3.2 REDE TELEFÔNICA PÚBLICA COMUTADA
3.2.3 A Rede Digital Integrada
Ao final da década de 1990 a grande maioria dos Sistemas de Comutação não especializados eram centrais digitais, interligadas por meios digitais de transmissão, realizando o conceito de Rede Digital Integrada (Integrated Digital Network – IDN), que mais
0
Área 01X
Área 02X
Central de Interconexão Central Local
Central Trânsito Classe 1 Central Trânsito Classe 2
Prestadoras
A B C D
0 Central Trânsito Internacional
0
Comutação (temporal/digital) e por uma lógica, denominada Controle, que analisa o número chamado (e eventualmente outras informações relevantes) para decidir o encaminhamento das chamadas. Sugere-se consultar [69] a [74] para descrições mais detalhadas.
Na implantação da IDN percebeu-se que a tecnologia utilizada na matriz de comutação, e no seu controle, reduz custos e permite flexibilidade de configuração, operação e manutenção. Entretanto, é a tecnologia de comunicação (sinalização) entre os nós da rede que determina o potencial de serviços. Por esta razão, visita-se a seguir os diversos Sistemas de Sinalização.
3.2.3.1 A sinalização decádica
A técnica mais simples de sinalização utilizada recebeu a designação de Sinalização em Corrente Contínua com Sinalização Decádica, em referência ao repertório de sinais (dígitos de 1 a 9 representados por 1 a 9 pulsos e 10 pulsos para o dígito zero).
Quando o circuito está em repouso, uma resistência elevada mantém a circulação de uma corrente muito baixa no circuito e a ocupação se faz pela inserção manual de uma resistência baixa (pela retirada do fone da posição de gancho), permitindo a circulação de uma corrente sensivelmente maior. A Figura 30 ilustra este funcionamento.
Figura 30: Sinalização em Corrente Contínua
A sinalização em corrente contínua sofre limitações, não só quanto ao repertório de sinais, mas também quanto à aplicação interurbana. Os circuitos interurbanos (devido às longas distâncias) utilizavam rádio (tipicamente micro-ondas) com canalização independente em
SINALIZAÇÃO DE CORRENTE CONTÍNUA OU LOOP
TERMINAL OU CENTRAL CENTRAL R > 18k
a sensor de corrente
corrente no sensor
gancho ou repouso ocupando o circuito (ou enviando digitos)
cada direção, o que fez a tecnologia da época evoluir a sinalização para pulsos de frequência ou combinação de frequências que poderiam ser multiplexados e transmitidos sobre um mesmo enlace de transmissão.
3.2.3.2 A sinalização multifrequencial
A técnica de sinalização multifrequencial foi escolhida de acordo com a tecnologia da época, e utiliza pares de frequências para representar os sinais, sejam estes os números discados ou sinais adicionais. A própria tecnologia dos seletores (lógica a relés) empregada nos primeiros Sistemas de Comando Indireto forneceu o material para sua realização, os osciladores indutivos e circuitos de ressonância. As centrais passaram, então, a utilizar Enviadores e Receptores que geravam ou decodificavam as frequências recebidas. Algumas gerações de Sistemas de Sinalização utilizaram esta técnica, diferindo quanto às características elétricas, procedimentos ou repertório de sinais, em função de seu campo de aplicação ou tecnologia disponível. O CCITT (atual ITU-T) padronizou progressivamente os Sistemas Internacionais Nº3, Nº4 (quando ainda se denominava Comitê Consultivo Internacional de teleFonia - CCIF, em 1954) e Nº5 (1964) e os Sistemas Regionais R1 e R2 (1968) para a sinalização entre centrais. O Sistema Nº3 utilizava uma única frequência para seus sinais e sua aplicação se limitou a enlaces de tráfego terminado na Europa. O Sistema Nº4, ainda com circuitos unidirecionais, foi bastante utilizado na Europa e região do mediterrâneo. O Sistema Nº5 tinha uma abrangência maior, uma vez que era adequado ao uso circuitos bidirecionais e enlaces via satélite. O mesmo ocorre entre os Sistemas R1 (utilizado na América do Norte) e R2 (Multifrequencial compelido, e de uso mais generalizado no país). A sinalização abrange tanto os aspectos de supervisão da linha (ou entroncamento) quanto o tratamento e envio das informações de endereçamento. Desta forma, diferencia-se a sinalização de linha da sinalização de registro, (esta última, em referência ao Registro ou Registrador que é a denominação que recebe o órgão de controle das centrais automáticas, responsável pelo registro e tratamento do número discado). A sinalização de linha compreende os sinais de supervisão dos circuitos e a sinalização de registro inclui os sinais de estabelecimento das chamadas, por exemplo, os dígitos discados. Em consequência, uma mesma central de comutação admite diversos tipos de sinalização de linha, que são escolhidos de acordo com os meios físicos de interligação entre as centrais, do meio de transmissão empregado, direções dos circuitos, etc. Por exemplo, quando se utiliza a conexão direta a dois fios entre as centrais, aplica-se a sinalização por corrente contínua (ou uma variante).
Faz parte do vocabulário destes sistemas, um sinal de linha de ocupação que captura ou ocupa a junção ou tronco da central a frente (Figura 32). Segue-se o envio dos dígitos e eventual identificação do assinante chamador. Os dígitos enviados podem ser os algarismos de 0 a 9 e códigos especiais (na forma de combinação de frequências) que designem aspectos adicionais, por exemplo, a categoria do assinante, a existência de enlace satélite prévio na conexão, etc. Ocorre, então, a seleção de um assinante ou de uma junção para uma nova central. A sinalização se estende (ou o processo de sinalização passa a ocorrer) sobre o conjunto de circuitos do assinante ou da próxima central, onde a condição do assinante é testada resultando num sinal, denominado fim de seleção e enviado até a primeira central reportando esta condição. Se o assinante está livre, as centrais estabelecem o caminho da conexão até o destino, de onde o assinante receberá corrente de campainha e será enviado o tom de controle de chamada para a origem. Com o atendimento do assinante chamado, esta condição será retransmitida a central de origem para fins de tarifação. Finalmente, após a conversação, haverá a desconexão por meio de uma troca de sinais. A desconexão pode ser realizada por até tres sinais de linha, dependendo se foi originada pelo assinante que controla a conexão (geralmente o chamador) e que paga por ela ou pelo assinante chamado. A Figura 31 e a Figura 32 ilustram a configuração de equipamentos e a troca de sinalização descritas. O Sistema R2 contém dois grupos de sinais pra frente e dois grupos de sinais para trás. Entre os sinais dos grupos de sinais para frente estão os dígitos da parte chamada e a categoria do assinante chamador. Os sinais para trás mais conhecidos no Brasil são:
No grupo A
o A-1: Enviar o próximo dígito o A-2: Enviar o primeiro dígito o A-3: Endereço completo
o A-4: Congestionamento na rede a frente o A-5: Enviar a categoria do assinante chamador
No grupo B
o B-1: Assinante livre (tarifar) o B-2: Assinante ocupado
o B-3: Assinante com número mudado o B-4: Congestionamento no destino o B-5: Assinante livre (não tarifar) o B-7: Número vago
Figura 31: Interligação entre centrais com sinalização multifrequencial
Figura 32: Protocolo de sinalização multifrequencial típico
3.2.3.3 A sinalização por canal comum
Com a introdução de Sistemas de Comutação controlados por processadores (Stored Program Controlled), ainda na década de 1960, surgiu a oportunidade de interligar diretamente os processadores das centrais por uma linha de dados. Esta solução foi denominada Sinalização por Canal Comum. A Figura 33 ilustra a configuração de
SISTEMA DE CONTROLE SISTEMA DE CONTROLE CENTRAL DE COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS MATRIZ E/R E/R E/R CENTRAL DE COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS E/R E/R E/R MATRIZ JUNÇÕES JUNÇÕES E/R: ENVIADORES/RECEPTORES MF E/R: ENVIADORES/RECEPTORES MF Fim de seleção ocupação Ocupação ocupação dígitos dígitos ... dígitos dígitos dígitos
Fim de seleção (B livre) Fim de seleção (B livre)
atendimento
desligar para frente desligar para frente Endereçamento Atendimento atendimento Conversação Desconexão confirmação de desconexão (liberação de guarda) confirmação de desconexão (liberação de guarda) ... dígitos B atende A desliga Fim de seleção ocupação Ocupação ocupação dígitos dígitos ... dígitos dígitos dígitos
Fim de seleção (B livre) Fim de seleção (B livre)
atendimento
desligar para frente desligar para frente Endereçamento Atendimento atendimento Conversação Desconexão confirmação de desconexão (liberação de guarda) confirmação de desconexão (liberação de guarda) ... dígitos B atende A desliga
equipamentos com sinalização por canal comum. Observa-se que a Figura 33 quando comparada a Figura 31 ilustra a diferença de complexidade nos equipamentos de comutação para a sinalização multifrequencial e para a sinalização por canal comum.
Figura 33: Interligação entre centrais com sinalização por canal comum