Fundamentos de Telefonía Fija: Circuitos, Redes RTC, Cableado y Normativa ICT

Principios Básicos de Telefonía

El objetivo fundamental de la telefonía es permitir la comunicación a distancia mediante la transmisión de la voz.

Componentes Básicos del Circuito Telefónico

Un circuito telefónico básico consta de los siguientes elementos esenciales:

• Micrófono: Convierte las ondas sonoras de la voz en señales eléctricas.
• Auricular: Convierte las señales eléctricas recibidas en ondas sonoras audibles.
• Batería (o fuente de alimentación): Proporciona la energía necesaria para el funcionamiento del circuito (normalmente suministrada desde la central).
• Transformador (o Híbrida): Adapta impedancias y separa las señales de transmisión y recepción.
• Línea de transmisión: El medio físico (generalmente un par de hilos de cobre) que conecta el terminal con la central.

El Sonido y la Voz Humana en Telefonía

Para entender la telefonía, es crucial comprender las características del sonido:

• Logatomos: Sonidos simples que carecen de significado propio, usados en pruebas de inteligibilidad.
• Tipos de Sonido:
  • Sonidos Complejos: Como la voz humana, compuestos por múltiples frecuencias.
  • Sonidos Puros: Contienen una única frecuencia fundamental.
• Cualidades del Sonido:
  • Intensidad: Amplitud de la onda sonora (volumen).
  • Tono: Frecuencia fundamental del sonido (grave o agudo).
  • Timbre: Combinación de armónicos que distingue sonidos de igual tono e intensidad (calidad del sonido).
• Rangos de Frecuencia:
  • Voz humana: Aproximadamente de 100 Hz a 9500 Hz.
  • Margen de audición humana: De 20 Hz a 20.000 Hz (20 kHz).
  • Ancho de banda telefónico: Para una transmisión inteligible de la voz, es suficiente transmitir el rango de frecuencias entre 300 Hz y 3400 Hz. Este es el ancho de banda efectivo estándar en telefonía analógica.

Breve Historia del Teléfono

Aunque Antonio Meucci inventó el teletrófono alrededor de 1854, fue Alexander Graham Bell quien patentó y construyó el primer teléfono capaz de transmitir voz humana con calidad inteligible en 1876. Posteriormente, Thomas Edison introdujo mejoras significativas, como el micrófono de carbón, que aumentó la calidad y el alcance de la transmisión.

Componentes del Terminal Telefónico

Los terminales telefónicos (aparatos) disponen de varios elementos clave:

• Micrófono y Receptor (Auricular): Para hablar y escuchar.
• Elementos de producción de llamadas: Disco de marcación (antiguo) o teclado multifrecuencia (DTMF - Dual-Tone Multi-Frequency).
• Elementos de recepción de llamadas: Timbre o zumbador.
• Otros elementos auxiliares: Híbrida telefónica, circuito de protección, etc.

Componentes Detallados

• Auricular (Receptor): Compuesto por un imán permanente, arrollamientos (bobina), una membrana vibrante y una cápsula protectora.
• Timbre (Electromecánico): Consta de una armadura móvil, un núcleo de bobina (electroimán), un imán permanente y una o dos campanas que son golpeadas para generar el sonido.
• Sistema de Marcación:
  • Disco: Genera interrupciones calibradas en la corriente de bucle (marcación por pulsos).
  • Teclado DTMF: Genera tonos audibles combinando dos frecuencias (una de un grupo bajo y otra de un grupo alto) por cada tecla pulsada.

Señales en la Línea Telefónica

En una línea telefónica analógica encontramos diversas señales:

• Tensión de Reposo: Aproximadamente 48V de corriente continua (CC) suministrada por la central cuando el teléfono está colgado.
• Tono de Invitación a Marcar: Al descolgar, la central detecta el cierre del bucle y envía un tono continuo (aprox. 400-425 Hz) indicando que se puede marcar. La tensión baja a unos 6-12V CC.
• Señales de Marcación:
  • Pulsos: Interrupciones de la corriente de bucle generadas por el disco.
  • Tonos DTMF: Tonos de doble frecuencia generados por el teclado.
• Señal de Voz: Una corriente alterna de baja amplitud, superpuesta a la corriente continua del bucle, que es proporcional a la señal de voz captada por el micrófono.
• Tono de Control de Llamada (Ringback tone): Tono que escucha quien llama mientras el teléfono destino está sonando.
• Tono de Ocupado: Tono intermitente que indica que la línea llamada está ocupada o la red está congestionada.
• Corriente de Llamada: Señal de corriente alterna (CA) de mayor voltaje (unos 70-90V CA) y baja frecuencia (20-25 Hz) que hace sonar el timbre del teléfono llamado.

Red Telefónica Conmutada (RTC)

La Red Telefónica Conmutada (RTC), también conocida como PSTN (Public Switched Telephone Network), es la red telefónica clásica basada en conmutación de circuitos. Sus inicios se remontan a finales del siglo XIX (aproximadamente 1876-1890).

Estructura Jerárquica de la RTC

La RTC tradicional se organiza jerárquicamente:

1. Línea de Abonado (Par de Abonado): Es el par de hilos de cobre que une el terminal del usuario con la central telefónica más cercana.
2. Red de Abonado (Red Local o Bucle Local): Conjunto formado por la línea de abonado, cajas de conexión, canalizaciones y el cableado que llega hasta la Central Local. Define un área geográfica local.
3. Central Local (o de Conmutación): Primer punto de conmutación al que se conecta el abonado. Gestiona las llamadas dentro de su área y las encamina hacia otras centrales.
4. Central Primaria: Las centrales locales se conectan a centrales de nivel superior (primarias) mediante enlaces y circuitos denominados secciones primarias.
5. Central Secundaria: Las centrales primarias se conectan a las secundarias. Estas gestionan el tráfico entre diferentes áreas primarias (llamadas de tránsito). Las uniones son bidireccionales.
6. Central Terciaria (Nodal): Interconectan las centrales secundarias, a menudo formando mallas para mayor fiabilidad.
7. Central Cuaternaria (Grandes Rutas Nacionales): Nivel más alto de la jerarquía, interconectando grandes regiones. En estos niveles superiores, se utilizan tecnologías de mayor capacidad como cable coaxial o fibra óptica.

Bucle Local (Bucle de Abonado)

El bucle local es el conjunto de elementos de la red de acceso que permite la conexión física y eléctrica entre los equipos del usuario (terminal telefónico, router) y el centro de conmutación local (central telefónica).

Tipos de Bucle Local:

• Bucle de abonado por cable: El tradicional par de cobre.
• Bucle de abonado multiservicio: Utilizando tecnologías como xDSL sobre el par de cobre para ofrecer datos además de voz.
• Bucle local inalámbrico (WLL - Wireless Local Loop): Utiliza tecnologías de radio para la conexión final, como LMDS (Local Multipoint Distribution Service).

Tipos de Cables y Conectores Telefónicos Comunes

• 4P4C (RJ-9, RJ-10, RJ-22): Conector pequeño de 4 posiciones y 4 contactos. Usado típicamente para conectar el microteléfono (auricular) con el cuerpo del teléfono.
• 6P2C (RJ-11): Conector de 6 posiciones con los 2 contactos centrales cableados. Es el conector estándar para la línea telefónica analógica (RTB) en la roseta de pared y en el teléfono.
• 6P4C (RJ-14): Conector de 6 posiciones con los 4 contactos centrales cableados. Se usa para conectar dos líneas telefónicas (RTB) o una línea digital básica (RDSI en algunos países/configuraciones).
• 6P6C (RJ-12 / RJ-25): Conector de 6 posiciones con los 6 contactos cableados. Usado para sistemas telefónicos con múltiples líneas (ej. 3 líneas RTB a una centralita) o aplicaciones específicas.
• 8P8C (RJ-45 / RJ-48): Conector de 8 posiciones y 8 contactos. Aunque conocido como RJ-45 por su uso en redes Ethernet, el RJ-48 utiliza el mismo conector físico pero con diferente configuración de pines para servicios como RDSI (Primario/BRI en algunos casos) o líneas T1/E1. Se usa para conectar equipos RDSI a rosetas TR1 o a un bus pasivo S0.

Tecnologías de Acceso Modernas

Fibra Óptica (FTTx)

La fibra óptica ofrece anchos de banda muy superiores al par de cobre. Existen varias arquitecturas según hasta dónde llega la fibra:

• FTTH (Fiber To The Home): Fibra hasta el hogar del usuario. Máximo rendimiento.
• FTTB (Fiber To The Building): Fibra hasta la acometida del edificio. La conexión final dentro del edificio puede ser con cableado Ethernet o coaxial.
• FTTC (Fiber To The Curb / Cabinet): Fibra hasta una cabina o armario en la acera, cerca del usuario (típicamente a menos de 300 metros). El tramo final hasta el usuario sigue siendo par de cobre (usando VDSL2).
• FTTN (Fiber To The Node): Fibra hasta un nodo de distribución más alejado del usuario (hasta varios kilómetros). El tramo final es par de cobre (usando ADSL2+/VDSL2).

Acceso Inalámbrico

• WLL (Wireless Local Loop): Bucle local inalámbrico, alternativa al cableado físico en zonas de difícil despliegue.

Regulación y Competencia

Desagregación del Bucle Local

La desagregación del bucle de abonado es el proceso regulatorio que obliga al operador incumbente (histórico) a permitir que otros operadores de telecomunicaciones utilicen sus infraestructuras de bucle local (el par de cobre que llega a los clientes) para ofrecer sus propios servicios (voz, datos). Esto fomenta la competencia.

Para ello, se habilitan espacios físicos dentro de las centrales telefónicas del operador incumbente, denominadas salas OBA (Oferta de Bucle de Abonado) o salas de coubicación (co-location), donde los operadores alternativos instalan sus equipos.

Infraestructuras Comunes de Telecomunicación (ICT) en España

La normativa ICT regula las infraestructuras de telecomunicaciones en los edificios nuevos o rehabilitados en España. Existen diferencias significativas entre la normativa original (ICT1) y la actual (ICT2).

Diferencias Clave entre ICT1 e ICT2 (Red de Pares / Telefonía)

ICT 1 (Reglamento de 1999)

• Red Interior (Viviendas): Se instalaban Bases de Acceso Terminal (BAT) con conector RJ-11. Mínimo 1 toma por cada 2 estancias (o fracción), excluyendo baños y trasteros.
• Red de Distribución: Cable de pares de cobre tipo 'manguera' telefónica tradicional.
• RITI (Recinto de Instalaciones de Telecomunicaciones Inferior): Punto de interconexión mediante regletas de conexión (tipo Krone, 110) de 10 pares.
• Puntos de Distribución (Plantas): Se usaban regletas de 10 o 5 pares para derivar a las viviendas.
• PAU (Punto de Acceso al Usuario): Existía, ubicado en la entrada de la vivienda, con regletas para la conexión.

ICT 2 (Reglamento de 2011)

• Red Interior (Viviendas): Se instalan Bases de Acceso Terminal (BAT) con conector RJ-45 (Cat 6 o superior). Mínimo 1 toma por estancia habitable (excluyendo baños y trasteros), siendo al menos la mitad de ellas dobles. Mínimo 2 tomas por vivienda. Cableado interior con par trenzado (Cat 6 o superior).
• Red de Distribución:
  • Si la distancia RITI-PAU es menor de 100m: Se puede usar cable de pares telefónico estándar.
  • Si la distancia RITI-PAU es mayor o igual a 100m: Obligatorio usar cable de par trenzado Cat 6 o superior.
• RITI (Recinto de Instalaciones de Telecomunicaciones Inferior):
  • Si se usa par trenzado (>100m): Interconexión mediante paneles de parcheo RJ-45 (Cat 6 o superior).
  • Si se usa cable de pares (<100m): Interconexión mediante regletas.
• Puntos de Distribución (Plantas):
  • Si se usa par trenzado (>100m): No se implementan físicamente (cable directo RITI-PAU).
  • Si se usa cable de pares (<100m): Se pueden usar regletas.
• PAU (Punto de Acceso al Usuario): Obligatorio, ubicado en el registro de terminación de red dentro de la vivienda. Contiene elementos de conexión RJ-45 y/o regletas según el tipo de cableado de distribución.

Código de Colores (Cable Multipares Telefónico)

En los cables telefónicos multipar utilizados en la red de distribución y dispersión, se emplea un código de colores estándar para identificar los pares. Se basa en la combinación de colores de dos grupos:

• Grupo 1 (Guía): Blanco, Rojo, Negro, Amarillo, Violeta.
• Grupo 2 (Compañero): Azul, Naranja, Verde, Marrón, Gris.

La combinación forma los pares (ej: Par 1: Blanco-Azul, Par 2: Blanco-Naranja ... Par 5: Blanco-Gris, Par 6: Rojo-Azul, etc.), permitiendo identificar hasta 25 pares.