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Telefonia VoIP Módulo I – Telefonia Avançada 2014

Universidade Federal Fluminense – UFF Departamento de Engenharia de telecomunicações. Telefonia VoIP Módulo I – Telefonia Avançada 2014. Serviços de Telecomunicações. Agenda. Parte I – Redes de Telefonia Avançada Migração Analógico-Digital Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas

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Telefonia VoIP Módulo I – Telefonia Avançada 2014

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  1. Universidade Federal Fluminense – UFF Departamento de Engenharia de telecomunicações Telefonia VoIP Módulo I – Telefonia Avançada 2014

  2. Serviços de Telecomunicações Agenda Parte I – Redes de Telefonia Avançada Migração Analógico-Digital Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Nº7 Rede Corporativa Telefônica Dimensionamento Telefônico Estudo de caso de casos

  3. AS TELECOMUNICAÇÕES Histórico: Um Caso - Como se formou o Império Britânico • Sistema de Comunicações Global no Século XIX – Telégrafo via Cabo Submarino e Terrestre. • As informações que levavam semanas ou meses – passaram a levar horas ou minutos. • No fim do Século XIX os Britânicos possuíam em torno de 200 mil Quilômetros de cabo Submarino (o 1º cabo data de 1850) Comunicações • EM RESPOSTAS AOS SINAIS DO TELEGRAFO – A “PAX BRITANICA” (Comércio) ERA IMPOSTA ATRAVÉS DA CANHONEIRA. • JÁ NESSA ÉPOCA AS COMUNICAÇÕES TINHAM QUE SER SEGURAS OU A CANHONEIRA NÃO SE MOVIMENTAVA, PORTANTO, UMA QUESTÃO DE ESTADO. segurança

  4. Migração Analógico-Digital Redes de Nova Geração e a Rede Legada:TDM (amarelo) Arquitetura

  5. Migração Analógico-Digital Linha do Tempo • 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 digitais (TELEBRÁS) • 1998 – 2000 - Rede telefônica totalmente digital • 2000 –2010 -VoIP e Telefonia IP v4 • 2010 – 2011 -Telefonia IP v6 • 2013... – Fim da Era TDM (Circuito) Histórico

  6. introdução Linha do Tempo • 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 Histórico

  7. Migração Analógico-Digital Razões para a migração Analógica - Digital • Na década de 1980 teve início a migração das centrais 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) Histórico

  8. Migração Analógico-Digital Razões para a migração Analógica - 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? Histórico

  9. Migração Analógico-Digital Falhas na migração Analógica - Digital Histórico Gráfico estimado de falhas

  10. Migração Analógico-Digital Falhas na migração Analógica - Digital Histórico

  11. Migração Analógico-Digital Falhas na migração Analógica - Digital Histórico

  12. Migração Analógico-Digital Falhas na migração Analógica - Digital Histórico A migração TDM para IP está tendo o mesmo comportamento?

  13. Serviços de Telecomunicações Agenda Parte I – Redes de Telefonia Avançada Migração Analógico-Digital Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Nº7 Rede Corporativa Telefônica Dimensionamento Telefônico Estudo de caso de casos

  14. Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas 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 entre Centrais Telefônicas: Sinalização por Canal Associado (CAS) e Sinalização por Canal Comum (CCS) Conceitos Básicos

  15. Usuário A Usuário B CENTRAL A CENTRAL B Sinalização de Assinante Sinalização De Assinante Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Introdução CAS ou CCS • SINALIZAÇÃO DE ASSINANTE: • MULTIFREQÜENCIAL (PB OU MF). • DECÁDICA (DP) • DIGITAL (SDN/RDSI PARA CENTRAL PÚBLICA) OU PROPRIETÁRIA (DEPENDE DO FORNECEDOR DO PABX). Conceitos Básicos

  16. Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Introdução Conceitos Básicos • Sinalização Acústica: • Tom de Discar, Tom de Ocupado. • congestionamento, Tom de Número Inacessível. • Tom de Controle (RBT).

  17. Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Introdução Conceitos Básicos • As Sinalizações entre Centrais podem ser de 2 tipos: • Sinalização por canal associado (CAS). • Sinalização por canal comum (CCS).

  18. Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Introdução Conceitos Básicos • Conceito de rota: Conjunto de juntores de Saída (rota de saída), de entrada (rota de entrada) ou Bi-direcionais (rota bi-direcional).

  19. Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Sinalização por Canal Associado (CAS) • A Sinalização CAS é dividida em: • Sinalização de Linha: • E&M Pulsada. • E&M Contínua. • R2 Digital. • Sinalização de Registro: • MFC (Multifrequencial Compelida) 5C – Terrestre. • MFC (Multifrequencial Compelida) 5S – Satélite. Conceitos Básicos

  20. Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Sinalização por Canal Associado (CAS) • 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

  21. Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Sinalização por Canal Associado (CAS) • 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 de Linha

  22. Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Sinalização por Canal Associado (CAS) Sinalização de Linha

  23. Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas 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. Sinalização MFC

  24. Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas 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 Sinalização MFC

  25. 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 Grupo II (CATEGORIA) Grupo I Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Sinalização de Registro Sinalização MFC

  26. 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 Grupo B Grupo A Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Sinalização de Registro Sinalização MFC

  27. Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Exemplo de troca de sinalização Sinalização MFC-5C

  28. Serviços de Telecomunicações Agenda Parte I – Redes de Telefonia Avançada Migração Analógico-Digital Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Nº7 Rede Corporativa Telefônica Dimensionamento Telefônico Estudo de caso de casos

  29. Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Introdução Arquitetura de Rede

  30. Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Introdução • A sinalização DSS1 (Digital SubscriberSignaling 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. Arquitetura de Rede

  31. Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Introdução Arquitetura de Rede

  32. Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Introdução • Setup - mensagem enviada para se iniciar a chamada, com o número de A e de B e outras informações, em bloco ou over-lap. • Callproceeding - mensagem enviada para trás indicando que o receptor recebeu todas as informações necessárias e já está processando a chamada; geralmente após a CallProc 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 CallProc 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 no DSS-1

  33. Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Introdução • 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. • ConnetcAck - 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. Mensagens no DSS-1

  34. Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Causas de desconexão - 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 Mensagens no DSS-1

  35. Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Serviços Suplementares • DDI - Discagem Direta a Ramal. • CLIP - Identificação do Assinante Chamador;. • CLIR - Restrição à Identificação do Assinante Chamador. • UUS - Sinalização Usuário-Usuário. • CW - Chamada em Espera. • HOLD - Retenção de Chamada. • CUG - Grupo Fechado de Usuários. • Siga-me Mensagens no DSS-1

  36. Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Exemplo de troca de Sinalização Mensagens no DSS-1

  37. Serviços de Telecomunicações Agenda Parte I – Redes de Telefonia Avançada Migração Analógico-Digital Sinalizações CAS e Interfaces Telefônicas Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Sinalizações CCS e Interfaces Telefônicas Nº7 Rede Corporativa Telefônica Dimensionamento Telefônico Estudo de caso de casos

  38. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Introdução • 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. Principais Vantagens

  39. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Introdução Conceitos Básicos • 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.

  40. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Introdução • 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) Conceitos Básicos CAN: Código de Área nacional CAR: Código de Área Regional NPS: Número Local do PS PS: Ponto de Sinalização

  41. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Exemplo de Plano de Numeração Conceitos Básicos

  42. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Exemplo de Plano de Numeração • Calcular o OPC e o DPC em Hexadecimal, para o enlace entre duas centrais, com os seguintes dados: • Origem: Rio de janeiro – PS=7, CAR=9 • Destino: Salvador – PS=12, CAR=11 Conceitos Básicos

  43. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Arquitetura da Rede de Sinalização • A arquitetura do Sistema de Sinalização por Canal Comum no 7 é dividida nos subsistemas a seguir elencados: • MTP (Parte de Transferência de Mensagens (Nível 1,2,3). • Funções de Subsistema de Usuário (Nível 4): • TUP - Parte de Usuário de Telefonia • ISUP - Parte de Usuário de Serviços Integrados • SCCP - Parte de Controle de Conexões de Sinalizações • TCAP - Parte de Aplicação de Controle de Transações • INAP - Parte Aplicação de Rede Inteligente • MAP - Parte de Aplicação de Serviços Móveis • OMAP - Parte de Aplicação de Operação e Manutenção Conceitos Básicos

  44. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Arquitetura da Rede de Sinalização Conceitos Básicos

  45. MODELOS DE REFERÊNCIA Plano de Sinalização x Plano de Transporte Protocolo de Comunicação

  46. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Principais Mensagens ISUP • IAM (initialaddressmessage) – Mensagem de endereçamento inicial, contém no B, categoria de A, no e outras informações relativas ao encaminhamento de chamadas. • ACM (address complete message) – Mensagem de endereço completo. Mensagem enviada para trás, em resposta a mensagem IAM, indicando que todos os sinais de endereço do assinante B foram recebidos e o estado do mesmo (fim de seleção – FDS). • ANM (answermessage) – Mensagem para trás indicando que B atendeu • REL (release message) – Mensagem de desconexão enviada nas duas direções, informando o motivo da desconexão (causa). • RLC (release complete message) – Mensagem de desconexão completada, enviada nas duas direções, em resposta à mensagem REL. ISUP – Parte de Usuários de Serviços Integrados

  47. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Principais Mensagens ISUP • SAM (subsequentaddressmessage) - Mensagem enviada pela origem para complementar as informações contidas na IAM (chamada over lap). • CPG (callprogressmessage) - Mensagem enviada pelo destino informando a situação de chamada em ‘progresso”. • SUS (suspendmessage) - Mensagem de “suspensão”, enviada pela origem ou pelo destino, suspendendo temporariamente a chamada. • RES (resume message) - Mensagem de “reassumir” enviada pela origem ou destino, informando do término da suspensão. ISUP – Parte de Usuários de Serviços Integrados

  48. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Principais Mensagens ISUP • SAM (subsequentaddressmessage) - Mensagem enviada pela origem para complementar as informações contidas na IAM (chamada over lap). • CPG (callprogressmessage) - Mensagem enviada pelo destino informando a situação de chamada em ‘progresso”. • SUS (suspendmessage) - Mensagem de “suspensão”, enviada pela origem ou pelo destino, suspendendo temporariamente a chamada. • RES (resume message) - Mensagem de “reassumir” enviada pela origem ou destino, informando do término da suspensão. ISUP – Parte de Usuários de Serviços Integrados

  49. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Causas de desconexão - 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 ISUP – Parte de Usuários de Serviços Integrados

  50. SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM Nº7 Exemplo de Troca de Sinalização ISUP – Parte de Usuários de Serviços Integrados

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