O invento de Bell só foi merecidamente reconhecido como uma necessidade alguns anos após a descoberta, e hoje se constitui em uns dos maiores veículos de comunicação, tanto em âmbito nacional como internacional. A telefonia é tão importante que chega a ser tomada como padrão de medida do desenvolvimento socioeconômico de uma Nação!
Artigo da Revista Saber Eletrônica de setembro de 1981.
Ela, telefonia, possibilita o intercâmbio verbal de informações entre duas pessoas, de forma rápida, precisa, segura e, sobretudo, com sigilo.
Nos primórdios do advento de Bell a utilização deste veículo de informação era reduzida, aliás, reduzidíssimo, possivelmente devido ao elevado custo e certamente à sua reduzida divulgação; contanto que só as classes de elite da época podiam usufruir do telefone. Por tal motivo a interligação dos assinantes, se assim podiam ser chamados, obedecia aos princípios mais simples e naturais possíveis graças ao seu número reduzido - figura 1.
À medida que o número de assinantes for crescendo e, consequentemente, ficando mais afastados entre si, o método utilizado para interligar os aparelhos tornou-se falho à causa da quantidade (e extensão) de fios necessários para tal fim - figura 2. Isto sem levar em consideração a sinalização que se tornava altamente complexa à medida que mais e mais assinantes eram interligados entre si.
Para ter-se vaga ideia de tal complexidade, basta verificar que seriam necessários nada menos que 4 950 pares de fios para interligar entre si apenas 100 aparelhos telefônicos! Para 1 000 assinantes seria utilizada a assombrosa quantidade de 499 500 pares!! Notar que não está sendo 'evada em consideração a sinalização: linha ocupada, sinal de chamamento, prefixos, não quebra de sigilo, etc. A filosofia teve de ser alterada para tornar viável o sistema, resultando disso, um ponto centralizador de onde uma pessoa encaminhava a chamada, a ela solicitada por um usuário, para um outro qualquer assinante pertencente àquela região ou central - figura 3.
A telefonista tornou-se, então, o elo de interligação entre os assinantes, a um custo muitas vezes menor comparativamente ao primeiro processo: no caso dos 1 000 assinantes haveria necessidade de apenas 1 000 pares de fios de interligação contra os 499 500 anteriores, além de tudo a manutenção (corretiva ou preventiva) ficou amplamente facilitada, sem citar o sigilo e sinalização.
Com o passar do tempo mais e mais estações de comutação (manual) foram surgindo, havendo necessidade interligar tais estações para que mais usuários fossem beneficiados com a telefonia -figura 4. E, mais uma vez, o sistema se tornava complexo, exigindo dezenas e dezenas de telefonistas para realizar a conexões constantemente solicitadas pelos assinantes cujo número crescia dia a dia bem como a quantidade de áreas a interligar.
Para contornar o impasse foram idealizados os equipamentos de comutação automáticos que realizavam parte das atribuições das primeiras telefonistas. Com esta medida foi possível agilizar a comunicação entre dois assinantes de uma mesma área, mas a interligação entre assinantes de diferentes áreas continuava sendo realizada através de telefonistas, como ainda o é em certas regiões rurais de reduzida densidade demográfica onde não se justifica, pelos menos economicamente, a implantação de sistemas automáticos de comutação.
O desenvolvimento tecnológico e a necessidade, cada vez maior, de comunicação entre as pessoas, obrigou a utilização de centrais totalmente automáticas capazes de realizarem as mais incríveis façanhas sem necessidade da presença humana - telefonista. Hoje pode-se levar a voz humana a praticamente qualquer recanto do globo, de forma rápida, segura e com incrível qualidade. Para isso são utilizados os mais diversos meios e modos de transmissão e o mais moderno, tal qual o satélite de comunicações, uma das maravilhas da década 70. O desenvolvimento da telefonia ainda se encontra em franca expansão, levando mais e mais pessoas a utilizá-la como um veículo de comunicação. E a rede, que era inexpressiva e pouco dinâmica, passou a desempenhar predominante papel nas telecomunicações.
Contudo, a utilização, cada vez maior, do cobre e seus derivados, a escassez de matéria prima e as limitações de importação (em nosso País), fizeram com que o custo da rede se elevasse vertiginosamente: em contrapartida o custo dos componentes eletrônicos, principalmente os CIs, se manteve estável e em alguns casos chegou a diminuir devido à elevada demanda que provoca a diluição do custo de projeto do componente. A parti; desse momento pensou-se, por razões econômicas, na utilização, em grande escala, da eletrônica a serviço da telefonia.
Por outro lado, as redes externas, sejam de assinantes, de T.P. (telefone público), de troncos ou mesmo ramais, representam para as Empresas Concessionárias dos serviços de telefonia, uma considerável parcela dos investimentos e grande parte das despesas de manutenção, além disso as redes provocam a maioria dos problemas de qualidade de transmissão além de serem as causadoras de uma boa parte dos atrasos de atendimento de pedidos de novos assinantes - as redes externas são as responsáveis por mais de 35% dos investimentos realizados e por mais de 90% dos defeitos ocorridos no âmbito de uma Concessionária.
Faz-se, portanto, necessário que uma grande parte dos esforços das Concessionárias seja orientado para esse setor que, por sua natureza, é dinâmico, principalmente na rede de assinantes onde o crescimento urbano é uma realidade, trazendo como consequência, constantes (e crescentes) remanejamentos e expansões, isto sem contar com as degradações da rede no tempo que são de difícil diagnóstico e reparo.
Devido a isso, foram idealizados equipamentos (eletrônicos) a serem utilizados na rede telefônica. Tais equipamentos de rede visam maior flexibilidade tanto em situações de expansão como remanejamento, tanto no projeto de novas redes como da necessidade de melhorar a qualidade do serviço telefônico, procurando padronizar ao máximo os elementos utilizados, principalmente o diâmetro e quantidade de pares dos cabos.
Dentre os muitos equipamentos atualmente existentes na rede telefônica, destacam-se os seguintes:
a - unidades de extensores de enlace;
b - unidades de repetidores de linha longa;
c - unidades de repetidores de impedância negativa
d - unidades de multiplicação de pares.
Esses equipamentos se destinam, basicamente, a ampliar a faixa de supervisão, sinalização e conservação na linha telefônica, além de possibilitar a diminuição do calibre do cabo nos projetos de rede; os sistemas de multiplicação de números de pares constituem-se em meros concentradores de assinantes, possibilitando diminuir a quantidade de pares de cabos necessários para interligar vários assinantes distantes da central de comutação, trazendo em consequência economia de cabos.
De acordo com as aplicações requeridas é possível utilizar simultaneamente os extensores de enlace e repetidores de impedância negativa, ou repetidores de linha longa com repetidores de impedância negativa, obtendo-se com os conjuntos assim formados, aumento das faixas úteis de sinalização, supervisão e ganho nas frequências de voz nos circuitos telefônicos com comprimentos físicos relativamente extensos ou com grande atenuação.
Além dos sistemas citados há de se considerar o de linhas partilhadas que podem ser considerados, grosseiramente, como um multiplicador de pares. Grosseiramente porque nos sistemas multiplicadores (ou concentradores) há possibilidade de manter-se simultaneamente a troca de informações entre vários usuários através de um único par; no sistema de linhas partilhadas isso não é possível pois a sua filosofia de operação se baseia no fato de um outro assinante utilizar a linha telefônica (par telefônico) enquanto o primeiro mantém tal linha desocupada é certo que o sigilo entre esses dois assinantes, conectados à mesma linha, é mantido, independentemente do usuário que estiver utilizando essa linha comum aos dois.
Resumidamente: esse equipamento visa permitir que um terminal seja partilhado entre dois assinantes, utilizando para tal apenas uma linha de rede externa.
Para partilhar um terminal é necessário o acréscimo dos seguintes equipamentos:
a - um par de circuitos selecionadores que ficarão localizados cada um ao lado de cada aparelho telefônico;
b - um circuito de controle, instalado na sala de equipamento da central telefônica;
c - contadores de chamadas independentes para os assinantes partilhados;
d - modificação de circuitos de comutação da central telefônica.
Outras características do sistema:
a - os aparelhos dos assinantes podem ficar relativamente afastados entre si, porém dá-se preferência, por questões fundamentalmente de instalações e qualidade de serviço, que estejam os mais próximos entre si como em uma vila residencial, prédio de apartamentos. etc.;
b - quando um dos assinantes partilhados estiver utilizando a linha, o outro ficará elétrica mente desconectado da mesma;
c - o circuito selecionador, em cada aparelho, permite aos assinantes observarem a situação da linha através de indicação visual (o telefone é de padrão diferente do atual devido à presença obrigatória do circuito selecionador);
d - é necessário aterrar um dos circuitos selecionadores;
e - a chamada entre partilhados de mesmo par é feita através de um código de três dígitos e encaminhada a um juntor especial pelo equipamento de comutação.
O diagrama em blocos, simplificado do sistema de linhas partilhadas é mostrado na figura 5.
O circuito selecionador possibilita a indicação de ocupação da linha e linha livre, através de uma pequena lâmpada ou LED. Essas informações têm de ser levadas aos dois aparelhos telefônicos convencionais, advindo daí a necessidade de um par desses circuitos - um para cada aparelho.
O circuito de controle, figura 5, permite o corte parcial do assinante através da inserção de um 'plug' no próprio cartão. Também sinaliza chamada falsa por meio de uma indicação visual. Além disso ele é o responsável pelo encaminhamento correto da chamada a um dos assinantes, assim como excitar o respectivo contador (de impulsos) do assinante partilhado que estiver realizando a chamada.
A terra de um dos assinantes partilhados pode ser obtida a partir da própria blindagem do cabo a qual se encontra aterrada no D.G. (Distribuidor Geral) da estação de comutação e corresponde ao "+" da fonte de alimentação (de 48 volts) de todo o sistema telefônico em si - figura 5.
O projeto do circuito de controle envolve relês e componentes de estado sólido como transistores, diodos de bloqueio diodos zener, circuitos integrados digitais de tecnologia (CMOS) ampla gama de tensões de alimentação e reduzido consumo com o que se torna fácil alimentá-los através dos 48 volts cc normalmente existentes nas estações telefônicas - foi adotado o valor de 12V para a alimentação por tratar-se de um valor padronizado).
No próprio cartão de controle existe um cadenciador de baixa frequência (5Hz) cujo sinal, após passar por um 'flip-flop' (biestável) e algumas portas lógicas habilita ora um partilhado ora outro, durante um tempo da ordem da 100ms e à frequência de 5 Hz - existe um período de 100 ms entre mudança da prioridade dos partilhados para eliminar qualquer interpretação errônea por parte dos circuitos envolvidos e fornecer tempo suficiente para que haja a inversão de polaridade na linha que irá caracterizar a habilitação de um dos partilhados; nesse lapso de tempo ambos partilhados se encontram inibidos. O circuito se comporta então, da seguinte maneira: a polaridade da linha é trocada a cada 200 ms enquanto ela se encontrar livre.
Se um dos partilhados retira o fone do gancho e se não houver nenhuma chamada para os partilhados e, ainda, se for chegado o momento para o detector de partilhado (circuito de controle, figura 5) identificar essa ação por parte deste partilhado, a linha passa a ser alimentada pelo equipamento de comutação com o que o outro partilhado será automaticamente desconectado da linha enquanto o indicador visual do seu circuito selecionador indica-rá tal condição - linha ocupada.
O partilhado que originou a chamada receberá normalmente o tom de discar e realizará a chamada como um assinante normal, inclusive no que tange ao seu contador de impulsos que, através do circuito de controle, passa a ser acionado.
Quando o assinante chamado atender a chamada, o equipamento de comutação detectará esse atendimento provocando uma inversão de potencial nos fios A e B porém o circuito de polarização dos fios A e B se encarrega de manter, através de um relê, a polaridade adequada ao partilhado em questão.
Quando a chamada é liberada, o circuito de controle volta às suas funções de linha livre, como antes. Quando uma chamada é direcionada a um dos partilhados, o circuito de controle recebe informação do equipamento de comutação (não representadas na figura 5). No caso de duas chamadas para o mesmo partilhado, ao mesmo tempo, somente uma informação (oriunda de um marcador - equipamento de comutação) enviará a informação ficando assim definido o marcador que completou a chamada. O circuito de controle se encarregará de encaminhar a chamada ao partilhado correspondente, habilitando-o para receber o sinal de toque de campainha enquanto o outro partilhado fica inibido, não acusando tal sinal.
No momento que o partilhado atender a chamada, o relê do circuito selecionador desse partilhado será ativado, mantendo a polaridade existente nos fios A e B que interessa a esse compartilhado.
Ao ser liberada a chamada, o circuito de controle e os circuitos selecionadores voltam às suas funções de linha livre.
Em resumo: para efeito de taxação, originar chamadas ou no seu atendimento, o partilhado se comporta como se fosse um assinante comum enquanto o outro fica, enquanto perdurar a ação do primeiro, desconectado da linha, vendo-se impossibilitado em receber ou originar chamadas ou mesmo quebrar o sigilo da chamada do outro compartilhado.
Aliás, esta última razão é o principal (talvez único) fator de rejeição por parte de futuros assinantes. Contudo existem certas vantagens relativamente compensadoras, a saber:
a— Possibilidade de dispor-se de uma linha telefônica a curto prazo - não há necessidade de esperas prolongadas para que a Concessionária selecione um par para atender a um único assinante.
b — Custos (de instalação, assinatura, etc,) reduzidos praticamente à metade em relação a um assinante comum.
c— Com o advento da multi medição (São Paulo e recentemente no Rio de Janeiro, entre outras capitais) a taxa de ocupação esperada por terminal deve reduzir-se extraordinariamente com o que é pouco provável que ambos compartilhados pretendam simultaneamente, utilizar a linha telefônica, quer recebendo quer originando tráfego. Além disso, a ideia é utilizar o sistema unicamente para partilhados particulares e não comerciais que usualmente mantém maior ocupação da linha.
As principais características do equipamento são:
a — Numeração independente, dentro do Plano Nacional de Numeração e criação do prefixo fantasma para um dos partilhados.
b — Circuito de tarifação independente, isto é, cada assinante possui seu contador de chamadas.
c — Acesso à rede interurbana.
d — Sinalização (visual) de ocupação da linha.
e — Sinalização (visual) de defeito na linha.
f — Os partilhados podem se comunicar entre si através de um código de acesso constituído por três algarismos.
g — Partilhamento com qualquer assinante da mesma central. h — Possibilidade de teste pelos circuitos de exame de linha.
i — Funcionando com aparelho a disco ou tecla.
j — Circuitos de sigilo (circuitos selecionados fig 5).
k — O sistema de linhas partilhados utiliza uma linha telefônica comum a dois assinantes — esta linha ocupa um único terminal da central.
I — O sistema detecta 'chamadas falsas': se o assinante deixar o monofone fora do gancho (ou a rede externa apresentar baixa isolação para terra) e não proceder à discagem em 12 segundos, o registrador libera a chamada prematuramente, porém o outro assinante partilhado ficará bloqueado, havendo necessidade, neste caso, da inserção de um 'plug' de corte parcial no primeiro assinante a fim de liberar a linha para o segundo — este corte é feito no circuito de controle, na central.
