TELEFONIA BASICA 1 | Telefone | Rede Elétrica
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Manual de usuário Optipoint Attendant (telefone recepção)
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Telefonia Basica FINAL
Manual Softstarter SMC - 3
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Manual Ts66!02!11 Site
III_-_Sistema_Telefônico
Circuito Simples Ldr
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Altistart_01_ATS01N222LU
Manual Impact A
Kx Tg6421lbt
Manual - 2008
O Aparelho Telefônico
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.
Wilson Carvalho de Araújo
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.
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).
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
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).
Pulsos de discagem:
O disco datilar é responsável pelo envio de códigos à central telefônica que possibilitam prosseguir no encaminhamento da chamada. Estes códigos, identificados por números, são pulsos de interrupção e curto circuito que o aparelho telefônico envia à central.
Ao girar o disco para a direita está se preparando a emissão de mensagens para a central telefônica; o contato de curto-circuito é fechado, bloqueando a alimentação do microfone. Ao se soltar o disco, durante o percurso de retorno, o contato de curto-circuito permanece fechado enquanto que os contatos interruptores de corrente são abertos e fechados tantas vezes quanto necessárias, de acordo com o dígito discado.
Exemplificando, o gráfico a seguir representa as variações de corrente em função do tempo para o dígito "5" sendo discado.
A. telefone em repouso;
B. telefone "fora do gancho";
C. giro do disco para a direita (fechamento do contato de curto circuito);
D. o retorno do disco provoca 5 interrupções de corrente (correspondendo ao dígito 5 discado);
E. ao final do retorno o contato de curto circuito se abre estabelecendo a alimentação do microfone e a corrente nominal do aparelho, a qual permanecerá neste valor até a discagem de outro número.
O período de cada ciclo dos pulsos é padronizado em 100ms, sendo 66.7ms para a interrupção de corrente e 33.3ms para pulso de corrente máximo. Aparelhos mais modernos apresentam, em substituição ao disco datilar, teclados digitais que facilitam as operações, embora ainda emitindo sinais decádicos de forma semelhante ao disco examinado (pulsos por interrupção de corrente na linha telefônica).
Com a evolução das centrais telefônicas foi aprimorada também a forma de envio de sinais do aparelho à central telefônica, dando origem ao uso de sinalização multifrequencial (MF) em telefones. Seu princípio consiste na emissão de freqüências do espectro de voz (300Hz a 3400Hz) no envio dos códigos identificadores à central telefônica, ao invés de interrupções de corrente.
A figura seguinte representa o teclado MF e as freqüências envolvidas.
Exemplificando, ao se teclar "5" temos o envio das freqüências 770Hz e 1336Hz simultaneamente. Como vantagens sobre o teclado decádico, 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. Em contrapartida este tipo de teclado depende de a central telefônica estar equipada com dispositivos que reconheçam a sinalização MF, enquanto que os teclados decádicos são universalmente aceitos por qualquer central. Alguns aparelhos telefônicos, hoje em dia, trazem a possibilidade de operar nos dois sistemas através da seleção por uma simples chave no próprio telefone.
Para estabelecer uma eficiente integração homem-máquina a central lança mão da sinalização acústica. Esta consiste de uma série de sinais audíveis (acústicos) emitidos da central para o assinante. A tabela seguinte ilustra esquematicamente a sinalização acústica.
CONFORMAÇÂO
tom de discar
envio constante de 425Hz
toque de chamada
(96V / 25Hz)
supervisão de chamada
(425Hz)
tom de ocupado
tom de número inacessível
A Comutação Telefônica
A comutação telefônica:
A comutação telefônica é o processo pelo qual se estabelece a conexão entre dois ou mais terminais
telefônicos, ou seja, é todo o processo de "chaveamento" que conecta um aparelho telefônico a outros.
A necessidade deste chaveamento (comutação) é óbvia pois um aparelho telefônico deve ser capaz
de se comunicar com vários outros, porém mantendo o sigilo de comunicação.
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, bastando para isso que o destino esteja "livre"). Note a quantidade de pares de fios para englobar todas as possibilidades de comunicação.
• Essa quantidade de pares de fios pode ser determinada pela fórmula:
t ( t-1 )
= quantidade de pares de fios que se fazem necessários;
= quantidade de aparelhos telefônicos.
A equação comprova a complexidade gerada pela expansão dessa rede a ponto de torná-la inviável
na prática. 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.
Hoje em dia o processo ainda está em uso por empresas de médio e grande porte para a comunicação entre departamentos. São as centrais PBX (Private Branch Exchange). As centrais PBX, porém, estão sendo substituídas pelo tipo automatizado: as PABX (Private Automatic Branch Exchange).
O princípio básico da comutação em uma central telefônica pode ser melhor compreendido pelo
estudo da matriz crosspoint. Como toda matriz, a crosspoint também é formada por linhas e colunas. A intersecção de uma linha com uma coluna origina um elemento da matriz. Cada aparelho telefônico está conectado a cada uma das intersecções, ou seja, o telefone 1 está conectado a linha 1 e coluna 1, o aparelho 2 é associado a linha 2 e coluna 2 e assim sucessivamente.
A figura seguinte representa de forma simplificada estas conexões para uma matriz crosspoint
"5x5" onde as intersecções são representadas por chaves.
Podemos perceber que, a princípio, em uma matriz como esta (5x5) necessitaríamos de 25 pontos de conexão (chaves) que, em uma construção mais próxima da realidade, representariam relês. Porém ao analisar mais detidamente podemos reduzir o número de relês necessários, pois como um terminal telefônico não deve originar uma chamada destinada a ele próprio, tal ponto de intersecção pode ser excluido.
crosspoint, 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; t =quantidade de aparelhos telefônicos.
Como podemos notar pela equação apresentada, 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 questão é contornada por meio de um dimensionamento mais realista do tráfego (quantidade de linhas ocupadas simultaneamente) de uma central.
A figura ao lado mostra uma matriz hipotética do tipo
crosspoint construída com conjuntos de reles. O acionamento dos reles é dado por chaves que permitem a passagem de -48V e 0V ("terra") para endereçar linhas e colunas respectivamente. Apesar da representação por chaves, em uma construção prática poderiamos dispor de um comando eletrônico (com transistores e CI´s) operando como chave para acionar os reles.
A seguir temos a representação simplificada de um relê
convencional utilizado em telefonia. A figura mais a direita mostra o mesmo relê com os contatos fechados, acionado pela corrente elétrica que circula pela bobina. Este tipo de relê tem como desvantagem seu tamanho (ocupa muito espaço quando exigido aos milhares) peso e elevada corrente de acionamento, além do acionamento ruidoso.
Outra forma de construção destes circuitos é através do uso de um relê "reed-switch", ou simplesmente relê "reed". Este relê é constituído de uma ampola de vidro com gás inerte, onde são colocados os contatos metálicos a serem acionados. Estes contatos apresentam, em seu corpo, materiais magnetizáveis, de forma a se unirem (se atraem) diante da presença de um campo magnético. Vejamos a figura seguinte:
O fechamento dos contatos é proporcionado pela presença de uma campo magnético gerado por uma bobina envolta da ampola. Ao se aplicar uma corrente elétrica a bobina gera o campo e os contatos se atraem. Ao cessar o campo magnético (cessando a corrente) os contatos voltam a posição de repouso.
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), longa vida útil, baixo custo e facilidade de manipulação. Em contrapartida, é mais sensível a choques mecânicos e suporta uma corrente de contato muito menor que a do relê convencional.
O Tráfego Telefônico
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, por hipótese, da quantidade de ocupações simultâneas em uma central telefônica. Dessa forma é altamente viável que um núcleo concentrador (central telefônica) de 1000 assinantes possua não mais que 100 linhas disponíveis, porém com uma alta taxa de utilização.
Em termos práticos, para que um assinante viesse a efetuar uma chamada telefônica, seria necessário haver uma pesquisa entre as linhas existentes de forma que o primeiro caminho livre encontrado fosse imediatamente ocupado por este terminal. Podemos concluir então que, em uma central real, há sempre uma disponibilidade de linhas inferior ao número de aparelhos telefônicos a ela conectados.
O tráfego telefônico:
Como o próprio nome sugere, o tráfego telefônico representa o grau de ocupação dos circuitos telefônicos. As centrais telefônicas são planejadas de tal modo que as ligações realizadas pelo assinante tenham grande probabilidade de sucesso, mesmo nos períodos de tráfego telefônico mais intenso, ou seja, nas chamadas "hora de maior movimento" (HMM). Obviamente, por ser uma função estatística, devemos conviver com um determinado grau de insucessos.
A quantidade de troncos e equipamentos de comutação será dimensionada de tal forma que, durante as HMM, somente uma porcentagem muito pequena de ligações solicitadas não possa ser estabelecida, pelo menos não imediatamente, por falta de equipamentos de comutação (ligações que se perdem ou que precisam esperar).
A solução teórica de tais tarefas de dimensionamento pertencem ao setor da "teoria de tráfego", seguindo um método desenvolvido por A K. Erlang, cujo nome é utilizado para representar uma das unidades de tráfego telefônico (abreviado para Erl.).
Basicamente podemos dizer que a intensidade de tráfego na unidade Erlang representa o número médio de chamadas simultâneas em um período de observação.
Matematicamente podemos determinar a intensidade de tráfego:
A' =
= volume de tráfego - somatório dos tempos de ocupação dos circuitos observados;
= período de observação.
• Por se tratar de uma observação realizada em circuitos com chamadas cursadas (encaminhadas), o termo A' passa a designar "intensidade de tráfego cursado".
Outro termo que temos que levar em consideração é o "tráfego oferecido" (representado por A), que representa a quantidade média de chamadas oferecidas a um circuito ou grupo de circuitos, em um período de observação. O tráfego oferecido não é mensurável, sendo obtido por estimativas de perda.
A parcela de tráfego oferecido que não chega a escoar é considerada "tráfego perdido", enquanto o que segue adiante é o tráfego cursado.
Com base no exposto podemos afirmar então que a intensidade máxima de tráfego cursado é de 1Erl, representando que os circuitos permaneceram ocupados 100% do período de observação. Exemplificando, se A' = 0,30Erl , significa que o circuito ficou ocupado 30% do período de observação.
Temos ainda o "tráfego de transbordo" que representa a parte do tráfego oferecido, não cursado pela via direta, que é oferecido a uma via alternativa (é comum termos várias alternativas caso a rota principal apresente problemas).
Caso o usuário não consiga completar sua chamada na primeira tentativa, provavelmente tentará de novo; a cada tentativa sem êxito, partes do sistema telefônico serão ocupadas por um tráfego ineficaz, denominado "tráfego repetitivo".
A parcela do tráfego escoado que resulta em conversação telefônica é denominado "tráfego de conversação".
Temos ainda várias outras denominações para o tráfego telefônico, entre as quais podemos citar:
- Quanto a direção:
• Tráfego de entrada - que chega de outra central;
• Tráfego de saída - que é encaminhada para outra central.
- Quanto as áreas envolvidas:
• Tráfego local - é originada e terminada no mesmo município;
• Tráfego interurbano - envolve chamadas entre municípios;
• Tráfego internacional - envolve chamadas entre países (nações).
- Quanto a procedência / destino:
• Tráfego originado - de chamadas que iniciam nesta e partem para própria ou outra central;
• Tráfego terminado - de chamadas que chegam, tendo iniciado nesta ou em outra central;
• Tráfego de trânsito - de chamadas que são recebidas e reencaminhadas a outras centrais.
Ainda com relação a intensidade de tráfego, podemos encontrar, resumidamente, os modelos:
Bernoulli, Engest, Erlang, Poisson, Binomial Negativa, Binomial Negativa Truncada. Todos eles são representados por funções estatísticas, com modelos matemáticos aproximados, 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, 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, o valor numérico indica a quantidade média de chamadas simultâneas.
O valor numérico destas unidades indica a quantidade
média de chamadas por hora, tomando-se por base um tempo médio de chamada de 100 segundos.
Nestas, o valor numérico indica a quantidade média de chamadas por hora, tomando-se por base um tempo médio
de chamada de 120 segundos.
A quantidade de equipamentos estabelecida por um dimensionamento técnica e economicamente viável implica que, eventualmente, nos horários de pico de tráfego (HMM), existam algumas chamadas perdidas. O "grau de serviço" é dado como sendo a proporção destas chamadas em relação ao total de tentativas efetuadas (percentual de perda).
B = grau de serviço;
P = número de tentativas de chamadas que encontram todos os meios de ligação
ocupados;
N = número total de chamadas.
Normalmente encontramos tabelas de consulta como a apresentada a seguir:
N 0,50%
1 0,005
2 0,105
3 0,349
4 0,701
5 1,13
6 1,62
7 2,16
8 2,73
9 3,33
10 3,96
11 4,61
12 5,28
13 5,96
14 6,66
15 7,38
16 8,10
17 8,83
18 9,58
19 10,30
20 11,10
• Na tabela (bastante resumida, com fins apenas didáticos), o campo percentual representa a perda "B", a coluna "N" tem o número de circuitos e os valores internos às células indicam a capacidade de tráfego em cada situação. Exemplificando, considerando uma perda de 2% em 18 circuitos encontramos uma capacidade de escoamento de tráfego de 11,5Erl.
A justificativa de uso de uma tabela se dá porque, na realidade, a equação apresentada tem apenas fim conceitual, uma vez que na prática são utilizados cálculos estatísticos dos modelos apresentados.
ς ==A i
Para ilustrar este fato, ao lado temos apresentada a fórmula do cálculo de estimativa
de perda segundo o modelo de Erlang:
B = perda (percentual);
N = número de circuitos;
A = tráfego oferecido
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, como o apresentado a seguir:
Como podemos ver, trata-se de uma chave rotativa capaz de selecionar um entre vários contatos, possibilitando o encaminhamento telefônico.
Assim, 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"). Ao se tirar o monofone do gancho, o seletor primário "86" é ativado e começa a girar, da esquerda para a direita, verificando se algum seletor de grupo está disponível no momento. Havendo contato ocupado por outra ligação, passa-se para o seguinte. Na figura, o seletor de grupo "0" está ocupado por uma chamada, o seletor primário "86" passou então para o grupo "1", selecionando-o para dar prosseguimento à ligação. O assinante "86" então disca o primeiro número (9) e a informação é transmitida ao seletor de grupo que estaciona no 9º contato, selecionando os seletores finais associados a família "9X" (assinantes de 90 a 99). Ao discar o segundo algarismo identificador (7) o seletor final é movido 7 passos, apontando para o terminal destinatário (97).
As centrais que operam sob este método, onde o próprio ato de discagem gera informações que atuam diretamente sobre os seletores, são classificadas como "centrais de comando direto".
Os tipos de seletores:
As centrais de comando direto, devido ao fato de serem constituídas por seletores com mecanismos independentes, onde cada dígito opera um determinado estágio de seleção, são também designadas como "centrais passo-a-passo".
A figura abaixo mostra o princípio de funcionamento de um seletor de dois movimentos de uma central passo-a-passo. Este seletor é conhecido por "chave de Strowger", em homenagem a quem o idealizou, ou "rotary".
Trata-se de uma matriz de contatos do tipo "10x10". Nos deslocamentos horizontais a magnetização de um eletroimã (a) libera a catraca (e), acarretando um pequeno giro do eixo (c), por intermédio da engrenagem (h); por outro lado, o eletroimã (b), ao ser ativado, vem solicitar a catraca (d) acoplada com o sistema dentado (i) possibilitando posicionamentos verticais. O bloco (f) representa o conjunto de contatos para serem selecionados (100 ao todo) enquanto (g) consiste no contato selecionador.
Como estas centrais são bastante inflexíveis a expansões e alterações devido a dependência direta entre o código do assinante e a movimentação dos seletores, surgiu o princípio da "central por comando indireto", onde as informações vindas do terminal telefônico são armazenadas em dispositivos especiais (registradores) executando posteriormente o deslocamento das chaves seletoras (marcadores).
Mesmo com a adoção de registradores e marcadores, 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, além de terem um tempo de contato relativamente elevado.
Em busca de soluções para as deficiências dos seletores "rotary" foi que surgiu o seletor "crossbar". Proposto originalmente por Palmgren e Bertulander em 1919 mas sua utilização prática só se concretizou na década de 50. Consiste em um arranjo retangular de contatos, acionados por eletroimãs, através de barras horizontais e verticais.
A figura ao lado mostra de forma simplificada os movimentos de comutação das barras horizontais e verticais. 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).
A barra horizontal pode girar em +10º ou -10º em relação a posição de repouso, de acordo com o eletroimã acionado ("a" ou "b"). É óbvio, no entanto que os dois eletroimãs ("a" e "b") nunca podem ser acionados simultaneamente. Os eletroimãs posicionados junto a barra vertical são responsáveis pelo recuo da barra, de forma a efetuar o contato desejado.
Abaixo temos, a título de exemplo, os três passos necessários para a comutação da horizontal 2 com a
linha 3.
As centrais telefônicas fundamentadas na técnica crossbar tiveram grande aceitação mundial, pois suas vantagens são grandes perante as chaves seletoras até então existentes. Em resumo podemos citar que algumas qualidades dos seletores crossbar são: rapidez de comutação (em torno de 100ms), manutenção menos dispendiosa e, o mais importante, a quantidade de reles exigidos por uma matriz "n" linhas por "m" colunas é determinada por "n+m". Exemplificando, enquanto que uma matriz crosspoint "100 x 100" exigiria 9900 reles, a matriz crossbar "100 x 100" exige apenas 200 reles.
Pela sua característica de construção, a matriz crossbar não pode ser controlada diretamente pela discagem do assinante, nos levando a imediata associação com as centrais de comando indireto.
Os registradores armazenam os números discados pelo terminal chamador até o instante em que a conexão se estabelece. A escolha da rota é efetuada analisando-se essa informação memorizada e as vias disponíveis. Uma vez escolhida a rota os marcadores realizam as ações mecânicas para se estabelecer as conexões. Uma vez terminadas as funções de estabelecer a conexão, estes dispositivos são liberados para atender outras chamadas. Por exemplo os registradores, que tem sua função executada rapidamente, são liberados primeiros; assim a quantidade de registradores em uma central pode ser bastante pequena sem que haja prejuízo na utilização do usuário final (assinante). O mesmo raciocínio vale para os blocos de "escolha da rota" e "marcadores", onde cada qual é liberado após terminar sua tarefa naquela ligação.
O bloco de comando e os circuitos de controle em geral, são facilmente contraídos para centrais eletromecânicas (que faz uso dos seletores apresentados) de pequeno porte. No entanto estes circuitos são bastante inflexíveis e se tornam bastante complexos a medida que se desejar ampliar a capacidade da central.
Dada a existência de regras e padrões que podem ser logicamente simulados, para grandes sistemas de controle, é conveniente que tais regras sejam executadas por computadores chegando, assim à definição da central CPA (controle por programa armazenado). Nesta o computador atua como um dispositivo de controle seqüencial, varrendo constantemente as interfaces conversoras, trabalhando em regime de compartilhamento. Uma vez que toda a lógica é determinada por programas, há relativa facilidade de alteração e conseqüente flexibilidade para expansões futuras.
Com o emprego de um sistema CPA o tempo médio de troca de sinalização diminui sensivelmente, desde que se recebe o "tom-de-discar" até o completamento da chamada, uma vez que os circuitos que interfaceam toda a "ligação" (juntores), sendo controlados por sistemas digitais, são mais rápidos quando comparados às centrais eletromecânicas convencionais. Desta forma já que as chamadas são completadas mais rapidamente, as linhas permanecem ocupadas por menos tempo, diminuindo o tráfego da central.
Além disso as centrais CPA apresentam um consumo de energia mais uniforme, não flutuando tanto quanto às eletromecânicas convencionais nas quais quanto maior o tráfego, maior o consumo de energia. Em vez disso, nos períodos em que há poucas chamadas em progresso (de madrugada, por exemplo) o processador desvia seu tempo de "ociosidade" para tarefas rotineiras, como autodiagnósticos. Assim teremos um consumo relativamente uniforme seja em HMM (hora de maior movimento) ou em horário de baixo tráfego, carregando menos os circuitos de alimentação (conjunto de acumuladores e retificadores) e, na média, seu consumo ainda é inferior às centrais eletromecânicas.
Dada a época em que começaram a surgir (em meados de 1970), as centrais CPA se apresentam basicamente em dois tipos: analógica e digital.
As primeiras centrais CPA's eram consideradas analógicas, pois as informações que trafegam em seus circuitos de fonia são analógicos, e estes circuitos (sensores e relês) é que são comandados por processadores. A figura seguinte apresenta o diagrama simplificado de uma central deste tipo (uma AXE-ERICSSON), onde toda a malha de comutação é constituída por relês e circuitos analógicos, de um dos modelos mais comuns da época.
Na figura temos:
• LIC: interface de linha, possui sensores para indicar o estado da linha (fora do gancho, linha aberta, etc.)
• SSN: estágio concentrador de assinantes, construído a partir de matrizes com relês "reed-switch"
• BJC: juntor de "B", responsável por enviar o toque de chamada para "B" e enviar tom de supervisão de chamada para "A". Utilizado, portanto, para chamadas destinadas.
• AJC: juntos de "A", responsável pelo envio de tom de discar e reconhecimento de pulsos decádicos (para o caso de telefone de disco ou semelhante).
• GSN: estágio de comutação, construído por matrizes com relês "reed-switch".
• ITC: tronco de entrada, responsável por receber informações de outra central.
• OTC: tronco de saída, responsável por informações destinadas a outra central.
• CRD: receptor de código, recebe os códigos MFC vindos de outras centrais.
• CSD: enviador de código, envia os códigos MFC para outras centrais.
• RP: processador regional, cuida da verificação de pontos de teste/status e processamento local (tarefas rotineiras).
• CP: processador central, responsável pela interação/coordenação de todo o sistema.
Como foi citado anteriormente, a figura está representando os blocos básicos e de forma bastante simplificada. Além destes, a central deve conter funções de tarifação, operação e manutenção, interface com operador, etc.
Na central CPA analógica vemos que a informação é comutada com auxílio de um sistema digital, mas em todo o percurso ela trafega na forma analógica. A este tipo de comutação, onde as conexões são estabelecidas através de caminhos de voz distintos umas das outras (pelo acionamento de relês), damos o nome de "comutação espacial".
O emprego da transmissão de dados em redes telefônicas é muito comum hoje em dia e tende, a curto
prazo, ser predominante em toda a rede. 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, nível de ruído e compatibilidade com a comunicação de dados. A tudo isto se soma o fato que, em larga escala, a comutação digital se torna economicamente vantajosa (custo por terminal).
Na central CPA digital a informação vinda do assinante é imediatamente convertida para digital, forma na qual recebe todo o processo de comutação. Uma vez que a central, neste caso, só tratará de informações binárias, 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).
Dessa forma, em uma central CPA digital, temos superioridade de comunicação quanto a qualidade, além da velocidade de comutação que é ainda maior que a analógica. Uma vez que toda a informação a ser comutada estará na forma digital, há a possibilidade de várias chamadas trafegarem por um mesmo caminho de voz, amostradas a intervalos regulares. A comutação que utiliza este tipo de amostragem é denominada de comutação temporal. A figura seguinte representa o diagrama simplificado de uma CPA digital.
• LSM: responsável pela conversão da linha do assinante em digital, envio da sinalização acústica e concentração dos assinantes.
• TSM: módulo de comutação temporal.
• SPM: módulo de comutação espacial (matriz de relê "reed")
• ETC: juntor bidirecional, responsável por toda troca de informações com outra central, seja sinalização ou conversação.
• EMRP: processador regional que atua sobre o estágio de assinantes. Difere do RP por permitir que o estágio de assinantes esteja distante fisicamente do restante do conjunto (stágio remoto).
É óbvio que a figura representa uma central hipotética, já que na prática temos muitas centrais mistas,
implementadas com estágios digitais e analógicos em diferentes graus de aplicação.
A conversão da informação analógica para digital ocorre no LSM seguindo a técnica PCM (modulação
por código de pulso), onde cada canal de informação é amostrado a 8KHz e cada amostragem tem seu valor analógico convertido para uma palavra binária de 8bits.
A figura seguinte ilustra o sinal analógico original e suas amostragens.
Cada uma das amostras têm seu nível de amplitude utilizado como referência para gerar uma palavra de
8bits, onde o primeiro bit diz respeito a polaridade da amostragem e o restante, aos níveis. Desta forma, a amostragem referente a zero volt resultaria "00000000" enquanto que na amplitude máxima temos "11111111".
É óbvio que neste processo o sinal sofrerá distorções, as quais precisam ser previstas. Para telefonia no entanto, a
distorção introduzida se mostra tolerável para comunicação de voz.
A figura seguinte representa a distorção gerada pela técnica PCM na recomposição do sinal analógico.
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, sem que haja interferência entre elas, por meio de amostragens. A figura ao lado ilustra o que foi exposto.
Enquanto cada chave estiver na posição relativa aos telefones "2" (como mostra a figura), o meio de
transmissão estabelecerá a comunicação entre eles. O processo de amostragem surge quando as chaves começam
a girar. Considerando que ambas rodem com a mesma velocidade, digamos de 1 volta por segundo, teremos
250ms destinados a cada comunicação, ou seja, apenas ¼ de cada informação é transmitida. Para que cada comunicação seja inteligível na recepção, o que se faz é elevar a velocidade de rotação das chaves até um valor
que seja imperceptível para o receptor.
A velocidade das chaves é sugerida a partir do "Teorema de Nyquist" sobre amostragem, 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".
Como a faixa de voz (adotada para telefonia) é de 300Hz a 3400Hz, a frequência de amostragem (correspondente a rotação da chave) deverá ser igual ou superior a 6800Hz.
A figura seguinte mostra o espectro de frequências com a modulação dos sinais de voz em TDM a
6800Hz.
Notamos que há formação de bandas laterais (semelhante ao AM-DSB). Percebemos que para recuperar somente a fundamental (informação) necessitamos de um filtro passa baixas bastante seletivo, com corte a 3400Hz, o que é difícil de ser obtido. No caso de a amostragem se dar a menos de 6800Hz, torna-se impossível recuperar a fundamental sem a banda lateral inferior (BLI) do primeiro harmônico (ocorreria a sobremodulação).
O valor normatizado pelo CCITT para a frequência de amostragem é de 8KHz. A figura seguinte ilustra o espectro de frequências para esta situação:
Pela figura notamos que um filtro passa baixa de 3400Hz, porém de baixa seletividade (tolerância até 1200Hz) permite recuperar a fundamental.
Assim, nesta frequência de amostragem, podemos dizer que a chave demora 125µS para amostrar todos os canais uma única vez (translação). É óbvio que este processo é impraticável por meios mecânicos, sendo então utilizados circuitos eletrônicos. Como o sistema PCM é um sistema cujos canais são transmitidos de modo digital, cada amostra precisa ser transformada da forma analógica para a forma digital.
Pois bem, para o caso de comunicação na forma binária as chaves podem ser substituídas por um sistema de contadores e portas lógicas, como mostrado a seguir:
• Neste circuito a freqüência de atuação dos contadores deve ser muito maior que a de entrada de dados. Por exemplo, na figura temos cinco entrada de dados e para não perder nenhuma informação a freqüência de contagem deverá ser, no mínimo, cinco vezes a velocidade de dados de uma determinada entrada (supondo que todas atuem na mesma velocidade). A linha de sincronismo mantém os contadores atuando paralelamente garantindo a entrega de informação à saída correspondente; 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.
Assim como na versão analógica, na saídas deste circuito teremos um sinal "distorcido", uma vez que o período de cada bit estará definido pela velocidade dos contadores. 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, apenas defasada no tempo.
A comutação temporal opera basicamente no mesmo princípio, apenas que na saída a contagem não será seqüencial como na varredura de entrada, por exemplo, se "e2" está se comunicando com "s4", "e4" com "s2" e os outros mantendo seus correspondentes, teremos a contagem de entrada na seqüência "e1-e2-e3-e4-e5" enquanto que a saída será respectivamente "s1-s4-s3-s2-s5".
Em uma central CPA real no entanto, os circuitos são mais complexos porém obedecem o mesmo princípio. Nela temos as identificações dos assinantes armazenados em memórias e, conforme vamos incrementando as funções, vemos que as próprias informações digitalizadas vindas dos assinantes também são armazenadas em memórias.
A figura seguinte representa a estrutura básica de um comutador temporal de uma central CPA:
• Na figura, 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. Tudo sob controle da CPU (ela é quem comanda os contadores e a escrita/leitura nas memórias de origem/destino). O uso de registradores de deslocamento possibilitam que cada saída forneça sua informação na forma paralela (em bytes).
As Facilidades de Serviço
Além da velocidade de comutação e imunidade a ruídos as centrais CPA inovaram em serviços aos usuários (assinantes). Estes serviços (denominados facilidades) se caracterizam pelo controle do próprio usuário, que efetua as programações pelo teclado do telefone.
Entre as facilidades oferecidas pelas centrais CPA, lembrando que o descrito tem função apenas didática, tendo sido baseado nos códigos utilizados pelas centrais da rede fixa (os códigos da telefonia celular são diferentes embora ofereça facilidades semelhantes), podemos citar as seguintes:
• Chamada em espera / atendimento simultâneo:
Permite ao assinante receber uma segunda chamada enquanto a linha está ocupada. Através de "flash 1" (toque rápido no gancho seguido do dígito 1), libera a primeira chamada e atende a segunda. Com "flash 2" retém a primeira e atende a segunda chamada, caso dê "flash 2" novamente retornará a primeira chamada. Pode ser ativada pelo usuário digitando *43 no teclado do aparelho telefônico e desativada pela seqüência #43.
• Discagem abreviada:
Permite abreviar a discagem de números usuais, programado pelo próprio usuário. É programado
9). Pode ser
pela seqüência * 51 * n * número de B # , onde "n" é o código abreviado para uso (0, 1, 2, desativado por # 51 * n # . O uso se dá digitando-se n# (código abreviado seguido de # ).
• Linha direta (hot line):
Permite que o aparelho telefônico realize uma chamada para determinado número pré-programado assim que for retirado do gancho. É programado pela operadora.
• Bloqueio de interurbano:
Permite ao assinante o bloqueio de chamadas interurbanas. É ativado pela seqüência * 33 * senha # e desativado por # 33 * senha #, onde a senha é programada pela operadora do serviço. A programação pode ser verificada por * # 33 #.
• Consulta e conferência:
Funciona de forma a permitir que, partindo de uma ligação estendida (em conversação), o assinante provido da facilidade pode chamar para outro sem desconectar o primeiro (com flash + nº do assinante "c"). Depois de estabelecida a conversação com "c", ao se enviar "flash 2" retemos a chamada para o assinante "c" e voltamos a falar com "b". Com "flash 3" teremos uma conferência a três. Com "flash 1" desconectamos (desligamos) a chamada de "b" e ficamos com "c". A ativação desta facilidade é efetuada pela operadora do serviço.
Existem várias outras facilidades como "não perturbe", "transferência em caso de não responder", etc, dentre as quais, a título de exemplo, citamos as mais comuns.
Obviamente cada facilidade depende da comercialização da operadora local pois envolve custos adicionais por ocupar memória e processamento da central. Desta forma nem todos os usuários poderão ter todas as facilidades pois são ofertadas em quantidades limitadas. Assim o assinante que desejar alguma facilidade deve consultar a operadora sobre a disponibilidade da mesma e, caso esteja disponível, deverá pagar uma taxa mensal por seu uso.
Troca de Sinalização entre Centrais
Dada a necessidade de comunicação entre as centrais foram criados padrões de troca de sinalização que foram evoluindo junto às centrais. Entre as formas de sinalização mais utilizadas encontramos a "E+M contínua", a "E+M pulsada" e a "MFC" (multifrequencial compelida).
A sinalização entre centrais é dividida em sinalização de linha e de registro.
A sinalização de linha compreende a troca de informações relacionadas com os estágios da conexão e supervisão da linha. Entre os sinais envolvidos podemos citar: ocupação do juntor, atendimento, desconexão, bloqueio, tarifação e rechamada.
A sinalização de registro é a que se refere às informações dos assinantes como identificação, tipo (categoria) e estado (livre, ocupado ou bloqueado).
Na sinalização convencional cada informação passada à outra central recebe como resposta um sinal de confirmação, o que em uma chamada local representa uma troca de aproximadamente 20 sinais, representando um tempo para estabelecer a conexão (de segundos, por chamada) que pode ser considerado elevado quando levamos em conta que uma central telefônica deve estabelecer milhares de chamadas.
Com a evolução das centrais digitais foram criadas novas formas de troca de informações entre centrais. A sinalização digital vem de encontro a necessidade de estabelecimento de chamadas cada vez mais rápidos e mais confiável. 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, o primeiro sinal que é enviado para outra central já traz consigo a completa identificação do assinante de destino ("B"), a identificação da origem (assinante "A") e a categoria de "A". Como resposta a essa mensagem, temos outra que informa que foram recebidos os dígitos para encaminhamento da chamada, estado do assinante "B" e outras. Além disso, o próprio fato de ser digital também já colabora para acelerar o processo.
Assim, na sinalização por canal comum, o assinante percebe que, imediatamente após terminado o ato da discagem, já é recebido o tom de supervisão da chamada, o que para o usuário representa um conforto, para as centrais serão linhas ocupadas por menos tempo, o que colabora para uma maior capacidade de escoamento de tráfego.
Classificação das Centrais
A central telefônica às quais os terminais de assinantes estão conectados atendem uma determinada localidade e, por isso recebem o título de "central local".
Uma central local pode se comunicar diretamente a varias outras que estejam relativamente próximas e inclusive fazer o reencaminhamento de chamadas para outra central, servindo de ponte, função esta denominada "função tandem".
Na figura temos quatro centrais locais com cabos de comunicação entre si (cabos "troncos"). As centrais "B" e "D" não tem comunicação direta entre si e caso haja necessidade de comunicação entre elas (chamadas telefônicas), estas devem fazê-lo via central "A" que possui função tandem.
Com o crescimento da necessidade de comunicação entre centrais surgiu a "central tandem" que visa interligar as diversas centrais de uma mesma localidade.
As centrais tandem também são denominadas "trânsito local". As centrais tandem se comunicam, em uma hierarquia superior, com as centrais trânsito. Estas tem por função encaminhar a chamada a nível estadual, nacional e internacional. Encontramos então as centrais trânsito categorizadas por "trânsito estadual", "trânsito nacional" e "trânsito internacional" de acordo com sua função de encaminhamento.
Numeração de assinantes
As centrais locais são identificadas entre si por seu prefixo. O prefixo é um código numérico de três ou quatro algarismos.
A numeração dos assinantes dentro de um determinado prefixo é também um código numérico de quatro algarismos que representam a MCDU (milhar, centena, dezena, e unidade) da identificação do circuito do assinante. Assim, o número completo do assinante é dado pelo conjunto formado pelo prefixo da central mais o MCDU de seu circuito.
Da mesma forma cada área possui um código de dois algarismos para identificá-lo, por exemplo, São Paulo tem código 11, a região Campinas tem código 19, Ribeirão Preto é 16, a cidade do Rio de Janeiro é 21, Belo Horizonte é 31, etc. Assim é perfeitamente aceitável que existam centrais telefônicas de mesmo prefixo, porém em localidades diferentes. Como exemplo disto podemos citar que, em determinado momento, existiu uma central 873 em São Paulo (código 11) ao mesmo tempo que outra 873 em Sumaré (código 19). Este código é denominado DDD por permitir a "discagem direta a distância" ou seja, sem intervenção da telefonista.
Para realizar uma chamada interurbana ou internacional também devemos discar um código numérico que, para interurbano (nível nacional) é dado por "0" e internacional é "00", além de escolher a operadora que deve encaminhar a chamada. Assim, 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. Por exemplo, 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). Estas (Telefônica e Vésper) são operadoras estaduais, ou seja, completam a chamada dentro do estado. Para chamadas nacionais (entre estados) devemos optar por uma operadora nacional ("21" para a operadora Embratel ou o "23" da operadora Intelig).
A seguir está representado o estado de São Paulo com os códigos das áreas. Note que não estão representados todos os municípios, estão apenas as áreas e regiões com os nomes dos municípios de representação de cada respectiva região.
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. Para chamadas originadas de telefones celulares não há escolha de operadora (para chamadas nacionais).
Dos dois algarismos que identificam a localidade o primeiro identifica o estado ou a região do país a qual pertence a localidade, por exemplo, São Paulo (estado) é "1", Rio de Janeiro e Espírito Santo tem por identificação o "2", Minas Gerais é "3" e assim por diante.
Da mesma forma que a identificação das diversas localidades também temos um código numérico para cada país para o caso de chamadas internacionais, por exemplo, o Brasil tem como código internacional o 55, Estados Unidos é 1, etc. Este código é denominado DDI por permitir a "discagem direta internacional".
Da mesma forma que na chamada interurbana, é necessário discar o código de acesso para chamada internacional ("00") que é universal. Também é necessário escolher a operadora do serviço (inclusive para telefones celulares). Até a atualidade (março de 2000) a única operadora internacional que temos é a Embratel (a Intelig, até o momento, não encaminha chamadas internacionais). Assim, para chamadas internacionais, devemos discar "0021" mais o número nacional de destino (lembrando que "21" é o código da Embratel).
Para o caso de chamadas vindas do exterior, não há o "código de operadora". Assim, se estivermos no exterior e desejarmos realizar uma chamada telefônica para o número dado como exemplo, deveremos discar:
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, rápida e econômica, pelas empresas operadoras, com independência de fornecedores de equipamento e sistemas de comutação.
A plataforma RI brasileira é constituída dos seguintes elementos:
• Seis PAS (pontos de acesso ao serviço), instalados em Rio de Janeiro, São Paulo, Curitiba, Belo Horizonte, Salvador e Brasília. Trata-se de um nó de comutação com tecnologia CPA-T (central telefônica CPA temporal), podendo desempenhar funções de central trânsito, tandem e local, com bilhetagem automática;
• Dois PCS (pontos de controle de serviço), instalados em Belo Horizonte e São Paulo. É um sistema baseado em processadores para a realização de transações, fornecendo uma interface de com base de dados para a prestação de serviços. O PCS é uma base de dados que a central (PAS) consulta para saber o tratamento que deve dar a cada chamada, de acordo com a programação efetuada para cada cliente;
• Um SGS (sistema de gerência de serviço), instalado em São Paulo. É um sistema provedor de funções para gerência de dados de serviço, controle de acesso de usuário, introdução, atualização e manutenção de serviços de RI. O SGS se comunica com os dois PCS's e é constituido fisicamente de um processador com alta capacidade de processamento, capaz de processar e gerenciar grande quantidade de dados. O SGS garante a coerência entre as base de dados dos PCS's, uma vez que compete a ele gerenciar as atualizações. O SGS possibilita e controla o acesso para escrita e leitura por parte dos usuários (operadores e clientes). 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. O cliente pode também acessar seus próprios dados estatísticos. 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.
• Seis PI (periféricos inteligentes), instalados junto aos PAS. O PI possibilita o envio de mensagens através de voz sintetizada ao chamador (voice back), reconhecimento de dígitos de terminal decádico ou multifreqüencial e o envio de tons de controle.
• Dois conjuntos de PO (posições de operadoras), instalados junto aos PAS's de São Paulo e Belo Horizonte. As posições de operadora podem ser acessadas para informações, reclamações e auxílio no complemento das chamadas, através de códigos especiais;
• Um ACS (ambiente de criação de serviços) instalado no CPqD em Campinas (SP). 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;
• Uma RR (rede de referência) instalada no CPqD em Campinas (SP). Trata-se de um ambiente de testes e verificação de serviços que, em apoio ao ACS, serve para testar e validar o serviço que acabou de ser criado. Esta rede é composta de um equipamento PAS, um PCS e um equipamento SGS;
• Além destes, 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.
A RI nesta plataforma é uma rede sobreposta a atual RTPC (rede telefônica pública comutada) para tratamento exclusivo de serviços de RI. No entanto, no futuro deverá ser integrada à RI com os seis PAS realizando também funções de central tandem da RTPC.
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, sendo acessados por intermédio do PAS (que é uma central CPA).
Basicamente temos o seguinte:
Em qualquer aparelho telefônico conectado à RTPC, o usuário digita o código de acesso ao serviço (0800) seguido do número do cliente (seis dígitos). 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), enviando o número discado, o número nacional e a categoria do chamador, para saber como deve processar a chamada.
No PCS este número é traduzido no número de lista indicado pelo cliente para o atendimento. Esta tradução leva em conta os parâmetros do serviço previamente estabelecidos para o cliente, que podem ser, entre outros, dia, hora e/ou origem da chamada. O número resultante combinado com as instruções da lógica do serviço (quando necessário) é enviado ao PAS. Tendo recebido estas informações o PAS completa a chamada através da RTPC. No atendimento e ao final da chamada (fim de conversação, desistência,
o PAS envia uma mensagem ao PCS informando o ocorrido.
Facilidades ofertadas:
• Número universal. Possibilidade de ter um número único (número universal) associado a todos os pontos de atendimento do cliente deste serviço no país; permite a um cliente ter um único número 800 associado a todas as linhas de atendimento do mesmo, nas várias localidades em que atuar. Isso permite ao cliente divulgar um único número 800 em suas áreas de atendimento e operar em diferentes localidades.
• Encaminhamento variável. Permite aos clientes especificar diferentes pontos onde deverão ser terminadas as chamadas para um mesmo número 800, em função da data, hora, dia da semana e localidade de origem.
• Reencaminhamento. Estabelecimento e ativação de um conjunto de destinos alternativos, programáveis pela empresa operadora ou cliente, para reencaminhamento das chamadas destinadas ao número 800 ocupado ou inacessível.
• Resposta de cortesia. Definida pela operadora (mensagem padrão) ou cliente (personalizada), acionadas em função da data, hora, dia da semana, localidade de origem, estado do terminal do cliente ou problemas operacionais. As mensagens são sincronizadas com o atendimento.
• Distribuição automática de chamadas (DAC) pelas diversas terminações definidas pelo cliente, com fila de espera e com possibilidades de mensagens sincronas do usuário, caso todas as terminações estejam ocupadas.
• Seleção de área de atendimento. Permite ao cliente selecionar as áreas das quais não deseja receber chamadas. Neste caso o usuário recebe uma mensagem gravada com informação pertinente. Trata-se de uma facilidade de restrição de acesso em função do número do chamador.
• Seleção de destino pelo usuário. Possibilita que uma mensagem síncrona solicite ao usuário, dígitos que devem ser utilizados para identificação adicional do destino.
• Validação do usuário. Possibilita que por intermédio de uma mensagem característica, seja solicitado do usuário um código de autorização (senha) de até seis dígitos para validaçào de acesso.
• Alocação percentual de chamadas. Permite a definição de especificação de percentuais de chamadas que serão encaminhadas a diferentes destinos do mesmo cliente.
• Restrição de acesso por categoria do chamador programável pelo cliente (restrição a telefones públicos (TP), por exemplo.).
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, que estarão vinculadas a um cartão de crédito.
Cada usuário do serviço possui um número que o identifica de forma única na base de dados e,
associada a esse número, uma senha que o habilita a realizar as chamadas. A senha é escolhida pelo usuário
que pode alterá-la ou solicitar sua alteração, bem como o bloqueio do cartão (extravio, roubo, etc
Em qualquer aparelho conectado à RTPC, 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).
A central local recebe os dez dígitos e os encaminha ao PAS, Este suspende a chamada e consulta o
PCS, enviando o número discado, o número nacional e a categoria do chamador, para saber como deve processar a chamada.
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 usuário disca o número do cartão no próprio aparelho que estiver usando e o PAS inicia uma temporização interdigital. Caso vença a temporização a chamada é encaminhada para uma posição de operadora de RI. O final da discagem do número do cartão será determinado pela quantidade de dígitos relativa ao tipo do cartão.
Após detectar o final da discagem do número do cartão, o PAS envia os dígitos coletados ao PCS para validação da chamada e aguarda instruções para o prosseguimento da mesma.
Caso o acesso seja inválido o PCS solicita ao PAS que encaminhe a chamada para uma posição de operadora. Sempre que a chamada for encaminhada a uma posição de operadora, o número do cartão recebido pelo PAS/PI e a condição de não validação (senha inválida, cartão inexistente, cancelado ou bloqueado) são apresentados no terminal da operadora. Assim, o usuário deve informar o número de destino e, dependendo da condição de não validação, a operadora completa a chamada através do PAS, que dará continuidade à chamada.
Caso o acesso seja válido, o PCS solicita ao PAS/PI que envie mensagem para o usuário, solicitando o número de destino.
O PAS/PI inicia uma temporização interdigital e, caso a temporização vença antes do recebimento
do número esperado de dígitos, a chamada é encaminhada a uma posição de operadora de RI.
Uma vez completada a discagem do número de destino, o PAS/PI envia uma mensagem ao usuário, informando os dígitos recebidos (voice back), em seguida o PAS envia o número de destino ao PCS e encaminha a chamada através da RTPC para o destino apropriado.
No atendimento e ao final da chamada (fim de conversação, destino ocupado, não atende, etc.) o PAS envia uma mensagem ao PCS informando o ocorrido, inclusive a duração da chamada.
O PCS, de posse das informações de tempo de duração, número de origem e de destino, consulta
uma tabela e faz uma estimativa do custo da chamada, acumulando este custo diariamente para cada cartão. Se o valor acumulado exceder o limite de crédito para o cartão, o PCS deve bloquear o cartão para novas chamadas
Cada vez que uma senha inválida for fornecida, é incrementado um contador associado ao número do cartão informado. Sempre que o número de erros de um dia ultrapassar a três é dado um alarme na forma de listagem em um periférico, com o sistema fornecendo o máximo de informações para identificação da origem da possível fraude (número do terminal de origem, número do cartão, etc
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), possibilitando que o cliente aumente o grau de cobertura e penetração de sua rede privativa até os limites da RTPC, de maneira rápida, econômica e flexível. Assim, o cliente pode unir os vários pontos de seus serviços, mesmo localizados em vários Estados, podendo estabelecer a comunicação através de números de "ramais", como se fosse uma única central privativa, de forma totalmente transparente para o usuário.
Os clientes do serviço RVA podem fazer uso de recursos de gerência e administração por intermédio de terminais de dados ou telefônicos, podendo executar funções de programação/modificação a que estiverem habilitados, bem como receber relatórios de suas respectivas redes privativas.
O acesso ao serviço RVA pode ser caracterizado como dedicado ou comutado. 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), enquanto que o acesso comutado é estabelecido através de recursos compartilhados da rede pública (RTPC).
Para o acesso de um usuário que não pertença a rede privativa do cliente, deve ser discado o código de acesso ao serviço (0802). O mesmo vale para CPCT's que não possuam recurso de inserir o código 0802 de forma automática.
O acesso à rede privativa é protegido contra tentativas de acesso não autorizadas, 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. Caso o usuário não disque o código válido, a RVA fornece uma mensagem gravada notificando que o código discado é inválido, dando-lhe mais uma única chance. Caso o usuário forneça o mesmo código ou outro igualmente inválido, a RVA cancela a chamada.
Como facilidades adicionais, a RVA oferece ainda:
• Discagem abreviada;
• Priorização de terminações;
• Reencaminhamento automático de chamadas;
• Restrição: para acesso à rede, para acesso à facilidades, por data e horário;
• Sub-redes privativas;
• Conferência com até vinte participantes unidirecionais ou dez bidirecionais;
• Comunicação de dados (para terminais "on net" - pertencentes a CPCT).
OUTROS SERVIÇOS POSSÍVEIS
Como serviços a serem ofertados oportunamente, podemos citar (resumidamente):
• Universal Personal Telecommunications (número universal pessoal): permite ao usuário ter mobilidade utilizando um único número em toda a RTPC, que é traduzido para o destino apropriado em função da programação feita pelo mesmo.
• Televoting (televoto): permite pesquisa de opinião e escolha entre diversas opções através do próprio número ou após a discagem.
• Premium Rate (serviço de valor adicionado): permite ao usuário chamador obter informação, cujo custo será adicionado automaticamente ao valor da chamada em sua conta telefônica.
• Split Charging (cobrança bipartida): permite a divisão da tarifa entre as partes camada e chamadora.
A Planta Externa
Da casa do usuário de telefonia (assinante) a comunicação é estabelecida por fios metálicos (fios)
que, a medida que cresce a concentração, são agrupados em cabos até alcançar a central telefônica. Este quadro compõe a "planta externa" da rede telefônica.
A figura seguinte mostra o aspecto de uma rede telefônica típica.
Da casa do assinante , o par de fios (fio "drop") sai e junta-se com os pares de outras casas no poste mais próximo, onde há uma caixa de distribuição. Esta caixa permite acesso aos fios dos cabos aéreos reunindo muitos pares de fios, seguindo pelos postes até um armário de distribuição. A partir deste armário, cabos mais grossos reúnem os cabos de muitos postes e seguem por dutos subterrâneos até o distribuidor geral (DG) do prédio da central telefônica. No "DG" os milhares de fios que vem das ruas são conectados aos fios que vão à central telefônica.
O cabo subterrâneo que interliga o DG e o armário de distribuição é conhecido por "cabo
primário". O cabo aéreo que interliga o armário de distribuição e as caixas de distribuição é conhecido por
"cabo secundário" ou "lateral". Cada "lateral" pode ter dezenas de caixas de distribuição distribuídas ao longo de seu percurso, de forma a atender a centenas de usuários.
Para o caso de grandes empresas, onde a concentração de linhas telefônicas é intensa, é comum o uso de um lateral destinado exclusivamente à empresa.
Manter os cabos da rede primária completamente secos é fundamental. Na maioria desses casos, os fios telefônicos são isolados uns dos outros apenas por papel. Se entrar umidade dentro deles a isolação elétrica se degrada, resultando em problemas - o mais comum dos quais é a linha cruzada. Como não é possível consertar o isolante de papel, um problema como este costuma resultar no abandono dos pares de fios com isolação defeituosa.
Para evitar umidade, esses cabos são mantidos dentro de tubos em que se injeta gás inerte ou ar seco, a uma pressão maior que a externa. Como podem haver pequenos vazamentos dentro dos tubos, é preciso manter bujões de alta capacidade para empurrar mais gás se a pressão cair abaixo de determinado nível. Nas caixas de passagens (subterrâneas) onde são feitas emendas, pode haver acúmulo de gases tóxicos e explosivos. Antes de qualquer atividade, os técnicos devem tomar especial cuidado para não entrar em um ambiente que pode ser letal.
Costuma-se chamar a planta externa de "investimento enterrado". Uma vez construída, não é possível modificá-la; o máximo que se pode fazer é ampliá-la, construindo mais dutos para mais cabos. O projeto dessas redes deve prever, com razoável precisão, quem são e onde estão os usuários potenciais, como a região onde vivem vai desenvolver-se economicamente, onde se construirão condomínios residenciais ou de escritórios, etc. Médias mundiais dizem que a rede deve ser planejada para atender à demanda dos cinco anos seguintes. Um erro de avaliação e os cabos serão enterrados no lugar errado, ou seja, ficarão inúteis.
As redes primária e secundária, juntas, consomem cerca de 50% de todo o dinheiro gasto em um sistema telefônico. Em terrenos acidentados, o custo da rede externa pode chegar a 70% do total. Erros são irrecuperáveis. Um projeto superdimensionado resulta em dinheiro enterrado; subdimensionado exigirá ampliações que, em geral, são custosas.
Apesar de toda a dificuldade, uma rede convencional pode ser muito vantajosa. Com um bom projeto e cerca de 100 habitantes por quilômetro quadrado (média mundial), a rede metálica pode dar lucro e ainda permite cobrar dos assinantes tarifas muito reduzidas, sendo indicada para bairros de média e alta concentração populacional. Para bairros com menores quantidades de assinantes a rede convencional se torna muito custosa, tanto quanto a construção como manutenção, o que pode atrasar, em muito, o avanço de sua expansão.
Até pouco tempo atrás não havia alternativa à rede convencional (metálica). Com o preço de circuitos integrados caindo todos os anos, enquanto seu poder de processamento e sua velocidade dobram a cada dois anos, em média, as empresas de telecomunicações começaram a propor o WLL (Wireless Local Loop) não mais como ficção científica, mas como realidade tecnológica economicamente viável.
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 estação, por sua vez, está conectada à central telefônica e a partir dela a chamada segue seu curso usual.
A figura seguinte caracteriza uma rede WLL:
• Percebemos que a central telefônica deve estar preparada de forma a controlar a estação de radiobase (ERB). O "link" (conexão) entre a ERB e a central pode se dar por rádio (como na figura), fibra ótica ou par de cobre (utilizando modem). A ERB se comunica com o terminal do usuário também por ondas de rádio, substituindo todo o sistema de cabos da rede convencional (primário, lateral e "drop").
A Vésper SP é a primeira operadora no sistema de telefonia fixa WLL (Wireless Local Loop),
basicamente uma tecnologia de telefone fixo sem fio, que utiliza ondas de rádio em vez de cabos. Para acessá-lo, interliga-se a central telefônica via fibras óticas aos sistemas de Estação Rádio Base (ERBs), que fazem a conexão com a casa do usuário.
Esse sistema está operando em 1.9 GHz CDMA (Code Division Multiple Access ou Acesso Múltiplo por Divisão de Códigos), que possui para comunicação uma codificação de sinais. Por ser CDMA, a maior vantagem desse sistema é que ele torna praticamente impossível qualquer tipo de fraude.
Para que o sistema funcione, é instalado juntamente com o aparelho telefônico o ETA - Equipamento Terminal do Assinante - um aparelho com uma pequena antena, da qual sai o fio que conecta a linha ao telefone comum.
Esse dispositivo é um transceptor de radiofrequência que possibilita a utilização de um aparelho de telefone padrão para acessar a interface aérea de CDMA.
Embora a idéia por trás do WLL seja simples, há muitas formas diferentes de implementá-la. Os sistemas diferem na topologia básica, na freqüências de rádio, na modulação, no protocolo de comunicação, no padrão tecnológico, nos recursos de software e até na aparência dos telefones dos usuários.
A princípio, a proposta é de que não trabalhe com mobilidade restrita. É que sistemas de WLL permitem
que o usuário se mova (lentamente, a pé, por exemplo) dentro de sua área de cobertura. Alguns sistemas, como o
DECT, têm até terminais portáteis. O WLL no Brasil deve permanecer fixo, ao menos inicialmente, sendo responsabilidade de uma operadora da rede fixa e não de operadora celular.
O WLL usa o mesmo princípio da telefonia móvel celular, do qual foi retirada a mobilidade (o celular surgiu como solução para telefonia antes do WLL). Assim, o WLL pode ser definido como um "celular fixo". Entende-se por técnica celular, o processo em que uma área geográfica é subdividida em várias partes denominadas células que possuem, em cada centro, uma estação de rádio base (ERB).
Para facilidade de estudo as células são normalmente representadas na forma hexagonal. Trata-se de uma simplificação pois, na prática é impossível obter tal formato.
A área de cobertura real é uma figura irregular, pois a propagação do sinal eletromagnético depende de
vários fatores como: obstrução por morros, declive de terrenos, edificações, vegetações, etc. A localização da ERB, muitas vezes, não está no centro da célula, mas em posições topográficas favoráveis a uma melhor cobertura, de forma que se elimine ao máximo as regiões de sombra e as interferências em outras células.
A dimensão da célula deve adequar-se à densidade de tráfego telefônico. Quanto maior for o tráfego,
menor será sua área de cobertura, uma vez que os números de canais disponíveis por célula é limitado. Desta forma, em áreas centrais de uma cidade teremos células bem menores que aquelas encontradas na periferia.
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