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MBA SERVIÇOS DE TELECOMUNICAÇÕES. Telefonia Avançada e Telefonia IP 2011. OBJETIVOS DO CURSO. Obter uma visão geral da tecnologia de telefonia convencional na RTPC; Entender e dimensionar os serviços na RTPC e nas redes Corporativas Obter uma visão geral sobre a tecnologia VoIP
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MBA SERVIÇOS DE TELECOMUNICAÇÕES Telefonia Avançada e Telefonia IP 2011
OBJETIVOS DO CURSO • Obter uma visão geral da tecnologia de telefonia convencional na RTPC; • Entender e dimensionar os serviços na RTPC e nas redes Corporativas • Obter uma visão geral sobre a tecnologia VoIP • Analisar os benefícios e comparar VoIP e Telefonia IP com a RTPC; • Conhecer os principais protocolos, codecs, QoS, SLA e dimensionamento de banda nas redes IP. • Avaliar aspectos de segurança em VoIP • Aspectos estratégicos em projetos VoIP
Sumário • Introdução às Redes Telefônicas Avançadas • Sinalizações Telefônicas • Redes Corporativas • Noções de Rede Inteligente e Serviços Telefônicos • Noções de Tráfego Telefônico • Relatórios de telefonia • Introdução a VoIP • Sinalizaçãoes em VoIP • Segurança em VoIP • Codecs e qualidade de voz • Dimensionamento de Banda em redes IP • QoS e SLA • Estudo de casos
NGN – PÚBLICA A NGN – PÚBLICA B PCS – AAA– POLICY - APLICATION SERVER - INTERNET... SoftSwitch A SoftSwitch B Arquiteturas legadas, Plataformas NGN e Serviços GATEWAY I W U (TDM – IP) SIP-T SIP-I MGCP MEGACO SIGTRAN BICC IP MPLS DWM E-1 ISUP DSS-1 / Q.SIG / R-2 IP-WDM SIP..... IP ETHERNET H 323 SIP IAX Fixo-TV-dados- filmes... Móvel-TV-dados Rádio... GSM RTPC PABX NGN – CORPORATIVA
MARCOS HISTÓRICOS 1876 - Invenção do Telefone por Alexander Graham Bell 1887 - 1ª Central Telefônica automática (Strowger) 1946 - Surge o DDD 1960 – Início da digitalização da transmissão 1962 – Primeiro satélite de telecomunicações 1986 - Primeiras centrais inteiramente digitais (TELEBRÁS) 1998 – 2000 - Rede telefônica totalmente dígital 2000 –2010 -VoIP e Telefonia IP v4 2010 – 2011 -Telefonia IP v6
Do Século XIX ao Século XXI • Telefone de manivela criado por Gran Bell em 1876 • Telefone IP - Tecnologia do Século XXI • As primeiras centrais telefônicas não eram automáticas: requeriam a presença de um operador que, atendendo à solicitação verbal de um assinante, comutava dois aparelhos por meio da mesa de comutação, usando “pegas”. • As centrais evoluíram para COMANDO DIRETO, CONTROLE COMUM e CONTROLE POR PROGRAMA ARMAZENADO – CPA • Ao "Padre Roberto Landell de Moura” – descobridor da tecnologia do telefone sem fio no Século XIX
MIGRAÇÃO ANALÓGICO-DIGITAL • Na década de 1980 teve início a migração das centraqis de telefonia analógicas para digitais • As razões para a migração foram as seguintes: • Equipamentos obsoletos com problemas de manutenção e falta de escalabilidade nas expansões • Os fornecedores abandonaram os desenvolvimentos em equipamentos analógicos • Necessidade de novos serviços inclusive permitindo a transferência de dados sobre a nova Rede Digital que passava a se chamar Rede Digital Integrada (RDI)
MIGRAÇÃO ANALÓGICO-DIGITAL • Na ativação de equipamentos PCM/TDM era necessário apenas um teste de conformidade: Os fabricantes afirmavam que após os testes bastava um cachorro para proteger os acessos. • A maioria das falhas que ocorria nos enlaces Operadora – Corporação eram repetitivos e de fácil identificação através do acompanhamento de relatórios e estatísticas. • As falhas acima causaram elevadas perdas para as operadoras e os clientes. Era possível estimar as perdas?
MIGRAÇÃO ANALÓGICO-DIGITALFalhas ao Longo do Tempo F máx. Legenda falhas sem uma política de tratamento F0 T0 (Década de 80) Tn (Década de 90)
MIGRAÇÃO ANALÓGICO-DIGITALReduções de perdas F máx. F* máx. Legenda falhas sem tratamento falhas com tratamento proativo Em valores: Redução de perdas em até 10% anuais F0 T0 (Década de 80) Ativação Comercial Tn (Década de 90)
Visão Básica de Rede Telefônica • Hoje, a Rede Telefônica Pública Comutada – RTPC está estruturada em um modelo hierárquico, da seguinte forma: • Malha de interconexão de longa distância: – Rádio, Fibra e Satélite. • Redes locais: – centrais locais, centrais trânsito. • Centrais trânsito: – local – regional – estadual – nacional – internacional
Rede Local Rede Local RI Para outros países RI CPCT RI Central Central Internacional Local Central CPCT Local Central Central Central Central Tandem Tandem Interurbana Interurbana ERB ERB Central de Comutação CPCT e Controle Central de Comutação e Controle CPCT-Central Privativa de Comutação Telefônica Norma ABNT 13083 define as características técnicas de um PABX(CPCT) para conectar-se à Rede Telefônica Pública ERB ERB ERB Rede Interurbana TOPOLOGIA DE REDE TELEFÔNICA PÚBLICA
PCM - ESTRUTURA DO QUADRO Velocidade por canal PCM: 8000 amostras x 8 bits = 64 Kbits/seg 0 1 2 15 16 17 31 Canal para palavra de alinhamento do quadro e palavra de alarme Canal telefônico 1 Canal telefônico 2 . . . Canal telefônico 15 Canal de sinalização Canal telefônico 16 . . . Canal telefônico 30 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 a b c d a b c d Prática TB 220 - 250 - 707
ORGÃOS DE PADRONIZAÇÃO ITU ANSI ETSI ECMA RDSI-CORPOR. Q.SIG RDSI-BR DSS-1 RDSI-USA NICC-UK DPNSS-1 ANSI – Instituto de padronização USA ETSI – Instituto de padronização Europeu ECMA – Comissão Europeia de fabricantes associados NICC – Network Interoperability Consultative Committee UK – United Kingdom
DEFINIÇÕES SINALIZAÇÃO TELEFÔNICA • INTRODUÇÃO: • Para o perfeito funcionamento de um sistema telefônico, bem como para a perfeita interação homem/máquina, diversas informações são trocadas entre o assinante e a central e entre as centrais. • Para efetuar estas trocas de informações, existe a sinalização telefônica. Esta sinalização pode ser dividida em grandes grupos denominados: • Sinalização de Assinante – trocada entre o aparelho e a central • Sinalização de Linha – trocada entre as centrais para marcar uma linha • Sinalização de Registrador – sinalização entre centrais para envio de dígitos
Usuário A Usuário B CENTRAL A CENTRAL B Sinalização de Assinante Sinalização De Assinante SINALIZAÇÃO de ASSINANTE • Sinalização de Assinante: • Multifreqüencial (PB ou MF) • Decádica (DP) • Digital (DSS-1) ou proprietária • Sinalização Acústica (Prática TB 210-11-704 e Anexo Resolução 252 - 20 dez 2000 Anatel): • Tom de Discar e Tom de Ocupado, congestionamento • Tom de Número Inacessível • Tom de Controle (RBT)
SINALIZAÇÃO ACÚSTICA A B Central Central ( ) Tom de Discar Tom de Controle de Chamada Ring = Corrente de Toque Tom de ocupado Tom de Inacessível • Tom de Controle de Chamada vem sempre da central de destino, simultaneamente com o envio da corrente de toque. • O tom de discar, o tom de ocupado e o tom de inacessível são enviados pela central de origem ou de acordo com a Resolução 252 da ANATEL (central pública ou CPCT).
SINALIZAÇÃO ENTRE CENTRAIS A B Central A Central B ( ) INTERFACE G. 703 PLACA V-3 • As Sinalizações entre Centrais podem ser de 2 tipos: • Sinalização por canal associado (CAS). • Sinalização por canal comum (CCS).
JUNTOR / CIRCUITO TELEFÔNICO / ROTA • Conceito de rota: Conjunto de juntores de Saída (rota de saída), de entrada (rota de entrada) ou Bi-direcionais (rota bi-direcional) CENTRAL X CENTRAL Y USUÁRIO B N JUNTORES Uni-direcionais USUÁRIO A E S E S M JUNTORES Uni-direcionais B B P JUNTORES Bi-direcionais S = SAÍDA E = ENTRADA B = BI-DIRECIONAL SEGURANÇA?
SINALIZAÇÃO DE LINHA • É aquela que estabelece a comunicação entre as centrais, nas linhas de junções, e que agem durante toda a conexão. • É a sinalização que supervisiona a linha de junção e os estágios da conexão. É trocada entre circuitos de junção (juntores) de duas centrais interligadas. • Prática TB 210 – 110–703 aborda com detalhes todas as sinalizações de linha utilizadas no Brasil, que apresentam diferenças com as utilizadas internacionalmente (ITU) ou modificadas por outras Administrações.
SINALIZAÇÃO DE LINHA • Variantes: • Sinalização E + M pulsada • Sinalização E + M contínua • Sinalização R2 digital • Sinalização E + M pulsada: utiliza um canal de sinalização para envio (canal M) e um canal para recepção (E) dos sinais (pulso longo ou pulso curto) em meio analógico; em rota digital utiliza o bit b do canal 16. • Sinalização E + M contínua: enquanto a anterior utiliza pulsos, a contínua se caracteriza pela presença ou não de terra referida a um potencial de -48V em meio analógico e no digital com a utilização do bit b do canal 16. • Sinalização R2 digital: utiliza dois canais para frente (af e bf) e dois canais de sinalização para trás (ab bb). Estes canais são utilizados na troca de informações entre juntores que utilizam enlaces PCM.
SINALIZAÇÃO – DESCONEXÃO PELO ASSINANTE A ASS. A ASS. B Central X Central Y ( ) Circuito Livre Central “Y” é ocupada, recebe o número B e envia corrente de toque para assinante B e, ao mesmo tempo, envia tom de controle de chamada para ass. “A” Assinante “A” retira fone do gancho, recebe tom de discar e envia número de B SZ 150 ms REGISTRO (dígitos) ANS 150 ms Assinante “B” retira fone do gancho fazendo o atendimento Conversação CLF 600 ms Assinante “A” desliga a chamada TOM DE OCUPADO (TO) RLG 600 ms Circuito Livre
SINALIZAÇÃO DE REGISTRO • É aquela que se estabelece entre os órgãos de controle das centrais e se refere às informações dos assinantes, tanto chamado como chamador, bem como tipos e estados de assinantes. • Em resumo, pode-se dizer que a sinalização de registro é a troca de informações de controle entre as centrais. • Prática TB 210-110-702 aborda com detalhes a sinalização de registro utilizada no Brasil, que apresenta diferenças com as utilizadas internacionalmente (ITU) ou modificadas por outras Administrações.
FORMAÇÃO DOS SINAIS MULTIFREQÜENCIAIS SINALIZAÇÃO DE REGISTRO • Este sistema de sinalização é denominado Multifreqüencial Compelido porque,ao se enviar um sinal para frente, torna-se necessário aguardar a recepção do sinal para trás para se enviar um novo sinal para frente. a) Sinais para frente • Os sinais para frente são divididos em dois grupos denominados grupo 1 e grupo II • Os sinais do grupo 1 referem-se às informações numéricas e informações de controle, e os do grupo II, às informações de tipo de assinante chamador (categoria) • b) Sinais para trás • Os sinais para trás são divididos em dois grupos denominados Grupo A e Grupo B • Os sinais do Grupo A referem-se à solicitação da central de destino à origem; os sinais do Grupo B referem-se às informações sobre condições do assinante chamado
Grupo I Grupo II (CATEGORIA) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Algarismo 1 (I-1) Algarismo 2 Algarismo 3 Algarismo 4 Algarismo 5 Algarismo 6 Algarismo 7 Algarismo 8 Algarismo 9 Algarismo 0 (I-10) Acesso à posição de operadora; inserção de semi-supressor de eco na origem. Pedido recusado; Indicação de trânsito internacional. Acesso a equipamento de manutenção. Inserção de supressor de eco no destino. Fim de número do chamador (I-15) Assinante comum (II-1) Assinante livre com tarifação imediata Equipamento de manutenção (II-3) Telefone Público (II-4) Operadora (II-5) Equipamento de transmissão de dados (II-6) Telefone público interurbano (II-7) Chamada a cobrar (II-8) Serviço internacional Serviço internacional Chamada Transferida (II-11) Reserva Reserva Reserva Reserva Reserva SINAIS PARA FRENTE
Grupo A Grupo B Assinante livre com tarifação (B1) Assinante ocupado (B2) Assinante com número mudado (B3) Congestionamento (B4) Assinante livre sem tarifação (B5) Controle de retenção pelo destino (B6) Nível ou nº vago (B7) Assinante com defeito (B8) Reserva Serviço Internacional Serviço Internacional Serviço Internacional Serviço Internacional Serviço Internacional Serviço Internacional 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Enviar o próximo algarismo de B (A-1) Enviar o primeiro algarismo do chamado Preparar a recepção do sinal do grupo B (A-3) Congestionamento(A-4) Enviar categoria e identidade do assinante chamador(A-5) Reserva Enviar o algarismo n - 2 Enviar o algarismo n - 3 Enviar o algarismo n - 1 Reserva Enviar indicação de trânsito internacional Serviço internacional Serviço internacional Serviço internacional Serviço internacional SINAIS PARA TRÁS
Exemplo de troca de sinalização telefônica E & M Pulsada 0XX21 216-7521 0XX11 238-2542 E & M Pulsada R2 Digital TR-IU C TR-IU B Local A CPCT D A B Envio de Ocupação 150 ms 0 xx 1 1 2 3 8 I - 10 A 1 A 5 Envio de Ocupação II -1 A 5 I - 2 2 3 8 2 1 6 7 5 2 1 150 ms A 5 I - 15 A 1 2 5 4 2 2 5 4 2 A1 A 3 A 3 II - 1 II - 1 B 1 FDS B 1 FDS Ring RBT Atendimento Atendimento 150 ms CONVERSAÇÃO CONVERSAÇÃO Desligar p/ frente A Desliga 600 ms Tom de Ocupado 600 ms Confirmação de Desconexão 600 ms 600 ms
Rede Digital de Serviços Integrados RDSI Q-SIG(Corporativa) P A B X P A B X G.703/G.704 LP (Tie-line) Atendente G.703/G.704 DSS-1(Pública) RDSI PÚBLICA Atendente
INTRODUÇÃO AO DSS-1 • A sinalização DSS1 (Digital Subscriber Signaling System no 1), é uma sinalização de acesso de usuário à uma entidade de telecomunicações de nível mais alto. • Pode ser de um terminal de assinante à uma central pública com uma interface 2B+D (interface básica ou BRI), ou de um PABX à uma central pública com uma interface 30B+D (interface primária ou PRI). • Nos dois casos, a sinalização DSS1 especifica o formato do canal de sinalização, chamado de D, que no caso de uma interface G.703 e G.704 é o canal 16.
Central Central Z • QUADRO E-1 • HDB-3 • QUADRO E-1 • HDB-3 A PRI PRI G.703 G.704 G.703 G.704 BRI 2B + D ISUP DSS-1 No RDSI PABX RDSI REDE (NT) USUÁRIO (TE) ACESSO BÁSICO E PRIMARIO NO DSS-1
DSS-1 ISO CAMADA 3 MENSAGENS DE CAMADA 3 - Q.931 ITU REDE CAMADA 2 MENSAGENS DE CAMADA 2 – Q.921 ITU ENLACE CAMADA 1 QUADRO E-1, G703/G.704(TB.220.250.707) FISICO ARQUITETURA ISO E O DSS-1
Mensagens de sinalização para os acessos 2B +D E 30B +D • Setup - mensagem enviada para se iniciar a chamada, com o número de A e de B e outras informações, em bloco ou over-lap • Call proceeding - mensagem enviada para trás indicando que o receptor recebeu todas as informações necessárias e já está processando a chamada; geralmente após a Call Proc sempre vem um Alerting • Setup Ack - mensagem enviada para trás indicado que o Setup foi recebido corretamente mas requer informações adicionais para prosseguir a chamada; substitui o Call Proc quando faltam estas informações • Information - mensagem enviada para frente logo após um Setup Ack para prover informações adicionais durante o estabelecimento da chamada • Status - mensagem enviada em resposta a um "Status Enquiry" ou a qualquer tempo durante a chamada para indicar certas condições de erro no protocolo; muito comum em interligações de centrais PABX diferentes, pois reporta que uma central enviou um IE (Elemento de Informação) que não é reconhecido pela outra
Mensagens de sinalização para os acessos 2B +D E 30B +D • Alerting - mensagem enviada para trás indicando que o ramal B está sendo chamado; isto significa que o ramal B está sendo chamado e o ramal A está recebendo sinal de ring-back • Connect - mensagem enviada para trás indicando o atendimento pelo ramal B • Connetc Ack - mensagem enviada para frente confirmando o recebimento do atendimento • Disconnect - mensagem em ambos os sentidos informando que o telefone está no gancho • Release - mensagem solicitando liberação do canal de voz, com a causa da desconexão • Release Complete - confirmação da liberação do canal de voz
INDICADOR DE CAUSA DE DESCONEXÃO Causa - Recomendação Q.850 ITU e Forum Nacional de Completamento de Chamadas-FNCC Classe 000 e 001 - Evento Normal 000 0001 - (1) - Número Vago 000 0011 - (3) - Sem Rota para o Destino 000 0100 - (4) - Envio de Tons de Informação Especial 001 0000 - (16) - Liberação de Chamada Normal 001 0001 - (17) - Usuário Ocupado 001 0010 - (18) - Usuário não Responde 001 0011 - (19) - Sem Resposta do Usuário 001 0101 - (21) - Chamada Rejeitada 001 0101 - (22) - Número Mudado 011 1011 - (27) - Destino Fora de Serviço 001 1100 - (28) - Endereço Incompleto 001 1101 - (29) - Facilidade Rejeitada 001 1111 - (31) - Vencimento de Temporização Classe 010 - Recurso não Disponível 010 0010 - (34) - Sem Circuito Disponível 010 1001 - (38) - Rede Fora de Serviço 010 1001 - (41) - Falha Temporária 010 1010 - (42) - Congestionamento no Equipamento de Comutação 010 1100 - (44) - Canal Solicitado não Disponível 010 1111 - (47) - Recurso não Disponível - não especificado
SERVIÇOS SUPLEMENTARES SERVIÇOS NO DSS-1 • DDI - Discagem Direta a Ramal. • MSN - Número de Assinante Múltiplo. • SUB - Sub-endereçamento. • CLIP - Identificação do Assinante Chamador;. • CLIR - Restrição à Identificação do Assinante Chamador. • COLP - Identificação do Assinante Chamado. • COLR - Restrição à Identificação do Assinante Chamado. • UUS - Sinalização Usuário-Usuário. • CW - Chamada em Espera. • HOLD - Retenção de Chamada. • CUG - Grupo Fechado de Usuários.
EXEMPLO DE CHAMADA DSS-1 Central X Central Y ( ) ASS. A ASS. B Circuito Livre A disca o numero de B Set-up Set-up Ack Info Call Proc. Alerting Envio de Ring • RBT Conn Atendimento Conversação Conn Ack Desconn Desconexão Rel RLC
PRINCIPAIS VANTAGENS SINALIZAÇÃO CCS • Estabelecimento e liberação mais rápida das chamadas. • Aumento do rendimento dos circuitos de conversação: • Operação bidirecional • Diminuição dos tempos de retenção • Simplificação dos equipamentos de sinalização: • Menores Custos • Eliminação de enviadores e receptores • Elenco de novos sinais: vocabulário aberto. • Oferece modo confiável de transferências de informações em seqüência correta sem perda ou duplicidade.
SINALIZAÇÃO CCS No 7 • O Sistema de Sinalização por Canal Comum N0 7 utiliza um canal separado e independente dos canais de voz, denominado CANAL DE SINALIZAÇÃO para a troca de sinais de linha e registro e ainda informações de controle e gerência de rede entre centrais telefônicas. Central A Central B n circuitos PCM para voz Assinante A Assinante B Canal PCM dedicado para sinalização #7 OPC – Ponto de Controle de Destino OPC – Ponto de Controle de Origem
PS PS PTS PTS PS PS Canais de Voz Canais de Sinalização Exemplo de Entroncamento REDE E MODO DE SINALIZAÇÃO • REDE DE SINALIZAÇÃO • A sinalização por Canal Comum se baseia na troca de mensagens entre dois pontos ou duas centrais. Os centros responsáveis pelo tratamento das mensagens são denominados PONTO DE SINALIZAÇÃO (PS). • Um ponto de sinalização que, ao receber uma mensagem, a transfere para outro enlace, constitui-se em PONTO DE TRANSFERÊNCIA DE SINALIZAÇÃO (PTS).
PLANO DE NUMERAÇÃO NACIONAL PARA CCS No 7 • Os pontos de sinalização são agrupados formando uma rede, onde os pontos se comunicam e por esse motivo houve a necessidade de identificação através de um plano de numeração gerenciado pela ANATEL (Prática Telebrás 210-110-710). PLANO DE NUMERAÇÃO DA REDE NACIONAL DE SINALIZAÇÃO (RNS) N M L K J I H G F E D C B A CAN CAR NPS Número local do PS Número Regional do PS Número Nacional do PS CAN: Código de Área nacional CAR: Código de Área Regional NPS: Número Local do PS PS: Ponto de Sinalização
PLANO DE NUMERAÇÃO DOS PONTOS DE SINALIZAÇÃO DA RNS PLANO DE NUMERAÇÃO NACIONAL PARA CCS No 7 CAMPO “CAN” CAMPO “CAR” QUANTIDADE DE PSÁREA DE DISPONÍVEIS ABRANGÊNCIAS 0 00 a 15 1024 São Paulo 1 00 a 15 1024 São Paulo 2 00 a 15 1024 São Paulo 3 00 a 14 960 São Paulo 3 15 64 EMBRATEL 4 00 a 11 768 Rio de Janeiro 4 12 a 15 256 Espírito Santo 5 00 a 13 896 Bahia 5 14 64 Sergipe 5 15 64 EMBRATEL 6 00 64 Reserva 6 01 a 15 960 Minas Gerais 7 00 a 04 320 Góiais/Tocantins 7 05 a 07 192 Mato Grosso 7 08 a 10 192 Mato Grosso do Sul 7 11 a 13 192 Distrito Federal 7 14 e 15 128 Rondônia
Cada central telefônica com funções de PS/PTS na rede de sinalização por Canal Comun, passa a receber uma identificação especial, denominada Código de Ponto de Origem (OPC), que é onde é gerada a chamada e Código do Ponto de Destino (DPC) onde ocorre a terminação. Exemplo: OPC no Rio de Janeiro PS = 4 (informação fornecida pela operadora, normalmente é um numero seqüencial de suas centrais - neste caso significa que é a quarta central.) CAR = 5 (valor fornecido pela ANATEL ou nas empresas mais antigas, recebido da TELEBRÁS - tabela da apostila). CAN = 4 (fixo para o Rio de Janeiro - tabela da apostila) Plano de numeração – OPC/DPC
Plano de numeração – OPC/DPC O passo seguinte e completar a tabela dos campos PS, CAR e CAN em binários: Para transformar os valores binários para hexadecimal, basta separar os bits dos campos em grupos de 4, da direita para a esquerda.