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Curso de Telefonia - Central Privada de Comutação Telefônica
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Isabela Zagalo Álvares
1 Capitulo 13: Central Privada de Comutação Telefônica Introdução O mercado para CPCT (Central Privada de Comutação Telefônica) de pequeno e médio porte vem crescendo a procura por este tipo de equipamento em indústrias, pequenas empresas, escritórios comerciais, residências, etc. Torna-se necessário para o técnico um constante aprendizado em relação aos novos modelos, pois as programações de facilidades, as novas implementações e a parte operacional variam com os modelos. Nos primórdios da Telefonia, a comutação telefônica era feita manualmente através de uma operadora. Após a 1ª Guerra Mundial surgiu os Sistemas Automáticos de Comutação Telefônica, inicialmente Comando Direto, baseados em seletores comandados diretamente por pulsos gerados nos discos dos aparelhos telefônicos. De acordo com as aplicações, as centrais telefônicas podem ser: - Central Publica: é aquela que atende a muitos assinantes, utilizando-se de uma rede de acesso externa; - Central Privada: é aquela utilizada para atender a uma rede particular, por exemplo, uma rede de ramais telefônicos de um escritório de vendas, ramais esses que têm acesso às linhas telefônicas das centrais públicas. As Centrais Privadas são divididas em: - PBX (Private Branch Exchange): onde os ramais dependem de uma telefonista para fazer ligações externas e precisam de auxílio para a comunicação entre si; - PAX (Private Automatic Exchange): os ramais fazem ligação entre si automaticamente, não havendo troncos; - PABX (Private Automatic Branch Exchange): os ramais fazem ligações entre si automaticamente. A operadora atende as ligações da Central Pública, conectando-as aos ramais. As ligações de saída para a central pública se processam automaticamente. Além das funções básicas, o PABX incorpora funções específicas tais como: categoria de ramais, captura de ligações, chamadas em espera, etc Instalação da Rede Elétrica Normalmente o Micro PABX pode ser ligado em 110/127VAC ou 220VAC. Por norma, os equipamentos com mais de 6 linhas telefônicas devem possuir equipamentos que garanta a continuidade dos serviços, numa eventual falta de energia elétrica. Este equipamento pode ser um No-Break, instalado externamente no PABX com potência mínima de saída de 50VA e uma saída senoidal de 60Hz. Em locais onde houver variação muito acentuada na tensão da rede elétrica ou estiverem sujeitos a transientes elétricos, um Estabilizador de Tensão com potência adequada ao porte do equipamento e transformador com núcleo saturado deve ser instalado. Em locais sujeitos a transientes elétricos ou descargas atmosféricas, protetores contra transientes devem ser instalados na entrada AC. Os transientes ou Surtos de tensão são picos de tensão de pouquíssima duração, com cerca de alguns microssegundos, isto é, uma elevação muito rápida da tensão, proveniente de duas formas: - Interna: quando na mesma rede elétrica participam equipamentos de grande porte, tais como: motores com alta potência, compressores de ar, condicionadores de ar etc. - Externa: este em particular provoca maiores danos ao Micro PABX, pois sua origem é atribuída a Raios que, descarregados nas proximidades, podem atingir tanto os troncos, os ramais externos, quanto a própria rede elétrica. Um outro agente externo é quando há o restabelecimento da energia elétrica pela concessionária local, após uma interrupção do seu fornecimento. O aterramento é a parte fundamental para uma efetiva proteção do equipamento. O aterramento não deve ser ignorado e o usuário precisa ser conscientizado de sua importância. Professor João Batista José Pereira 203
2 Os fabricantes de PABX recomendam que a resistência de terra não seja superior a 5Ω, para uma efetiva proteção. Para se medir essa resistência é empregado o Terrômetro Proteção de Ramais e Linhas Apesar da maioria dos PABX possuírem varistores e centelhadores a gás, para proteção contra transientes elétricos, nos troncos deve-se fazer uma proteção, fora do gabinete do PABX, pois a capacidade de dissipação de energia dos varistores é pequena. Os centelhadores a gás devem funcionar como proteção primária, devendo ser colocado um resistor de fio entre o varistor e o centelhador à gás. Como proteção extra, tanto para linha como para ramal, coloca-se um Módulo de Proteção, por exemplo, MP6X, com carvão e gás como elementos de atuação. Esses módulos são inseridos num BLP que possui capacidades para 2, 5, 10 ou mais módulos. O centelhador a gás é um dispositivo que tem a sua vida útil limitada pelo número de atuações e quantidade de energia dissipada. Esgotada a sua vida útil o centelhador torna-se inoperante, geralmente sem apresentar sintoma de tal fato. Desta forma, aconselha-se a substituição periódica do centelhador, de preferência anualmente. Outro problema que pode acontecer num ramal ou num tronco é a interferência de RF, ocasionada por transmissores de rádio próximos ao local onde é instalado o PABX. Para minimizar ou eliminar o problema, utilizase circuito de filtro de RF que deverá ser ligado em série com o ramal ou tronco sob interferência Instalação do PABX O funcionamento perfeito do PABX depende de uma correta instalação. Procure sempre seguir as recomendações do fabricante. Vamos dar uma seqüência básica para instalação do equipamento. O local onde será instalado o PABX deve ser escolhido, observando-se as seguintes recomendações: - Não instale o equipamento em local sem ventilação, úmido ou próximo de fontes de calor ou vibrações; - Evite instalar o equipamento em paredes onde a incidência de sol é intensa, atrás de portas, embaixo de janelas ou em locais de circulação (corredores, passagens, etc.); - Procure um local o mais próximo possível dos pontos de aterramento e a tomada de energia elétrica; - Na tomada onde for instalado o PABX não deve ser ligado qualquer outro equipamento; - Não instale o PABX próximo à passagem de cabos de energia elétrica; - Não é indicada a instalação próxima de equipamentos que emitam RF ou magnetismo alto; - Local deve ser o mais próximo possível dos troncos e dos ramais; - O PABX deve ficar a cerca de 1,30m do piso e com no mínimo 20cm de espaço nas laterais. Definindo o local onde será colocada a central, siga os seguintes procedimentos para a sua fixação: - Marque na parede a altura de 1,30m; - Se o equipamento possuir gabarito de furação, fixe a folha de papel na parede, centralizando-a com a marcação de 1,30m. Caso não tenha gabarito de furação, as medidas entre os furos devem ser tiradas da base do equipamento. Ao fixar o equipamento próximo a um canto, deixe no mínimo 30 cm de espaço livre na lateral; - Utilize-se do nível para que a central não fique desnivelada; - Bata com um punção nos pontos indicados no gabarito e retire a folha da parede; - Faça os furos e coloque as buchas; - Retire a tampa da central e fixe -a na parede com os parafusos adequados; - Caso a central não esteja com as placas de ramais, troncos etc., encaixe -as nos devidos lugares. Se o PABX possuir placas balanceadas, a fiação poderá ser feita através de cabo CI estanhado ou cabinho CCI de pares, dos conectores dos ramais até um bloco BLI-10, daí para os ramais deverá ser feita com cabinho CCI. Dependendo da situação, pode-se utilizar canaletas e tomadas do sistema "X" proporcionando um acabamento mais adequado à instalação. As canaletas para sistema "X" e seus arremates serão utilizados quando a tomada for fixa em caixa externa. Normalmente, esse sistema é empregado nas instalações dos ramais, pois proporciona um acabamento razoável ficando toda a fiação embutida. As canaletas são vendidas com as seguintes medidas: comprimento 2.200mm, largura 20mm e altura 10mm. Em cada canaleta podem ser instalados até 8 ramais. Existem canaletas maiores, que comportam mais pares de fios, normalmente são colocadas na saída do PABX, onde o número de fios que saem é grande. Por esta razão é que o PABX deve ser instalo sempre no centro do sistema, onde os fios são divididos entre as canaletas. Com os locais determinados para os ramais, recomendamos os seguintes procedimentos para a instalação do Sistema X : - Corte um pedaço de canaleta com 27cm de comprimento. Utilize uma lâmina de serra, cortando a canaleta e sua tampa juntas. Este pedaço de canaleta servirá como medida padrão de altura para as caixas de sobrepor; - Nas laterais da caixa, a parede é mais fina. Com um alicate de bico, quebre o lado no qual a canaleta for entrar. Caso esta caixa seja também de passagem, o lado que for encaixada a outra canaleta, também deve ser quebrado; - Encoste a canaleta cortada na parede e sobre ela apóie a caixa de sobrepor; Professor João Batista José Pereira 204
3 - No fundo da caixa existem dois rasgos em diagonal marque com um lápis os pontos para os furos na parede; - Após a marcação dos pontos, com a furadeira e broca adequada, faça os furos, encaixe as buchas e fixe a caixa na parede. Antes de dar o aperto final nos parafuso, coloque novamente o nível em cima da caixa e ajuste para que a mesma fique nivelada; - Repita todo o processo nos demais pontos de ramais; - Para o nivelamento das caneletas, meça a altura do piso até a borda superior do rasgo, essa medida será sua referência para a fixação das caneletas. - A instalação das linhas telefônicas ao Micro-PABX dependerá da quantidade de linhas que estiverem disponíveis e da distância que estarão do equipamento. Normalmente, acima de 10 linhas utiliza-se cabo CI para levá-las até os módulos protetores. Veja os procedimentos básicos para a colocação dos blocos que comportam os módulos de proteção: - Visualize o bloco dos módulos por baixo. Os terminais indicados A e B, são os terminais de entrada da linha, ou seja, a linha desprotegida. Os terminais sem nenhum fio enrolado são os terminais de saída, isto é, a linha após a proteção, com os módulos inseridos. A barra soldada, que une dois pontos dos módulos entre si e as bases metálicas de alumínio, esse ponto em comum deverá receber o aterramento; - Determine o local para a fixação do bloco. Normalmente, o bloco é instalado ao lado da central ou próximo a ela, para facilitar a manutenção do sistema; - Marque os pontos para a furação e colocação das buchas, quando o bloco for instalado em parede de alvenaria; - Fixe o bloco sem os módulos; - Se forem instalados mais blocos, fixe -os um ao lado do outro, deixando um espaço aproximado de 3cm entre eles; - Cada bloco de proteção vem com um rabicho contendo terminais na extremidade, esse rabicho deve ser usado para a interligação do aterramento entre eles. - Faça o aterramento do bloco. O próximo passo é interligar o bloco à central, o que deve ser feito através de um cabo CI com capacidade um pouco superior ao número de pares que a central pode comportar, para que haja pares de reserva, num eventual reparo. Pode-se adotar os procedimentos a seguir: - Determine o tamanho do cabo a ser instalado e corte um pedaço com folga suficiente para o corte da capa; - Fixe-o com braçadeiras para o seu diâmetro; - Corte a capa da extremidade da central e fixe os pares de acordo com tabela padrão de cores para cabo telefônico; - Repita o processo do lado do bloco de proteção, retirando a base plástica do suporte de alumínio e enrolando os pares nos terminais de saída; - Fixe a base plástica nos suportes de alumínio; - Insira os módulos de proteção nos devidos lugares; - Se o ramal for externo, este também deverá ser protegido por módulo de proteção; - Não se recomenda que a rede telefônica seja feita de modo aparente; - Não tente aproveitar os materiais da instalação anterior, instale tudo com materiais novos de qualidade As Partes que Compõem um Micro-PABX Existe uma tendência entre os fabricantes de montar as centrais telefônicas privadas em subconjuntos, isto é, dividindo o circuito em diversas placas menores. O Micro PABX basicamente divide-se nas seguintes partes: Placa Principal ou Placa da CPU, formada pelo cérebro do equipamento; Placa da Fonte de Alimentação; Placas de Troncos; Placas de Ramais; e, em alguns modelos, existe uma placa de proteção contra surtos de tensão nas entradas das linhas telefônicas: - Placa de Ramais: é formada pelos circuitos eletrônicos de cada ramal, podendo possuir modularidade de 2 em 2, de 5 em 5 etc., ou seja, cada placa de ramais pode conter 2, 5 ou mais ramais. A forma da modularidade foi adotada pelos fabricantes para facilitar a manutenção desses circuitos e também para que o usuário não precise adquirir, por exemplo, 10 ramais se vai precisar de somente de 5. As placas de ramais são conectadas na Placa da CPU do Micro PABX, normalmente por intermédio de conectores especiais par circuito impresso. Quando o Micro PABX sai de fábrica com a placa de Ramais Desbalanceados, ou seja, há um ponto comum na alimentação dos ramais; isto faz com que, ao se utilizar um cabo telefônico para encaminhar os ramais, pode haver quebra de sigilo nas conversações, provocada pela Diafonia (indução do sinal de voz de um ramal para outro); - Placa de Tronco: dependendo do modelo de equipamento, a modularidade das placas de tronco em relação ao número de linhas pode ser de: 1 em 1, 2 em 2, 4 em 4 etc. Quando possuem circuitos de proteção embutidos, as linhas telefônicas são ligadas numa placa de proteção de troncos. Alguns modelos de placas de troncos possuem um jumper de habilitação de linha, ou seja, se o tronco estiver disponível, este jumper deve ser ligado, caso contrário, deve ser desligado. Isso é necessário para que numa requisição de linha pelo usuário, o PABX não caia no vazio, isto é, se a linha estiver habilitada e não houver alimentação, o usuário pensará que está com Professor João Batista José Pereira 205
4 defeito. No mesmo esquema das placas de ramais, as placas de troncos são conectadas na placa da CPU por intermédio de conectores especiais para circuito impresso; - Placa de Proteção: é uma placa que contém os componentes (varistores, resistores, centelhadores) utilizados para proteger as linhas telefônicas contra surtos de tensão e corrente que, por ventura, surjam nas mesmas, normalmente provocados por raios; - Placa da CPU: é a principal do sistema, onde são alojadas todas as outras placas, possuindo ainda os conectores das interfaces, jumpers de configuração, o processador central, a memória de armazenamento do software etc. Esta placa deve ser manuseada com cuidado, pois há circuitos integrados que podem ser danificados com a eletricidade estática do corpo humano. Detalhes importantes a serem observados: - Antes de ligar a central, faça uma revisão nos encaixes das placas e dos circuitos integrados e verifique a tensão de alimentação; - Refaça o aperto nos parafusos que fixam as placa, pois, em alguns modelos eles servem também para fazer o contato do aterramento entre a placa e a base metálica do equipamento Acessórios para PABX Algumas empresas e os próprios fabricantes de PABX produzem acessórios, e ultimamente têm lançado vários modelos de equipamentos e softwares que incrementam a central telefônica, implementando para os usuários mais facilidades ou exe rcendo algumas funções específicas. Esses acessórios, quando se trata de hardware, podem vir montados em gabinetes próprios (geralmente quando são fabricados por empresas que não fazem o PABX) ou em placas de circuito impresso para serem inseridas na placa principal do equipamento. Os acessórios mais comuns montados em placas são: Placa de Atendimento Digital, Placa Identificadora de chamadas, Placa de tarifação Remota, etc. Dentre os acessórios, podemos destacar alguns: - Tarifador: este tipo de acessório é utilizado para que sejam emitidos relatórios sobre a utilização genérica do Micro-PABX, que contém informações tais como: - Ligações efetuadas e seu custo; - Ligações não identificadas como: fonogramas, tele-900, etc; - Data, horário e telefone chamado; - Número de ligações recebidas; - Taxas administrativas como, por exemplo: Aluguel de Linhas, Assinatura Mensal, etc. O Tarifador é muito usado em empresas que desejam controlar suas ligações, uma vez que as informações que o equipamento fornece são distribuídas por ramais e a conta telefônica pode ser dividida por usuário ou departamento da empresa. O Micro PABX tem saídas (serial e paralela), uma delas ligada diretamente numa impressora, para imprimir a bilhetagem, ou seja, as ligações que são efetuadas, porém não são tarifadas. A função do tarifador é justamente essa, ligado numa dessas saídas, obtém as ligações armazenadas da CPU, aplica os valores dos degraus tarifários, convertendo-as em valores de moeda corrente. Todos os dados que forem fornecidos à memória do tarifador, bem como o comando para a emissão de relatórios, são enviados via teclado telefônico, que vem acoplado no equipamento. - Software Tarifador: faz a mesma coisa que o tarifador, porém precisa de um computador para completar o serviço. O usuário adquire este software da empresa que o desenvolveu ou de um distribuidor autorizado, instala-o no computador, configura alguns parâmetros, interliga a saída do PABX com uma saída do computador, conecta uma impressora (se precisar imprimir) no comp utar e obtém as informações desejadas via monitor ou impressora. - Atendedor Digital: trata-se de um acessório utilizado para atender automaticamente as ligações que chegam ao PABX e transferi-las após emitir mensagens explicativas para quem ligou. As mensagens são gravadas num chip e podem ser personalizadas de acordo com o usuário. O tempo de gravação em alguns equipamentos ultrapassa 30 segundos. Normalmente, esse aparelho faz o anúncio do Bom Dia, Boa Tarde ou Boa Noite, de acordo com o horário de entrada da ligação, pois com o relógio embutido no atendedor, é feito o reconhecimento da hora e selecionado o cumprimento correto. A interligação é feita como se fosse um ramal normal, sendo compatível com qualquer modelo de PABX. - Espera Personalizada: dispositivo utilizado para reproduzir mensagens digitalmente quando algum ramal coloca na espera a ligação que entrou. A vantagem desse equipamento é que se pode personalizar a espera, colocando-se mensagens de divulgação da empresa, de algum produto, de serviços executados, etc, com capacidade para até 180s. Sua ligação é feita diretamente na entrada da música do PABX, possui um potenciômetro para regular o volume da mensagem e quando se quiser trocar a mensagem gravada, o chip deverá ser substituído por outro previamente gravado. - Interface para Porteiro: o Micro-PABX permite que seja ligado um porteiro eletrônico no sistema, intercalando-se uma Interface para Porteiro. Quando o botão do porteiro é acionado, a interface interpreta o sinal enviado e informa à central o ocorrido. Imediatamente, o ramal que foi programado como atendedor do porteiro é chamado. Caso o ramal atendedor do porteiro desejar, poderá acionar a fechadura elétrica teclando o código de abertura. Também é possível ao ramal programado como atendedor, chamar o porteiro sem que o mesmo esteja chamando, e acionar a fechadura. Na placa principal da central existe um conector que envia o comando para Professor João Batista José Pereira 206
5 atuação externa, nesse conector é ligada a Interface para Porteiro, devendo-se antes acertar alguns jumpers de configuração, de acordo com o modelo de porteiro eletrônico utilizado. Os fabricantes da interface anexam junto ao equipamento um pequeno manual de instalação, que contém uma tabela de configuração com os modelos de porteiros possíveis para aquela interface. - Interface para Bilhetagem: algumas centrais precisam de uma interface para gerar a bilhetagem. Para este tipo de controle, a interface deve ser intercalada entre o PABX e a impressora, podendo o equipamento ficar até uma distância de 50m da impressora. Caso haja problemas de comunicação entre o equipamento e a impressora, os bilhetes serão armazenados na memória do PABX e assim que o problema for solucionado, as ligações serão descarregadas para a impressão devida. A capacidade de armazenamento da central varia de acordo com o modelo e de versão da Interface. Convém lembrar que, se a comunicação falhar, um alarme será dado pela central, desde que se tenha mais um acessório opcional. Aqui também poderá ser implementado um software tarifador, com a instalação de um computador. Em modelos recentes de centrais, o Kit bilhetador não é mais necessário, bastando apenas ligar uma impressora e os bilhetes serão impressos normalmente, ou ainda, tarifando com o Software Tecnologia de Centrais Telefônicas Analógicas (CPA-E) Estruturas Básicas de uma Unidade de Comutação Podemos representar uma unidade de comutação genérica para uma central CPA-E e seus órgãos funcionais pelo diagrama de blocos seguinte, em que: OC - Órgão de Controle CCA Circuito de Assinante Analógico GDS - Geração e Detecção de Sinais FA - Fonte de Alimentação CJA Circuito de Juntor Analógico MCA - Matriz de Comutação Analógica MCA LA LA CAA CJA LT LT RTL GDS OC Software FA O dispositivo elementar de um sistema de comutação é a chave. As primeiras centrais automáticas utilizaram componentes eletromagnéticos, em que as chaves nada mais eram do que contatos de Relés, comandados por sinais eletrônicos. Professor João Batista José Pereira 207
6 A evolução tecnológica introduziu os dispositivos semicondutores, com a utilização das chaves analógicas comandadas por sinais digitais Matriz de Comutação Analógica (MCA) Uma matriz analógica é constituída por um conjunto de chaves agrupadas de tal maneira que lembra um sistema de coordenadas "X-Y. A figura abaixo mostra uma matriz de comutação formada por quatro colunas e três linhas. O número de chaves nesta matriz é igual a 12. Note que para o assinante "A" se comunicar com o assinante "B", basta fechar a chave número 8, conectando a linha 2 à coluna 4. Vamos analisar uma matriz de maior capacidade, matriz "8x16", constituída por 128 chaves analógicas. Observe os pontos de cruzamento, conectando o assinante "A" ao assinante "B" e o assinante "C" ao assinante "D", com o absoluto sigilo entre as conversações. Note também que foram necessárias duas conexões para fechar o caminho de voz, de cada uma das ligações, AB e CD. Na realidade, um lado é reservado para interligação dos terminais telefônicos e o outro é dividido em grupos dedicados a cursar tráfegos de chamadas internas e de chamadas externas. Cada coluna é denominada de enlace. Professor João Batista José Pereira 208
7 Os fabricantes fornecem matrizes analógicas encapsuladas em pastilhas (Circuito Integrado - CI), com capacidades predefinidas e limitadas. Abaixo, temos uma relação dos modelos mais comuns que utilizam tecnologia CMOS de baixo consumo. Modelo Capacidade Número de Pinos Fabricante MC x 4 16 Motorola MT x Mitel Os símbolos lógicos para dois CIs acima são representados pelas figuras seguintes que mostram também a identificação de cada pino. Professor João Batista José Pereira 209
8 As funções dos pinos são: - X e Y: entradas e saídas analógicas; - END: entradas de endereço para seleção da chave; - Data: liga (1) ou desliga (0) a chave selecionada; - STroBE : controle do sinal de seleção de pastilha; - CS: seleção de pastilha (chip select); - Reset: reinicialização (desliga todas as chaves). Para a seleção de uma chave em uma matriz 8x16 são necessárias sete linhas de endereço para acessar as 128 chaves (2 7 = 128 combinações). A palavra de comando para as matrizes analógicas pode ser definida, para um microprocessador de oito bits, da seguinte maneira: Palavra de comando de uma matriz 8x16. Percebe-se que para conseguir uma matriz de maior capacidade, tem que recorrer a arranjos de matrizes, utilizando os modelos padrões, de maneira analógica à expansão de memória em sistemas microprocessados. Arranjo "32x16" (4 CIs M3494). Professor João Batista José Pereira 210
9 A seleção de chip se faz por meio de decodificadores de endereços. O barramento de endereços e datas são comuns a todos os CIs Órgão de Controle (OC) Uma matriz de comutação, por si só, não faz absolutamente nada. Para haver comutação, deve haver um órgão de controle responsável pelo recebimento, registro e análise dos dígitos discados pelo assinante originador (A) e, então, comandar o fechamento da chave específica que vem estabelecer o caminho de voz com o assinante chamado (B). Antes, porém, o assinante chamado (B) deve receber o comando de toque de campainha e acusar o atendimento ao órgão de controle. O OC executa funções tais como: leitura dos estados dos ramais, análise e processamento de discagens, encaminhamento de chamadas, etc. O processamento é feito em tempo real. O OC supervisiona todo o funcionamento e integridade dos circuitos internos e fornecem dados para relatórios de configuração, histórico de eventos, alarmes, bilhetagem e tarifação. Controle por Programa Armazenado (CPA): qualquer sistema microprocessado possui uma memória de programa e uma memória de dados. A memória de programa é constituída por um banco de memórias do tipo EPROM ou FLASH que acomoda o programa controlador (firmware) da central. A memória de dados se divide em dois tipos. Um tipo constituído por um banco de memórias do tipo RAM Não-Volátil ou EEPROM, utilizados para armazenar dados temporários, tais como: contadores de tarifação, registros de bilhetagem, histórico de eventos, alarmes e até mesmo a configuração da central de acordo com a capacidade, localização, plano de numeração e encaminhamento etc. O segundo tipo utiliza apenas memória do tipo RAM para armazenar dados rotineiros, para o processo de tempo real, como estado dos terminais, comutação dos sinais, toque etc. O Órgão de Controle em centrais tipo CPA é um microcomputador que roda um programa específico para gerenciar um processo de comutação para conexões telefônicas. No OC, estão incluídos os seguintes elementos: - Processador responsável pelo gerenciamento das funções do sistema com base nos dados de configuração; - Memórias diversas para dados e programas (RAM, ROM, EPROM, FLASH e/ou EEPROM); - Relógio de Tempo Real com calendário para registro de data e hora; - Controlador de Interrupções; - Timer Programável; Professor João Batista José Pereira 211
10 - Wachdog Timer (WDT) para supervisão do processador; - Circuito de interface de barramento (dados, endereço e controle) para acesso e interação (supervisão e controle) com os demais órgãos da central; - Interfaces seriais do tipo UART para comunicação com equipamentos OMS (Operação, Manutenção e Supervisão) local; - Interface paralela para impressora; - Modem para comunicação com OMS remoto; - Placa LAN (rede local) para comunicação com outras unidades de comutação em sistemas distribuídos; - Terminal SSCC#7 quando a central utilizar o sistema de sinalização SSCC#7; - Unidade de memória de massa para centrais de médio a grande porte. Os microcontroladores utilizados em centrais de pequeno porte incorporem muitos dispositivos, como microprocessador, timer, UART, controlador de interrupções, WDT, memória parcial ou total e "port" paralelo, integrados no próprio chip (CI). A manutenção da central fica então dividida em dois aspectos: Hardware (equipamentos e instalações físicas) e Software (programação). Logo, qualquer mudança de programação que implicavam antes na alteração das condições físicas de instalação (equipamento, fiações etc), hoje é feita alterando apenas o programa ou dados na memória do órgão de controle. A figura abaixo mostra o diagrama em blocos de um microprocessador (OC) Circuito de Assinante Analógico (CAA) O módulo CAA faz a interface entre os terminais de assinantes e a matriz de comutação. Ele contém circuitos que, além de alimentarem os aparelhos telefônicos, fazem acoplamento de áudio à matriz de comutação e permitem troca de sinalização entre o órgão de controle e os assinantes. Suas funções são: - Prover alimentação para os aparelhos telefônicos; - Monitorar o estado de loop dos terminais; - Comutar a corrente de toque e campainha (ring); - Acoplar os sinais de voz e sinalizações acústicas à matriz de comutação; - Promover inversão de polaridade para coleta de fichas em TPs e TSPs; - Proteger os circuitos internos contra intempéries. Professor João Batista José Pereira 212
11 CR Comando de Ring TL Teste de Linha DT Detector de Loop A Híbrida tem como função acoplar o sinal de áudio à matriz de comutação e promover a conversão dos sinais de duas para uma linha, de modo a obter um único ponto de comutação para cada linha e isolar, galvanicamente, os circuitos de assinante e da matriz que trabalham com alimentações diferentes, e proteger melhor os circuitos da matriz. A central deve fornecer uma tensão contínua de 48V +/- 25% à linha do assinante, sem que o sinal de áudio escoe pela fonte DC. O circuito aproveita os indutores da híbrida, de forma a permitir apenas a circulação da corrente contínua de alimentação, tipicamente de 20mA, e bloquear o escoamento do sinal alternado (áudio). A alimentação deve ser balanceada, isto é, deve possuir a mesma impedância entre as linhas "a" e "b" e terra (Za = Zb). Isto é importante para cancelar sinais indesejáveis que são induzidos na linha do assinante, como diafonia, radriofreqüência, ruídos diversos, etc. O circuito Detector de Loop é utilizado para detectar a circulação da corrente quando o assinante retira o telefone do gancho. Ele deve converter a corrente em um nível de tensão compatível com os circuitos digitais, de forma que o OC possa associar níveis lógicos aos estados de loop do assinante. Os pulsos gerados a partir de um aparelho com discagem decádica também são mostrados na saída do detector, já que eles consistem na abertura e fechamento do loop por períodos prefixados. Professor João Batista José Pereira 213
12 O OC, por meio do loop, reconhece as seguintes situações: - O assinante deseja uma ligação A - O assinante inicia a discagem A - Contabiliza os pulsos decádicos A - Identifica assinante livre ou ocupado B - Reconhece o atendimento B - Acionamento de tecla FLASH A ou B - Reconhece a desistência ou término da chamada A ou B Para tocar a campainha do aparelho telefônico, o OC faz atuar o relé RG, por um período de 1s. A linha então é comutada para o circuito Gerador de Ring, que fornece uma tensão alternada de 75VRMS / 25Hz. O sinal é sobreposto à alimentação de -48V, de forma a permitir a detecção do loop durante o toque. Após o atendimento, o OC deve retirar o ring por no máximo 200ms, evitando que o usuário receba o sinal no ouvido. O relé RT é utilizado para comutar a linha ao módulo de Teste de Linha. A central telefônica fica muito exposta a intempéries, ocorrendo descargas elétricas constantes nas linhas de assinante e linhas tronco, principalmente em linhas aéreas e longas. Os circuitos de assinante são protegidos com proteção secundária interna por protetores de estado sólido do tipo transorb, trisil, varistor, PTC, etc. Os diodos zener protegem a entrada da matriz de comutação, de modo que o nível do sinal não ultrapasse a alimentação da própria matriz. - Subscriber Line Interface Circuit (SLIC): o circuito de interface de linha de assinante eletrônico desempenha as mesmas funções descritas anteriormente. Os relés foram substituídos por atuadores de estado sólido e a híbrida passou a se chamar Híbrida Eletrônica, com a utilização de circuitos operacionais. A alimentação de linha utiliza duas fontes de corrente constante, a transistor, complementares, o que proporciona balanceamento da linha e dispensa o uso do indutor. - Rng - Corrente de toque de campainha - TL - Comanda teste de linha - CR - Comanda ring (toque de campainha) - DL - Detector de loop - IP - Comando de inversão de polaridade - EI - Enlace interno - Interface de Barramento (IB): existem também no módulo CAA, assim como em qualquer módulo, circuitos de interface de barramento, tais como: Lactches e Buffers, decodificadores de endereços e arranjos lógicos discretos ou programáveis (PAL, GAL etc), entre o módulo funcional e o OC. Tomando o módulo CAA como exemplo, pode-se ter, no mesmo bloco, vários circuitos de assinantes. Portanto, o controle dos assinantes é feito por meio de manipulação de bits, em que cada bit possui uma função específica. Professor João Batista José Pereira 214
13 O circuito seguinte ilustra o circuito elétrico de uma placa de ramal de uma central tipo PABX. Na placa, estão inclusa as matrizes de comutação analógicas e a interface de barramento (CIs 3, 4, 5, 6, 7, e 8). Professor João Batista José Pereira 215
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15 Circuito de Juntor Analógico (CJA) O módulo CJA é o responsável pela interface entre centrais, permitindo abrangência ao longo da rede de telecomunicações. Para isso, a central utiliza linhas de junções com protocolo de sinalização apropriado para o intercâmbio de informações entre elas. O entroncamento entre centrais públicas é feito por intermédio de circuitos denominados Juntores, podendo ser: - Juntor analógico a 2 fios com sinalização de linha por corrente contínua; - Juntor analógico a 4 ou 6 fios com sinalização E&M contínua ou pulsada; - Juntor a 8 fios com sinalização de linha R2 Digital; - Juntor digital com sinalização por canal associado E&M pulsada/contínua, R2 Digital, MFC (5B/5C/5S) ou canal comum (SSCC#7). O juntor analógico a 2 fios pode ter sinalização de registro decádica (nível de assinante) ou MFC e pode cursar tráfego de entrada ou de saída. Os juntores a 2 fios têm aplicações principalmente em entroncamento com equipamentos tipo PABX. São funções dos juntores analógicos a dois fios: - Juntor de entrada fornece alimentação para juntor de saída (Loop); Professor João Batista José Pereira 217
16 - Juntor de saída informa ocupação ao juntor de entrada por meio do loop de corrente (fecha loop); - Juntor de saída gera sinalização de registro decádica, quando for o caso; - Juntor de entrada informa atendimento e tarifação para juntor de saída por meio de inversão de polaridade ou sinal de 12KHz; - Juntor de entrada informa desconexão para juntor de saída por meio da abertura do loop de corrente; - Juntor de saída informa desconexão por intermédio de abertura de loop de corrente (alta impedância); - Provêem acoplamento de áudio, e sinais de sinalização MF, se for o caso, entre matriz de comutação e a linha de junção; - Convertem os circuitos de dois fios, da linha de junção, para um único ponto de comutação e referência (híbrida); - Protegem os circuitos internos contra sobretensão por meio de supressores de estado sólido, como transorbs, centelhadores, termistores, varistores e zeners. Os juntores a 4 ou a 6 fios, geralmente, são entroncados por meio de equipamentos MUX/Rádio, podendo cursar tráfegos de entrada, de saída ou bidirecional. O sentido do tráfego é programado via software. Nesses juntores, o que muda é o processo de sinalização de linha que ocorre pelos fios E e M (sinalização E&M Contínua ou Pulsada), e não pela corrente de loop. Nos juntores a 6 fios, os sinais de transmissão e recepção cursam caminhos separados. A sinalização de registro é MFC e a híbrida deve converter o circuito de 2 para 4 fios. Professor João Batista José Pereira 218
17 Podemos ter ainda o juntor a 8 fios, que utiliza sinalização de linha R2 Digital. São utilizados um par de fios para Tx, um para Rx e o restante é utilizado na sinalização de linha, que ocorre pelos fios E1, M1, E2, M2. Um PABX interliga-se com uma central pública por meio de linhas de tronco. O circuito de tronco, utilizado em PABX analógico de pequeno porte, funciona simulando um terminal telefônico capaz de executar as seguintes funções: - Detectar a corrente de toque (ring) para uma chamada de entrada; - Promover a abertura e fechamento da corrente de loop para sinalizar atendimento ou processar discagens decádicas; - Efetuar o acoplamento de áudio e sinalização (acústica e DTMF para discagem por tom) entre a linha externa e a matriz de comutação com conversão de duas para uma linha; - Proteger os circuitos contra intempéries. A figura seguinte mostra o circuito de um tronco simples de PABX, cujas partes denotam suas principais funções. - Acoplamento de áudio (híbrida); - Circuito "fecha loop", simulando um indutor ativo; - Silenciador para discagens decádicas; - Detector de ring; - Comando de atendimento e discagem decádica; - Proteção de entrada. A interligação de CPCTs tipo PABX, normalmente, em médias e grandes empresas, se faz por meio de linhas denominadas Tie-Line, que é um tipo de entroncamento proprietário com algumas diferenças ou recursos particulares. Tipos de Tie-Lie: - Decádico a 4 fios: Utiliza dois fios para o caminho de áudio (a e b) e dois para a sinalização de linha (E&M). É bidirecional, sendo o reconhecimento e o processamento das discagens realizados por meio dos fios E & M respectivamente;. - DTMF a 4 fios: É o tipo mais comum. A troca de sinalização de linha ocorre pelos fios E & M (ocupação, atendimento e término) e o processamento de chamadas por meio de tons multifreqüenciais tipo DTMF; - Digital: Utiliza acesso básico 2B+D ou acesso primário 30B+D, dependendo do porte do sistema. Modos de operação do Tie-Lie: - Direto: por meio de planos de numeração diferentes, como, por exemplo, 411.xxxx, 412.xxxx, etc. - Indireto: por intermédio de uma determinada rota, a partir da qual, após o recebimento do novo tom de discar proveniente do outro equipamento, enviam-se os dígitos do ramal destino. Professor João Batista José Pereira 219
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19 Discagem Direta a Rama (DDR) Suponha uma ligação para um equipamento CPCT equipado com um tronco de PABX em nível de terminal de assinante, como descrito anteriormente. A linha possui, portanto, um único número-chave. O equipamento será capaz de receber chamadas, mas não identificará para quem se destina, sendo necessário, portanto, um(a) atendente para receber e transferir as ligações. O DDA é um equipamento que atende automaticamente a uma determinada chamada, emite uma mensagem ao usuário, como "após o sinal disque o número do ramal desejado", reconhece o número do ramal e transfere a ligação. O DDR disponível em centrais com entroncamento à nível de juntor e opera em modo direto, em que o assinante originador disca o prefixo da central e em seguida fornece os dígitos referente ao assinante destino (MCDU - milhar, centena, dezena e unidade) Geração e Detecção de Sinais (GDS) O módulo GDS é responsável pela geração e detecção de todos os sinais envolvidos na troca de sinalização, acústica e multifreqüencial, entre central/assinantes e central/central. Suas principais funções são discriminadas em seguida: - Geração de tons de 425Hz (sinalização acústica); - Geração das 12 freqüências utilizadas na troca MFC (sinalização de registro); - Geração das 8 freqüências utilizadas na troca DTMF (bina e tie-lie); - Geração da freqüência de 12KHz para a tarifação de TPs; - Música interna enviada durante a retenção de tranco e/ou ramais (PABX); - Envio e detecção dos sinais MFC; - Envio e detecção dos sinais DTMF; - Detecção da sinalização acústica para juntor em nível de terminal ou tronco de PABX (referência para discagem e tarifação temporizada); Professor João Batista José Pereira 221
20 - Gravação, armazenamento e reprodução de mensagens de serviço; - Interface para música e/ou mensagens externas; - Interface para a facilidade de busca pessoa e/ou som ambiente (PABX). Os sinais podem ser gerados por circuitos osciladores ou geradores de ondas senoidais e ao serem enviados são comutados às linhas de assinante ou tronco sob o comando do OC. Durante a recepção, os sinais passam por filtros seletivos, "passa-faixa", e detectores digitais. Em seguida, eles são decodificados em palavras binárias, de forma que possam ser lidas pelo OC. Atualmente, temos componentes dedicados para função de geração, envio e detecção de sinais DTMF e MCF (receptor DTMF MT8870C e o transceptor completo MT8889). Professor João Batista José Pereira 222