¿Cómo funciona el POTS (Sistema de teléfono antiguo)? ¿Cuáles son algunas etapas importantes en su desarrollo?

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El teléfono de hoy es esencialmente lo mismo que existía en 1900 y a menudo se lo conoce como POTS (o sistema de teléfono antiguo). Si bien el público lo conoce como POTS, los ingenieros de telecomunicaciones prefieren llamarlo PSTN (Red telefónica pública conmutada). El sistema telefónico consiste en un instrumento telefónico ubicado en las instalaciones de los usuarios finales conectados por dos cables a una “central telefónica”. En este tipo no hay conexión directa entre los suscriptores, sino que los suscriptores están conectados al sistema de intercambio o conmutación.
Los dos cables se denominan “punta” y “anillo”. Cada cable del par de bucle local se conectó a una parte diferente del enchufe del operador. Un cable conectado a la punta del enchufe y el otro a un anillo un poco más atrás. Cada conector o zócalo de la centralita del operador contenía dos contactos metálicos. Cuando se insertó el enchufe en el conector, se completó el circuito eléctrico. Cuando el teléfono está inactivo, hay una señal de CC de 48 voltios entre la punta y el timbre. Cuando el teléfono se “levanta”, pone una carga en el circuito que detecta el intercambio. El intercambio luego baja el voltaje a aproximadamente 9 voltios y envía una señal audible en la línea llamada tono de marcado.
Si usa un dial giratorio, cuando el dial gira hacia atrás, “desconecta” el teléfono momentáneamente; si marca 1 hay 1 desconexión, si marca 7 hay 7 desconexiones. El intercambio detecta estas desconexiones y anota el dígito que ha marcado, que por supuesto es seguido por más dígitos. Una vez finalizada la marcación, el interruptor central lo conecta al otro extremo y suena ese teléfono. El timbre se logra enviando una onda de CA de 90 voltios a 20Hz al teléfono, lo que hace que el timbre vibre y suene. Cuando se levanta el teléfono, se establece un circuito de voz y, a través de la conexión de 2 hilos, las voces pueden fluir en ambas direcciones. Un circuito simple que consta de un micrófono, un auricular, un transformador de equilibrio y una batería logra esta comunicación bidireccional. Las técnicas utilizadas son simples, efectivas y altamente confiables.

El intercambio utilizado llamó una centralita, compuesta de cables que terminaban en enchufes, un enchufe por suscriptor de teléfono, en una gran placa de madera. Los operadores conectaban un suscriptor a otro conectando dos cables en un panel de conexión común. Las conexiones que necesitaban dos intercambios necesitaban dos operadores que conectaban simultáneamente a los suscriptores en el mismo cable de intercambio, llamado “troncal”. El primer intercambio automatizado fue el intercambio de Strowger inventado en 1892, pero entró en servicio en 1896 después de la invención de la marcación telefónica. Cuando el dial hizo clic en los números, grandes brazos giratorios en el intercambio giraron alrededor de miles de contactos, deteniéndose en el destino seleccionado, conectando así la llamada. Finalmente, en 1938, se inventó el interruptor de barra transversal, y el chirrido fue reemplazado por pequeños relés que se activaron mediante pulsos de marcación. Aunque los travesaños eran muy superiores a los Strowgers, eran costosos, voluminosos y complicados. La siguiente es una imagen del Sistema de conmutación manual, Circa, 1880.
El cambio mecánico de barras transversales se convirtió en historia poco después de la invención más radical del siglo: el transistor. Pronto, los transistores reemplazaron los relés y nació el intercambio electrónico. El intercambio electrónico no fue la respuesta final: pronto el intercambio digital se convirtió en la panacea y hoy en día, los teléfonos del mundo se salen de un esquema que no se parece a los POTS de antaño.

Hoy, cuando descuelga el teléfono, la llamada no se dirige al intercambio, pero se detecta mediante un pequeño dispositivo electrónico en una caja de conexiones ubicada muy cerca de casa llamada concentrador. El concentrador convierte la marcación y las voces en pulsos digitales y recoge todos los pulsos digitales de todos los teléfonos de su vecindario y los envía a través de un cable común al intercambio. En el intercambio, cientos de entradas de los concentradores se mezclan y se colocan en una troncal que conecta todos los intercambios en una ciudad.
En el intercambio, sus partes junto con todas las partes de todas las personas en todos los concentradores son arrojadas a un baúl. El maletero es un cable que se abre paso a todas las centrales telefónicas de una ciudad. Esta troncal a menudo no es un cable real, sino una fibra de vidrio (también llamada cable de fibra óptica). Los bits sobre la fibra de vidrio ya no son eléctricos sino que son pulsos de luz. La fibra óptica permite que millones de voces se transmitan simultáneamente a través del mismo cable físico.
Supongamos que coloreamos sus bits de rojo y dejamos todos los demás sin color. Entonces podemos ver sus bits rojos que fluyen sobre el tronco yendo a cada central conectada al tronco. Sin embargo, el intercambio de destino que atiende el teléfono de su amigo reconoce los bits rojos y los recoge (los otros intercambios los ignoran). Luego, el intercambio envía estos bits al concentrador cerca de la casa de tus amigos. Este concentrador reconoce los bits rojos y los arranca y luego los envía a un convertidor donde emerge una señal analógica. La señal analógica se alimenta a los cables que conducen al teléfono de su amigo. Así es como él o ella puede escucharte, nítido y claro.
Ha habido muchos desafíos para POTS. Los más notables son los sistemas de telefonía digital con nombres como Merlin, Rolm y una infraestructura digital llamada RDSI.