Disciplina: Comutação e Transmissão I
Apostila de Comutação
Brası́lia, DF
Setembro, 2010.
SUMÁRIO
Lista de Figuras
1 Introdução
1.1
p. 6
Sistemas de Telecomunicações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 6
1.1.1
Tipos de Serviços de Telecomunicações . . . . . . . . . . . . . .
p. 6
1.1.2
Breve Histórico da Evolução Telefônica . . . . . . . . . . . . . .
p. 7
1.1.2.1
Telecomunicações no Brasil . . . . . . . . . . . . . . .
p. 10
1.1.3
Principais Datas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 11
1.1.4
Exercı́cios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 13
2 Central Telefônica
2.1
p. 14
Evolução das Centrais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 14
2.1.1
História . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 14
2.2
Central Manual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 15
2.3
Central de Passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 15
2.3.1
Central Rotativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 16
2.4
Central CrossBar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 17
2.5
Central CPA (Central de Programa Armazenado) . . . . . . . . . . . .
p. 17
2.6
Funções da Central CPA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 20
2.7
Exercı́cios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 20
3 Comutação Telefônica
3.1
Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 21
p. 21
3.2
Tipos de Comutação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 23
3.2.1
Comutação Temporal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 23
3.2.2
Comutação Espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 23
3.3
Classificação das Centrais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 24
3.4
Hierárquia das Centrais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 25
3.5
Estrutura da rede Interurbana Nacional . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 25
3.6
Rede Telefônica Fixa Comutada (RTFC) . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 26
3.7
Exercı́cios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 27
4 Encaminhamento Telefônico e Plano de Numeração
4.1
p. 28
Encaminhamento Telefônico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 28
4.1.1
Conceitos Principais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 29
4.2
Plano de Numeração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 30
4.3
Código de Acesso de Usuário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 31
4.4
Código Nacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 32
4.5
Código Internacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 33
4.6
Prefixos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 34
4.7
Códigos Especiais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 35
4.7.1
Código Não Geográfico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 35
4.7.2
Código de Acesso a Serviços de Utilidade Pública . . . . . . . .
p. 36
Exercı́cios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 37
4.8
5 SINALIZAÇÃO TELEFÔNICA
5.1
p. 39
Sinalização entre Terminal e Central . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 39
5.1.1
Sinalização Decádica - Multifreqüêncial . . . . . . . . . . . . . .
p. 39
5.1.2
Telefone Público . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 40
5.1.3
Sinalização Acústica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 40
5.2
Sinalização entre Centrais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 41
5.2.1
Sinalização por Canal Associado . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 41
5.2.1.1
Sinalização de Linha . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 41
5.2.1.2
Sinalização entre Registradores . . . . . . . . . . . . .
p. 45
Sinalização por Canal Comum . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 46
Exercı́cios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 49
5.2.2
5.3
LISTA DE FIGURAS
1.1
Sistemas de Telecomunicações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 7
2.1
Operadora da CMC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 15
2.2
Central de Passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 16
2.3
Comutação Matricial e Modelo de Central . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 17
2.4
Diagrama em blocos de uma Central CPA . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 18
3.1
Rede - Dois terminais e Uma conexão . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 21
3.2
Rede - Três terminais e Três conexões . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 22
3.3
Rede - Quatro terminais e Seis conexões . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 22
3.4
Comutação Temporal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 23
3.5
Comutação Espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 24
3.6
Classes de Centrais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 26
3.7
Estrutura da Rede Interurbana . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 26
3.8
Estrutura da Rede Telefônica Fixa Comutada - RTFC . . . . . . . . . .
p. 27
4.1
Hierarquia de Centrais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 28
4.2
Exemplo de Encaminhamento de Chamada . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 30
4.3
Mapa do Brasil - Códigos Nacionais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 33
4.4
Zonas Mundiais de Numeração (limites aproximados) . . . . . . . . . .
p. 34
4.5
Exemplos de Códigos Internacionais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 34
5.1
Sinais para frente e para trás Os principais . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 42
5.2
Juntor analógico a seis fios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 43
5.3
Canais utilizados para a sinalização R2 Digital . . . . . . . . . . . . . .
p. 45
5.4
Protocolo SS7 e sua relação com o modelo OSI . . . . . . . . . . . . . .
p. 48
5.5
Estrutura da MSU: Message Signal Unit . . . . . . . . . . . . . . . . .
p. 48
6
1
INTRODUÇÃO
1.1
SISTEMAS DE TELECOMUNICAÇÕES
Os sistemas de telecomunicações desempenham um papel muito importante na sociedade e os desenvolvimentos atuais indicam que esse papel tornar-se-á ainda mais importante no futuro. Por telecomunicações entendemos aqui como todos os processos que
tornam possı́vel transferir voz, dados e vı́deo, com o auxı́lio de alguma forma de sistema
eletromagnético, incluindo métodos de transferência óptica. O rádio, a televisão, o telefone e a internet são as partes mais visı́veis de uma estrutura complexa. Essa estrutura,
formada por diversas redes, demanda planejamento, especificação, regulamentação, implantação, manutenção e administração. Para essas atividades as empresa precisam de
técnicos e engenheiros.
No entanto, formam-se menos engenheiros que a demanda prevista para a área de
telecomunicações. Certamente os indivı́duos que se dedicarem a participar desse mercado
promissor irão encontrar diversas oportunidades de crescimento profissional.
Esta apostila tem por objetivo mostrar de forma sucinta os conceitos básicos e uma
análise dos Sistemas de Telecomunicações. O obejetivo é apresentar os diversos conceitos
que envolve um sistema de telefonia.
1.1.1
TIPOS DE SERVIÇOS DE TELECOMUNICAÇÕES
Podemos dividir em três tipos de serviços, caracterizados pela forma como a informação é apresentada ao usuário:
7
- Voz;
- Dados;
- Vı́deo;
Para que as operadoras e empresas de telecomunicações possam oferecer todos os
serviços desejados pelo usuário, é necessário uma estrutura complexa, envolvendo diversos
equipamentos como centrais telefônicas, satélites, rádios, fibras, servidores, roteadores,
gerência de rede, etc. A figura 1.1 mostra alguns desses equipamentos. É evidente que
o atual estágio de desenvolvimento contempla mais tecnologia que a ilustradailustração
apresentada.
Figura 1.1: Sistemas de Telecomunicações
1.1.2
BREVE HISTÓRICO DA EVOLUÇÃO TELEFÔNICA
No ano de 1875, durante um experimento relacionado a um projeto de sistema de telegrafia, o cientista Alexander Graham Bell e seu ajudante Thomas A. Watson perceberam
que o aparato no qual trabalhavam transmitiu um som completamente diferente ao que
era esperado. Até então o projeto não tinha nenhum propósito relacionado ao telefone,
mas analisando o resultado obtido, Bell percebeu que da forma que parte do equipamento
de recepção havia sido montada naquela ocasião, ele conseguira produzir uma corrente
8
elétrica cuja variação acontecia na mesma intensidade que o ar variava de densidade junto
ao transmissor.
Através dessa descoberta e de vários refinamentos, em 14 de fevereiro de 1876, Bell
submeteu sua patente do telefone descrevendo o aparato como ”... o aparelho para transmitir voz e outros sons (...) pelas variações da corrente elétrica, similares às variações
do ar, acompanhando cada palavra pronunciada...”. Em 1877, Graham Bell fundaria a
primeira companhia Bell de telefonia 1 .
Posteriormente, como a necessidade de comunicação da sociedade era muito mais ampla, a utilização da invenção inicial de Bell com linhas diretas e dedicadas entre os usuários
já não era mais possı́vel. Para resolver esse problema foi desenvolvido um sistema que permitia a utilização de recursos compartilhados chaveados (ou comutados) entre as diversas
conversações, dando origem às primeiras centrais telefônicas e ao termo Rede Telefônica
Pública Comutada (RTPC), utilizado até hoje para se referir ao sistema telefônico público
em geral.
Para COLCHER 2 , nos primeiros sistemas telefônicos, o circuito estabelecido entre os
interlocutores era feito por uma técnica conhecida como chaveamento fı́sico manual, na
qual operadores humanos, nas centrais telefônicas, recebiam pedidos de ligação (conexão)
e eram encarregados de fechar fisicamente (através de cabos e conectores) os circuitos entre
o chamador e o chamado, bem como liberar esse circuito após o término da conversação.
Em 1891, Almon B. Strowger desenvolveu e patenteou uma chave seletora automática,
que por movimentação de escovas na direção vertical e rotação, fazia a comutação para
100 posições em um banco de contatos em uma superfı́cie cilı́ndrica. Esse invento foi o
ponto de partida para a automatização das centrais comutadoras que se iniciou com as
centrais urbanas, posteriormente com as interurbanas e internacionais.
O uso de comutação automática impôs exigências ao aparelho telefônico. Na comutação manual, o usuário informava o número desejado à telefonista. Com a automação
foi necessário desenvolver recursos para ”informar”a central qual o número desejado. Em
1896, o disco foi incorporado ao telefone com esta finalidade 3 .
A rede telefônica permaneceu totalmente baseada na tecnologia analogica até a década
de 1950, quando em março de 1958 surgiram as primeiras centrais digitais nos laboratórios
da Bell. A convergência entre os sistemas telefônicos e os sistemas computacionais teve
1
(COLCHER et al, 2005, p. 2)
(et al, 2005, p. 3)
3
(FERRARI, 2005, p. 34)
2
9
inı́cio na década de 1950, com a introdução das primeiras centrais telefônicas baseadas
em sistemas computacionais, conhecidas como Central de Programa Armazenado (CPA).
Diversos benefı́cios foram obtidos em termos de operação, manutenção e provisão dos
serviços de telefonia. Em 1960, no mesmo momento em que as centrais digitais eram
introduzidas no sistema telefônico, os primeiros circuitos para a transmissão de sinais
digitais nas linhas entre as centrais começaram a ser introduzidos na rede telefônica.
Na década de 1980, o sistema começou a se tornar predominantemente digital, exceto
pelas linhas dos assinantes. Segundo COLCHER 4 , a partir da introdução das CPAs, a
configuração dos equipamentos se tornou, em geral, mais flexı́vel, permitindo a operadores
manipular facilmente parâmetros que alteram o funcionamento do equipamento por meio
de ferramentas de software. Novas formas mais eficazes de gerenciamento e ferramentas
para auxiliar nas tarefas corriqueiras de operação também se tornaram possı́veis. Computadores localizados em centros de gerência e operação da rede telefônica passaram a poder
receber informações e processá-las com os mais diversos propósitos, desde a emissão das
cobranças aos usuários, até a geração de relatórios periódicos sobre o funcionamento e o
desempenho geral do sistema. Arquiteturas de gerência surgiram para permitir a operação
e o gerenciamento remoto da rede telefônica. A partir da década de 1980, o sistema telefônico agregou novos serviços tais como, secretária eletrônica, identificador de chamadas
entre outros, que permitiram maior conforto e maiores possibilidades de negócios para as
operadoras de telecomunicações.
Em 1984 surgiu a RDSI (Rede Digital de Serviços Integrados), em inglês, ISDN (Integrated Services Digital Network). Essa tecnologia foi criada com a finalidade de se implementar serviços de voz, multimı́dia, telefonia de alta qualidade, transmissão de dados,
entre outros, numa única infra-estrutura de rede. Mas para suprir a crescente demanda
por largura de banda surgiu a RDSI-FL (RDSI Faixa Larga), para transmissão de voz,
vı́deo e dados.
Em 1988, a tecnologia ATM (Asynchronous Transfer Mode) foi escolhida pela ITUT (International Telecommunication Union - Telecom Standardization) como o padrão
técnico destinado a possibilitar a implementação da RDSI-FL. Com a extensão da aplicação
de ATM à transmissão de dados, surgiu naturalmente a possibilidade de integração de
todas as tecnologias de comunicações, compreendendo voz, vı́deo e dados.
Por outro lado, com a difusão do protocolo TCP/IP no contexto da Internet, teve
inı́cio um movimento visando o transporte de voz sobre IP. Para atender aos requisitos
4
(et al, 2005, p. 3)
10
de banda larga dos novos serviços digitais, surgiu a tecnologia Digital Subscriber Line,
conhecido pela sigla (DSL). Existem algumas variações. A mais popular é a ADSL, que
é a DSL assimétrica, com velocidades diferentes de recepção (downstream) e transmissão
(upstream). Basicamente, o usuário transmite comandos e recebe os dados, por isso
a velocidade de recepção chega a 6Mbps e a transmissão não passa de 840Kbps. Um
aspecto importante dessa tecnologia é que a linha fı́sica é utilizada simultaneamente pelo
telefone comum e pelo modem ADSL através de um filtro. Outra tecnologia bastante
usada é a G-SHDSL com velocidade simétrica, pequeno retardo (delay) de modulação e
alcança até 3,5Km em linhas de boa qualidade.
Novas técnicas estão sendo utilizadas para estabelecer novos padrões. Entre elas
destacam-se a ADSL2++ que consegue alcançar as velocidades de até 25Mbps de downstream e 6Mbps de upstream, com um alcance de até 4km, e também a Reach DSL (Extended), que consegue alcançar a distância de até 10km à velocidade de 2Mbps simétricas
5
. É importante lembrar que, para atingir essa performance, a linha precisa ser de boa
qualidade e com baixo ruı́do 6 .
1.1.2.1
TELECOMUNICAÇÕES NO BRASIL
Aparentemente, a história das comunicações no Brasil começou com a chegada da
famı́lia real em 22 de janeiro de 1808, quando D. João VI decidiu implantar o primeiro
telégrafo em terras brasileiras.
Durante o Império, o Brasil foi um dos paı́ses pioneiros na montagem de uma estrutura
de telecomunicações, chegando a instalar uma central telefônica no mesmo ano em que
Paris ativou a sua. Durante a República o crescimento do setor foi irregular, tendo
perı́odos de forte crescimento alternados com uma certa estagnação.
Anos 50: Mais de 1.000 companhias telefônicas, a maioria estrangeiras, com grande
dificuldade de operação de integração;
Anos 60: Marco inicial para o desenvolvimento ordenado das telecomunicações, passando o controle para a autoridade federal. Criação da EMBRATEL para implementar
comunicação a longa distância;
Anos70: Telefonia urbana muito deficiente. Constitui-se a TELEBRÁS com uma
empresa pólo por estado. Promove-se a incorporação das empresas existentes. Expressiva
5
6
(Tecnologia XDSL, 2003
(REICHERT, 2004, p. 19)
11
expansão da planta de 1,4 milhões para 5 milhões de terminais telefônicos. Criado o CPqD
da Telebrás. Estabeleceu-se polı́tica industrial para consolidação de um parque industrial
brasileiro;
Anos 80: Consolidou-se o processo de incorporação de empresas, permanecendo somente 5. Lançados satélites de comunicação BrasilSat I e II, conseguindo-se a integração
total do paı́s. Com isso, possibilitou-se a popularização e interiorização das telecomunicações;
Anos 90: Telebrás inicia a introdução de telefonia móvel celular e rede inteligente.
Atinge a cifra de 10 milhões de terminais telefônicos instalados.
Em 1995 é aprovado o fim do monopólio estatal da operação de serviços de telecomunicações. Aprovada em 1997 a Lei Geral de Telecomunicações e criada a Agência Nacional
de Telecomunicações (ANATEL).
1.1.3
PRINCIPAIS DATAS
1876 - Alexandre Graham Bell obtém a patente da invenção do telefone;
1877 - O primeiro telefone do paı́s é instalado no Rio de Janeiro;
1878 - O primeiro telefone público é instalado nos EUA;
1879 - D. Pedro II autoriza o funcionamento da primeira empresa de telefonia no
Brasil;
1883 - A 1a. estação telefônica do Brasil é instalada em Santos, com 75 assinantes;
1884 - Os primeiros telefones começam a funcionar na cidade de São Paulo;
1885 - Lars M. Ericsson revoluciona o design do telefone, acoplando bocal e fone numa
única peça;
1892 - Alon B. Strowgeer inaugura, em Indiana, a primeira central telefônica automática;
1893 - As primeiras transmissões de sinais telegráficos e da voz humana em telefonia
sem fio no mundo são realizadas pelo Padre Landell de Moura, na cidade de São Paulo;
1922 - Os serviços de telegrafia e telefonia via rádio são introduzidos no Brasil, entre o
Rio de Janeiro e Nova Iorque. Nesse mesmo ano inaugurada a primeira central telefônica
automática do paı́s, em Porto Alegre ;
12
1946 - Entra em funcionamento o primeiro computador eletrônico dos Estados Unidos,
o Eniac;
1956 - Começa a funcionar o primeiro cabo telefônico transatlântico entre Estados
Unidos e Grã-Bretanha;
1958 - O primeiro sistema de discagem direta a distância (DDD) da América do Sul
é implantado no Brasil, entre Santos e São Paulo;
1962 - Entra em operação o primeiro satélite mundial de telecomunicações, o Telstar,
construı́do pelos Laboratórios Bell;
1966 - Inı́cio da aplicação de fibra óptica em telecomunicações;
1971 - A Intel anuncia o invento do microprocessador, base dos futuros computadores;
1972 - É criada a holding Telebrás, responsável pelas empresas governamentais de
serviços públicos de telecomunicações do Brasil. São instalados os primeiros telefones
públicos (os orelhões) no Rio de Janeiro e em São Paulo;
1975 - O Brasil integra-se ao sistema de discagem direta internacional (DDI);
1978 - A Telefonia Móvel Celular é ativada no Japão;
1982 - A primeira central de CPA (Central com Controle por Programa Armazenado)da América Latina é instalada em São Paulo;
1990 - A primeira cidade brasileira a usar a Telefonia Móvel é o Rio de Janeiro;
1995 - Implantada a Internet comercial no Brasil;
1998 - Privatização do Sistema Brasileiro de Telecomunicações - Telebrás - Inı́cio da
competição no mercado nacional de Telecomunicações com a concorrência das operadoras
”espelho”para o STFC (Sistema Telefônico Fixo Comutado);
1999 - É introduzida a tecnologia ADSL, que possibilita enviar e receber dados e
imagens em alta velocidade;
2000 - Escolha da faixa de 1.8 GHz para o PCS (Personal Communication Service);
2001 - Assinatura das primeiras licenças GSM;
2002 - Entram em operação as bandas D e E de telefonia celular (GSM).
13
1.1.4
EXERCÍCIOS
01 - Qual o papel dos sistemas de telecomunicações?
02 - Quais os tipos de serviços de Telecomunicações? Exemplifique?
03 - Descreva de forma suscinta o histórico dos sistemas de telefônicos?
04 - O que significa RDSI?
14
2
CENTRAL TELEFÔNICA
2.1
EVOLUÇÃO DAS CENTRAIS
2.1.1
HISTÓRIA
Em 1879, os irmãos Thomas e Daniel Connelly, juntamente com Thomas J. McTighe,
patentearam o primeiro sistema em que um usuário podia controlar um mecanismo de
comutação à distância. A primeira central telefônica foi ativada em Paris no ano de 1879.
No mesmo ano, D. Pedro II dava a permissão para instalar no Rio de Janeiro.
A companhia Telephonica do Brasil foi criada em 15 de novembro 1879, com capital
inicial de 1.500.000 réis, divididos em 7500 ações distribuı́dos pela Western Company. Em
1884, Ezra Gilliland, da empresa Bell, desenvolveu um sistema de comutação automática
mais simples, porém semelhante ao dos irmãos Connely e McTighe que podia trabalhar
com até 15 linhas. Nesse sistema, que também não chegou a ser usado na prática, havia
um contato metálico que pulava de uma posição para outra, quando o usuário apertava
um botão, determinando o tipo de conexão que era estabelecida. No entanto, um avanço
realmente importante e surpreendente, ocorreu em 1889, quando um agente funerário Almon B. Strowger, da cidade de Kansas, desenvolveu um sistema de comutação automático
que realmente funcionava.
A primeira central automática do Brasil foi inaugurada em 1922 na cidade de Porto
Alegre (a terceira das Américas, logo depois de Chicago e Nova York). A segunda foi
inaugurada três anos depois na também cidade gaúcha de Rio Grande. A terceira, em
1928, em São Paulo, e em 1929 foi a vez do Rio de Janeiro inaugurar sua primeira central
automática.
15
2.2
CENTRAL MANUAL
O aparelho, bastante primitivo, baseava-se nos telégrafos ABC de Wheatstone (fı́sico
inglês) e nunca chegou a ser usado. A parte principal do sistema era uma roda dentada,
semelhante às usadas em relógios, que movida por um eletroı́mã, percorria o espaço de
um ”dente”por vez. Quando o eletroı́mã recebia um pulso elétrico, atraı́a uma barra
metálica que fazia a roda dentada girar um ”espaço”, movendo um braço de metal que,
transmitia os pulsos elétricos sucessivamente e estabelecia contato com as demais linhas.
Inicialmente, a comutação era feita manualmente. Em cada central telefônica existia a
figura da telefonista para conectar os pontos de chamadas de origem e destino.
O processo decorria da seguinte forma: O Cliente chamador, quando tirava o telefone
do gancho, se comunicava com o(a) Operador(a) no c que, depois de saber o número
do Cliente chamado, interligava as respectivas Linhas, para completar o Circuito e a
Chamada. Com o evoluir da sofisticação dos Sistemas Telefônicos, esta intervenção direta
do(a) Operador(a) foi substituı́da pela Comutação Automática. A figura 2.1 mostra a
foto de uma operadora no CMC:
Figura 2.1: Operadora da CMC
2.3
CENTRAL DE PASSO
O Sistema Automático Strowger
Conta a história que Almond Strowger desconfiava que as telefonistas desviavam, propositalmente, as ligações destinadas a ele para um outro agente funerário, seu concorrente.
Por isso, resolveu inventar um sistema que dispensasse o intermédio delas. Após vários
estudos e tentativas, Strowger construiu, com a ajuda de um relojoeiro, um sistema que
16
atenderia 100 linhas telefônicas, que foi patenteado em 1891. A invenção deu tão certo
que, no mesmo ano, Strowger fundou a Automatic Electric Company para comercializá-la.
A primeira central telefônica automática a usar o sistema de Strowger, foi aberta em
1892 em La Porte, em Indiana, EUA. Na década que seguiu, foram instaladas mais de
70 centrais destas nos Estados Unidos. As primeiras centrais que dispensavam o operador/telefonista para completar uma ligação, eram do tipo eletromecânicas, conhecidas
como centrais Passo-a-Passo.
A central de passo indicava tons de acompanhamento da chamada de discar, ocupado
e toque. Estes tons eram realizados por engrenagens para marcar tempo e freqüência que
facilitavam o encaminhamento da chamada. A central de Strowger era baseada em um
conjunto de relés que propiciava os movimentos do cursor, passo a passo e em duas etapas
Trata-se de um seletor com dois movimentos, um na vertical e outro na horizontal. Ver
figura 2.2
Figura 2.2: Central de Passo
2.3.1
CENTRAL ROTATIVA
Um pouco mais tarde, em 1896 surgiu o famoso disco decádico para realizar a ligação
telefônica. Este tipo de central consistia numa evolução da central de passos e apresentava
um sistema a disco, no qual o numero de pulsos do número discado informa a central
Strowger de quanto deveria ser a elevação nos grupos seletores e a rotação no estágio
final. Para discar, uma pessoa tinha que girar o disco até uma posição - de um número e
soltá-lo. Nesse momento, uma mola fazia o disco voltar a sua posição inicial, estabelecendo
uma sucessão de contatos elétricos que, enviados à central telefônica. Ao girar o disco
pela segunda vez, repetia-se todo o processo. Além de facilitar a vida dos usuários, este
sistema reduziu também o número de fios que ligavam cada aparelho à central telefônica
e com isso, os custos.
17
2.4
CENTRAL CROSSBAR
Em 1938, as centrais rotativas foram substituidas pelas centrais Cross Bar (”Barras
cruzadas”, também eletromecânicas). Este modelo de Central eletromecânica foi desenvolvida pela Ericsson, cujos órgãos de controle e comutação eram baseados em relés de
barras cruzadas. Assim, foi Inserido o conceito de comunicação matricial; que consistia
em um comutador Crossbar de malha de barras verticais e horizontais magneticamente
ativadas. A figura 2.3 a seguir apresenta o modelo da matriz e da central.
Figura 2.3: Comutação Matricial e Modelo de Central
CENTRAL CROSSBAR - Central eletromecânica desenvolvida pela Ericsson, cujos
órgãos de controle e comutação são baseados em relés de barras cruzadas.
2.5
CENTRAL CPA (CENTRAL DE PROGRAMA
ARMAZENADO)
Na década de 70 as centrais telefônicas passaram por um processo evolutivo da era
analógica para a era digital (processamento por computador). Essa mudança ocorrida nos
núcleos de processamento das centrais, através da troca de componentes eletromecânicos
por processadores digitais estendeu-se aos outros componentes funcionais das centrais,
dando origem ao que chamados de centrais digitais CPA. A CPA é uma central telefônica
que operacionalmente possui um programa armazenado na sua memória principal, responsável pelas funções básicas de comutação e controle. Pode-se dizer que é um sistema
de comutação digital controlado por um sistema de informação baseado em computador.
São funções comuns as centrais telefônicas a interligação de terminais telefônicas (linhas
de assinantes), controle da chamada telefônica, serviços de identificação e tarifação dos
assinantes. Suas caracterı́sticas eram a seguinte:
O sistema acoplador continuava sendo uma estrutura de matrizes;
18
Os núcleos foram substituı́dos por um computador de processo de alta capacidade;
Esta primeira versão não teve muito sucesso e representaram uma tecnologia de
transição no caminho para as centrais CPA-T na década de 1980. Este sim representa
a evolução do sistema analógico para o digital. Os acopladores passam a ser totalmente
eletrônicos e isto representa redução do espaço fı́sico no quesito de infra-estrutura. A
matriz de comutação é acessada através do uso múltiplo no tempo (TDM), também se
atingiu uma coerência tecnológica entre o processador e os acopladores. Os Sistemas
CPA-T dominam o cenário atual de centrais telefônico.
Na figura 2.4 percebe-se que a central CPA consiste de dois sistemas: controle e
comutação. O sistema de comutação é composto por dois tipos de unidades: uma ou mais
Unidades de Concentração de Assinantes (SCU) e uma Unidade de Seletor de Grupo
(GSU).
Figura 2.4: Diagrama em blocos de uma Central CPA
SCU (Subscriber Concentrator Unit): Esta unidade possui funções de terminação
de linha, sinalização, equipamento de controle e poderá também possuir função de comutação. A SCU é utilizada em chamadas locais, chamadas geradas (desta central para
outra) e chamadas terminadas (de outra central para esta). Não é utilizada em chamadas
trânsito.
19
GSU (Group Switch Unit): Normalmente composto de vários estágios de comutação,
provendo também interconectividade entre SCU e troncos externos. Utilizada em chamadas geradas, terminadas e trânsito. Não é utilizada em chamadas locais.
A seguir será explicado a funcionalidade de cada componente:
1. Seletor de Grupo (Matriz de Comutação): Onde efetivamente se dá a comutação. Possibilita a interconexão (comutação) entre linhas de assinantes, linha
de assinante com troncos, entre troncos, e troncos com receptor/transmissor de
sinalização MF e com sinalizações associada a canal (CAS) e canal comum (CCS).
2. Unidade de Terminação de Tronco Analógico: Permite conectar centrais
digitais e analógicas.
3. SLTU (Subscriber Line Termination Lines): Possui as funções de fornecer
alimentação para o terminal telefônico, detecção de fone fora do gancho, detecção
de pulsos de aparelho decádico, alimentação da corrente de campainha, proteção
contra sobre tensão na linha, conversão da linha analógica do assinante de dois para
quatro fios para o sistema de comutação digital, junto com o controlador de linha
de assinante, converte o sinal decádico em dı́gitos.
4. Controlador de Linhas de Assinantes: Provê a interface entre o SLTU e o
sistema de controle.
5. Gerador de Tons: Gera os diversos sinais acústicos entre central e terminal.
6. Matriz de Concentração: Permite que os muitos assinantes acessem os poucos
canais através de um Mux.
7. Sinalização Multifreqüêncial (MFC): No bloco SCU, é responsável por receber os sinais multifreqüênciais proveniente da linha de assinante; no bloco GSU é
responsável por receber e enviar os sinais multifreqüênciais de/para outras centrais.
8. I/O (Input/Output): Possibilita a comunicação com o mundo exterior. Pode-se
conectar terminais de programação para programar a central, terminais de vı́deo e
impressora.
Sistema de Controle: Comanda todas as operações em uma central CPA. O controle
pode ser centralizado, descentralizado ou misto.
20
- Centralizado: Todo o comando está a cargo de um processador central, que
normalmente é duplicado por razões de segurança.
- Descentralizado: Cada subsistema que compões a central é controlado por um
processador independente, que normalmente estão conectados em rede local na central.
No caso de falha de um dos processadores, um outro pode assumir a função.
Misto: Os vários subsistemas são controlados por processadores regionais (RP) que
reportam e recebem comandos de um processador central.
2.6
FUNÇÕES DA CENTRAL CPA
As principais tarefas especificadas para uma central são:
- Função de Comutação;
- Função de Tratamento de Terminais;
- Função de Sinalização;
- Função de Tarifação;
- Função de Encaminhamento;
- Função de Sincronismo;
- Função de Operação e Manutenção;
- Função de Supervisão.
2.7
EXERCÍCIOS
01 - Descreva o processo de funcionamento da central manual.
02 - Explique o modelo da central de passo.
03 - Explique o funcionamento da central crossbar.
04 - O que representou o surgimento da central CPA? Descreva seu funcionamento?
05 - O que é SCU e CSU?
07 - Qual a função do sistema de controle? Como ele é caracterizado?
06 - Quais são as funções de uma central CPA?
21
3
COMUTAÇÃO TELEFÔNICA
3.1
INTRODUÇÃO
Definição:
Comutação é o conjunto de operações para interligar circuitos que permitem a conexão
entre dois ou mais assinantes.
Central Telefônica é o conjunto de equipamentos de comutação destinado ao encaminhamento ou estabelecimento das chamadas telefônicas.
Para que seja possı́vel a comunicação entre dois terminais de assinantes, é necessário
que haja uma conexão entre os mesmos. Imagine uma rede de pares (dois fios) metálicos
em expansão onde cada terminal necessita comunicar-se um com outro. As figuras 3.1,
3.2 e 3.3 a seguir exemplificam esta idéia:
Figura 3.1: Rede - Dois terminais e Uma conexão
22
Figura 3.2: Rede - Três terminais e Três conexões
Figura 3.3: Rede - Quatro terminais e Seis conexões
A progressão de conexões pode ser obtida pela seguinte expressão:
C=
N.(N −1)
2
Onde:
C= Número de conexões;
N= Número de Terminais.
Exemplo: Calcular o número de conexões para uma rede de 100 terminais.
Solução:
C=
100.(100−1)
2
= 4950
conexões
Surgiu a idéia de, em vez de comutar o telefone no assinante, se comutassem todos os
assinantes centralizadamente. Agora cada assinantes corresponde a um par de fios, o que
diminui a rede externa. O ponto central onde se dava a comutação e para qual convergiam
os pares de fios ficou conhecido como Central Telefônica e os pares de fio como Linhas de
Assinantes.
23
3.2
3.2.1
TIPOS DE COMUTAÇÃO
COMUTAÇÃO TEMPORAL
Nas centrais telefônicas digitais, as conexões entre os pontos de in/out são feitos de
modo virtual, através de matrizes de comutação que podem ter estágios espaciais.
Na Comutação Temporal o princı́pio de funcionamento do comutador consiste que
as informações contidas no sinal, podem ser inscritas ciclicamente em uma memória de
dados e posteriormente lidos de acordo com os endereços de uma memória de controle, em
função de ligações desejadas. Assim, ocorre intercâmbio de janelas temporais, ver figura
3.4:
Figura 3.4: Comutação Temporal
3.2.2
COMUTAÇÃO ESPACIAL
Na Comutação Espacial os sinais são transferidos de uma linha de entrada a qualquer
linha de saı́da, porém sem trocar de ”time slot, ou seja, os sinais permanecem em seus
times slots entre a entrada e a saı́da. Não havendo retardo dos mesmos, de acordo com
os endereços da memória de controle. Assim, ocorre intercâmbio entre enlaces, ver figura
3.5:
24
Figura 3.5: Comutação Espacial
3.3
CLASSIFICAÇÃO DAS CENTRAIS
As Centrais Telefônicas podem ser classificadas quanto a sua capacidade final de
terminais, a aplicação, função na rede telefônica e tecnologia de comutação.
Quanto a capacidade final de terminais as centrais se classificam em:
- Central Simplificada: Capacidade final até 1.000 terminais;
- Central de Pequeno Porte: Capacidade final até 4.000 terminais;
- Central de Médio Porte: Capacidade final até 10.000 terminais;
- Central de Grande Porte: Capacidade final superior a 10.000 terminais.
Quanto a aplicação as centrais podem ser:
- Central Privada: Utilizado nas empresa em geral. Os aparelhos conectados a essa
central são chamados ramais, enquanto os enlaces com a central local são chamados troncos;
- Central Pública: Responsável pelo tratamento de todo serviço básico de telefonia.
Possibilita também o acesso a outros serviços especiais ou suplementares.
Quanto a tecnologia de comutação:
- Centrais Analógica ou Espaciais (CPA-E): Centrais cuja estrutura interna é analógica.
Nestas centrais as matrizes de comutação são analógicas;
- Centrais Digitais ou Temporais (CPA-T): Centrais cuja estrutura interna é digital,
isto é, as matrizes de comutação são digitais. Nestas centrais, a conversão analógica para
digital é realizada a nı́vel de interface de assinantes.
25
Quanto a função na rede telefônica, podemos classificar:
- Central Local: Central que processa chamadas originadas e terminadas em terminais
telefônicos a ela conectados;
- Central Trânsito: Central que processa chamadas entre centrais telefônicas;
- Central Tandem: Central que apresenta a função de uma central local e trânsito
juntas.
3.4
HIERÁRQUIA DAS CENTRAIS
Os nı́veis hierárquicos entre as centrais da Rede de Telefonia Pública Comutada
(RTPC) são chamados de classes, conforme ilustrado pela figura 3.6:
- Central Trânsito Internacional: Central trânsito cuja única função é encaminhar
chamadas internacionais;
- Central Trânsito Classe I: Central trânsito interurbana que se interliga com pelo
menos uma central trânsito internacional através de rota final. Isto implica que a mesma
pertence ao nı́vel mais elevado da Rede Nacional de Telefonia;
- Central Trânsito Classe II: Central trânsito interurbana que se interliga com uma
central trânsito classe I através de rota final para o tráfego internacional;
- Central Trânsito Classe III: Central trânsito interurbana que se interliga com uma
central trânsito classe II através de rota final para o tráfego internacional;
- Central Trânsito Classe IV: Central trânsito interurbana que se interliga com uma
central trânsito classe III através de rota final para o tráfego internacional.
OBS: Rota final é uma rota dimensionada com baixa probabilidade de perda, não
permitindo a existência de rotas alternativas.
3.5
ESTRUTURA DA REDE INTERURBANA NACIONAL
O trecho compreendido entre dois centros subseqüentes de comutação é denominado
seção comutada. O encaminhamento, em condições normais, na Rede Nacional, é composto de no máximo sete seções comutadas (oito centrais),ver figura 3.7:
26
Figura 3.6: Classes de Centrais
Figura 3.7: Estrutura da Rede Interurbana
3.6
REDE TELEFÔNICA FIXA COMUTADA (RTFC)
Assim, com base na hierarquia de centrais surgiu o conceito de Rede Telefônica Fixa
Comutada - RTFC. Consiste em um sistema básico de telecomunicações que correspondente a comunicação feita através dos aparelhos telefônicos utilizados pelos usuários e de
um vasto conjunto de acessórios, tudo isto com o objetivo de prover a interligação dos
usuários do sistema de telefonia (assinantes) à central telefônica e as várias centrais entre
si, ver figura 3.8.
Outro termo utilizado é sistema telefônico, que pode ser conceituado como o sistema
que permite a comunicação de dois assinantes, através do telefone. Esse sistema divide-se
em subsistemas que interagem operacionalmente para formar a rede de telefonia como
conhecemos:
1 - Rede de Comutação: equipamentos necessários à seleção do caminho que possibilita
a comunicação entre os usuários.
2 - Rede de Acesso: suporte fı́sico necessário para a comunicação.
27
Figura 3.8: Estrutura da Rede Telefônica Fixa Comutada - RTFC
3 - Rede de Transmissão: suporte fı́sico ou não que permite a propagação da informação.
4 - Infra-estrutura para Sistemas de Telecomunicações: sistemas secundários que fornecem apoio aos equipamentos de transmissão e comutação, como, por exemplo, o sistema
de energia que alimenta eletricamente as partes componentes dos outros sistemas.
Existem ainda sistemas secundários que fornecem apoio aos equipamentos de comutação e transmissão, são chamados de infra-estrutura. Fazem parte desse conjunto,
por exemplo, torres de transmissão, aterramento, refrigeração e energia.
3.7
EXERCÍCIOS
1 - Como é composta a rede telefônica? Como são classificadas as centrais quanto à
hierarquia?
2. Explique a classificação dada às centrais quanto a sua capacidade final de terminais,
a aplicação, função na rede telefônica e tecnologia de comutação.
3. Por que as modernas centrais são chamadas de Centrais por Controle de Programa
Armazenado?
4. Conceitue o sistema telefônico? Quais são seus subsistemas?
5. Diferencie comutação temporal de comutação espacial?
28
4
ENCAMINHAMENTO
TELEFÔNICO E PLANO DE
NUMERAÇÃO
4.1
ENCAMINHAMENTO TELEFÔNICO
O encaminhamento de uma chamada na rede telefônica se faz segundo critérios de
hierarquia entre as centrais, buscando sempre o melhor caminho entre os pontos de origem
e destino, de maneira otimizada e confiável.
Portanto, para cada chamada gerada na central, a sua base de dados será consultada
sobre a melhor maneira de se atingir o destino desejado. É nesta base de dados que
reside toda a programação que permitirá à central encaminhar as chamadas originadas
na mesma.
A isto denominamos: PLANO DE ENCAMINHAMENTO.
O encaminhamento de chamadas telefônicas, obedece a um conjunto de normas e
regras que está, geralmente, baseado nas hierarquias das centrais telefônicas, verfigura
4.1.
Figura 4.1: Hierarquia de Centrais
29
4.1.1
CONCEITOS PRINCIPAIS
Junção - é o terminal da central CPA correspondente a um canal de informação
utilizado na interligação entre centrais públicas de comutação ou entre a central pública
e outros equipamentos da Rede Nacional de Telecomunicações.
Rota - conjunto de junções (time slots) que interligam duas centrais públicas de comutação ou entre a central pública e outros equipamentos da Rede Nacional de Telecomunicações.
Grupo de Rotas - conjunto de rotas de primeira escolha e as rotas alternativas que
forem necessárias para o encaminhamento das chamadas para um determinado destino.
Ponto da Partida - número ordinal correspondente ao algarismo que, quando recebido
em uma central CPA, determina o inı́cio da sinalização com a próxima central, para o
encaminhamento de uma chamada.
Ponto de Verificação - função que caracteriza o impedimento do desenvolvimento de
uma chamada, enquanto não for recebido o último algarismo do número do assinante
chamado.
Re-encaminhamento - processo pelo qual uma determinada chamada é encaminhada
para um destino diferente do solicitado pelo chamador.
Re-seleção - processo pelo qual nova tentativa para completar uma chamada é feita
utilizando uma outra junção livre na mesma rota.
Rota Alternativa de Segurança - rota não pertencente ao grupo de rotas para um
determinado destino, definida de forma a permitir o encaminhamento das chamadas no
caso em que, por indicação de falha externa, não se possa encaminhá-las pelo grupo de
rotas. Esta rota não é necessariamente de uso exclusivo para tal finalidade.
A central CPA deve possibilitar, no caso de chamadas originadas e de trânsito, o recebimento e armazenamento de, no mı́nimo, 18 (dezoito) algarismos correspondentes ao
número chamado, podendo enviá-los para frente, quando necessário, conforme definido
nos documentos normativos especı́ficos. Para isso, utiliza-se um programa de Encaminhamento que é o conjunto de informações utilizadas para definir o encaminhamento das
chamadas telefônicas a serem cursadas pela central CPA.
O resultado da análise para encaminhamento na central CPA-T deve ser obtido a
partir das seguintes informações:
30
a) em chamadas originadas: - número chamado; - categoria e discriminação do terminal chamador; - discriminações da junção de saı́da.
b) em chamadas em trânsito: - número chamado; - categoria do terminal chamador; discriminações das junções de entrada e saı́da; - outras informações recebidas da origem .
c) em chamadas terminadas: - número chamado; - categorias do terminal chamador; categorias e discriminações do terminal chamado; - discriminações da junção de entrada;
- outras informações recebidas da origem .
Assim, a central CPA deve possibilitar, através de programação prévia, alteração
automática do encaminhamento das chamadas em função da hora e do dia, o encaminhamento para um mesmo destino utilizando rotas alternativas com sinalizações distintas,
permitir que a seleção de rotas ocorra em um grupo de rotas composto por uma rota de
primeira escolha e, no mı́nimo, 4 (quatro) rotas alternativas, escolhidas seqüencialmente.
A figura 4.2 mostra um exemplo do encaminhamento de chamada.
Figura 4.2: Exemplo de Encaminhamento de Chamada
4.2
PLANO DE NUMERAÇÃO
O Plano de Numeração é o modo de organização dos números dos serviços de telecomunicações de uso público, no que se refere ao seu formato e estrutura. Consiste em
grupos de algarismos os quais contêm elementos usados para identificação de serviços,
áreas geográficas, redes e clientes.
31
Cada terminal do sistema telefônico, seja ele fixo ou celular, tem associado um conjunto de números ou códigos de acesso que permitem que ele seja identificado de forma
unı́voca em todo o mundo. Para que isto seja possı́vel a União Internacional de Telecomunicações (ITU) estabeleceu recomendações para atribuição e administração dos recursos
de numeração e padronizou os códigos de cada paı́s (country code).
4.3
CÓDIGO DE ACESSO DE USUÁRIO
O código de acesso de usuário identifica de forma unı́voca um assinante ou terminal de uso público e o serviço ao qual está vinculado.
É formado por 8 dı́gitos
(N8+N7+N6+N5+N4+N3+N2+N1) embora em algumas regiões do Brasil ainda se utilize um código de 7 dı́gitos. O primeiro número deste código (N8) identifica o serviço ao
qual o código está vinculado, tendo a seguinte destinação:
STFC
2a6
SMC/SMP 9 para as Bandas A (96 a 99) e B (91 a 94)
8 para as Bandas D e E
Trucking
7 Está sendo operado pela Nextel.
Reservado
0e1
A Anatel controla a locação dos recursos de numeração através do Sistema de Administração do Plano de Numeração (SAPN), disponı́vel no seu site com acesso para as
prestadoras de serviço cadastradas.
32
Para fazer uma chamada telefônica é necessário, conforme o caso, utilizar os códigos
que identificam o terminal chamado, o código de seleção de prestadora e os prefixos. Veja
exemplo a seguir:
4.4
CÓDIGO NACIONAL
Os recursos de numeração são administrados no Brasil pela Anatel que identifica os
terminais telefônicos através de dois códigos: Código Nacional e Código de Acesso de
Usuário.
O código nacional, também, conhecido como código de área ou DDD identifica uma
área geográfica especı́fica do território nacional. Ele é composto por 2 caracteres numéricos
e um Número de Assinante de 8 (oito) ou 7 (sete - a mudança para oito dı́gitos foi realizada
por exigência da Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel), que determinou que até
o final de 2005 todos os telefones fixos brasileiros teriam que deixar de ter sete números)
dı́gitos.
Segundo a norma, o primeiro algarismo do Código Nacional deverá ser diferente de
0 (ZERO), os códigos nacionais designados e os da reserva nacional, a solicitação e designação de códigos nacionais serão regulamentadas pelo Ministério das Comunicações.Ver
exemplo a seguir:
33
A figura 4.3 mostra o mapa do Brasil com a disposição dos códigos nacionais.
Figura 4.3: Mapa do Brasil - Códigos Nacionais
4.5
CÓDIGO INTERNACIONAL
Para começar uma ligação internacional deve ser digitado 00. Logo após, de 1 a 3
dı́gitos são reservados para o código do paı́s de destino (A), seguidos pelo código nacional de destino (B) e logo após o número do assinante (C). Segundo a norma o número
Internacional deve conter no máximo 15 dı́gitos.
Exemplo: 00A(A(A))BBBCCCCCCCC (Sem contar com os zeros o restante da numeração não pode ser maior que 15 dı́gitos)
As figuras 4.4 e 4.5 a seguir mostram os limites aproximados das zonas mundiais de
nuneração e também exemplos de códigos internacionais:
34
Figura 4.4: Zonas Mundiais de Numeração (limites aproximados)
Figura 4.5: Exemplos de Códigos Internacionais
4.6
PREFIXOS
Prefixos são os primeiros números em uma ligação telefônica. O Prefixo Nacional
(PN) é o algarismo 0 (ZERO) que deverá ser digitado antes do Número Nacional ao se
efetuar uma chamada telefônica para uma outra Área de Numeração Fechada, rede ou
serviço. O Prefixo Internacional (PI) é a combinação 00 (ZERO-ZERO) que deverá ser
digitado antes do Número Internacional ao se efetuar uma chamada telefônica para um
outro paı́s.
O Prefixo para Chamada Automática a Cobrar (PAC) é a combinação de algarismos
que deverá ser digitado antes do Número Nacional, ao se efetuar uma chamada automática
a cobrar no destino. O PAC é constituı́do pelos algarismos 90 (NOVE-ZERO).
35
O Prefixo para Chamada Automática Internacional a Cobrar (PIC) é a combinação
de algarismos que deverá ser digitado antes do Número Internacional, ao se efetuar uma
chamada automática a cobrar no destino. O PIC é constituı́do por 099 (ZERO-NOVENOVE).
4.7
CÓDIGOS ESPECIAIS
O Código Especial é um número telefônico abreviado que permite acesso facilitado a
um serviço prestado com caracterı́sticas especiais. O plano de numeração disponibiliza
também algumas opções de códigos especiais utilizados em serviços de telecomunicações
apresentados a seguir:
4.7.1
CÓDIGO NÃO GEOGRÁFICO
O código não Geográfico é um código utilizável em todo o território nacional, com
formato padronizado, composto de 10 caracteres numéricos onde N10N9N8 Identifica de
forma unı́voca, em todo o território nacional, uma dada terminação de rede utilizada para
provimento do STFC sob condições especı́ficas.
Foram definidas pela Anatel as seguintes séries de códigos não geográficos:
900
Série destinada ao atendimento de provedores de serviço de valor
adicionado, indicando que o usuário chamador se responsabiliza
pelo pagamento do serviço de telecomunicações utilizado e pelo
adicional relativo ao serviço acessado.
800
Série destinada à condição de prestação do STFC cuja Instituição,
à qual o código está designado, se responsabiliza pelo serviço
acessado e pelo pagamento do serviço de telecomunicações
utilizado, caracterizando uma chamada sem ônus para o usuário
chamador.
500
Série destinada ao registro de intenção de doação. A Instituição
interessada deve ser declarada de utilidade pública e é ela a
responsável pela definição dos valores de doação correspondente a
cada código não geográfico utilizado. O valor da doação,
correspondente a cada chamada, não deverá ser superior R$ 30,00 (trinta reais).
300
Série destinada ao atendimento de provedores de serviço em que o
usuário chamador se responsabiliza pelo pagamento da chamada.
36
A discagem de um código não geográfico deve ser precedida do prefixo nacional como
apresentado a seguir:
0
N10+N9+N8+N7+N6+N5+N4+N3+N2+N1
Prefixo Ncacional
Código não geográfico
4.7.2
CÓDIGO DE ACESSO A SERVIÇOS DE UTILIDADE
PÚBLICA
O código de acesso a serviços de utilidade pública é composto por 3 caracteres
numéricos de formato N3N2N1 e identifica de forma unı́voca e em todo o território nacional o respectivo serviço de utilidade pública.
O código de acesso a serviços de utilidade pública é composto por 3 caracteres
numéricos de formato N3N2N1 e identifica de forma unı́voca e em todo o território nacional o respectivo serviço de utilidade pública.
37
Exemplos de Serviços Públicos de Emergência:
Código
Serviço
100
Secretaria dos Direitos Humanos
128
Serviços de Emergência no âmbito do Mercosul
180
Delegacias Especializadas de Atendimento à Mulher
181
Disque Denúncia
190
Polı́cia Militar
191
Polı́cia Rodoviária Federal
192
Serviço Público de Remoção de Doentes (Ambulância)
193
Corpo de Bombeiros
194
Polı́cia Federal
197
Polı́cia Civil
198
Polı́cia Rodoviária Estadual
199
Defesa Civil
Estas chamadas devem ser gratuitas para os usuários.
4.8
EXERCÍCIOS
01 - Defina plano de encaminhamento?
02 - Quais são os elementos principais para realizar o encaminhamento da chamada?
03 - Descreva através de uma diagrama de blocos um exemplo de encaminhamento de
chamada?
04 - Defina plano de numeração?
05 - Qual o orgão que padronizou o country code e estabeleceu recomendações para
atribuições dos recursos de numeração?
06 - O que é código de acesso ao usuário? Com quantos digitos este código é formado?
07 - Qual o significado do primeiro digito, do prefixo e da milhar do codigo de acesso
ao usuário? Exemplifique?
08 - Para que serve o código nacional. Quantos digitos o compoêm?
09 - De quantos digitos se compoêm o código internacional? Como é disposto seu
planejamento?
38
10 - Qual é o código Internacional do USA, Brasil e Portugal?
11 - Quais são os tipos de códigos não geográficos?
12 - De quantos caracteres é formado o código de acesso a serviços de utilidade pública,
ele será sempre gratuito?
13 - Quais as sinalizações existentes entre os Terminais e a Central?
14 - Explique o que é Sinalização de Linha e Sinalização entre Registradores.
15 - Faça um breve resumo dos três métodos de sinalização de linha.
16 - Como funciona a Sinalização por Canal Comum?
39
5
SINALIZAÇÃO TELEFÔNICA
O objetivo da sinalização telefônica é prover às centrais envolvidas em uma chamada,
das informações necessárias para o estabelecimento das mesmas. A sinalização telefônica
pode ocorrer entre terminal e central, e entre centrais.
5.1
SINALIZAÇÃO ENTRE TERMINAL E CENTRAL
A central telefônica é responsável pela alimentação dos terminais telefônicos através
de uma tensão contı́nua de -48V. Quando o telefone está com o fone no gancho, o circuito
entre a central e o terminal é mantido aberto, não circulando corrente. Nesta condição a
central identifica a linha como livre. Quando o usuário retira o fone do gancho, fecha-se o
enlace e circula corrente. Neste instante o usuário recebe o tom de discar, indicando que
a central está apta a receber os dı́gitos.
5.1.1
SINALIZAÇÃO DECÁDICA - MULTIFREQÜÊNCIAL
Na sinalização decádica, os dı́gitos são enviados pelos terminais na forma de pulsos
para a central, através da abertura e fechamento do circuito entre os mesmos. Assim,
quando o usuário, por exemplo, disca o dı́gito 4, o telefone abre e fecha o circuito 4 vezes
consecutivas.
40
Na sinalização multifreqüêncial cada dı́gito é convertido em um par de freqüências
na faixa de áudio e enviado no próprio circuito estabelecido entre o terminal e a central. A tabela seguinte mostra os pares de freqüência, em Hz, utilizados na discagem
multifreqüêncial.
5.1.2
TELEFONE PÚBLICO
A diferença em relação às interfaces dos aparelhos de assinantes consiste no recebimento de um sinal da central para realizar a tarifação da chamada. Atualmente são
utilizadas duas sinalizações para permitir a tarifação: inversão de polaridade e pulso de
12 KHz.
Na inversão de polaridade, a central inverte a polaridade de alimentação do aparelho
telefônico durante a conversação, no instante de coletar uma ficha ou debitar um crédito
do cartão telefônico. O outro método consiste no envio pela central de pulsos de 12 KHz
durante a conversação para sinalizar o TP o instante de coletar uma ficha.
A identificação do instante exato em que devem ser enviados os pulsos para coleta de
fichas no TP é uma função da central telefônica.
5.1.3
SINALIZAÇÃO ACÚSTICA
Os tons enviados pela central ao assinante chamador definem a sinalização acústica.
Além dos sinais acústicos, existe um sinal chamado Corrente de Toque, que é o sinal
enviado para o terminal indicando que há uma chamada dirigida a ele. Este sinal apresenta
uma freqüência de 25 Hz, com tensão de 80 V mais ou menos 10 V sobreposto ao potencial
de menos 48 V. A cadência da corrente de toque é de 4 segundos de silêncio para 1 segundo
de presença do tom.
Temos a seguir as sinalizações acústicas mais comuns. Todas utilizam freqüência de
425 Hz, sendo a única diferença entre elas a cadência utilizada.
1. Tom de Discar : Indica ao assinante que a central está preparada para receber os
dı́gitos. Cadência: Tom contı́nuo.
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2. Tom de Controle da Chamada: Indica ao assinante chamador que o sinal da
corrente de toque está sendo enviado ao assinante chamado. Cadência: 1 segundo
de tom e 4 segundos de silêncio.
3. Tom de Ocupado: Enviado nos casos de erro de discagem ou quando o assinante
chamado estiver ocupado. Cadência: 250 ms de tom e 250 ms de silêncio.
4. Tom de Número Inacessı́vel : Enviado quando o número chamado for inexistente ou alterado. Cadência: perı́odo de tom alternado entre 250 ms e 750 ms, com
silêncio de 250 ms.
5.2
SINALIZAÇÃO ENTRE CENTRAIS
A sinalização entre centrais pode ser do tipo associada a canal ou por canal comum.
5.2.1
SINALIZAÇÃO POR CANAL ASSOCIADO
As informações de sinalização concorrem com o sinal de voz dentro do mesmo espaço
fı́sico. Mesmo a sinalização ocorrendo antes da conversação ser iniciada, ela usa o circuito
que depois será usado para a conversação. Por isso a sinalização é associada a canal, pois
voz e sinalização fluem pelos mesmos caminhos.
A sinalização associada a canal é dividida em dois tipos: Sinalização de Linha e
Sinalização entre Registradores.
5.2.1.1
SINALIZAÇÃO DE LINHA
É a que estabelece a comunicação entre centrais nas linhas de junções (juntores) e que
agem durante toda a conexão. São trocas de informações relacionadas com os estágios da
conexão e supervisão da linha de junção. Dessa forma pode-se dizer que os sinais de linha
se destinam à:
1. - Informar colocação e retirada do fone do gancho do assinante;
2. - Envio de pulso indicativo do instante de tarifação em chamadas que
utilizam a trânsito para gerar pulso de multimedição.
Como a sinalização entre as centrais o sentido é bidirecional, torna-se importante
definir os conceitos de:
42
1. Sinal Para Frente: Sinal que está sendo enviado da origem da chamada para o
destino;
2. Sinal Para Trás: Sinal enviado do destino da chamada para a origem.
Ver figura 5.1:
Figura 5.1: Sinais para frente e para trás Os principais
Os principais sinais de linha são:
1. Ocupação: Sinal para frente que leva o juntor de entrada à condição de ocupado.
2. Atendimento: Sinal para trás, indicando que o assinante chamado atendeu à
chamada.
3. Desligar para Trás: Sinal para trás indicando que o assinante chamado repôs o
fone no gancho.
4. Desligar para Frente ou Desconexão: Sinal para frente com o objetivo de
liberar todos os órgão envolvidos na chamada.
5. Confirmação de Desconexão: Sinal para trás em resposta ao sinal Desligar
para Frente.
6. Desconexão Forçada: Sinal para trás, indica ao juntor de saı́da que o mesmo
deve enviar o sinal de desligar para frente.
7. Bloqueio: Sinal para trás, provocando o bloqueio do juntor de saı́da.
8. Tarifação: Sinal para trás a partir do ponto de tarifação por multimedição.
9. Rechamada: Sinal para frente, quando uma telefonista deseja rechamar o assinante chamado.
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10. Confirmação de Ocupação: Sinal para trás como resposta ao sinal de Ocupação.
11. Falha: Sinal para frente indicando que houve falha no equipamento de origem.
A sinalização de linha pode variar de acordo com os seguintes métodos:
1. Sinalização E&M Pulsada
2. Sinalização E&M Contı́nua
3. Sinalização R2 Digital.
Onde: O fio (canal) E é destinado para a recepção do sinal. O fio (canal) M é destinado
para a transmissão do sinal.
SINALIZAÇÃO E & M PULSADA
O canal M é utilizado para o envio da sinalização e o canal E para a
recepção. Nos juntores analógicos a seis fios, dois fios são dedicados para
a transmissão e dois para a recepção de áudio, e os dois fios M e E para a
sinalização de linha, ver figura 5.2
Figura 5.2: Juntor analógico a seis fios
Os sinais elétricos que identificam a presença de pulso são caracterizados
pela presença de um potencial terra referido ao potencial de menos −48V .
Os pulsos podem ter curta duração (150 ms ± 30 ms) ou longa duração
(600 ms ± 120 ms) conforme ilustra a tabela a seguir:
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Quando a sinalização E&M Pulsada for utilizada para entroncamentos
digitais, as informações de sinalização são transmitidas no intervalo de
tempo do canal 16. Nos juntores digitais, os pulso são caracterizados pela
presença de valor binário 1 no bit representativo do sinal M ou E.
SINALIZAÇÃO E& M CONTÍNUA
No sistema de Sinalização E&M Contı́nua, a presença ou ausência de
sinal, isto é, do potencial de terra, denota um certo estado de sinalização.
No caso de entroncamento digital, o potencial terra continua sendo identificado como a presença do valor 1 no bit correspondente ao canal M ou
E. Observamos na tabela que a linha tem dois estados possı́veis em cada
direção, ou seja, um total de quatro estados de sinalização.
SINALIZAÇÃO R2 DIGITAL
Pode ser utilizada em juntores analógicos ou digitais, sendo que atualmente quase não existem mais juntores analógicos. Este sistema utiliza
dois canais de sinalização para frente (af e bf ) e dois canais de sinalização
para trás (ab e bb) com as seguintes caracterı́sticas ,ver figura 5.3:
1. Canal af: indica as condições de operação do juntor de saı́da, que
estão sob controle do assinante chamador.
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2. Canal bf:
indica ao juntor de entrada a ocorrência de falhas no
juntor de saı́da.
3. Canal ab: reflete as condições do enlace, ou seja, se o mesmo está
aberto ou fechado.
4. Canal bb: : reflete as condições de ocupação do juntor de entrada.
Figura 5.3: Canais utilizados para a sinalização R2 Digital
OBS: X pode ser ”0”se o assinante chamador desligar antes do assinante
chamado e ”1”em caso contrário.
5.2.1.2
SINALIZAÇÃO ENTRE REGISTRADORES
A Sinalização entre Registradores corresponde às informações destinadas ao estabelecimento das chamadas e às condições operacionais dos assinantes e órgãos envolvidos na chamada. Por este motivo, esta sinalização
ocorre durante a fase de estabelecimento da chamada, antes do inı́cio da
conversação.
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O principal método é a Sinalização MFC (Multifreqüêncial Compelida),
onde cada sinal enviado em um sentido depende de uma resposta em forma
de um outro sinal no sentido oposto. Este sistema está cedendo lugar para
a sinalização por canal comum.
Possui doze freqüências básicas divididas em dois grupos de seis, denominados de grupo de freqüências altas e grupo de freqüências baixas. Cada
sinal é composto por duas freqüências dentro do grupo. As freqüências altas são transmitidas para frente e em resposta as freqüências baixas são
transmitidas para trás.
5.2.2
SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM
Neste tipo de sistema a sinalização entre centrais utiliza canais dedicados à sinalização, independentes dos canais de voz, que são responsáveis
pela troca de informações relativas a todas as chamadas em andamento ou
em estabelecimento. Como o tempo gasto para a sinalização é relativamente curto, este sistema tem a vantagem de conseguir em um único canal
tratar de milhares de chamadas.
O ITU padronizou um sistema de sinalização por canal comum chamado
47
de Sistema N.o 7, ou SS7, que é o sistema adotado no Brasil. A estrutura
básica dessa sinalização consta de duas partes principais: a do usuário (UP
= User Part) e a parte de transferência de mensagem (MTP = Message
Transfer Part). A parte UP é constituı́da conforme o tipo de tráfego.
Assim, para a telefonia a UP é a TUP (Telephony User Part), para ISDN
é ISUP (Integrated Services User Part), etc.
A SS7 baseia-se no modelo OSI (Open System Interconnexion) amplamente utilizado em comunicação de dados. Tal qual o modelo OSI, a SS7
está estruturada em 7 nı́veis, conforme mostrado na figura 5.4 . Nela podemos observar que a estrutura da SS7 é constituı́da pelos seguintes blocos
funcionais:
1. Subsistema de Transferência de Mensagens (MTP - Message TransferPart);
2. Subsistema de Controle de Conexões de Sinalização (SCCP - Signalins
Connection Control Part);
3. Subsistema de Usuário Telefônico (TUP - Telephony User Part);
4. Subsistema de Usuário para RDSI (ISUP - ISDN User Part);
5. Capacitação de Transações (TC - Transaction Capabilities).
A mensagem de sinalização abrange os quatro nı́veis inferiores. A informação fundamental para o estabelecimento da comutação acha-se dentro
da TUP no nı́vel 4. A MTP (Message Transfer Part) com as informações
distribui-se por três nı́veis: o nı́vel 1 compreende o enlace fı́sico para transportar os dados da sinalização; o nı́vel 2 compreende as funções do enlace
desempenhadas pelo terminal de sinalização, inclusive a mensagem com
campos para detecção de erros e sua correção; o nı́vel 3 compreende as
funções para tratamento da mensagem e da rede de sinalização.
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Figura 5.4: Protocolo SS7 e sua relação com o modelo OSI
A MSU (Message Signal Unit) tem a estrutura apresentada na figura
5.5, com os seguintes campos:
Figura 5.5: Estrutura da MSU: Message Signal Unit
1. FLAG: Informa o inı́cio e o final da mensagem
2. CHECK BITS: São bitsde verificação e asseguram a recepção da
MSU na seqüência correta e solicita a repetição em caso de erro.
3. SERVICE INFORMATION: Assegura que a parte usuária (User
Part) receba a mensagem e indica se o tráfego é nacional ou internacional.
4. LENGHT INDICATION: Informa o comprimento e o tipo de
mensagem.
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5. SIGNAL INFORMATION: Compreende a mensagem propriamente dita, antecedida do label que contém informações relativas à
chamada correspondente à mensagem de sinalização, a saber:
6. DPC (Destination Code Point): Informa o número do ponto de
destino (por exemplo, qual o endereço da central à qual a mensagem
se destina).
7. OPC (Origination Code Point): Informa o endereço de onde se
origina a mensagem.
8. CIC (Circuit Identification Code): Define o enlace de sinalização
e a referência da conexão de voz a ser estabelecida por caminhos separados.
5.3
EXERCÍCIOS
1. Quais as sinalizações existentes entre os Terminais e a Central?
2. Explique com suas palavras a diferença entre Sinalização de Linha e
Sinalização entre Registradores.
3. Faça um breve resumo dos três métodos de sinalização de linha.
4. Como funciona a Sinalização por Canal Comum?