Cómo funciona el teléfono

El diccionario lo define como "un dispositivo utilizado por personas que están lejos para hablar entre sí" o "un dispositivo instalado al final de una línea telefónica para transmitir voz u ondas de radio". Probablemente la mayoría de la gente interprete más lo primero. La mayoría de la gente sabe para qué sirve un teléfono, pero no mucho sobre cómo funciona.

Teléfono con cable

El teléfono convierte las ondas sonoras del terminal en señales electrónicas, las transmite a la parte distante a través de la línea telefónica y regenera las señales electrónicas transmitidas por la otra parte. en voz (ondas sonoras), de modo que tiene la función de realizar una llamada y enviar una señal seleccionable (pulso de marcación) desde múltiples interlocutores para notificar a la otra parte el tono de llamada. Un teléfono consta de un transmisor que convierte la voz en electricidad y la envía a la línea telefónica, un receptor que convierte la electricidad enviada por la otra parte en voz, un dial o botón para la persona que llama, un timbre que envía el tono de llamada, y la conexión de estas al teléfono. Una línea está formada por una red de líneas que realizan su función. Hay una pequeña caja llena de partículas de carbón en el transmisor y una placa vibratoria de aleación de aluminio delgada y dura en el frente. La placa vibratoria vibra según el sonido, hace vibrar las partículas de carbono y las partículas de carbono conducen la corriente eléctrica. A medida que las partículas entran en contacto, la resistencia cambia y produce una corriente de voz. Después de que el receptor recibe la corriente de voz de la otra parte, genera fuerza magnética causada por la corriente de voz en la bobina, hace vibrar la placa vibratoria de hierro y produce sonido.

Walkie-talkies

Este tipo de teléfono se puede dividir a grandes rasgos en teléfonos magnéticos, teléfonos con vibración y teléfonos automáticos. El teléfono magnético, que consta de un pequeño generador de timbre para llamar al operador y de un teléfono que funciona con pilas para hablar con la otra parte, rara vez se utiliza hoy en día. * * * Un teléfono vibrante consta de una batería y un generador y está a disposición de los participantes en la central telefónica. Cuando se levanta el auricular del teléfono, su señal llega a la central telefónica. Mientras el teléfono automático marca o gira el número clave, el interruptor automático de la central telefónica conecta la llamada de la otra parte. Si la otra parte está hablando por teléfono con otra persona, dé la señal durante la llamada. Es, con diferencia, el teléfono más utilizado. (

El teléfono se coloca en el extremo del usuario en el punto de inicio y fin de la comunicación telefónica y es el equipo terminal del usuario de la red telefónica. Los teléfonos modernos pueden realizar fácilmente llamadas y conversaciones entre usuarios finales. Esto es el resultado de más de 100 años de desarrollo formado por la investigación de muchas personas e innumerables mejoras. Aunque sus estilos varían ampliamente, generalmente tienen las siguientes funciones básicas

1. A larga distancia, el sonido no se puede transmitir directamente. El sonido debe convertirse primero en una señal eléctrica (es decir, utilizando la electricidad como portador), y luego la señal eléctrica se puede restaurar en sonido después de llegar a la otra parte. /p>

2. Cuando la persona que llama levanta el teléfono, el conmutador debe tener la función de saber que "alguien quiere llamar" para que el conmutador esté listo para conectarse. La función de enviar señales de marcación. El teléfono automático dirige el funcionamiento del interruptor telefónico enviando señales de marcación y luego establece una conexión entre los dos teléfonos.

4. llamada de parte, el teléfono puede sonar para avisar al propietario: "Alguien está llamando".

Función de conexión eléctrica entre interruptores

En el teléfono, los componentes que implementan estas cinco funciones. son: auricular, gancho, dial (o teclado) y timbre del teléfono y circuito telefónico.

El micrófono es una pequeña caja llena de partículas de carbón. Hay un electrodo fijo en la parte posterior de la pequeña caja. y una membrana vibratoria (llamada electrodo vibratorio) en la parte frontal. Cuando se habla por el micrófono, la membrana vibra con diferentes amplitudes a medida que cambia el sonido, lo que hace que las partículas de carbón se presionen de vez en cuando (la resistencia disminuye). y luego se relaja (la resistencia aumenta), de modo que la corriente que fluye entre los dos electrodos cambia en consecuencia. El cambio se convierte en un cambio en la señal eléctrica adecuada para la transmisión en el circuito. un imán permanente envuelto con una bobina. Cuando la corriente de voz del otro lado pasa a través de la bobina, genera un campo magnético que atrae la parte frontal del imán. La delgada placa de hierro vibra para producir un sonido. depende de la cantidad de corriente que circula por la bobina. Esta es la sencilla razón por la que el receptor puede convertir la señal eléctrica en sonido.

Cuando realizamos una llamada telefónica, una acción es "descolgar". retire el auricular). En este momento, la parte del auricular del teléfono (llamada "gancho") aparecerá y conectará el circuito entre el teléfono y el interruptor. Si la línea del interruptor está inactiva en este momento, se producirá una conexión continua. Se enviará un "tono de marcado" al teléfono que le indicará: "¡Estoy en espera, por favor marque!"

El teclado de marcado del teléfono tiene diales giratorios y de botón cuando se usan al marcar. , se envía un pulso de CC o una señal de tono dual.

No importa qué tipo de señal sea, su función es controlar el interruptor en la central telefónica y permitirle completar la conexión entre el usuario que llama y el usuario llamado.

Si el teléfono llamado está inactivo, el interruptor le envía una corriente de timbre para hacer que suene el teléfono de la otra parte. Esto le dice a la otra parte: "¡Alguien está llamando!". Al mismo tiempo, la persona que llama escuchará un "tono de devolución de llamada". Si no se puede localizar el número de teléfono de la otra parte, la central emitirá un "tono de ocupado" de "bip, bip, bip..." a la persona que llama.

Multifrecuencia de doble tono se refiere a DTM F (multifrecuencia de doble tono). La señal DTM MF está compuesta por ocho frecuencias en pares. Estas ocho frecuencias se dividen en dos grupos: grupo de baja frecuencia y grupo de alta frecuencia. Las cuatro frecuencias del grupo de baja frecuencia son 697 Hz, 770 Hz, 852 Hz y 941 Hz; por el contrario, las cuatro frecuencias del grupo de alta frecuencia son 1209 Hz, 1336 Hz, 1477 Hz y 1336 Hz. En aplicaciones del campo de las comunicaciones, DTM F se utiliza principalmente para la transmisión de señales de marcación telefónica y señales CID (identificador de llamadas). Según las normas nacionales de telecomunicaciones, la duración y el intervalo de la señal de marcación aplicada al teléfono no serán inferiores a 4 0 ms y la desviación de frecuencia no será superior a 65438 ± 0,5%. Según la tecnología de red utilizada, los conmutadores LAN se pueden dividir en: conmutadores de red grandes, conmutadores Token Ring, conmutadores FDDI, conmutadores ATM, conmutadores Fast Ethernet, etc.

Según los campos de aplicación de los conmutadores, se pueden dividir en:

Switches de escritorio, conmutadores de grupo de trabajo, conmutadores troncales, conmutadores empresariales, conmutadores de segmento, conmutadores de puerto, conmutadores de red, etc. .

El conmutador LAN es el dispositivo central del sistema de red. Para los usuarios, los indicadores más importantes de un conmutador LAN son la configuración del puerto, las capacidades de conmutación de datos, la velocidad de conmutación de paquetes y otros factores. Por lo tanto, al seleccionar un conmutador, preste atención a los siguientes aspectos:

(1) El número de puertos del conmutador

(2) El tipo de puertos del conmutador

( 3) Escalabilidad del sistema;

(4) Método de conexión troncal;

(5) Capacidad de conmutación total del conmutador

(6); ) Si se necesita capacidad de enrutamiento

(7) Si se requiere capacidad de conmutación en caliente

(8) Si se requiere tolerancia a fallas

(9; ) Si es compatible con el equipo existente y una conexión fluida;

(10) Capacidades de gestión de red.

Actualmente tres tecnologías de conmutación comunes

1. Conmutación de puertos

La tecnología de conmutación de puertos apareció por primera vez en los concentradores de ranuras. El backplane de este tipo de hub suele estar dividido en varios segmentos Ethernet (cada segmento es un dominio de difusión. No hay necesidad de puentes ni conexiones de enrutamiento, por lo que las redes no están conectadas entre sí). Después de insertar un módulo principal grande, generalmente se asigna a un segmento de red de plano posterior. La conmutación de puertos se utiliza para distribuir y equilibrar los puertos de módulos grandes entre múltiples segmentos de red en el backplane. Dependiendo del nivel de soporte, la conmutación de puertos se puede subdividir en:

Conmutación de módulo: migrar el módulo completo a un segmento de red.

Conmutación de grupo de puertos: Generalmente, los puertos del módulo se dividen en varios grupos, y cada grupo de puertos permite la migración de segmentos de red.

Conmutación a nivel de puerto: Soporta la migración de cada puerto entre diferentes segmentos de red. Esta tecnología de conmutación se basa en la primera capa de OSI y tiene las ventajas de flexibilidad y capacidades de equilibrio de carga. Si se configura correctamente, puede lograr un cierto grado de tolerancia a fallas, pero no cambia las características del medio de transmisión, por lo que no se puede llamar conmutación verdadera.

2. Conmutación de trama

La conmutación de trama es actualmente la tecnología de conmutación LAN más utilizada. Proporciona un mecanismo de transmisión paralela microsegmentando los medios de transmisión tradicionales, reduciendo los dominios de colisión y obteniendo un gran ancho de banda. En términos generales, la tecnología de implementación de los productos de cada empresa será diferente, pero hay dos formas de procesar el marco de la red:

Conmutación directa: proporciona capacidades de procesamiento de velocidad de línea. El conmutador solo lee los primeros 14 bytes de la trama de red y luego envía la trama de red al puerto correspondiente.

Almacenar y reenviar: Detección de errores y control de lectura de tramas de red.

El primer método tiene una velocidad de conmutación muy rápida, pero carece de control, inteligencia y seguridad más avanzados de las tramas de red y no puede admitir la conmutación de puertos con diferentes velocidades. Por tanto, los fabricantes se centran en esta última tecnología.

Algunos fabricantes incluso descomponen los marcos de red en celdas de tamaño fijo, que se pueden implementar fácilmente utilizando hardware con alta velocidad de procesamiento. Al mismo tiempo, se pueden completar funciones de control avanzadas como el control de prioridad (como el. LET de la empresa estadounidense MADGE Hub).

3. Intercambio de células

La tecnología ATM representa la dirección de desarrollo de la futura tecnología de redes y comunicaciones, y también es la "buena medicina" para resolver muchos problemas en las comunicaciones de red actuales. ATM utiliza intercambios de celdas de 53 bytes de longitud fija. Debido a que la longitud es fija, es fácil de implementar en hardware. ATM utiliza conexiones dedicadas no diferenciales y opera en paralelo. Puede establecer varios nodos al mismo tiempo a través de un conmutador, pero no afectará las capacidades de comunicación entre cada nodo. ATM también permite el establecimiento de múltiples enlaces virtuales entre nodos de origen, nodos de destino y nodos para garantizar suficiente ancho de banda y tolerancia a fallas. ATM utiliza circuitos estadísticos de división de tiempo para la multiplexación, lo que puede mejorar en gran medida la utilización del canal. El ancho de banda del cajero automático puede alcanzar los 25 M, 155 M, 622 M o incluso varios Gb.

4. Varios problemas dignos de mención en las aplicaciones Switch.

1. Cuellos de botella en la red de conmutación

La velocidad de procesamiento del propio conmutador puede alcanzar velocidades muy altas y los usuarios tienden a ser supersticiosos con respecto a los backplanes de alta velocidad de nivel de Gbps que se promocionan. por los fabricantes. De hecho, esto es un malentendido. Las estaciones de trabajo o servidores conectados a la red utilizan redes grandes que siguen las reglas de acceso a medios CSMA/CD. En la red cliente/servidor actual, varias estaciones de trabajo acceden al servidor al mismo tiempo, por lo que es muy fácil formar un cuello de botella en el servidor. Algunos fabricantes también han tenido esto en cuenta y han diseñado uno o más puertos de alta velocidad en el conmutador (por ejemplo, el Linkswitch1000 de 3COM se puede configurar con uno o dos puertos de 100 Mbps) para facilitar que los usuarios se conecten a servidores o redes troncales de alta velocidad. Los usuarios también pueden eliminar los cuellos de botella diseñando múltiples servidores (dividiendo servicios) o agregando múltiples tarjetas de red. El conmutador también puede admitir el algoritmo de árbol de expansión para facilitar a los usuarios la creación de conexiones redundantes tolerantes a fallos.

2. Transmitir tramas en la red

Los sistemas operativos de red más utilizados actualmente incluyen Netware, Windows NT, etc. y el servidor de Lan

proporciona servicios a los clientes mediante el envío de tramas de transmisión de red. La existencia de dichos paquetes de difusión en la LAN reducirá en gran medida la eficiencia del conmutador. En este momento, puede utilizar la función de red virtual del conmutador (no todos los conmutadores admiten redes virtuales) para limitar los paquetes de transmisión a un rango determinado.

Generalmente, cada puerto del switch admite una cierta cantidad de direcciones MAC, de modo que el switch pueda "recordar" un grupo de sitios conectados al puerto. Los diferentes puertos de conmutador proporcionados por los fabricantes admiten diferentes números de MAC. Los usuarios deben prestar atención a la cantidad de terminales de conexión en el puerto del conmutador cuando los utilicen. Si se excede la cantidad de MAC proporcionada por el fabricante, y cuando el conmutador recibe una trama de red, solo la dirección MAC de la estación de destino no existe en la tabla de direcciones MAC del puerto del conmutador, entonces la trama se enviará a cada puerto del switch a través de transmisión.

3. División de la red virtual

La red virtual es una función importante del conmutador. Por lo general, hay tres formas de implementar redes virtuales:

(1) Asignación de puertos estáticos

La división de redes virtuales estáticas generalmente implica que los administradores de red utilicen software de administración de red o configuren directamente el conmutador. puertos. Hágalo afiliado directamente a una red virtual. Estos puertos conservan estos atributos dependientes hasta que el administrador de la red los restablece. Aunque este método es más engorroso, es más seguro y más fácil de configurar y mantener.

(2) Red virtual dinámica

Los puertos que admiten una red virtual dinámica pueden determinar automáticamente su afiliación con la ayuda de un software de gestión inteligente. Los puertos determinan la afiliación a la red virtual a través de la dirección MAC, la dirección lógica o el tipo de protocolo de los paquetes de red. Cuando un nodo de red se conecta por primera vez a la red, el puerto del conmutador aún no se ha asignado, por lo que el conmutador clasifica dinámicamente el puerto en una red virtual leyendo la dirección MAC del nodo de red. De esta manera, una vez que el administrador de la red está configurado, la computadora del usuario puede cambiar de manera flexible el puerto del conmutador sin cambiar los atributos subordinados de la red virtual del usuario. Si hay una dirección MAC indefinida en la red, puede alertar al administrador de la red.

(3) Configuración de múltiples puertos de red virtual

Esta configuración permite a los usuarios o puertos acceder a múltiples redes virtuales al mismo tiempo.

De esta manera, se puede configurar un servidor de red para que varios departamentos comerciales (cada empresa está configurada en una red virtual) puedan acceder a los recursos de múltiples redes virtuales al mismo tiempo. La conexión entre múltiples redes virtuales solo requiere un puerto de enrutamiento. Pero esto traerá riesgos de seguridad. Se están desarrollando estándares industriales para redes virtuales, por lo que los productos de varias empresas no son interoperables. Cisco desarrolló conmutadores internos.

Protocolo de red virtual Link (ISL), compatible con red virtual cross-backbone (ATM, FDDI, Fast)

Ethernet). Sin embargo, el acuerdo ha sido criticado por carecer de consideraciones de seguridad. Las redes informáticas tradicionales utilizan una gran cantidad de concentradores especiales y el acceso flexible a los puertos de la computadora también puede lograr buenos resultados.

4. Aplicación de la tecnología LAN de alta velocidad

Aunque la tecnología Fast Ethernet mantiene una buena compatibilidad con las redes tradicionales de gran escala en algunos aspectos, 100BASE-TX y 100base-T4 ambas 100BASE- FX y 100BASE-FX tienen grandes limitaciones en la distancia de transmisión y en cascada. Estas limitaciones se pueden superar con conmutadores de 100 Mbps. Al mismo tiempo, solo los puertos del conmutador pueden admitir transmisión dúplex de alta velocidad.

En la actualidad también ha aparecido la tecnología de conmutación CDDI/FDDI. Además, el precio de este puerto CDDI/FDDI también está bajando y también tiene grandes ventajas en distancia de transmisión y seguridad, lo que lo convierte en una mejor opción para redes troncales a gran escala.