O Aparelho Telefônico1 Telefonia Básica O termo “telefonia” significa, ao pé-da-letra, “voz a distância” e exprime bem o seu objetivo principal: estabelecer a comunicação de voz entre dois pontos longínquos. Com a evolução do sistema telefônico, foram criados equipamentos especiais que permitem a transmissão de dados, sons, imagens, etc., pelo mesmo canal de comunicação (linha telefônica) onde, a princípio, só trafegavam sinais de voz. A linha telefônica: O termo “linha telefônica” a princípio fazia referência apenas ao meio de comunicação (par de fios) entre uma origem e um destino. Hoje o termo evoluiu para representar, além dos fios de comunicação, os equipamentos que possibilitam a conversação e identifica a origem e o destino (por códigos numéricos). O telefone: A forma mais simples de se obter conversação a distância é através da conexão de dois aparelhos telefônicos por um par de fios, alimentando-os com uma bateria. Na realidade, para tal não necessitamos dos aparelhos por completo mas apenas dos “punhos” (ou “monofones”: onde estão as cápsulas transmissora e receptora). Em tal configuração, para se ter uma idéia, com uma bateria de 9V já é possível a comunicação de voz entre vários quilômetros de distância. Microfone e cápsula receptora: A conversão de vibrações sonoras em impulsos elétricos é obtida através de um recipiente contendo carvão granulado, através do qual a corrente elétrica pode transitar (microfone de carvão). Um diafragma (membrana de alumínio) atuando sobre os grânulos de carvão pressiona as partículas alterando a resistência ôhmica do dispositivo. Dessa forma, ao se emitir sons próximo à cápsula transmissora a vibração sonora provoca proporcional alteração na resistência ôhmica do microfone fazendo variar a corrente elétrica que por ele circula. Possuindo função inversa ao microfone, as cápsulas receptoras transformam a energia elétrica (variações de corrente) em vibrações mecânicas, através de um diafragma. Existem duas técnicas para a obtenção dessas vibrações: através de cápsulas eletromagnéticas e eletrodinâmicas. Cápsula receptora eletromagnética: Baseia-se na aplicação da corrente em uma bobina em torno de um imã permanente, com fluxo variando em função da corrente aplicada. Esse fluxo atua em um diafragma cuja movimentação causa deslocamento de ar. Cabe aqui mencionar que este tipo de cápsula receptora é mais simples e robusta, porém de menor sensibilidade que a cápsula receptora eletrodinâmica. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo O Aparelho Telefônico 2 Cápsula receptora eletrodinâmica: A cápsula eletrodinâmica utiliza uma membrana fixa a uma bobina que pode mover-se dentro de um campo magnético de um imã. Ao introduzir-se a corrente nessa bobina ela forçará a membrana a movimentar-se proporcionalmente ao sinal elétrico aplicado. Este tipo de cápsula encontra aplicação onde se deseja maior sensibilidade (reconhecimento, pela cápsula receptora, de níveis reduzidos de corrente). Para facilitar nosso estudo podemos convencionar os símbolos gráficos para microfone e cápsula receptora, como mostra a figura ao lado. Dessa forma podemos representar o circuito elétrico capaz de estabelecer a comunicação entre dois pontos: • Notamos a presença de uma bateria, em cada circuito, alimentando o microfone, enquanto que um transformador evita que a componente contínua atinja a linha de comunicação telefônica. Pela característica de possuir baterias independentes para cada circuito local, este tipo é denominado como “telefone de bateria local” (BL). Circuito antilocal: Ao se supor uma comunicação através de um circuito como o apresentado, podemos observar, de imediato, a existência de um sério inconveniente: a conversação, embora em condições de ocorrer, causa uma sensação desagradável à pessoa que estiver falando, pois sua voz será reproduzida com maior intensidade que a de seu interlocutor. Devemos então incorporar ao circuito do telefone algo que evite que a pessoa que fala ouça a si mesma. Essa atenuação, porém, deve ser parcial, pois a experiência mostra ser conveniente que os interlocutores “sintam” suas próprias vozes, mas em nível inferior ao dos sinais recebidos pela linha telefônica. De modo a sanar o problema, introduziu-se uma configuração conhecida por “circuito antilocal”. • Neste circuito, o fluxo de sinais originados do microfone encaminha-se nas duas seções do enrolamento secundário, resultando em oposição de fase na cápsula receptora. Assim, quanto mais próximo for o valor da impedância “z” do valor da impedância de linha “zlinha”, maior será a atenuação do “efeito local” (tornando a lembrar que, na prática, a atenuação imposta não deve ser total). ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo O Aparelho Telefônico 3 Telefones a bateria central (BC): Neste grupo estão incluídos os aparelhos pertencentes à rede de assinantes de uma companhia telefônica. Tais terminais recebem a alimentação (geralmente de -48V) da central a que estão conectados. Basicamente podemos representá-los da seguinte forma: Note a presença do circuito antilocal e a bateria única para toda a linha telefônica. Os indutores em série com a bateria tem por função minimizar a influência da mesma nos sinais de voz, tornando-a transparente para a comunicação, mas deixando passar a corrente contínua que alimenta o circuito. Telefone BC automático: A principal característica que o diferencia do aparelho BC comum reside no acréscimo de um disco datilar (figura ao lado) em série com a linha. O circuito abaixo representa o esquema elétrico de um telefone BC automático, incluindo circuito antilocal, disco datilar e circuito de campainha, onde os pontos “ A” e “B” representam os pontos de conexão com a linha telefônica: Verifiquemos seu princípio de funcionamento: Com o “punho” no “gancho” (aparelho em “repouso”) a chave “s” fica “abaixada”, resumindo o caminho de circulação de corrente. Enquanto o “punho” (monofone) estiver em sua posição natural (repouso), permanecem conectados a linha telefônica apenas um capacitor em série com a campainha. Como a alimentação da linha se dá em corrente contínua, a mesma é bloqueada pelo capacitor “c” e, nestas condições, praticamente nenhuma corrente circula pelo circuito. O sinal de chamada é identificado pela presença de tensões senoidais com aproximadamente 96V de amplitude. Por ser senoidal, este sinal passa pelo capacitor e excita a campainha. Ao se retirar o fone do gancho a campainha é desconectada e a alimentação circula pelo microfone - que está, neste momento, em condições de utilização. Tal sinal de chamada, que provoca o toque do telefone, possui como características 96V, 25Hz em um regime de toque “1x4” (um segundo de sinal por quatro de espera). ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo sendo 66. o contato de curto-circuito é fechado.3ms para pulso de corrente máximo. Aparelhos mais modernos apresentam. Ao se soltar o disco. Estes códigos. são pulsos de interrupção e curto circuito que o aparelho telefônico envia à central. Exemplificando. de acordo com o dígito discado. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . Com a evolução das centrais telefônicas foi aprimorada também a forma de envio de sinais do aparelho à central telefônica. bloqueando a alimentação do microfone. em substituição ao disco datilar. Seu princípio consiste na emissão de freqüências do espectro de voz (300Hz a 3400Hz) no envio dos códigos identificadores à central telefônica. D. E. telefone “fora do gancho”. teclados digitais que facilitam as operações. o gráfico a seguir representa as variações de corrente em função do tempo para o dígito “5” sendo discado. C. embora ainda emitindo sinais decádicos de forma semelhante ao disco examinado (pulsos por interrupção de corrente na linha telefônica).7ms para a interrupção de corrente e 33. Ao girar o disco para a direita está se preparando a emissão de mensagens para a central telefônica. o retorno do disco provoca 5 interrupções de corrente (correspondendo ao dígito 5 discado). O período de cada ciclo dos pulsos é padronizado em 100ms. identificados por números. durante o percurso de retorno. a qual permanecerá neste valor até a discagem de outro número.O Aparelho Telefônico 4 Pulsos de discagem: O disco datilar é responsável pelo envio de códigos à central telefônica que possibilitam prosseguir no encaminhamento da chamada. B. dando origem ao uso de sinalização multifrequencial (MF) em telefones. onde: A. o contato de curto-circuito permanece fechado enquanto que os contatos interruptores de corrente são abertos e fechados tantas vezes quanto necessárias. telefone em repouso. giro do disco para a direita (fechamento do contato de curto circuito). ao final do retorno o contato de curto circuito se abre estabelecendo a alimentação do microfone e a corrente nominal do aparelho. ao invés de interrupções de corrente. SINAL tom de discar toque de chamada CONFORMAÇÂO envio constante de 425Hz (96V / 25Hz) supervisão de chamada (425Hz) tom de ocupado (425Hz) tom de número inacessível (425Hz) ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . Alguns aparelhos telefônicos. A tabela seguinte ilustra esquematicamente a sinalização acústica. o MF apresenta maior imunidade a ruídos (que por ventura possam ocorrer durante o processo de discagem) a facilidade de mauseio e a rapidez de discagem e envio dos códigos.O Aparelho Telefônico 5 A figura seguinte representa o teclado MF e as freqüências envolvidas. enquanto que os teclados decádicos são universalmente aceitos por qualquer central. Para estabelecer uma eficiente integração homem-máquina a central lança mão da sinalização acústica. trazem a possibilidade de operar nos dois sistemas através da seleção por uma simples chave no próprio telefone. Esta consiste de uma série de sinais audíveis (acústicos) emitidos da central para o assinante. ao se teclar “5” temos o envio das freqüências 770Hz e 1336Hz simultaneamente. Como vantagens sobre o teclado decádico. hoje em dia. Em contrapartida este tipo de teclado depende de a central telefônica estar equipada com dispositivos que reconheçam a sinalização MF. Exemplificando. Porém ao analisar mais detidamente podemos reduzir o número de relês necessários. o telefone 1 está conectado a linha 1 e coluna 1. a quantidade de relês (pontos de intersecção) necessários a uma central pode ser determinado por: r = t (t-1) onde: r =quantidade de relês necessários. em uma construção mais próxima da realidade. pois como um terminal telefônico não deve originar uma chamada destinada a ele próprio. • Essa quantidade de pares de fios pode ser determinada pela fórmula: onde: f = quantidade de pares de fios que se fazem necessários. é todo o processo de “chaveamento” que conecta um aparelho telefônico a outros. As centrais PBX. Podemos perceber que.A Comutação Telefônica 6 A comutação telefônica: A comutação telefônica é o processo pelo qual se estabelece a conexão entre dois ou mais terminais telefônicos. A primeira solução apresentada e utilizada para sanar tal inconveniente foi a disposição da rede telefônica em “estrela” tendo como elemento central uma mesa comutadora controlada por uma telefonista. O princípio básico da comutação em uma central telefônica pode ser melhor compreendido pelo estudo da matriz crosspoint. tal ponto de intersecção pode ser excluido. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . Cada aparelho telefônico está conectado a cada uma das intersecções. a princípio. Como toda matriz. São as centrais PBX (Private Branch Exchange). porém. Dessa forma. utilizando a técnica de matriz crosspoint. Note a quantidade de pares de fios para englobar todas as possibilidades de comunicação. ou seja. o aparelho 2 é associado a linha 2 e coluna 2 e assim sucessivamente. ou seja. a crosspoint também é formada por linhas e colunas. A figura ao lado representa a conexão por comutação entre quatro aparelhos telefônicos com acessibilidade plena (cada um pode se comunicar com qualquer dos outros três. A necessidade deste chaveamento (comutação) é óbvia pois um aparelho telefônico deve ser capaz de se comunicar com vários outros. A figura seguinte representa de forma simplificada estas conexões para uma matriz crosspoint “5x5” onde as intersecções são representadas por chaves. Hoje em dia o processo ainda está em uso por empresas de médio e grande porte para a comunicação entre departamentos. f = t ( t-1 ) 2 A equação comprova a complexidade gerada pela expansão dessa rede a ponto de torná-la inviável na prática. t = quantidade de aparelhos telefônicos. estão sendo substituídas pelo tipo automatizado: as PABX (Private Automatic Branch Exchange). t =quantidade de aparelhos telefônicos. bastando para isso que o destino esteja “livre”). A intersecção de uma linha com uma coluna origina um elemento da matriz. porém mantendo o sigilo de comunicação. representariam relês. em uma matriz como esta (5x5) necessitaríamos de 25 pontos de conexão (chaves) que. ou simplesmente relê “reed”. A questão é contornada por meio de um dimensionamento mais realista do tráfego (quantidade de linhas ocupadas simultaneamente) de uma central. Este tipo de relê tem como desvantagem seu tamanho (ocupa muito espaço quando exigido aos milhares) peso e elevada corrente de acionamento. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . é mais sensível a choques mecânicos e suporta uma corrente de contato muito menor que a do relê convencional. acionado pela corrente elétrica que circula pela bobina.A Comutação Telefônica 7 Como podemos notar pela equação apresentada. Apesar da representação por chaves. Este relê é constituído de uma ampola de vidro com gás inerte. Estes contatos apresentam. Ao se aplicar uma corrente elétrica a bobina gera o campo e os contatos se atraem. uma matriz crosspoint se torna altamente antieconômica se levarmos em consideração que uma central com 1000 terminais necessitaria de 999mil (próximo de 1 milhão) conjuntos de relês. A figura ao lado mostra uma matriz hipotética do tipo crosspoint construída com conjuntos de reles. O relê reed representa uma grande evolução em termos de reles pois apresenta tamanho diminuto e exige uma corrente muito pequena no seu acionamento além da rapidez de comutação (de 2 a 10ms). materiais magnetizáveis. Ao cessar o campo magnético (cessando a corrente) os contatos voltam a posição de repouso. além do acionamento ruidoso. de forma a se unirem (se atraem) diante da presença de um campo magnético. em uma construção prática poderiamos dispor de um comando eletrônico (com transistores e CI´s) operando como chave para acionar os reles. Em contrapartida. A figura mais a direita mostra o mesmo relê com os contatos fechados. baixo custo e facilidade de manipulação. A seguir temos a representação simplificada de um relê convencional utilizado em telefonia. onde são colocados os contatos metálicos a serem acionados. O acionamento dos reles é dado por chaves que permitem a passagem de -48V e 0V (“terra”) para endereçar linhas e colunas respectivamente. Outra forma de construção destes circuitos é através do uso de um relê “reed-switch”. Vejamos a figura seguinte: O fechamento dos contatos é proporcionado pela presença de uma campo magnético gerado por uma bobina envolta da ampola. em seu corpo. longa vida útil. devemos conviver com um determinado grau de insucessos. Outro termo que temos que levar em consideração é o “tráfego oferecido” (representado por A). O tráfego oferecido não é mensurável. As centrais telefônicas são planejadas de tal modo que as ligações realizadas pelo assinante tenham grande probabilidade de sucesso. por falta de equipamentos de comutação (ligações que se perdem ou que precisam esperar). Podemos concluir então que. ou seja.O Tráfego Telefônico 8 A concentração de uso: Por simples observação já é possível afirmar que um aparelho telefônico permanece grande parte do tempo em repouso de modo a possibilitar a fixação. mesmo nos períodos de tráfego telefônico mais intenso. Dessa forma é altamente viável que um núcleo concentrador (central telefônica) de 1000 assinantes possua não mais que 100 linhas disponíveis. Matematicamente podemos determinar a intensidade de tráfego: A’ = V T onde: V = volume de tráfego . o tráfego telefônico representa o grau de ocupação dos circuitos telefônicos. nas chamadas “hora de maior movimento” (HMM). porém com uma alta taxa de utilização. da quantidade de ocupações simultâneas em uma central telefônica. em um período de observação. sendo obtido por estimativas de perda. o termo A’ passa a designar “intensidade de tráfego cursado”. O tráfego telefônico: Como o próprio nome sugere. por ser uma função estatística. somente uma porcentagem muito pequena de ligações solicitadas não possa ser estabelecida. pelo menos não imediatamente. por hipótese.somatório dos tempos de ocupação dos circuitos observados. seria necessário haver uma pesquisa entre as linhas existentes de forma que o primeiro caminho livre encontrado fosse imediatamente ocupado por este terminal. em uma central real. T = período de observação. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . seguindo um método desenvolvido por A K. Obviamente. A quantidade de troncos e equipamentos de comutação será dimensionada de tal forma que. durante as HMM. A solução teórica de tais tarefas de dimensionamento pertencem ao setor da “teoria de tráfego”. Erlang. há sempre uma disponibilidade de linhas inferior ao número de aparelhos telefônicos a ela conectados. para que um assinante viesse a efetuar uma chamada telefônica. cujo nome é utilizado para representar uma das unidades de tráfego telefônico (abreviado para Erl. Em termos práticos. • Por se tratar de uma observação realizada em circuitos com chamadas cursadas (encaminhadas). que representa a quantidade média de chamadas oferecidas a um circuito ou grupo de circuitos.). Basicamente podemos dizer que a intensidade de tráfego na unidade Erlang representa o número médio de chamadas simultâneas em um período de observação. entre as quais podemos citar: . Ainda com relação a intensidade de tráfego. Binomial Negativa Truncada. Todos eles são representados por funções estatísticas. o valor numérico indica a quantidade média de chamadas por hora.30Erl . Erlang. entre as quais destacamos as principais a seguir: Erl (Erlang) TU (Traffic Unit) VE (Verkehseinheit) CCS (Center Call Seconds) HCS (Hundred Call Seconds) UC (Unit Call) ARHC (Appels Réduits à l’Heure Chargée) EBHC (Equated Busy Hour Call) Nestas.Quanto a procedência / destino: • Tráfego originado . Temos ainda o “tráfego de transbordo” que representa a parte do tráfego oferecido.envolve chamadas entre países (nações). já que foram desenvolvidos a partir de observações de comportamento da rede telefônica e os próprios assinante apresentam características aleatórias na utilização da telefonia. Também podemos encontrar várias unidades de intensidade de tráfego. • Tráfego interurbano . Exemplificando. com modelos matemáticos aproximados. . • Tráfego de trânsito .envolve chamadas entre municípios. Poisson. Binomial Negativa. Caso o usuário não consiga completar sua chamada na primeira tentativa. significa que o circuito ficou ocupado 30% do período de observação. os modelos: Bernoulli. enquanto o que segue adiante é o tráfego cursado. Engest. A parcela do tráfego escoado que resulta em conversação telefônica é denominado “tráfego de conversação”.de chamadas que são recebidas e reencaminhadas a outras centrais.de chamadas que chegam. partes do sistema telefônico serão ocupadas por um tráfego ineficaz. provavelmente tentará de novo.Quanto a direção: • Tráfego de entrada . tendo iniciado nesta ou em outra central.que é encaminhada para outra central. Nestas. a cada tentativa sem êxito. • Tráfego de saída . • Tráfego internacional . Temos ainda várias outras denominações para o tráfego telefônico. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo .de chamadas que iniciam nesta e partem para própria ou outra central. O valor numérico destas unidades indica a quantidade média de chamadas por hora. podemos encontrar. resumidamente. • Tráfego terminado . o valor numérico indica a quantidade média de chamadas simultâneas. tomando-se por base um tempo médio de chamada de 100 segundos. que é oferecido a uma via alternativa (é comum termos várias alternativas caso a rota principal apresente problemas). se A’ = 0.O Tráfego Telefônico 9 A parcela de tráfego oferecido que não chega a escoar é considerada “tráfego perdido”.é originada e terminada no mesmo município. .que chega de outra central. tomando-se por base um tempo médio de chamada de 120 segundos. Com base no exposto podemos afirmar então que a intensidade máxima de tráfego cursado é de 1Erl. denominado “tráfego repetitivo”. não cursado pela via direta.Quanto as áreas envolvidas: • Tráfego local . representando que os circuitos permaneceram ocupados 100% do período de observação. 61 9.810 1.96 6.28 2.97 5.60 11.397 0.19 4.90 11.29 9.88 6.526 0.40 14.21 9.60 11.12 7.374 0.135 0.50 0.43 6.61 7.31 2.78 6.5Erl.009 0.090 1.105 0.70% 0.10 11.008 0.701 1.116 0.20 12. O “grau de serviço” é dado como sendo a proporção destas chamadas em relação ao total de tentativas efetuadas (percentual de perda).69 2.73 3.38 8.715 1.126 0. N = número total de chamadas.50% 0.14 7.96 4.75 2. a coluna “N” tem o número de circuitos e os valores internos às células indicam a capacidade de tráfego em cada situação.010 0.007 0. N = número de circuitos.741 1. considerando uma perda de 2% em 18 circuitos encontramos uma capacidade de escoamento de tráfego de 11.223 0.20 9. eventualmente. Normalmente encontramos tabelas de consulta como a apresentada a seguir: N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0.83 3.08 4.006 0.40 11.70 11.33 3.91 3.80% 0.84 6.889 1.10 10.94 3.22 2.33 7.28 1.16 5.13 3.86 2.10 14.06 3.08 7. com fins apenas didáticos).55 6.74 4.66 7. AN N! N i=0 B= Para ilustrar este fato. A = tráfego oferecido ς==Ai i! ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo .34 5.30 0.52 10.86 5.29 4.50 13.03 9.37 10.88 9.65 10.O Tráfego Telefônico 10 A quantidade de equipamentos estabelecida por um dimensionamento técnica e economicamente viável implica que.144 0.50 11.020 0.36 1.75 5.19 1.07 5.90% 0.86 8.54 3.12 6.50 12.99 4.61 7.60% 0.13 1.56 8.66 2.71 4.71 8.53 6.62 2.98 7.00 5% 0.46 5.20 3% 0.98 10.30 11.20 • Na tabela (bastante resumida.46 9.91 2.80 9.25 3.26 6. A justificativa de uso de uma tabela se dá porque.50 3.37 6.79 10.90 1% 0.32 1.65 10.50 12.75 9.81 2.38 2. a equação apresentada tem apenas fim conceitual.78 4.777 1.99 3.88 2.841 1.40 12.83 10.54 4.10 0.63 4.83 9.54 5.16 2.67 6. o campo percentual representa a perda “B”.11 8. existam algumas chamadas perdidas.381 0.97 8.520 2. nos horários de pico de tráfego (HMM).70 11.39 7.437 0. P = número de tentativas de chamadas que encontram todos os meios de ligação ocupados.349 0.83 9.28 5.74 5.30 11.08 5.96 3. Exemplificando.30 15.01 9.005 0.24 1.869 1.22 7.031 0. na realidade.63 4.455 0.58 10.44 3. uma vez que na prática são utilizados cálculos estatísticos dos modelos apresentados.35 8.73 10.24 2.260 1. Matematicamente: B= P N onde: B = grau de serviço.24 7.61 5.99 8.20 13.40 8.418 0.38 5.30 13.602 1.10 8.83 7.70 0.95 8.282 0.00 2% 0. ao lado temos apresentada a fórmula do cálculo de estimativa de perda segundo o modelo de Erlang: onde: B = perda (percentual).153 0.44 4.50 7. As centrais que operam sob este método. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . possibilitando o encaminhamento telefônico. o seletor de grupo “0” está ocupado por uma chamada. selecionando-o para dar prosseguimento à ligação. Na figura.Os Seletores Telefônicos 11 Os Seletores Telefônicos Para facilitar a compreensão do mecanismo de encaminhamento de uma chamada telefônica podemos adotar a representação de um seletor de um só movimento. selecionando os seletores finais associados a família “9X” (assinantes de 90 a 99). como o apresentado a seguir: Como podemos ver. devido ao fato de serem constituídas por seletores com mecanismos independentes. verificando se algum seletor de grupo está disponível no momento. Havendo contato ocupado por outra ligação. onde o próprio ato de discagem gera informações que atuam diretamente sobre os seletores. onde cada dígito opera um determinado estágio de seleção. em uma central hipotética. temos a distribuição dos seletores da seguinte forma: • A figura expõe uma situação em nossa pequena central. na qual o aparelho telefônico “86” origina uma chamada para o assinante “97” (aparelho “97”). são classificadas como “centrais de comando direto”. trata-se de uma chave rotativa capaz de selecionar um entre vários contatos. apontando para o terminal destinatário (97). passa-se para o seguinte. O assinante “86” então disca o primeiro número (9) e a informação é transmitida ao seletor de grupo que estaciona no 9º contato. o seletor primário “86” é ativado e começa a girar. Assim. da esquerda para a direita. Os tipos de seletores: As centrais de comando direto. Ao discar o segundo algarismo identificador (7) o seletor final é movido 7 passos. são também designadas como “centrais passo-a-passo”. Ao se tirar o monofone do gancho. o seletor primário “86” passou então para o grupo “1”. vem solicitar a catraca (d) acoplada com o sistema dentado (i) possibilitando posicionamentos verticais. Trata-se de uma matriz de contatos do tipo “10x10”. surgiu o princípio da “central por comando indireto”. Em busca de soluções para as deficiências dos seletores “rotary“ foi que surgiu o seletor “crossbar”. ou “rotary”. por intermédio da engrenagem (h). acionados por eletroimãs. Nos deslocamentos horizontais a magnetização de um eletroimã (a) libera a catraca (e). Proposto originalmente por Palmgren e Bertulander em 1919 mas sua utilização prática só se concretizou na década de 50. A figura ao lado mostra de forma simplificada os movimentos de comutação das barras horizontais e verticais.Os Seletores Telefônicos 12 A figura abaixo mostra o princípio de funcionamento de um seletor de dois movimentos de uma central passo-a-passo. o eletroimã (b). onde as informações vindas do terminal telefônico são armazenadas em dispositivos especiais (registradores) executando posteriormente o deslocamento das chaves seletoras (marcadores). Na figura está representado apenas uma barra horizontal com alguns contatos (em um caso real seriam 10) e uma única barra vertical com apenas dois contatos (em um caso real seriam 12 contatos). através de barras horizontais e verticais. Como estas centrais são bastante inflexíveis a expansões e alterações devido a dependência direta entre o código do assinante e a movimentação dos seletores. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . alguns problemas críticos ainda não são solucionados: a utilização de seletores baseados na chave de Strowger exige limpeza constante e correntes elevadas para operação dos mecanismos de rotação e elevação. por outro lado. além de terem um tempo de contato relativamente elevado. acarretando um pequeno giro do eixo (c). ao ser ativado. Este seletor é conhecido por “chave de Strowger”. em homenagem a quem o idealizou. Consiste em um arranjo retangular de contatos. O bloco (f) representa o conjunto de contatos para serem selecionados (100 ao todo) enquanto (g) consiste no contato selecionador. Mesmo com a adoção de registradores e marcadores. O mesmo raciocínio vale para os blocos de “escolha da rota” e “marcadores”. que tem sua função executada rapidamente. estes dispositivos são liberados para atender outras chamadas. Uma vez escolhida a rota os marcadores realizam as ações mecânicas para se estabelecer as conexões. a matriz crossbar “100 x 100” exige apenas 200 reles. enquanto que uma matriz crosspoint “100 x 100” exigiria 9900 reles. de acordo com o eletroimã acionado (“a” ou “b”). a título de exemplo. a quantidade de reles exigidos por uma matriz “n” linhas por “m” colunas é determinada por “n+m”. no entanto que os dois eletroimãs (“a” e “b”) nunca podem ser acionados simultaneamente. É óbvio. Os registradores armazenam os números discados pelo terminal chamador até o instante em que a conexão se estabelece. O bloco de comando e os circuitos de controle em geral.Os Seletores Telefônicos 13 A barra horizontal pode girar em +10º ou -10º em relação a posição de repouso. nos levando a imediata associação com as centrais de comando indireto. são facilmente contraídos para centrais eletromecânicas (que faz uso dos seletores apresentados) de pequeno porte. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . são liberados primeiros. manutenção menos dispendiosa e. Por exemplo os registradores. A escolha da rota é efetuada analisando-se essa informação memorizada e as vias disponíveis. os três passos necessários para a comutação da horizontal 2 com a linha 3. Os eletroimãs posicionados junto a barra vertical são responsáveis pelo recuo da barra. a matriz crossbar não pode ser controlada diretamente pela discagem do assinante. As centrais telefônicas fundamentadas na técnica crossbar tiveram grande aceitação mundial. Em resumo podemos citar que algumas qualidades dos seletores crossbar são: rapidez de comutação (em torno de 100ms). Pela sua característica de construção. assim a quantidade de registradores em uma central pode ser bastante pequena sem que haja prejuízo na utilização do usuário final (assinante). de forma a efetuar o contato desejado. Abaixo temos. Exemplificando. Uma vez terminadas as funções de estabelecer a conexão. o mais importante. No entanto estes circuitos são bastante inflexíveis e se tornam bastante complexos a medida que se desejar ampliar a capacidade da central. pois suas vantagens são grandes perante as chaves seletoras até então existentes. onde cada qual é liberado após terminar sua tarefa naquela ligação. AJC: juntos de “A”. Em vez disso. cuida da verificação de pontos de teste/status e processamento local (tarefas rotineiras). construído a partir de matrizes com relês “reed-switch” BJC: juntor de “B”. As primeiras centrais CPA’s eram consideradas analógicas. e estes circuitos (sensores e relês) é que são comandados por processadores. sendo controlados por sistemas digitais. carregando menos os circuitos de alimentação (conjunto de acumuladores e retificadores) e. varrendo constantemente as interfaces conversoras. na média. OTC: tronco de saída. como autodiagnósticos. recebe os códigos MFC vindos de outras centrais. responsável por receber informações de outra central. há relativa facilidade de alteração e conseqüente flexibilidade para expansões futuras. Além disso as centrais CPA apresentam um consumo de energia mais uniforme. assim à definição da central CPA (controle por programa armazenado). responsável por enviar o toque de chamada para “B” e enviar tom de supervisão de chamada para “A”. portanto. A figura seguinte apresenta o diagrama simplificado de uma central deste tipo (uma AXE-ERICSSON). possui sensores para indicar o estado da linha (fora do gancho. seu consumo ainda é inferior às centrais eletromecânicas. RP: processador regional. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . é conveniente que tais regras sejam executadas por computadores chegando. uma vez que os circuitos que interfaceam toda a “ligação” (juntores). responsável pela interação/coordenação de todo o sistema. desde que se recebe o “tom-de-discar” até o completamento da chamada. maior o consumo de energia. envia os códigos MFC para outras centrais. pois as informações que trafegam em seus circuitos de fonia são analógicos. construído por matrizes com relês “reed-switch”. não flutuando tanto quanto às eletromecânicas convencionais nas quais quanto maior o tráfego. trabalhando em regime de compartilhamento. por exemplo) o processador desvia seu tempo de “ociosidade” para tarefas rotineiras. nos períodos em que há poucas chamadas em progresso (de madrugada. para chamadas destinadas. etc. linha aberta. responsável pelo envio de tom de discar e reconhecimento de pulsos decádicos (para o caso de telefone de disco ou semelhante). Desta forma já que as chamadas são completadas mais rapidamente. GSN: estágio de comutação. para grandes sistemas de controle. Dada a época em que começaram a surgir (em meados de 1970). Assim teremos um consumo relativamente uniforme seja em HMM (hora de maior movimento) ou em horário de baixo tráfego. diminuindo o tráfego da central. CP: processador central. de um dos modelos mais comuns da época. CSD: enviador de código. Utilizado. são mais rápidos quando comparados às centrais eletromecânicas convencionais. onde toda a malha de comutação é constituída por relês e circuitos analógicos. as centrais CPA se apresentam basicamente em dois tipos: analógica e digital. Nesta o computador atua como um dispositivo de controle seqüencial.) SSN: estágio concentrador de assinantes. Na figura temos: • • • • • • • • • • • LIC: interface de linha. CRD: receptor de código. ITC: tronco de entrada. as linhas permanecem ocupadas por menos tempo. Com o emprego de um sistema CPA o tempo médio de troca de sinalização diminui sensivelmente.Os Seletores Telefônicos 14 Dada a existência de regras e padrões que podem ser logicamente simulados. responsável por informações destinadas a outra central. Uma vez que toda a lógica é determinada por programas. a central deve conter funções de tarifação. em uma central CPA digital. a figura está representando os blocos básicos e de forma bastante simplificada. A conversão da informação analógica para digital ocorre no LSM seguindo a técnica PCM (modulação por código de pulso). ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . temos superioridade de comunicação quanto a qualidade. ser predominante em toda a rede. A figura seguinte representa o diagrama simplificado de uma CPA digital. já que na prática temos muitas centrais mistas. sua parte “mecânica” (relês) é substituída por elementos de comutação eletrônicos (sem partes móveis) como transistores e CI’s eliminando todo o ruído elétrico causado pelo acionamento de relês bem como falhas de continuidade (contato elétrico). EMRP: processador regional que atua sobre o estágio de assinantes. etc. além da velocidade de comutação que é ainda maior que a analógica. Na central CPA digital a informação vinda do assinante é imediatamente convertida para digital. Dessa forma. há a possibilidade de várias chamadas trafegarem por um mesmo caminho de voz. responsável por toda troca de informações com outra central. a comutação digital se torna economicamente vantajosa (custo por terminal). em larga escala. Na central CPA analógica vemos que a informação é comutada com auxílio de um sistema digital. forma na qual recebe todo o processo de comutação. Este fato tem exigido constante aperfeiçoamento da rede telefônica e das malhas de comutação de modo a tornar a comunicação mais eficiente quanto a rapidez com que se estabelece. O emprego da transmissão de dados em redes telefônicas é muito comum hoje em dia e tende. A comutação que utiliza este tipo de amostragem é denominada de comutação temporal. Uma vez que toda a informação a ser comutada estará na forma digital. É óbvio que a figura representa uma central hipotética. implementadas com estágios digitais e analógicos em diferentes graus de aplicação. operação e manutenção. TSM: módulo de comutação temporal. A este tipo de comutação. seja sinalização ou conversação. a curto prazo. onde cada canal de informação é amostrado a 8KHz e cada amostragem tem seu valor analógico convertido para uma palavra binária de 8bits. envio da sinalização acústica e concentração dos assinantes. nível de ruído e compatibilidade com a comunicação de dados. damos o nome de “comutação espacial”.Os Seletores Telefônicos 15 Como foi citado anteriormente. Além destes. A tudo isto se soma o fato que. Uma vez que a central. só tratará de informações binárias. Difere do RP por permitir que o estágio de assinantes esteja distante fisicamente do restante do conjunto (stágio remoto). mas em todo o percurso ela trafega na forma analógica. Na figura temos: • • • • • LSM: responsável pela conversão da linha do assinante em digital. interface com operador. onde as conexões são estabelecidas através de caminhos de voz distintos umas das outras (pelo acionamento de relês). neste caso. amostradas a intervalos regulares. SPM: módulo de comutação espacial (matriz de relê “reed”) ETC: juntor bidirecional. A figura seguinte representa a distorção gerada pela técnica PCM na recomposição do sinal analógico. a amostragem referente a zero volt resultaria “00000000” enquanto que na amplitude máxima temos “11111111”.Os Seletores Telefônicos 16 A figura seguinte ilustra o sinal analógico original e suas amostragens. onde o primeiro bit diz respeito a polaridade da amostragem e o restante. sem que haja interferência entre elas. a frequência de amostragem (correspondente a rotação da chave) deverá ser igual ou superior a 6800Hz. o meio de transmissão estabelecerá a comunicação entre eles. A velocidade das chaves é sugerida a partir do “Teorema de Nyquist” sobre amostragem. O processo de amostragem surge quando as chaves começam a girar. o que se faz é elevar a velocidade de rotação das chaves até um valor que seja imperceptível para o receptor. Cada uma das amostras têm seu nível de amplitude utilizado como referência para gerar uma palavra de 8bits. teremos 250ms destinados a cada comunicação. ou seja. as quais precisam ser previstas. Para telefonia no entanto. Enquanto cada chave estiver na posição relativa aos telefones “2” (como mostra a figura). apenas ¼ de cada informação é transmitida. Considerando que ambas rodem com a mesma velocidade. por meio de amostragens. aos níveis. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . que afirma que “para recuperar um sinal a partir de amostras é necessário amostrarmos com uma frequência maior ou igual ao dobro da máxima frequência da informação”. a distorção introduzida se mostra tolerável para comunicação de voz. Como a faixa de voz (adotada para telefonia) é de 300Hz a 3400Hz. Para melhor compreender a comutação temporal vejamos o princípio de básico multiplexação TDM: A “multiplexação por divisão de tempo” (TDM Time Division Multiplex) consiste em realizar a transmissão de várias informações por uma única linha de transmissão. A figura ao lado ilustra o que foi exposto. Desta forma. digamos de 1 volta por segundo. É óbvio que neste processo o sinal sofrerá distorções. Para que cada comunicação seja inteligível na recepção. No caso de a amostragem se dar a menos de 6800Hz. Assim. o que é difícil de ser obtido. Percebemos que para recuperar somente a fundamental (informação) necessitamos de um filtro passa baixas bastante seletivo. como mostrado a seguir: • Neste circuito a freqüência de atuação dos contadores deve ser muito maior que a de entrada de dados. cinco vezes a velocidade de dados de uma determinada entrada (supondo que todas atuem na mesma velocidade). na figura temos cinco entrada de dados e para não perder nenhuma informação a freqüência de contagem deverá ser.Os Seletores Telefônicos 17 A figura seguinte mostra o espectro de frequências com a modulação dos sinais de voz em TDM a 6800Hz. torna-se impossível recuperar a fundamental sem a banda lateral inferior (BLI) do primeiro harmônico (ocorreria a sobremodulação). Notamos que há formação de bandas laterais (semelhante ao AM-DSB). para o caso de comunicação na forma binária as chaves podem ser substituídas por um sistema de contadores e portas lógicas. com corte a 3400Hz. podemos dizer que a chave demora 125µS para amostrar todos os canais uma única vez (translação). Por exemplo. no mínimo. Pois bem. este sincronismo geralmente é uma palavra padrão de bits que trafega pela própria linha de comunicação a intervalos regulares eliminando a necessidade de uma linha extra para si. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . A linha de sincronismo mantém os contadores atuando paralelamente garantindo a entrega de informação à saída correspondente. Como o sistema PCM é um sistema cujos canais são transmitidos de modo digital. sendo então utilizados circuitos eletrônicos. É óbvio que este processo é impraticável por meios mecânicos. A figura seguinte ilustra o espectro de frequências para esta situação: Pela figura notamos que um filtro passa baixa de 3400Hz. cada amostra precisa ser transformada da forma analógica para a forma digital. nesta frequência de amostragem. porém de baixa seletividade (tolerância de até 1200Hz) permite recuperar a fundamental. O valor normatizado pelo CCITT para a frequência de amostragem é de 8KHz. vemos que as próprias informações digitalizadas vindas dos assinantes também são armazenadas em memórias. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . na saídas deste circuito teremos um sinal “distorcido”. Nela temos as identificações dos assinantes armazenados em memórias e. Para contornar tal inconveniente podemos lançar mão de escrita em memórias RAM (ou registradores de deslocamento) de tal forma que a informação entregue em cada saída se apresente idêntica a respectiva entrada.Os Seletores Telefônicos 18 Assim como na versão analógica. A figura seguinte representa a estrutura básica de um comutador temporal de uma central CPA: • Na figura. “e4” com “s2” e os outros mantendo seus correspondentes. apenas que na saída a contagem não será seqüencial como na varredura de entrada. teremos a contagem de entrada na seqüência “e1-e2-e3-e4-e5” enquanto que a saída será respectivamente “s1-s4-s3-s2-s5”. Tudo sob controle da CPU (ela é quem comanda os contadores e a escrita/leitura nas memórias de origem/destino). A comutação temporal opera basicamente no mesmo princípio. O uso de registradores de deslocamento possibilitam que cada saída forneça sua informação na forma paralela (em bytes). Em uma central CPA real no entanto. apenas defasada no tempo. se “e2” está se comunicando com “s4”. por exemplo. uma vez que o período de cada bit estará definido pela velocidade dos contadores. os circuitos são mais complexos porém obedecem o mesmo princípio. a “memória de origem” contém a identificação da porta entrada e a “memória de destino” contém a identificação da porta de saída e habilitam o fluxo de dados entre entrada e saída na ordem desejada. conforme vamos incrementando as funções. É programado pela operadora. É ativado pela seqüência * 33 * senha # e desativado por # 33 * senha #. . onde “n” é o código abreviado para uso (0. tendo sido baseado nos códigos utilizados pelas centrais da rede fixa (os códigos da telefonia celular são diferentes embora ofereça facilidades semelhantes). lembrando que o descrito tem função apenas didática.9). partindo de uma ligação estendida (em conversação). Desta forma nem todos os usuários poderão ter todas as facilidades pois são ofertadas em quantidades limitadas. É programado pela seqüência * 51 * n * número de B # . O uso se dá digitando-se n# (código abreviado seguido de # ). ao se enviar “flash 2” retemos a chamada para o assinante “c” e voltamos a falar com “b”. A programação pode ser verificada por * # 33 #.. • Consulta e conferência: Funciona de forma a permitir que. programado pelo próprio usuário. 2. Assim o assinante que desejar alguma facilidade deve consultar a operadora sobre a disponibilidade da mesma e. podemos citar as seguintes: • Chamada em espera / atendimento simultâneo: Permite ao assinante receber uma segunda chamada enquanto a linha está ocupada. Depois de estabelecida a conversação com “c”. Com “flash 1” desconectamos (desligamos) a chamada de “b” e ficamos com “c”.As Facilidades de Serviço 19 Facilidades Além da velocidade de comutação e imunidade a ruídos as centrais CPA inovaram em serviços aos usuários (assinantes). Através de “flash 1” (toque rápido no gancho seguido do dígito 1). deverá pagar uma taxa mensal por seu uso. dentre as quais. Pode ser ativada pelo usuário digitando *43 no teclado do aparelho telefônico e desativada pela seqüência #43. etc. A ativação desta facilidade é efetuada pela operadora do serviço. onde a senha é programada pela operadora do serviço. • Linha direta (hot line): Permite que o aparelho telefônico realize uma chamada para determinado número pré-programado assim que for retirado do gancho. Com “flash 3” teremos uma conferência a três. • Discagem abreviada: Permite abreviar a discagem de números usuais. Existem várias outras facilidades como “não perturbe”. • Bloqueio de interurbano: Permite ao assinante o bloqueio de chamadas interurbanas. Obviamente cada facilidade depende da comercialização da operadora local pois envolve custos adicionais por ocupar memória e processamento da central. libera a primeira chamada e atende a segunda. caso dê “flash 2” novamente retornará a primeira chamada.. Entre as facilidades oferecidas pelas centrais CPA. a título de exemplo. 1. o assinante provido da facilidade pode chamar para outro sem desconectar o primeiro (com flash + nº do assinante “c”). caso esteja disponível. Estes serviços (denominados facilidades) se caracterizam pelo controle do próprio usuário. Com “flash 2” retém a primeira e atende a segunda chamada. Pode ser desativado por # 51 * n # . que efetua as programações pelo teclado do telefone. citamos as mais comuns. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . “transferência em caso de não responder”. Entre as formas de sinalização mais utilizadas encontramos a “E+M contínua”. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . na sinalização por canal comum. desconexão. já é recebido o tom de supervisão da chamada. o que em uma chamada local representa uma troca de aproximadamente 20 sinais. imediatamente após terminado o ato da discagem. A sinalização de registro é a que se refere às informações dos assinantes como identificação. Entre os sinais envolvidos podemos citar: ocupação do juntor. para as centrais serão linhas ocupadas por menos tempo. tarifação e rechamada. representando um tempo para estabelecer a conexão (de segundos. Surgiram diversas formas digitalizadas entre as quais a “sinalização por canal comum nº7” se mostra como tendência pois suporta não só a telefonia convencional como a telefonia móvel celular e a comunicação de dados. Para se ter uma vaga noção do que representa a sinalização por canal comum. Assim. atendimento. tipo (categoria) e estado (livre. a “E+M pulsada” e a “MFC” (multifrequencial compelida). ocupado ou bloqueado). por chamada) que pode ser considerado elevado quando levamos em conta que uma central telefônica deve estabelecer milhares de chamadas. Na sinalização convencional cada informação passada à outra central recebe como resposta um sinal de confirmação. estado do assinante “B” e outras. temos outra que informa que foram recebidos os dígitos para encaminhamento da chamada. bloqueio. A sinalização de linha compreende a troca de informações relacionadas com os estágios da conexão e supervisão da linha. o primeiro sinal que é enviado para outra central já traz consigo a completa identificação do assinante de destino (“B”). A sinalização digital vem de encontro a necessidade de estabelecimento de chamadas cada vez mais rápidos e mais confiável. o assinante percebe que. o que para o usuário representa um conforto.Troca de Sinalização entre Centrais 20 Sinalização Dada a necessidade de comunicação entre as centrais foram criados padrões de troca de sinalização que foram evoluindo junto às centrais. Como resposta a essa mensagem. o próprio fato de ser digital também já colabora para acelerar o processo. o que colabora para uma maior capacidade de escoamento de tráfego. Com a evolução das centrais digitais foram criadas novas formas de troca de informações entre centrais. Além disso. A sinalização entre centrais é dividida em sinalização de linha e de registro. a identificação da origem (assinante “A”) e a categoria de “A”. Uma central local pode se comunicar diretamente a varias outras que estejam relativamente próximas e inclusive fazer o reencaminhamento de chamadas para outra central. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . centena. servindo de ponte. e unidade) da identificação do circuito do assinante. nacional e internacional. função esta denominada “função tandem”. A numeração dos assinantes dentro de um determinado prefixo é também um código numérico de quatro algarismos que representam a MCDU (milhar. estas devem fazê-lo via central “A” que possui função tandem. Estas tem por função encaminhar a chamada a nível estadual. Encontramos então as centrais trânsito categorizadas por “trânsito estadual”. por isso recebem o título de “central local”. em uma hierarquia superior. dezena. “trânsito nacional” e “trânsito internacional” de acordo com sua função de encaminhamento. Assim. As centrais “B” e “D” não tem comunicação direta entre si e caso haja necessidade de comunicação entre elas (chamadas telefônicas). O prefixo é um código numérico de três ou quatro algarismos. • Na figura temos quatro centrais locais com cabos de comunicação entre si (cabos “troncos”). Com o crescimento da necessidade de comunicação entre centrais surgiu a “central tandem” que visa interligar as diversas centrais de uma mesma localidade. o número completo do assinante é dado pelo conjunto formado pelo prefixo da central mais o MCDU de seu circuito. As centrais tandem se comunicam.Numeração 21 Classificação das Centrais A central telefônica às quais os terminais de assinantes estão conectados atendem uma determinada localidade e. Numeração de assinantes As centrais locais são identificadas entre si por seu prefixo. As centrais tandem também são denominadas “trânsito local”. com as centrais trânsito. porém em localidades diferentes. Estas (Telefônica e Vésper) são operadoras estaduais. etc. a região Campinas tem código 19. Este código é denominado DDD por permitir a “discagem direta a distância” ou seja. Ribeirão Preto é 16. Como exemplo disto podemos citar que. completam a chamada dentro do estado. São Paulo tem código 11. além de escolher a operadora que deve encaminhar a chamada. por exemplo. para interurbano (nível nacional) é dado por “0” e internacional é “00”. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . a cidade do Rio de Janeiro é 21. A seguir está representado o estado de São Paulo com os códigos das áreas. Assim é perfeitamente aceitável que existam centrais telefônicas de mesmo prefixo. para realizar uma chamada interurbana (de outra localidade) para o número dado como exemplo devemos discar: No exemplo “XX” representa o código da operadora que deve encaminhar a chamada. Assim. Belo Horizonte é 31. estão apenas as áreas e regiões com os nomes dos municípios de representação de cada respectiva região. Para realizar uma chamada interurbana ou internacional também devemos discar um código numérico que. existiu uma central 873 em São Paulo (código 11) ao mesmo tempo que outra 873 em Sumaré (código 19). Por exemplo. em determinado momento. Para chamadas nacionais (entre estados) devemos optar por uma operadora nacional (“21” para a operadora Embratel ou o “23” da operadora Intelig). ou seja. Note que não estão representados todos os municípios. sem intervenção da telefonista.Numeração 22 Da mesma forma cada área possui um código de dois algarismos para identificá-lo. em uma chamada dentro do estado podemos escolher usar entre o código “15” (da operadora Telefônica) e o “89” (da operadora Vésper em São Paulo). para chamadas internacionais.Numeração 23 No que diz respeito à escolha da operadora que deverá encaminhar a chamada telefônica a nível nacional. cabe aqui esclarecer que só é válida para chamadas originadas a partir de telefones fixos. é necessário discar o código de acesso para chamada internacional (“00”) que é universal. Até a atualidade (março de 2000) a única operadora internacional que temos é a Embratel (a Intelig. por exemplo. Rio de Janeiro e Espírito Santo tem por identificação o “2”. deveremos discar: ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . etc. São Paulo (estado) é “1”. Da mesma forma que na chamada interurbana. se estivermos no exterior e desejarmos realizar uma chamada telefônica para o número dado como exemplo. não encaminha chamadas internacionais). Minas Gerais é “3” e assim por diante. Estados Unidos é 1. Este código é denominado DDI por permitir a “discagem direta internacional”. Para o caso de chamadas vindas do exterior. Assim. o Brasil tem como código internacional o 55. até o momento. por exemplo. não há o “código de operadora”. Da mesma forma que a identificação das diversas localidades também temos um código numérico para cada país para o caso de chamadas internacionais. Assim. devemos discar “0021” mais o número nacional de destino (lembrando que “21” é o código da Embratel). Para chamadas originadas de telefones celulares não há escolha de operadora (para chamadas nacionais). Também é necessário escolher a operadora do serviço (inclusive para telefones celulares). Dos dois algarismos que identificam a localidade o primeiro identifica o estado ou a região do país a qual pertence a localidade. a RI ainda tem um ambiente de criação de serviços (ACS) e uma rede de referência (RR) que servem para o desenvolvimento e validação de novos serviços. Dois PCS (pontos de controle de serviço). Um ACS (ambiente de criação de serviços) instalado no CPqD em Campinas (SP).Rede Inteligente 24 Rede Inteligente A “rede inteligente” (RI) é um conceito de arquitetura de rede que possibilita a introdução de novos serviços na rede de telecomunicações de uma maneira mais eficiente. No entanto. introdução. Trata-se de um nó de comutação com tecnologia CPA-T (central telefônica CPA temporal). uma vez que compete a ele gerenciar as atualizações. fornecendo uma interface de com base de dados para a prestação de serviços. controle de acesso de usuário. Cabe ao SGS manter controle centralizado das informações agendadas a fim de disparar a atualização das bases de dados dos PCS's no instante determinado. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . Dois conjuntos de PO (posições de operadoras). reconhecimento de dígitos de terminal decádico ou multifreqüencial e o envio de tons de controle. tandem e local. instalado em São Paulo. em apoio ao ACS. O SGS possibilita e controla o acesso para escrita e leitura por parte dos usuários (operadores e clientes). rápida e econômica. São Paulo. O PI possibilita o envio de mensagens através de voz sintetizada ao chamador (voice back). O SGS se comunica com os dois PCS's e é constituido fisicamente de um processador com alta capacidade de processamento. pelas empresas operadoras. Uma RR (rede de referência) instalada no CPqD em Campinas (SP). O cliente pode também acessar seus próprios dados estatísticos. instalados em Belo Horizonte e São Paulo. Salvador e Brasília. Um SGS (sistema de gerência de serviço). A plataforma RI brasileira é constituída dos seguintes elementos: • Seis PAS (pontos de acesso ao serviço). • • • • • • • A RI nesta plataforma é uma rede sobreposta a atual RTPC (rede telefônica pública comutada) para tratamento exclusivo de serviços de RI. de acordo com a programação efetuada para cada cliente. um PCS e um equipamento SGS. com independência de fornecedores de equipamento e sistemas de comutação. através de códigos especiais. Seis PI (periféricos inteligentes). Belo Horizonte. É um sistema provedor de funções para gerência de dados de serviço. Há restrições a fim de que os clientes que tenham acesso possam apenas atualizar dados relativos ao oferecimento de serviços aos seus usuários e fornecer informações de agendamento (definição de data e hora) para indicar quando suas alterações devem ser efetuadas. As posições de operadora podem ser acessadas para informações. instalados junto aos PAS's de São Paulo e Belo Horizonte. Além destes. É o elemento da RI cuja finalidade é permitir o estabelecimento de uma plataforma de desenvolvimento e validação de um serviço a partir de sua especificação. O PCS é uma base de dados que a central (PAS) consulta para saber o tratamento que deve dar a cada chamada. O SGS garante a coerência entre as base de dados dos PCS's. podendo desempenhar funções de central trânsito. reclamações e auxílio no complemento das chamadas. instalados em Rio de Janeiro. Esta rede é composta de um equipamento PAS. serve para testar e validar o serviço que acabou de ser criado. instalados junto aos PAS. É um sistema baseado em processadores para a realização de transações. capaz de processar e gerenciar grande quantidade de dados. Curitiba. no futuro deverá ser integrada à RI com os seis PAS realizando também funções de central tandem da RTPC. com bilhetagem automática. atualização e manutenção de serviços de RI. Trata-se de um ambiente de testes e verificação de serviços que. No PCS este número é traduzido no número de lista indicado pelo cliente para o atendimento. Possibilita que por intermédio de uma mensagem característica. em função da data. dígitos que devem ser utilizados para identificação adicional do destino. que podem ser.Rede Inteligente 25 Em uma explanação resumida temos os seguintes serviços ofertados: SERVIÇO 800 AVANÇADO (0800) O serviço "800 avançado" é implementado em base de dados replicadas localizadas em dois PCS's. dia. Esta tradução leva em conta os parâmetros do serviço previamente estabelecidos para o cliente. dia da semana. Distribuição automática de chamadas (DAC) pelas diversas terminações definidas pelo cliente. hora. Encaminhamento variável. Isso permite ao cliente divulgar um único número 800 em suas áreas de atendimento e operar em diferentes localidades. Tendo recebido estas informações o PAS completa a chamada através da RTPC. por exemplo. dia da semana e localidade de origem. ocupado. Possibilita que uma mensagem síncrona solicite ao usuário. para saber como deve processar a chamada. desistência. Permite aos clientes especificar diferentes pontos onde deverão ser terminadas as chamadas para um mesmo número 800. estado do terminal do cliente ou problemas operacionais.) o PAS envia uma mensagem ao PCS informando o ocorrido. Possibilidade de ter um número único (número universal) associado a todos os pontos de atendimento do cliente deste serviço no país. Validação do usuário. Restrição de acesso por categoria do chamador programável pelo cliente (restrição a telefones públicos (TP). Permite a definição de especificação de percentuais de chamadas que serão encaminhadas a diferentes destinos do mesmo cliente. As mensagens são sincronizadas com o atendimento. Neste caso o usuário recebe uma mensagem gravada com informação pertinente. nas várias localidades em que atuar. o usuário digita o código de acesso ao serviço (0800) seguido do número do cliente (seis dígitos). hora. programáveis pela empresa operadora ou cliente. permite a um cliente ter um único número 800 associado a todas as linhas de atendimento do mesmo.. Resposta de cortesia. Seleção de destino pelo usuário. localidade de origem. para reencaminhamento das chamadas destinadas ao número 800 ocupado ou inacessível. caso todas as terminações estejam ocupadas. A central recebe os dez dígitos e os encaminha ao PAS (central CPA) que suspende momentaneamente a chamada e consulta o PCS (base de dados). Seleção de área de atendimento. o número nacional e a categoria do chamador. entre outros. hora e/ou origem da chamada. Estabelecimento e ativação de um conjunto de destinos alternativos. seja solicitado do usuário um código de autorização (senha) de até seis dígitos para validaçào de acesso.. Definida pela operadora (mensagem padrão) ou cliente (personalizada). No atendimento e ao final da chamada (fim de conversação. O número resultante combinado com as instruções da lógica do serviço (quando necessário) é enviado ao PAS. Basicamente temos o seguinte: Em qualquer aparelho telefônico conectado à RTPC. • • • • • • • • • ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . Permite ao cliente selecionar as áreas das quais não deseja receber chamadas. enviando o número discado..). Facilidades ofertadas: • Número universal. Trata-se de uma facilidade de restrição de acesso em função do número do chamador. Alocação percentual de chamadas. acionadas em função da data. Reencaminhamento. com fila de espera e com possibilidades de mensagens sincronas do usuário. sendo acessados por intermédio do PAS (que é uma central CPA). o usuário deve informar o número de destino e. etc. O usuário disca o número do cartão no próprio aparelho que estiver usando e o PAS inicia uma temporização interdigital. consulta uma tabela e faz uma estimativa do custo da chamada. O PAS/PI inicia uma temporização interdigital e.) o PAS envia uma mensagem ao PCS informando o ocorrido. Em seguida o PCS solicita ao PAS que ative uma funcionalidade de PI (periférico inteligente) que envia uma mensagem solicitando ao usuário o número do seu cartão. o número do cartão recebido pelo PAS/PI e a condição de não validação (senha inválida. o número nacional e a categoria do chamador.).). Caso o acesso seja inválido o PCS solicita ao PAS que encaminhe a chamada para uma posição de operadora. enviando o número discado. Caso o acesso seja válido. de posse das informações de tempo de duração. Sempre que a chamada for encaminhada a uma posição de operadora. destino ocupado. associada a esse número. Caso vença a temporização a chamada é encaminhada para uma posição de operadora de RI. O PCS. solicitando o número de destino. Assim.Rede Inteligente 26 SERVIÇO TELECARD AVANÇADO (0801) Serviço suplementar ao serviço público de telecomunicações que permite aos seus clientes a possibilidade de originar chamadas telefônicas em qualquer aparelho telefônico da RTPC e assumir os custos das chamadas. o usuário disca o número de acesso ao serviço Telecard avançado (0801) seguido do tipo do cartão (dois dígitos) e da senha associada ao seu cartão (4 dígitos). ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . roubo. em seguida o PAS envia o número de destino ao PCS e encaminha a chamada através da RTPC para o destino apropriado. A senha é escolhida pelo usuário que pode alterá-la ou solicitar sua alteração. Cada usuário do serviço possui um número que o identifica de forma única na base de dados e. com o sistema fornecendo o máximo de informações para identificação da origem da possível fraude (número do terminal de origem. Este suspende a chamada e consulta o PCS. que estarão vinculadas a um cartão de crédito. etc. caso a temporização vença antes do recebimento do número esperado de dígitos. Uma vez completada a discagem do número de destino. informando os dígitos recebidos (voice back). dependendo da condição de não validação. Se o valor acumulado exceder o limite de crédito para o cartão.. acumulando este custo diariamente para cada cartão. Sempre que o número de erros de um dia ultrapassar a três é dado um alarme na forma de listagem em um periférico. Após detectar o final da discagem do número do cartão. A central local recebe os dez dígitos e os encaminha ao PAS. que dará continuidade à chamada. O final da discagem do número do cartão será determinado pela quantidade de dígitos relativa ao tipo do cartão. o PAS/PI envia uma mensagem ao usuário. bem como o bloqueio do cartão (extravio. inclusive a duração da chamada. a chamada é encaminhada a uma posição de operadora de RI. o PCS deve bloquear o cartão para novas chamadas Cada vez que uma senha inválida for fornecida. o PCS solicita ao PAS/PI que envie mensagem para o usuário.. a operadora completa a chamada através do PAS. uma senha que o habilita a realizar as chamadas. cancelado ou bloqueado) são apresentados no terminal da operadora. número do cartão. é incrementado um contador associado ao número do cartão informado. cartão inexistente. número de origem e de destino. No atendimento e ao final da chamada (fim de conversação. Em qualquer aparelho conectado à RTPC. para saber como deve processar a chamada.. o PAS envia os dígitos coletados ao PCS para validação da chamada e aguarda instruções para o prosseguimento da mesma. não atende. etc.. • Split Charging (cobrança bipartida): permite a divisão da tarifa entre as partes camada e chamadora. Caso o usuário não disque o código válido. que é traduzido para o destino apropriado em função da programação feita pelo mesmo. a RVA oferece ainda: • • • • • • • Discagem abreviada. Assim. mesmo localizados em vários Estados. de maneira rápida. o cliente pode unir os vários pontos de seus serviços. possibilitando que o cliente aumente o grau de cobertura e penetração de sua rede privativa até os limites da RTPC. Conferência com até vinte participantes unidirecionais ou dez bidirecionais. Priorização de terminações. Reencaminhamento automático de chamadas. enquanto que o acesso comutado é estabelecido através de recursos compartilhados da rede pública (RTPC). deve ser discado o código de acesso ao serviço (0802). podendo executar funções de programação/modificação a que estiverem habilitados. OUTROS SERVIÇOS POSSÍVEIS Como serviços a serem ofertados oportunamente. podendo estabelecer a comunicação através de números de "ramais". O mesmo vale para CPCT's que não possuam recurso de inserir o código 0802 de forma automática. O acesso ao serviço RVA pode ser caracterizado como dedicado ou comutado. O acesso à rede privativa é protegido contra tentativas de acesso não autorizadas. Os clientes do serviço RVA podem fazer uso de recursos de gerência e administração por intermédio de terminais de dados ou telefônicos. bem como receber relatórios de suas respectivas redes privativas. • Televoting (televoto): permite pesquisa de opinião e escolha entre diversas opções através do próprio número ou após a discagem. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . Sub-redes privativas. dando-lhe mais uma única chance. econômica e flexível. • Premium Rate (serviço de valor adicionado): permite ao usuário chamador obter informação. Caso o usuário forneça o mesmo código ou outro igualmente inválido. Para o acesso de um usuário que não pertença a rede privativa do cliente. para acesso à facilidades. cujo custo será adicionado automaticamente ao valor da chamada em sua conta telefônica. a RVA cancela a chamada. Restrição: para acesso à rede. Como facilidades adicionais. por data e horário. dessa forma se a chamada for originada por um usuário "off net" (não pertencente a CPCT) a RVA solicita a discagem do código de autorização (senha) para dar prosseguimento ao estabelecimento da chamada. de forma totalmente transparente para o usuário. O acesso dedicado é estabelecido através de conexões diretas entre o equipamento do cliente e os PAS (linha de assinante ou tronco da central CPA-PAS). a RVA fornece uma mensagem gravada notificando que o código discado é inválido. Comunicação de dados (para terminais "on net" .Rede Inteligente 27 SERVIÇO DE REDE VIRTUAL AVANÇADA (0802) O serviço RVA (rede virtual avançada) permite que pontos de terminação de rede pertencentes à RTPC sejam alocados à rede privativa do cliente (CPCT). podemos citar (resumidamente): • Universal Personal Telecommunications (número universal pessoal): permite ao usuário ter mobilidade utilizando um único número em toda a RTPC.pertencentes a CPCT). como se fosse uma única central privativa. Cada “lateral” pode ter dezenas de caixas de distribuição distribuídas ao longo de seu percurso. Como não é possível consertar o isolante de papel. o par de fios (fio “drop”) sai e junta-se com os pares de outras casas no poste mais próximo. No “DG” os milhares de fios que vem das ruas são conectados aos fios que vão à central telefônica. como a região onde vivem vai desenvolver-se economicamente. O cabo aéreo que interliga o armário de distribuição e as caixas de distribuição é conhecido por “cabo secundário” ou “lateral”. A figura seguinte mostra o aspecto de uma rede telefônica típica. esses cabos são mantidos dentro de tubos em que se injeta gás inerte ou ar seco. O projeto dessas redes deve prever. pode haver acúmulo de gases tóxicos e explosivos. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . o máximo que se pode fazer é ampliá-la. a uma pressão maior que a externa. de forma a atender a centenas de usuários. Uma vez construída. Para evitar umidade. ficarão inúteis. Esta caixa permite acesso aos fios dos cabos aéreos reunindo muitos pares de fios. Da casa do assinante .o mais comum dos quais é a linha cruzada. é comum o uso de um lateral destinado exclusivamente à empresa. Na maioria desses casos. Como podem haver pequenos vazamentos dentro dos tubos. Um erro de avaliação e os cabos serão enterrados no lugar errado. Para o caso de grandes empresas. resultando em problemas . Manter os cabos da rede primária completamente secos é fundamental. ou seja. a medida que cresce a concentração. Médias mundiais dizem que a rede deve ser planejada para atender à demanda dos cinco anos seguintes. onde há uma caixa de distribuição. Este quadro compõe a “planta externa” da rede telefônica.A Planta Externa 28 Planta Externa Da casa do usuário de telefonia (assinante) a comunicação é estabelecida por fios metálicos (fios) que. um problema como este costuma resultar no abandono dos pares de fios com isolação defeituosa. Se entrar umidade dentro deles a isolação elétrica se degrada. os fios telefônicos são isolados uns dos outros apenas por papel. etc. com razoável precisão. não é possível modificá-la. os técnicos devem tomar especial cuidado para não entrar em um ambiente que pode ser letal. O cabo subterrâneo que interliga o DG e o armário de distribuição é conhecido por “cabo primário”. construindo mais dutos para mais cabos. onde a concentração de linhas telefônicas é intensa. Nas caixas de passagens (subterrâneas) onde são feitas emendas. é preciso manter bujões de alta capacidade para empurrar mais gás se a pressão cair abaixo de determinado nível. onde se construirão condomínios residenciais ou de escritórios. Costuma-se chamar a planta externa de “investimento enterrado”. cabos mais grossos reúnem os cabos de muitos postes e seguem por dutos subterrâneos até o distribuidor geral (DG) do prédio da central telefônica. seguindo pelos postes até um armário de distribuição. A partir deste armário. são agrupados em cabos até alcançar a central telefônica. quem são e onde estão os usuários potenciais. Antes de qualquer atividade. lateral e “drop”). está conectada à central telefônica e a partir dela a chamada segue seu curso usual. O “link” (conexão) entre a ERB e a central pode se dar por rádio (como na figura). basicamente uma tecnologia de telefone fixo sem fio. A Vésper SP é a primeira operadora no sistema de telefonia fixa WLL (Wireless Local Loop). A figura seguinte caracteriza uma rede WLL: • Percebemos que a central telefônica deve estar preparada de forma a controlar a estação de radiobase (ERB). Esse sistema está operando em 1. juntas. Em terrenos acidentados. fibra ótica ou par de cobre (utilizando modem). Apesar de toda a dificuldade. uma rede convencional pode ser muito vantajosa. Erros são irrecuperáveis. por sua vez. sendo indicada para bairros de média e alta concentração populacional. que fazem a conexão com a casa do usuário. o que pode atrasar. o avanço de sua expansão. que utiliza ondas de rádio em vez de cabos. que possui para comunicação uma codificação de sinais. a maior vantagem desse sistema é que ele torna praticamente impossível qualquer tipo de fraude. WLL Até pouco tempo atrás não havia alternativa à rede convencional (metálica). interliga-se a central telefônica via fibras óticas aos sistemas de Estação Rádio Base (ERBs). Um projeto superdimensionado resulta em dinheiro enterrado. a rede metálica pode dar lucro e ainda permite cobrar dos assinantes tarifas muito reduzidas. em geral. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo .Wireless Local Loop 29 As redes primária e secundária. Para acessá-lo. substituindo todo o sistema de cabos da rede convencional (primário. o custo da rede externa pode chegar a 70% do total. mas como realidade tecnológica economicamente viável. em muito. O conceito do WLL é simples: o telefone do assinante é ligado a um equipamento de rádio que troca informações com uma estação de radiobase. A ERB se comunica com o terminal do usuário também por ondas de rádio.9 GHz CDMA (Code Division Multiple Access ou Acesso Múltiplo por Divisão de Códigos). em média. Por ser CDMA. Com um bom projeto e cerca de 100 habitantes por quilômetro quadrado (média mundial). são custosas. enquanto seu poder de processamento e sua velocidade dobram a cada dois anos. subdimensionado exigirá ampliações que. A estação. tanto quanto a construção como manutenção. consomem cerca de 50% de todo o dinheiro gasto em um sistema telefônico. Para bairros com menores quantidades de assinantes a rede convencional se torna muito custosa. as empresas de telecomunicações começaram a propor o WLL (Wireless Local Loop) não mais como ficção científica. Com o preço de circuitos integrados caindo todos os anos. etc. uma vez que os números de canais disponíveis por célula é limitado. Assim. ___________________________________________________________________________________________________ Telefonia Básica Wilson Carvalho de Araújo . é instalado juntamente com o aparelho telefônico o ETA .um aparelho com uma pequena antena. o processo em que uma área geográfica é subdividida em várias partes denominadas células que possuem. Embora a idéia por trás do WLL seja simples. em áreas centrais de uma cidade teremos células bem menores que aquelas encontradas na periferia. há muitas formas diferentes de implementá-la. Esse dispositivo é um transceptor de radiofrequência que possibilita a utilização de um aparelho de telefone padrão para acessar a interface aérea de CDMA. mas em posições topográficas favoráveis a uma melhor cobertura. menor será sua área de cobertura. Os sistemas diferem na topologia básica. na prática é impossível obter tal formato. na modulação. de forma que se elimine ao máximo as regiões de sombra e as interferências em outras células. Alguns sistemas. como o DECT. a proposta é de que não trabalhe com mobilidade restrita. por exemplo) dentro de sua área de cobertura. vegetações. Quanto maior for o tráfego. têm até terminais portáteis. O WLL usa o mesmo princípio da telefonia móvel celular. ao menos inicialmente. Entende-se por técnica celular.Equipamento Terminal do Assinante . Desta forma. no padrão tecnológico. pois a propagação do sinal eletromagnético depende de vários fatores como: obstrução por morros. O WLL no Brasil deve permanecer fixo. Trata-se de uma simplificação pois. Para facilidade de estudo as células são normalmente representadas na forma hexagonal. muitas vezes. declive de terrenos. não está no centro da célula. A área de cobertura real é uma figura irregular. A dimensão da célula deve adequar-se à densidade de tráfego telefônico. uma estação de rádio base (ERB). em cada centro. no protocolo de comunicação. na freqüências de rádio. edificações. a pé. A princípio.Wireless Local Loop 30 Para que o sistema funcione. do qual foi retirada a mobilidade (o celular surgiu como solução para telefonia antes do WLL). da qual sai o fio que conecta a linha ao telefone comum. É que sistemas de WLL permitem que o usuário se mova (lentamente. o WLL pode ser definido como um “celular fixo”. sendo responsabilidade de uma operadora da rede fixa e não de operadora celular. A localização da ERB. nos recursos de software e até na aparência dos telefones dos usuários.