Central telefônica
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Um interruptor central telefônica ou telefone é um telecomunicações sistema utilizado em grandes empresas ou no rede telefônica pública comutada. Uma troca consiste em componentes eletrônicos e em sistema antigo também operadores humanos que se interconectam (switch) linhas de assinantes de telefone ou circuitos virtuais de sistemas digitais para estabelecer chamadas telefónicas entre os assinantes. A troca de telefone está localizado em um escritório central (CO) que é o edifício físico utilizado para abrigar o equipamentos de planta dentro incluindo centrais telefônicas.
Uma área de câmbio é a região geográfica servida por um interruptor particular, mas é normalmente conhecido como um centro de taxa ou centro de arame na indústria de telecomunicações os EUA. Isto estabelece áreas de chamada local, em que não é necessário pagar uma taxa de longa distância, mas eles geralmente cobrem mais de um centro, mesmo em taxa micropolitan e pequeno áreas metropolitanas. O código de troca ou código de escritório central, ou prefixo, é o conjunto de os dígitos iniciais do número de assinante. Historicamente, o prefixo teve um, dois ou três dígitos, sendo este último o plano de discagem firmemente estabelecida desde meados de 1900.
Taxa de centros para telefones móveis tipicamente cobrir uma área muito maior do que centros de taxa fixa em urbana e áreas suburbanas, e muitas vezes incluem dezenas de códigos. No Estados Unidos , as áreas de intercâmbio locais juntos formam uma entidade jurídica chamada de acesso e de transporte locais (áreas LATA) sob o Modificação do Julgamento Final (MFJ).
Perspectiva histórica
Na era do telégrafo elétrico, correios, estações ferroviárias, centros governamentais mais importantes (ministérios), bolsas de valores, muito poucos jornais distribuídos nacionalmente, as maiores empresas de importância internacional e indivíduos ricos eram os principais usuários de tais telégrafos. Apesar do fato de que os dispositivos de telefonia existia antes da invenção da central telefônica, seu sucesso e operação econômica teria sido impossível na mesma esquema e estrutura do telégrafo contemporâneo, como antes da invenção do quadro central telefônica, telefones iniciais foram programado para e se comunicava com apenas um único outro telefone (como em casa de um indivíduo para os negócios da pessoa).
A troca de telefone é um sistema de telefone localizado em centros de serviços (escritórios centrais) responsáveis por uma pequena área geográfica que forneceu a comutação ou a interligação de duas ou mais linhas de assinantes individuais para chamadas feitas entre eles, em vez de exigir linhas diretas entre estações de assinantes. Isso tornou possível aos assinantes chamar uns aos outros em casas, empresas ou espaços públicos. Estes fizeram telefonia uma ferramenta de comunicação disponível e confortável para uso diário, e deu o impulso para a criação de todo um novo setor industrial.
Uma das primeiras pessoas a construir uma central telefônica era húngaro Tivadar Puskás em 1877, enquanto ele estava trabalhando para Thomas Edison . A primeira central telefônica experimental foi baseado nas idéias de Puskás, e foi construído pelo Empresa Bell Telephone em Boston em 1877. George W. Coy projetou e construiu a primeira central telefônica comercial que abriu em New Haven, Connecticut, em janeiro de 1878. O quadro foi construído a partir de "parafusos de carruagem, trata de tampas bule e arame agitação" e poderia lidar com duas conversas simultâneas. Charles Glidden também é creditado com o estabelecimento de um intercâmbio em Lowell, MA. com 50 inscritos, em 1878.
Na Europa, as centrais telefônicas primeiros foram baseados em Londres e Manchester , sendo que ambos aberta sob patentes de Bell em 1879. A primeira na Alemanha foi inaugurado em Berlim 1881. Bélgica teve seu primeiro Sino intercâmbio internacional (em Antuérpia ) um ano mais tarde.
Intercâmbios posteriores consistiu de um a várias centenas placas de plug composta por operadoras de telefonia. Cada operador sentado em frente de um painel vertical que contém os bancos de ¼ de polegada ponta-anel-manga (3 condutores) tomadas, cada um dos quais era o local de uma rescisão assinante de linha telefônica. Em frente do painel de jack colocar um painel horizontal contendo duas fileiras de patch cords, cada par ligado a um circuito espinhal. Quando um chamador ergueu o receptor, uma lâmpada de sinal perto do jack acendiam.
O operador iria ligar um dos cabos (o "cabo de responder") na entrada do assinante e mudar seu fone de ouvido no circuito de perguntar, "Number, por favor?" Dependendo da resposta, o operador pode ligar o outro cabo do par (o "cabo de toque") na tomada locais da parte chamada e iniciar o ciclo de toque, ou conectar em uma circuito de troncos para começar o que poderia ser uma chamada de longa distância manipulados pelos operadores subsequentes em outro banco de placas ou em outro prédio milhas de distância. Em 1918, o tempo médio para completar a conexão para uma chamada de longa distância foi de 15 minutos.
No ringdown método, o operador de origem chamado outro operador intermediário que iria chamar o assinante chamado, ou passou para outro operador intermediário. Esta cadeia de operadores intermédios pode concluir a chamada apenas se linhas tronco intermediários estavam disponíveis entre os centros de todas ao mesmo tempo. Em 1943, quando as chamadas militares tiveram prioridade, uma chamada US cross-country pode levar até duas horas para solicitação e agendamento em cidades que usaram quadros manuais para chamadas interurbanas.
Em 10 de Março de 1891, Almon Brown Strowger, um agente funerário em Kansas City, Missouri, patenteou o interruptor de intensificação, um dispositivo que conduziu à automatização do circuito de comutação telefónica. Embora houvesse muitas extensões e adaptações desta patente inicial, o mais conhecido é composto por 10 níveis ou bancos, cada um com 10 contatos organizados em um semicírculo. Quando utilizado com um rotativa de discagem telefônica, cada par de dígitos causou o eixo do contato "mão" central do interruptor stepping a primeira etapa (catraca) para um nível acima para cada pulso no primeiro dígito e, em seguida, para balançar horizontalmente em uma linha de contato com uma rotação pequena para cada pulso no próximo dígito.
Mais tarde interruptores de piso foram dispostas em bancos, a primeira fase do qual havia um linefinder. Se um de até uma centena de linhas de assinantes teve o receptor levantou "fora do gancho", um linefinder ligado linha do assinante a um primeiro selector livre, que retornou ao assinante uma o tom de discagem para mostrar que ele estava pronto para receber dígitos discados. A marcação do assinante pulsado a cerca de 10 impulsos por segundo, embora a velocidade depende do padrão de administração de telefone particular.
Trocas com base no interruptor Strowger foram eventualmente desafiado por outros tipos de câmbio e mais tarde por tecnologia barra. Estes projetos de câmbio prometeu mais rápido comutação e aceitaria pulsos mais rápido do que típicos 10 pps-tipicamente cerca de 20 pontos percentuais do Strowger. Numa data posterior, muitos também aceites DTMF "tons de toque" ou outros sistemas de tons de sinalização.
A tecnologia de transição (de pulso para DTMF) tinha ligação DTMF localizadores que convertidos DTMF a pulsar, para alimentar a mais velha Strowger, painel ou interruptores de barra. Esta tecnologia foi usada tão tarde quanto meados de 2002.
Detalhes do plano de número
Technologies
Este artigo irá usar os seguintes termos:
- serviço manual para uma condição em que um ser humano rotas operador chama dentro de uma troca e um mostrador não é usado
- discar serviço para uma troca, onde as chamadas são encaminhadas por um interruptor de interpretar os dígitos discados
- troca de telefone para o edifício que abriga o equipamento de comutação
- interruptor do telefone para o equipamento de comutação
- concentrador para um dispositivo que se concentra o tráfego, seja ele remoto ou co-localizado com o interruptor
- fora do gancho para uma condição de ponta ou para descrever um circuito que está em uso (ou seja, quando uma chamada telefônica em curso)
- no gancho por um circuito inativo (ou seja, nenhum telefonema está em andamento)
- centro de fio para a área servida por um interruptor particular ou serviço central
Muitos dos termos deste artigo têm usos do Reino Unido e dos EUA em conflito.
- escritório central prevista originalmente para equipamentos de comutação e seus operadores. Agora ele é usado geralmente para a comutação edifício de habitação e relacionados equipamentos da planta no interior.
- central telefônica, um edifício de troca no Reino Unido, e é também o nome de Reino Unido para uma central telefônica, e também tem um significado jurídico no domínio das telecomunicações dos EUA.
- interruptor do telefone é o termo norte-americano, mas está em uso crescente no Reino Unido o uso de técnicas de telecomunicações, para fazer a distinção CO / switch / concentrador clara.
Intercâmbios manual de serviço
Com o serviço manual, o cliente levanta o receptor fora do gancho e pede a operador para ligar a chamada para um número solicitado. Desde que o número está no mesmo escritório central, o operador conecta a chamada ligando à tomada na painel de comando correspondente à linha da chamada do cliente. Se a chamada for para um outro escritório central, o operador conecta o tronco para o outro escritório e pergunta, respondendo o operador (conhecido como o operador "para dentro") para estabelecer a chamada.
A maioria das bolsas urbanas desde serviço comum de bateria fraca, o que significa que o escritório central de energia fornecida para os circuitos telefônicos. Em sistemas comum por bateria, o par de fios de telefone de um assinante para realizar a troca de 48V (nominal) potencial DC a partir da extremidade operadora de telefonia entre os condutores. O telefone apresenta um circuito aberto quando está no gancho ou inativo.
Quando o telefone de um assinante estiver fora do gancho, ele se conecta um resistor elétrico em toda a linha que faz com que a corrente flua através do telefone e fios para o escritório central. Em um painel de comando operado manualmente, esta corrente flui através de uma bobina de relé de accionamento de um alarme e lâmpada no painel de comando do operador. A campainha ea lâmpada diria a um operador de telefone do assinante estava fora do gancho, de solicitar o serviço.
Nos maiores cidades dos Estados Unidos, que levou muitos anos para converter todos os escritórios de equipamentos automáticos, tais como chaves do painel. Durante este período de transição, foi possível discar um número de manual e ser conectado sem pedir a ajuda de um operador. Isso aconteceu porque a política do Bell System foi que os clientes não devem precisa saber se eles estavam chamando um escritório manual ou automatizado.
Se um assinante discou um número Manual, um operador dentro iria atender a chamada, ver o número chamado em um dispositivo de exibição, e se conectar manualmente a chamada. Por exemplo, se um cliente chamando de Taylor 4725 marcou um número Manual, Adams 1233, a chamada iria passar, do ponto de vista do assinante, exatamente como uma chamada para Lennox 5813, em uma troca automatizada.
Em contraste com o sistema common-bateria, cidades menores com serviço de comando manual muitas vezes tinham magneto, ou manivela, telefones. Usando um telefone de magneto, o assinante virou uma manivela para gerar a corrente de toque, para chamar a atenção do operador. O quadro de distribuição responderia pela queda de uma guia de metal acima tomada de linha do assinante e soar uma campainha. Pilhas secas (normalmente dois grandes No. 6 células) em telefone do assinante fornecida a potência DC para uma conversa. Sistemas de Magneto estavam em uso em uma pequena cidade americana, Bryant Pond, Woodstock, Maine tão tarde quanto 1983. Em geral, este tipo de sistema tinha uma qualidade de chamada mais pobre em comparação com os sistemas de common-bateria.
Muitos sistemas de pequeno magneto cidade destaque linhas partidárias, de dois a dez ou mais assinantes que compartilham uma única linha. Quando chamar uma pessoa, o operador iria usar um distintivo tocando sequência de sinal, tais como dois anéis longos seguido por um curto. Todo mundo na linha podia ouvir os anéis, e, claro, poderia pegar e ouvir se eles queriam. Em linhas rurais que não estavam ligados a um escritório central (assim não conectado com o mundo exterior), os assinantes iria pôr em marcha a seqüência correta de anéis para chegar ao seu partido.
Trocas automáticas início
Trocas automáticas ou serviço de discagem, entrou em existência no início de 1900. O seu objectivo era eliminar a necessidade de humana operadoras de telefonia. Antes dos intercâmbios tornou-se automatizado, os operadores tinham que completar as conexões necessárias para uma telefonema.
Quase em toda parte, os operadores foram substituídos por intercâmbios informatizados. A central telefônica é o cérebro de uma troca automática. É um dispositivo para roteamento de chamadas de um telefone para outro, geralmente como parte do rede telefônica pública comutada.
A central local detecta automaticamente um fora do gancho (ponta) telefone condição, fornece o tom de discar para o telefone, recebe os pulsos ou Os tons DTMF gerado pelo telefone, e depois completa uma conexão com a chamada de telefone dentro de uma mesma troca ou outra troca distante.
A taxa de câmbio mantém a conexão até que uma parte desligar, ea ligação é desligada. Este monitoramento do status de um conexão é chamada de supervisão. As características adicionais, tais como equipamentos de faturamento, pode também ser incorporada no câmbio.
No serviço de marcação Bell System, um recurso chamado identificação automática de número (ANI) foi implementado. ANI permitiu serviços como faturamento automatizado, 800-números gratuitos, e Serviço 9-1-1. No serviço manual, o operador sabe onde uma chamada é originário mediante a luz no campo jack do painel de comando. No serviço de discagem cedo, a ANI não existia. Chamadas de longa distância seria ir para uma fila operador eo operador seria pedir o número do chamador, em seguida, escrevê-lo em um bilhete de pedágio papel. Veja também Contabilização automática de mensagens.
Intercâmbios adiantados usaram motores, acionamentos de eixo, interruptores rotativos e relés. Em certo sentido, interruptores foram computadores relay-lógicos. Alguns tipos de trocas automáticas foram Strowger (também conhecido como Passo-a-Passo), All Relay, XY, Painel e barra. Estes são referidos coletivamente como interruptores eletromecânicos.
Sinalização Eletromecânica
Circuitos que ligam as duas chaves são chamados de troncos. Antes Sistema de Sinalização 7, Do sistema de Bell chaves eletromecânicas nos Estados Unidos se comunicava com um outro sobre troncos usando uma variedade de tensões contínuas e tons de sinalização. Seria raro ver qualquer um destes em uso hoje.
Alguns sinalização comunicado dígitos discados. Um formulário adiantado chamado Painel de chamadas Indicador Pulsing usado pulsos quaternários de estabelecimento de chamadas entre um interruptor do painel e um painel de comando manual. Provavelmente, a forma mais comum de se comunicar dígitos marcados entre switches eletromecânicos estava enviando discar pulsos, o equivalente a um pulsante do seletor giratório, mas mandou sobre circuitos do tronco entre os switches.
Em troncos do sistema de Bell, era comum o uso de 20 pulsos por segundo entre switches crossbar e tandems barra. Este foi o dobro da taxa de mostradores de telefone Western Electric / do sistema de Bell. Usando a taxa de pulsação mais rápida feita utilização tronco mais eficiente porque o interruptor passado metade do tempo ouvindo dígitos. DTMF não foi usado para sinalização tronco.
Multifrequência (MF) foi o último dos métodos de pré-digitais. É utilizado um conjunto diferente de tons enviados em pares como DTMF. Discagem foi precedida por um sinal keypulse especial (KP) e seguido por uma partida (ST). Variações do esquema tom Bell System MF tornou-se um Padrão CCITT. Esquemas similares foram usados nas Américas e em alguns países europeus, incluindo a Espanha. Seqüências de dígitos entre switches foram muitas vezes abreviado para melhorar ainda mais a utilização.
Por exemplo, um interruptor pode enviar apenas os últimos quatro ou cinco dígitos de um número de telefone. Em um caso, sete dígitos números foram precedidas por um dígito 1 ou 2 para diferenciar entre dois códigos de área ou códigos de escritório, (uma poupança de dois dígitos-per-call). Isso melhorou a receita por tronco e reduziu o número de receptores de dígitos necessários em um switch. Cada tarefa em interruptores eletromecânicos foi feito em grandes peças metálicas de hardware. Cada segundo corte fracionada fora de estabelecimento das chamadas tempo significava menos racks de equipamentos para lidar com tráfego de chamadas.
Exemplos de sinais que comunicam supervisão ou chamada de progresso incluem E e M sinalização, sinalização SF, e sinalização por bits subtraídos. Em física (não portador) E e M circuitos do tronco, troncos eram quatro fios. Cinqüenta troncos exigiria um cabo de par cem entre switches, por exemplo. Condutor em uma configuração de circuito comum foram nomeados ponta, anel, orelha (E) e boca (M).
Em troncos de duas vias com sinalização E e M, um aperto de mão ocorreu para evitar que ambos os interruptores de colidir discando chamadas no mesmo tronco, ao mesmo tempo. Ao alterar o estado destas ligações de terra para -48 volts, os interruptores pisou através de um protocolo de aperto de mão. Usando variações de tensão DC, o comutador local seria um sinal para ficar pronto para uma chamada eo interruptor remoto iria responder com uma confirmação para ir em frente com pulsante de discagem. Isso foi feito com a lógica do relé e eletrônicos discretos.
Estas variações de tensão no circuito de tronco poderia causar pops ou cliques que eram audíveis para o assinante como o aperto de mão elétrico atravessou seu protocolo. Outro aperto de mão, para iniciar a contagem para efeitos de facturação, causou um segundo conjunto de clunks quando a pessoa chamada atendeu.
Uma segunda forma comum de sinalização para a supervisão foi chamado de frequência única ou de sinalização SF. A forma mais comum desta usado um tom de 2600 Hz constante para identificar um tronco como ocioso. Circuitos tronco ouve o tom de 2600 Hz para uma determinada duração iria ocioso. (O requisito de duração reduzida falsing). Alguns sistemas utilizados freqüências de tons mais de 3.000 Hz, particularmente em SSB frequência multiplex divisão relés de rádio microondas.
Em Sistemas de transmissão digital de t-portador, bits dentro do fluxo de dados t-1 foram usados para transmitir supervisão. Por design cuidadoso, os bits apropriados não se alterou sensivelmente a qualidade da voz. Bocados Roubado foram traduzidos para mudanças nos estados de contato (abre e encerramentos) por eletrônica no hardware banco canal. Isto permitiu E corrente contínua e de sinalização M, ou discar pulsos, para ser enviada entre switches eletromecânicos sobre um portador digital, que não teve continuidade DC.
Sounds
 | Passo-a-passo chamada Assinantes ouvir um sinal de linha diferente de sonoridade em uma chamada de passo-a-passo. |
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Uma característica do equipamento de comutação eletromecânica é que o pessoal de manutenção podia ouvir o barulho mecânico de Strowgers, interruptores de painel ou relés barra. A maioria dos escritórios centrais do sistema de Bell foram alojados em edifícios de betão armado, com tectos e pisos de concreto.
Nas áreas rurais, alguns menores instalações de comutação, tais como Escritórios de Marcação Comunidade (CDOs), foram, por vezes, alojados em edifícios metálicos pré-fabricados. Estas instalações quase sempre tinha pisos de concreto. As superfícies duras reflectida sons.
Durante os períodos de uso pesado, que poderia ser difícil de conversar em um quarto interruptor escritório central, devido ao barulho de chamadas que estão sendo processados em um grande interruptor. Por exemplo, no Dia das Mães em os EUA, ou na sexta-feira à noite cerca de 5:00, o chocalho metálico poderia fazer vozes levantadas necessário. Para relé mola de arame marcadores esses ruídos se assemelhava granizo caindo em um telhado metálico.
Em uma madrugada domingo de manhã, ligue para o processamento pode abrandar na medida em que um pode ser capaz de ouvir as chamadas individuais sendo discado e configurar. Também havia ruídos de choramingar inversores de energia e geradores de zumbido de toque. Alguns sistemas teve um contínuo, rítmico "clack-clack-clack" de relés mola de arame que fizeram sinais (60 ipm) Reordenar (120 ipm) e ocupado.
Nas instalações do sistema de Bell, havia normalmente sinos de alarme, gongos, sinos ou. Estes seriam anunciar alarmes chamando a atenção para um elemento chave falhou. Outra noisemaker: um sistema de cartão de problemas relatando foi conectado para alternar elementos de controle comuns. Esses sistemas de relatórios de problemas poderia perfurar papelão cartões com um código que registrou a natureza de uma falha. Tecnologia em Remreed Armazenados trocas de Controle de Programa finalmente se acalmou o ambiente.
As tarefas de manutenção
A manutenção de sistemas eletromecânicos foi parcialmente DC electricidade e ajustes mecânicos em parte. Ao contrário de interruptores modernos, um circuito conectando uma chamada discada através de um interruptor electromecânico na verdade, teve continuidade DC. O caminho de fala foi um físico um, metálico.
Em todos os sistemas, os assinantes não deveriam notar alterações na qualidade do serviço por causa de falhas ou trabalhos de manutenção. Uma variedade de ferramentas referidos como make-ocupado s foram ligado a elementos de comutação eletromecânicos durante reparos ou falhas. A make-ocupado iria identificar a peça a ser trabalhada, como em uso, fazendo com que a lógica de comutação de rota em torno dele. Uma ferramenta semelhante foi chamado uma ferramenta TD. Os assinantes que ficaram para trás em pagamentos teriam seu serviço temporariamente negado (TDed). Esta foi efectuada por ligar uma ferramenta em equipamento do assinante escritório (Barra) ou grupo de linhas (passo). O assinante pode receber chamadas, mas não conseguiu marcar para fora.
Baseados em Strowger, passo-a-passo escritórios no sistema de Bell estavam sob manutenção contínua. Eles precisavam de limpeza constante. As luzes indicadoras na baías de equipamentos em escritórios passo alertado funcionários a condições tais como queima de fusíveis (lâmpadas geralmente branca) ou um sinal permanente (preso fora do gancho condição, indicadores geralmente verde.) Escritórios da etapa foram mais suscetíveis a falhas de ponto único do que as tecnologias mais recentes .
Escritórios crossbar usado mais comuns, circuitos de controle comuns. Por exemplo, um receptor dígitos (parte de um elemento chamado um Originário Registrar) seria ligado a uma chamada apenas o tempo suficiente para coletar dígitos discados do assinante. Arquitetura barra era mais flexível do que os escritórios da etapa. Sistemas crossbar posteriores teve punch-baseados em cartões de problemas relatando sistemas. Na década de 1970, identificação automática do número tinha sido adaptado para quase todos os interruptores de passo-a-passo e barra transversal do sistema de Bell.
Interruptores electrónicos
O primeiro Sistemas de comutação electrónica não eram inteiramente digital. O Western Electric Interruptor 1ESS teve reed relé caminhos metálicos que eram -armazenados-programa controlado. Teste de equipamentos, as alterações nos números de telefone, circuito lockouts e tarefas semelhantes foram realizadas digitando em um terminal. Northern Telecom SP1, Ericsson AKE, Philips PRX / A, ITT Metaconta, British Telecom TXE série e vários outros projetos foram semelhantes.
Estes sistemas poderiam usar os velhos métodos de sinalização eletromecânicos herdados da trave e interruptores de passo-a-passo. Eles também introduziu uma nova forma de comunicação de dados: duas trocas 1ESS poderia se comunicar uns com os outros através de um link de dados chamado Canal Comum Interoffice Sinalização, (CCIS). Este link de dados foi baseada em CCITT 6, um predecessor para SS7.
Comutadores digitais
Alterna digital de trabalho através da ligação de dois ou mais circuitos digitais em conjunto, de acordo com um Marcadas número de telefone. As chamadas são estabelecidas entre switches usando o Sistema de Sinalização 7 protocolo, ou uma das suas variantes. Nos EUA e militar de telecomunicações , um interruptor digital é um interruptor que executa tempo de comutação divisão de sinais digitalizados.
Isso foi feito pela primeira vez em alguns sistemas pequenos e pouco utilizadas. O primeiro produto usando um sistema de comutação digital foi feita pela Amtelco. Proeminentes exemplos incluem ITT System 12, Nortel DMS-100, Lucent Comutador 5ESS, Siemens EWSD e Ericsson Central telefônica AXE. Com poucas exceções, como Interruptores PAM, a maioria dos interruptores construídos desde a década de 1980 são digital. Este artigo descreve comutadores digitais, incluindo algoritmos e equipamentos.
Comutadores digitais codificar o discurso acontecendo, em 8000 fatias de tempo por segundo. Em cada fatia de tempo, uma câmera digital PCM representação do tom é feita. Os dígitos são, então, enviados para a extremidade de recepção da linha, onde ocorre o processo inverso, para produzir o som para o telefone de destino. Em outras palavras, quando alguém usa um telefone, a voz do alto-falante é "codificado", em seguida, reconstruída para a pessoa na outra extremidade. A voz do alto-falante está atrasado no processo por uma pequena fração de um segundo - não é "ao vivo", ele é reconstruído - adiada única minuciosamente. (Veja abaixo para mais informações.)
Individual linhas telefônicas lacete local está conectado a uma concentrador remoto. Em muitos casos, o concentrador é co-localizado no mesmo edifício que o switch. A interface entre concentradores remotos e centrais telefônicas foi padronizado por ETSI como o Protocolo V5. Concentradores são utilizados porque a maioria dos telefones estão ociosos na maior parte do dia, daí o tráfego de centenas ou milhares deles podem ser concentrados em apenas dezenas ou centenas de conexões compartilhadas.
Algumas centrais telefônicas não têm concentradores diretamente ligados a eles, mas são usados para conectar chamadas entre outras centrais telefônicas. Estas máquinas complexas (ou uma série deles) em um edifício troca central são referidos como "interruptores de nível transportador" ou Interruptores em tandem.
Alguns edifícios central telefônica em pequenas cidades abrigam hoje interruptores única remotas ou satélite, e são hospedados em cima de um interruptor de "pai", geralmente a vários quilômetros de distância. O interruptor remoto é dependente da chave mãe as informações de roteamento e plano de número. Ao contrário de um portadora digital loop, um interruptor remoto pode encaminhar chamadas entre si telefones locais, sem o uso de troncos para o switch-mãe.
Centrais telefônicas são geralmente de propriedade e operado por uma prestador de serviço telefónico ou a transportadora e localizado nas suas instalações, mas às vezes as empresas individuais ou edifícios comerciais privados vai abrigar seu próprio switch, chamado de PBX, ou Private branch exchange.
O lugar do interruptor no sistema
Centrais telefônicas são uma pequena parte de uma grande rede. A maioria dos trabalhos e as despesas do sistema de telefonia é a fiação fora do escritório central, ou o planta externa. Em meados do século 20, cada número de telefone do assinante requerido um par individual de fios do interruptor de telefone do assinante.
Um escritório central típico pode ter dezenas de milhares de pares de fios que aparecem em blocos terminais chamado repartidor principal ou MDF. Um componente do MDF é de proteção: fusíveis ou outros dispositivos que protegem a passagem de raios, shorts com linhas de energia elétrica, ou outras tensões estrangeiros. Em uma empresa de telefonia típico, um grande banco de dados rastreia informações sobre cada par de assinante e o estado de cada jumper. Antes de informatização dos registos do sistema de Bell na década de 1980, esta informação foi escrita à mão no lápis na contabilização livros de contabilidade.
Para reduzir a despesa de fora da planta, algumas empresas usam " ganho par "dispositivos para fornecer serviço de telefonia para os assinantes. Estes dispositivos são utilizados para fornecer o serviço em que as instalações de cobre existentes terem sido esgotados ou por situar em um bairro, pode reduzir o comprimento de pares de cobre, permitindo que os serviços digitais, tais como Ou RDIS DSL.
Par ganho ou portadores digital loop (DLCs) estão localizados fora do escritório central, geralmente em um grande bairro distante do CO. DLCs são muitas vezes referidos como Assinante laço Carriers (SLCs), depois de um Produto proprietário Lucent.
DLCs pode ser configurado como universais (UDLCs) ou integrado (IDLCs). Universal DLC s tem dois terminais, um terminal de escritório central (COT) e um terminal remoto (RT), que funcionam de forma semelhante. Ambos os terminais de interface com sinais analógicos, para converter sinais digitais, e o transporte para o outro lado, onde o inverso é executado.
Às vezes, o transporte é feito por um equipamento separado. Em um DLC Integrado, o COT é eliminado. Em vez disso, a RT está conectado digitalmente ao equipamento na central telefônica. Isto reduz a quantidade total de equipamento necessária.
Switches são utilizados em ambos os escritórios centrais e locais em centros de longa distância. Existem dois tipos principais na Rede telefônica pública comutada (PSTN):
- Classe 4 interruptores de telefone projetado para pedágio ou switch-a-switch conexões.
- Classe 5 centrais telefônicas ou interruptores de assinantes, que gerenciam conexões de telefones de assinantes. Desde os anos 1990, Classe 4/5 sistemas de comutação híbridos que atendem a ambas as funções tornaram-se comuns.
Um outro elemento da rede telefónica é tempo e tempo. Comutação, transmissão e equipamentos de faturamento pode ser acoplado a uma precisão muito elevada 10 MHz normas que sincronizam eventos de tempo para intervalos muito próximos. Equipamentos Time-padrões podem incluir Rubidium- ou padrões baseados no césio e um Receptor do Sistema de Posicionamento Global.
Design interruptor
Interruptores de longa distância pode usar um algoritmo mais lento, switch-alocação mais eficiente do que escritórios centrais locais, porque eles têm perto de 100% de utilização dos seus canais de entrada e de saída. Escritórios centrais têm mais de 90% da sua capacidade canal não utilizado.
Centrais telefônicas tradicionais ligados circuitos físicos (por exemplo, pares de fios), enquanto centrais telefônicas modernos usam uma combinação de comutação de espaço e de divisão de tempo. Em outras palavras, cada canal de voz é representado por um intervalo de tempo (por exemplo 1 ou 2) em um par de fios física (A ou B). A fim de ligar dois canais de voz (dizer A1 e B2) em conjunto, o comutador telefónico intercâmbios as informações entre A1 e B2. Ele muda tanto o intervalo de tempo e conexão física. Para fazer isso, ele troca de dados entre os intervalos de tempo e conexões 8.000 vezes por segundo, sob o controle de lógica digital que percorre listas electrónicas das conexões atuais. Usando ambos os tipos de comutação faz um interruptor moderno muito menor do que qualquer um interruptor de espaço ou de tempo pode ser por si só.
O estrutura de um switch é um número ímpar de camadas de menores subswitches, mais simples. Cada camada é interligados por uma rede de fios que vai de cada subswitch, a um conjunto de a camada seguinte de subswitches. Na maioria dos projetos, um físico suplentes camada (espaço) de comutação com um tempo de comutação de camada. As camadas são simétricas, porque num telefone chamadores de sistema também pode ser callees.
Um subswitch por divisão de tempo lê um ciclo completo de intervalos de tempo numa memória, e em seguida, escreve-o para fora por uma ordem diferente, também sob o controlo de uma memória de computador cíclico. Isto provoca um atraso no sinal.
A subswitch por divisão de espaço alterna caminhos elétricos, muitas vezes usando alguma variante de um bloqueante interruptor spanning mínima, ou uma interruptor de crossover.
Alterne algoritmos de controle
Rede de malha totalmente conectado
Uma maneira é ter o suficiente comutação de tecido para assegurar que a atribuição de pares sempre terá sucesso através da construção de um totalmente conectado rede mesh. Este é o método geralmente usado em centrais de comutação, que têm baixa utilização dos seus recursos.
Algoritmo de chave não bloqueio do Clos
Os recursos escassos em uma central telefônica são as conexões entre camadas de subswitches. A lógica de controle tem que alocar essas conexões, ea maioria dos interruptores de fazê-lo de uma forma que é tolerantes a falhas. Veja bloqueante interruptor spanning mínimo para uma discussão sobre a Charles clos algoritmo, usados em muitas centrais telefónicas, e um algoritmo muito importante para a indústria do telefone.
A tolerância a falhas
Interruptores compósitos são inerentemente tolerante a falhas. Se um subswitch falhar, o computador que controla pode perceber isso durante um teste periódico. O computador marca todas as conexões para o subswitch como "em uso". Isso impede que novas chamadas, e não interrompe as chamadas antigas que permanecem trabalhando. Como chamadas em andamento final, o subswitch torna-se sem uso, e novas chamadas evitar o subswitch porque já está "em uso". Algum tempo depois, um técnico pode substituir a placa de circuito. Quando o próximo teste for bem-sucedido, as conexões para o subsistema reparado são marcados como "não estiver em uso," eo interruptor de volta ao pleno funcionamento.
Para evitar frustração com falhas unsensed, todas as conexões entre as camadas no interruptor são imputados usando first-in-first-out listas (filas). Como resultado, se uma conexão está com defeito ou com ruído eo cliente desliga e remarcações, eles vão receber um conjunto diferente de conexões e subswitches. A last-in-first-out (pilha) alocação de conexões pode causar uma seqüência contínua de muito fracassos frustrantes.
Intercâmbios de Internet
O conceito central telefônica foi adaptado para uso emtrocas de Internet.Voice over IP (VoIP) o tráfego pode passar por ambos os tipos de intercâmbios, dependendo do que tipo de serviço o chamador eo assinante chamado estiver usando.
