESO DE HACER UNA
LLAMADA)
Teléfono descolgado 5-10V
Corriente deseada en el local loop 20 a 80mA

11. Ejercicio:
Un lazo local tiene una resistencia de 1kΩ y el teléfono
conectado a él tiene una resistencia cuando está descolgado
de 200Ω. Calcule la corriente del lazo local y el voltaje en el
teléfono cuando el aparato está
a) Colgado
b) Descolgado

12. SEÑALES EN EL CIRCUITO LOCAL (PROCESO DE HACER UNA
LLAMADA)
2. Una vez se le ha asignado una línea al abonado, la oficina envía una señal al
usuario para que prosiga mediante la transmisión de tono de marcar (señales
sumadas de 350 y 440 Hz).
3. Hay dos maneras de marcas; por pulsos o por tonos.
Por pulsos: Por medio del disco generando interrupciones.
Por tonos: El teléfono transmite una combinación de dos tonos por cada número
(DTMF: Dual tone Multifrequency dialing)

13. DTMF
¿qué frecuencias se generan que usa DTMF cuando se presiona el 9 en un teléfono?

14. EL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFÓNICA
(MANUAL)

15. EL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFÓNICA (PASO A
PASO)
(Strowger)

16. EL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFÓNICA
(CROSSBAR)

17. EL CONMUTADOR DE LA CENTRAL TELEFÓNICA
(ELECTRÓNICAS DIGITALES)

18. VOLTAJES Y CORRIENTES EN EL LAZO LOCAL

19. TARJETA DE INTERFACE DEL LOCAL LOOP

20. EL INSTRUMENTO TELEFÓNICO (TELÉFONO)
Los teléfonos comunes usan micrófonos de carbono
(transmisores) y audífonos magnéticos (receptores).
El micrófono de carbono requiere de una corriente de
polarización de dc para poder funcionar

21. EL INSTRUMENTO TELEFÓNICO (TELÉFONO)

23. CIRCUITO TELÉFONO ELECTRÓNICO (UN SOLO CHIP)

24. Ejercicios
1. Suponga que el voltaje por una línea telefónica de un usuario cae desde 48V a 10V cuando el teléfono
descuelga. Si el aparato telefónico tiene una resistencia de 200 ohms cuando está descolgado y representa un
circuito abierto cuando está colgado, calcule: a) La corriente que pasa cuando el teléfono está descolgado
2. Para el caso anterior, determine la resistencia combinada del lazo local y de la fuente de potencia de la
central.
3. El lazo local tiene una resistencia de 650ohms y el teléfono tiene un voltaje de timbrado de 80V cuando el
voltaje en la central es de 100V. Calcule la impedancia del timbre en el aparato telefónico.
4. Encuentre las frecuencias DTMF para el número 8
5. ¿Qué número se representa con los tonos 770 y 1209 Hz en el sistema DTMF?
6. Trace un diagrama para un conmutador de punto de cruce que conmuta 20 entradas para 20 salidas y
permite 10 conversaciones simultáneas.
7. Diga los pasos para efectuar una llamada local, así como los voltajes y las frecuencias en el lazo local
relacionadas con ellos.

25. El ancho de banda de los sistemas telefónicos para voz (calidad
telefónica) se restringe a 3,2kHz.
Un sistema analógico se diseña de tal manera que haya una
pérdida de 8 a 10dB en llamadas locales y hasta casi 20dB en
internacionales.
La pérdida requerida se determina mediante:
𝑉𝑁𝐿 = 0.2𝑡 + 0,4𝑑𝐵
VNL: mínimo equivalente del enlace de tránsito requerido en
dB.
t=retraso en tiempo en ms para la propagación en un sentido a lo
largo de la línea.

26. Ejercicio:
Una señal telefónica requiere de 2ms para
llegar a su destino. Calculo el equivalente del
enlace de tránsito (VNL) necesario para una
cantidad aceptable de eco.

27. Los niveles de la señal y el ruido se definen de
una manera que es única en telefonía: En dB por
arriba del ruido de referencia con ponderación
del mensaje C (dBrnc). El nivel de ruido de
referencia es de 1 pW (-90dBm) con ponderación
del mensaje C
0dBrn=-90dBm

28. La pérdida neta se especifica con respecto a un punto de referencia llamado punto de
pérdida de transmisión cero (0-TLP zero-transmission loss point). Este punto se localiza en
la salida de un conmutador de 2 hilos. Si el conmutador es de 4 hilos se considera que su
salida es -2dB TLP y el 0-TLP no está presente físicamente. Se puede definir cualquier
punto de la red en términos de su ganancia comparado con el 0-TLP.

31. En telefonía los niveles de la señal y el ruido se dan en
forma separada con referencia al 0-TLP y no se expresan
como una relación señal a ruido. Por ejemplo un nivel de
ruido para un circuito de larga distancia podría ser de 34
dBrnc, es decir, de 34 dB por arriba de un pW, con
ponderación de mensaje C, expresado en términos del 0-
TLP. Un nivel de señal común es 74 dBrnc, la relación
señal a ruido sería entonces:
S/N=74dBrnc-34dBrnc=40dB

32. Ejemplo:
Un tono de prueba de 1kHz se inserta en un lazo
local con una amplitud de +4dBm y se transmite
hacia la central. En esta dirección el circuito
tiene un nivel de +10 dB TLP porque la señal se
atenuerá cuando se desplace hacia la central.
Exprese el nivel del tono en dBrnc0

33. Ejercicios:
 Calcule el equivalente de un enlace de tránsito, VNL, que se requiere para una línea de
1000km de largo de cable coaxial con un factor de velocidad de 0,66.
 Determine el equivalente de un enlace de tránsito, VNL, para un enlace satelital con un
retraso en una dirección de 250ms. ¿Es esta pérdida un valor práctico?
 Un tono de 1kHz tiene un nivel de 70 dBrnc en un punto que es -9dB TLP. ¿Cua´l sería el
nivel de ruido máximo con una ponderación de mensaje C en el O-TLP para una relación señal
a ruido de 30dB?
 Un tono mide 80 dBrnc en la salida de una central de cuatro hilos. ¿Cuánto medirá en un lazo
local que está en -8dB TLP?

34. Es posible combinar (multiplexar) una cantidad de señales
telefónicas análogas en un canal mediante FDM.
En telefonía, la modulación regularmente es de banda lateral
única con portadora suprimida (SSB o SSB-SC) y se asigna un
espectro de 4kHz a cada conversación.
Los canales se agrupan de acuerdo a una estructura jerárquica.
JUMBO:6 maestros
SUPERJUMBO: 3 Jumbo

35. Generación de un Grupo
Todas las portadoras se sintetizan a
partir de un oscilador único y se separan
a intervalos de 4kHz, empezando en
64kHz, por lo tanto cualquier frecuencia
de portadora se determina a partir de
𝑓𝑐𝑁 = 64 + 4 12 − 𝑁 𝑘𝐻𝑧

36. Generación de un Grupo
Ejemplo:
Determine la frecuencia de portadora
(suprimida) para el canal 5 de un grupo.

37. Generación de un SUPER Grupo

38. Ejemplo:
Un tono de 2kHz se presenta por el canal 5
del grupo 3 de un supergrupo. ¿A qué
frecuencia se presenta el tono en la salida del
supergrupo?

39. Ejercicios:
 Una señal de video necesita alrededor de 4,2MHz de ancho de banda
base. Si se transmite por un enlace de microondas tipo teléfono.
¿Cuántos canales de voz desplazará? ¿Cuántos grupos maestro
representa esto?
 Encuentre la frecuencia a la cual una frecuencia de banda base de
400Hz será trasladada, para acomodarla en el canal 8 de un grupo.
 El grupo del problema anterior es multiplexado en un supergrupo como
grupo 2. Determine la frecuencia a la cual se trasladará el tono en la
salida del supergrupo.

40. La señal de voz analógica atraviesa un filtro
pasabajos de casi 3,4kHz y luego se digitaliza, para lo
que se usan muestras de 8bits a una tasa de
muestreo de 8kHz. La señal se comprime, con la
finalidad de mejorar su señal a ruido. Entonces la
tasa de transferencia de bits para una señal de voz
es:
𝑓𝑏 𝑣𝑜𝑧 = 8 𝑏𝑖𝑡𝑠 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 × 8000 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎𝑠 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 = 64𝑘𝑏/𝑠

41. Multiplexación por División de Tiempo TDM

45. Ejemplo:
Calcule el número de niveles si el número de
bits por muestra es:
a) 8 como en telefonía
b) 16 como en los sistemas de audio de CD

48.  EJEMPLO
Calcule la información suplementaria de una señal DS-4