Aula 14 - Codificação Central Telefónica

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CENTRAIS DE 
COMUTAÇÃO
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SUMÁRIO
 Introdução;
 Hierarquia das Centrais Telefónicas;
 Arquitetura da Rede Telefónica.
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MAS, ANTES DISSO...
Ainda sobre o Capítulo de Digitalização de Sinais, 
vamos finalizá-lo com o processo de Codificação
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ERRO DE QUANTIZAÇÃO
O mecanismo de quantização altera as
amplitudes originais das amostras,
acrescentando um erro no sinal comumente
denominado de erro de quantização, cuja
magnitude é:
O valor eficaz (rms) da potência do ruído
gerado pelo erro de quantização é dado
por:
|Ɛ𝒒(𝒕)| ≤
∆𝒗
𝟐
Ɛ𝒒 =
∆𝒗
𝟏𝟐
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RUÍDO DE QUANTIZAÇÃO
Suponha, por exemplo, que os pulsos de um sinal qualquer são limitados entre
0 e 255 Volts (ou seja n = 8 bits).
Um pulso qualquer pode ter como valor real 147,39 V, mas terá de ser
quantizado como tendo 147 V ou 148 V, pois não é possível representar
147,39 com 8 bits.
Nesse caso, o erro de quantização é de -0,39 V ou + 0,61 V
respectivamente. Esta falta ou excesso no valor do sinal
provoca o surgimento de um sinal aleatório, chamado ruído
de quantização.
Matematicamente, a máxima relação sinal/ruído de
quantização possível é da ordem de:
𝑺𝑵𝑹𝒎á𝒙 = 𝟔 × 𝒏, 𝑜𝑛𝑑𝑒 n é 𝑜 𝑛º 𝑑𝑒 𝑏𝑖𝑡𝑠
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SNR DE QUANTIZAÇÃO
Por exemplo:
8 bits : S/N de quantização max = 48 dB
Esta relação só é atingida para um sinal de valor máximo
Vmax. Se o sinal V for menor, tem-se:
𝑺𝑵𝑹𝒎á𝒙 = 𝟔 × 𝒏
16 bits : S/N de quantização max = 96 dB
𝑺𝑵𝑹𝒒𝒖𝒂𝒕𝒊𝒛𝒂çã𝒐 = 𝟏, 𝟕𝟔 + 𝟔, 𝟎𝟐 × 𝒏 − 𝟐𝟎𝒍𝒐𝒈( 𝑽𝒎á𝒙 𝑽)
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FINALMENTE...
CODIFICAÇÃO
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CODIFICAÇÃO
O exemplo da figura mostra o caso para arquivos digitais de sons no formato
*.WAV. O eixo vertical é graduado no valor das amostras quantizadas com 8 bits :
0 a 255. A forma de onda quantizada acima, no formato decimal é:
118,135,130,138,151,165,179,179,182,195,179,144,109,78,51,37,39,62,97,123.
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CODIFICAÇÃO
O que representa os seguintes valores quantizados de tensão (em V), supondo que
∆Vmax = 255V.
-10,+7,+2,+10,+23,+37,+51,+51,+54,+67,+51,+16,-19,-50,-77,-91,-89,-66,-31,-5 .
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FINALMENTE...
INTRODUÇÃO À 
REDE TELEFÓNICA
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HISTÓRIA DA TELEFONIA
Telefóne
Graham Bell, USA
1876
Telégrafo
Cooke e Wheatstone, UK
1837
Código Morse
Samuel Morse, USA
1844
Electromagnetismo
James Maxwell, England 
1862
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HISTÓRIA DA TELEFONIA
Em uma rede de 6 assinates, tem-se para 
cada usuário:
01 aparelho telefónico;
05 pares de fio;
01 chave comutadora.
Para uma rede maior, aplicava-se a 
formula:
𝑵 =
𝒏(𝒏 − 𝟏)
𝟐
Onde n é o n.º de assinantes e 
N é o n.º de pares de fio na rede.
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REDE DE PARES DE FIO
Problema: quanto maior fosse o nº de assinantes maior seria o
nº de pares fios, o que torna inviável a instalação dos mesmos.
Então surgiu a idéia de comutar a rede em um ponto comum à
todos os assinantes.
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CENTRAL DE COMUTAÇÃO
Número de pares de fio:
Centrais de fios.
N = n
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CENTRAL DE COMUTAÇÃO
As primeiras centrais de fios, na verdade, eram mesas comutadoras.
Nessas mesas eram conectados todos os pares de fios de todos os usuários
daquela localidade. Para interligação dos circuitos utilizava-se um “jumper”
que curto-circuitava as linhas de assinantes. A mesa era operada por uma
telefonista.
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CENTRAL DE COMUTAÇÃO
A mesa comutadora representava o bloco
de comutação de circuitos, enquanto que
a telefonista representava o bloco de
controle da central.
As centrais evoluíram bastante nos últimos
tempos, porém, o conceito de bloco de
comutação e bloco de controle ainda se
mantém.
Problema: com o aumento das ligações a
telefonista não conseguia atender a
todos e também não existia circuitos
suficientes para todos os assinantes.
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COMUTAÇÃO AUTOMÁTICA
 O primeiro dispositivo de comutação automática foi
patenteado em 1891 por Almond B. Strowger e
comutava cerca de 100 linhas telefônicas.
 Os sistemas passo-a-passo foram substituídos pelos
Crossbar, em 1920. Uma central eletromecânica
desenvolvida pela Ericsson, cujos órgãos de controle
e comutação são baseados em relés e barras de
metais cruzadas.
 Em 1897 um ex-funcionario da companhia de
Strowger, Frank Lundquist, patenteou outro sistema
conhecido como passo-a-passo, que substituiu de
Strowger.
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CENTRAL DE COMUTAÇÃO
Em 1970 foram introduzidos os primeiros sistemas de controle por
software. Estes sistemas ficaram conhecidos como CPA (Centrais controladas
por Programa Armazenado).
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CPA
Os comutador das centrais CPAs podem ser analógico ou digital.
Actualmente, quase não existem CPAs com o bloco de comutação (ou,
matriz de comutação) analógico. Se a linha de assinante for analógica e a
matriz de comutação for digital, será necessário implementar conversores
A/D e D/A nas entradas e saídas da central.
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CLASSIFICAÇÃO DAS CENTRAIS
É possível classificar as centrais quanto ao tipo de comutação: Se a
comutação é analógica, a central é analógica. Caso a comutação seja
digital, a central é digital. As centrais digitais ainda podem ser do tipo
temporal ou espacial, depende de como é montada a matriz de
comutação.
 Central Analógica:
Matriz de comutação é analógica.
 Central Digital (Matriz de comutação é analógica)
– Matriz espacial;
– Matriz temporal;
– Matriz Mista (temporal e espacial).
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CLASSIFICAÇÃO DAS CENTRAIS
Além da classificação quanto ao tipo da matriz de comutação(analógica ou
digital), as centrais podem também ser classificadas de acordo com a sua
função na estrutura da rede. Basicamente existem quatro tipos de centrais:
 Central Local: É a central telefônica na qual se ligam as linhas de assinantes.
Possui também circuitos para ligação com outras centrais.
 Central Trânsito: Comuta chamadas originadas em centrais locais. Sua função
é interligar duas ou mais centrais entre si. Não possuem linhas de assinantes
associadas.
 Central Tandem: Trata-se de uma central trânsito que possui linhas de
assinantes associadas.
 Central Privada PABX (Private Automatic Branch Exchange): Comuta chamadas
de um cliente específico, uma empresa por exemplo. São ligadas às centrais
locais.
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CLASSIFICAÇÃO DAS CENTRAIS
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DÚVIDAS
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