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MBA
SERVIÇOS DE
TELECOMUNICAÇÕES
Telefonia Avançada e Telefonia IP
2011
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Prof: Milton M. Flores
OBJETIVOS DO CURSO
Obter uma visão geral da tecnologia de telefonia
convencional na RTPC;
Entender e dimensionar os serviços na RTPC e nas redes
Corporativas
Obter uma visão geral sobre a tecnologia VoIP
Analisar os benefícios e comparar VoIP e Telefonia IP com a
RTPC;
Conhecer os principais protocolos, codecs, QoS, SLA e
dimensionamento de banda nas redes IP.
Avaliar aspectos de segurança em VoIP
Aspectos estratégicos em projetos VoIP
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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Sumário













Introdução às Redes Telefônicas Avançadas
Sinalizações Telefônicas
Redes Corporativas
Noções de Rede Inteligente e Serviços Telefônicos
Noções de Tráfego Telefônico
Relatórios de telefonia
Introdução a VoIP
Sinalizaçãoes em VoIP
Segurança em VoIP
Codecs e qualidade de voz
Dimensionamento de Banda em redes IP
QoS e SLA
Estudo de casos
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Arquiteturas legadas, Plataformas NGN e
Serviços
NGN – PÚBLICA A
NGN – PÚBLICA B
PCS – AAA– POLICY - APLICATION SERVER - INTERNET...
SoftSwitch A
SoftSwitch B
GATEWAY
I W U (TDM – IP)
IP
MPLS
E-1
DWM
SIP-T
SIP-I
MGCP
MEGACO
ISUP
SIGTRAN
DSS-1 / Q.SIG / R-2
BICC
IP-WDM
SIP..
...
IP
ETHERNET
H 323
SIP
Fixo-TV-dados- filmes...
IAX
GSM
Móvel-TV-dados Rádio
RTPC PABX
...
NGN – CORPORATIVA
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TELEFONIA AVANÇADA
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MARCOS HISTÓRICOS
1876 - Invenção do Telefone por Alexander Graham Bell
1887 - 1ª Central Telefônica automática (Strowger)
1946 - Surge o DDD
1960 – Início da digitalização da transmissão
1962 – Primeiro satélite de telecomunicações
1986 - Primeiras centrais inteiramente digitais (TELEBRÁS)
1998 – 2000 - Rede telefônica totalmente dígital
2000 –2010 -VoIP e Telefonia IP v4
2010 – 2011 -Telefonia IP v6
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Do Século XIX ao Século XXI
Telefone de manivela
criado por Gran Bell em
1876
Telefone IP - Tecnologia do
Século XXI
As primeiras centrais telefônicas não eram automáticas: requeriam a presença
de um operador que, atendendo à solicitação verbal de um assinante,
comutava dois aparelhos por meio da mesa de comutação, usando “pegas”.
As centrais evoluíram para COMANDO DIRETO, CONTROLE COMUM e
CONTROLE POR PROGRAMA ARMAZENADO – CPA
Ao "Padre Roberto Landell de Moura” – descobridor da tecnologia do telefone sem fio no
Século XIX
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MIGRAÇÃO ANALÓGICO-DIGITAL
Na década de 1980 teve início a migração das centraqis de telefonia
analógicas para digitais
As razões para a migração foram as seguintes:
- Equipamentos obsoletos com problemas de manutenção e falta
de escalabilidade nas expansões
-Os fornecedores abandonaram os desenvolvimentos em
equipamentos analógicos
-Necessidade de novos serviços inclusive permitindo a
transferência de dados sobre a nova Rede Digital que passava a
se chamar Rede Digital Integrada (RDI)
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MIGRAÇÃO ANALÓGICO-DIGITAL
 Na ativação de equipamentos PCM/TDM era necessário
apenas um teste de conformidade: Os fabricantes
afirmavam que após os testes bastava um cachorro
para proteger os acessos.
 A maioria das falhas que ocorria nos enlaces
Operadora – Corporação eram repetitivos e de fácil
identificação através do acompanhamento de relatórios
e estatísticas.
 As falhas acima causaram elevadas perdas para as
operadoras e os clientes. Era possível estimar as
perdas?
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MIGRAÇÃO ANALÓGICO-DIGITAL
Falhas ao Longo do Tempo
120
F máx.
100
80
60
40
20
F0 0
Legenda
falhas sem uma política
de tratamento
T0 (Década de 80)
1
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2
3
Tn (Década de 90)
4
5
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MIGRAÇÃO ANALÓGICO-DIGITAL
Principais Ofensores
Falhas no lado dos Clientes:
Falhas no lado da Operadora:
Falta de Capacitação das Equipes
Problemas na Infra-estrutura
Falta de Capacitação das Equipes
Falta de visão sistêmica
Falta de diálogo Operadora-Cliente
Fornecedores diferentes
Interfaces e Sinalizações
Falta de orientação técnica ao cliente
Distanciamento da entre as áreas Técnica e
Comercial
Demora na percepção das falhas
Inexistência de SLA
Dificuldade na avaliação da qualidade de
serviço especificada com a qualidade
entregue e percebida pelo cliente
–Aterramento
–Cabos
–Geradores e Baterias
Interfaces e Sinalizações
Programações erradas no PABX
Utilização incorreta dos recursos
Falta de orientações técnicas
Percepção incorreta das falhas
Fornecedores diferentes
Desconhecimento de normas e padrões
Avaliação da qualidade diferente da desejada
ou contratada
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MIGRAÇÃO ANALÓGICO-DIGITAL
Principais alternativas
Alternativas para Operadora e Clientes – redução de custos e
melhorias operacional:
Capacitação das Equipes da Operadora e dos Clientes
Visão sistêmica pelos técnicos da operadora
Orientações técnicas para os técnicos dos clientes
Seleção dos principais erros repetitivos, com os respectivos cuidados, afim de
minimizar os mesmos
Orientação sobre normas e padrões
Orientações no caso de fornecedores diferentes
Integração equipes de vendas – equipes técnicas
 Avaliação correta dos gerentes sobre a qualidade especificada, com a qualidade
desejada pelos clientes e da qualidade entregue com a percebida.
Equipes de call center devidamente treinadas
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MIGRAÇÃO ANALÓGICO-DIGITAL
Reduções de perdas
160
F máx.
140
120
Legenda
F*
máx.
100
falhas sem tratamento
80
F0
falhas com tratamento
60
proativo
40
Em valores: Redução de perdas em
até 10% anuais
20
0
2
T1
0 (Década de 80)
3
5
T4n (Década de 90)
Ativação Comercial
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Visão Básica de Rede Telefônica
 Hoje, a Rede Telefônica Pública Comutada – RTPC está
estruturada em um modelo hierárquico, da seguinte forma:
 Malha de interconexão de longa distância: – Rádio, Fibra e
Satélite.
 Redes locais: – centrais locais, centrais trânsito.
 Centrais trânsito: – local – regional – estadual – nacional –
internacional
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TOPOLOGIA DE REDE TELEFÔNICA PÚBLICA
Rede Local
Rede Local
Para outros países
RI
CPCT
RI
Central
RI
Central
Local
Internacional
Central
Local
CPCT
Central
Tandem
Central
Central
Interurbana
Interurbana
Central
Tandem
ERB
ERB
Central de
Comutação
e Controle
ERB
ERB
Rede Interurbana
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CPCT
Central de
Comutação
e Controle
CPCT-Central Privativa de Comutação Telefônica ERB
Norma ABNT 13083 define as características técnicas de
um PABX(CPCT) para conectar-se à Rede Telefônica
Pública
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PCM - ESTRUTURA DO QUADRO
Velocidade por canal PCM: 8000 amostras x 8 bits = 64 Kbits/seg
0
1
2
Canal para
palavra de
Canal
alinhamento Canal
telefônico telefônico
do quadro e
1
2
palavra de
alarme
1 2 34 5678
1 0 0 1 1 0 1 1
1 1 0 1 1 1 1 1
15
...
16
17
Canal
Canal
Canal de
telefônico
telefônico
sinalização
15
16
31
...
Canal
telefônico
30
1 2 3 4 5 6 7 8
a b c d a b c d
Prática TB 220 - 250 - 707
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SINALIZAÇÕES TELEFÔNICAS
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ORGÃOS DE PADRONIZAÇÃO
ITU
ANSI
RDSI-USA
ETSI
ECMA
RDSI-BR
RDSICORPOR.
DSS-1
Q.SIG
NICC-UK
DPNSS-1
ANSI – Instituto de padronização USA
ETSI – Instituto de padronização Europeu
ECMA – Comissão Europeia de fabricantes associados
NICC – Network Interoperability Consultative Committee
UK – United Kingdom
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SINALIZAÇÃO TELEFÔNICA
DEFINIÇÕES
•INTRODUÇÃO:
•Para o perfeito funcionamento de um sistema telefônico, bem como para a perfeita interação
homem/máquina, diversas informações são trocadas entre o assinante e a central e entre as centrais.
•Para efetuar estas trocas de informações, existe a sinalização telefônica. Esta sinalização pode ser
dividida em grandes grupos denominados:
•Sinalização de Assinante – trocada entre o aparelho e a central
•Sinalização de Linha – trocada entre as centrais para marcar uma linha
•Sinalização de Registrador – sinalização entre centrais para envio de dígitos
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SINALIZAÇÃO de ASSINANTE
Usuário A
Usuário B
CENTRAL
A
Sinalização
de
Assinante
CENTRAL
B
Sinalização
De
Assinante
 Sinalização de Assinante:
 Multifreqüencial (PB ou MF)
 Decádica (DP)
 Digital (DSS-1) ou proprietária
 Sinalização Acústica (Prática TB 210-11-704 e Anexo Resolução 252 - 20 dez
2000 Anatel):
 Tom de Discar e Tom de Ocupado, congestionamento
 Tom de Número Inacessível
 Tom de Controle (RBT)
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SINALIZAÇÃO ACÚSTICA
A
Central
(
)
B
Central
Tom de Discar
Tom de Controle de Chamada
Ring = Corrente de Toque
Tom de ocupado
Tom de Inacessível
 Tom de Controle de Chamada vem sempre da central de destino,
simultaneamente com o envio da corrente de toque.
 O tom de discar, o tom de ocupado e o tom de inacessível são
enviados pela central de origem ou de acordo com a Resolução 252
da ANATEL (central pública ou CPCT).
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SINALIZAÇÃO ENTRE CENTRAIS
A
Central
A
(
)
Central
B
B
INTERFACE G.
703 PLACA V-3
As Sinalizações entre Centrais podem ser de 2 tipos:
 Sinalização por canal associado (CAS).
 Sinalização por canal comum (CCS).
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JUNTOR / CIRCUITO TELEFÔNICO / ROTA
 Conceito de rota: Conjunto de juntores de Saída (rota de
saída), de entrada (rota de entrada) ou Bi-direcionais (rota bidirecional)
CENTRAL X
USUÁRIO
A
CENTRAL Y
S
N JUNTORES
Uni-direcionais
E
B
S = SAÍDA
E = ENTRADA
B = BI-DIRECIONAL
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E
USUÁRIO
B
S
M JUNTORES
Uni-direcionais B
P JUNTORES
Bi-direcionais
SEGURANÇA?
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SINALIZAÇÃO DE LINHA
 É aquela que estabelece a comunicação entre as centrais, nas
linhas de junções, e que agem durante toda a conexão.
 É a sinalização que supervisiona a linha de junção e os
estágios da conexão. É trocada entre circuitos de junção
(juntores) de duas centrais interligadas.
 Prática TB 210 – 110–703 aborda com detalhes todas as
sinalizações de linha utilizadas no Brasil, que apresentam
diferenças com as utilizadas internacionalmente (ITU) ou
modificadas por outras Administrações.
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SINALIZAÇÃO DE LINHA
 Variantes:
 Sinalização E + M pulsada
 Sinalização E + M contínua
 Sinalização R2 digital
 Sinalização E + M pulsada: utiliza um canal de sinalização para
envio (canal M) e um canal para recepção (E) dos sinais (pulso
longo ou pulso curto) em meio analógico; em rota digital utiliza o
bit b do canal 16.
 Sinalização E + M contínua: enquanto a anterior utiliza pulsos, a
contínua se caracteriza pela presença ou não de terra referida a
um potencial de -48V em meio analógico e no digital com a
utilização do bit b do canal 16.
 Sinalização R2 digital: utiliza dois canais para frente (af e bf) e
dois canais de sinalização para trás (ab bb). Estes canais são
utilizados na troca de informações entre juntores que utilizam
enlaces PCM.
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SINALIZAÇÃO – DESCONEXÃO PELO
ASSINANTE A
ASS.
A
Central
X
Assinante “A” retira
fone do gancho,
recebe tom de discar
e envia número de B
Central
Y
( )
Circuito Livre
150 ms
SZ
ASS.
B
Central “Y” é ocupada, recebe o
número B e envia corrente de toque
para assinante B e, ao mesmo tempo,
envia tom de controle de chamada
para ass. “A”
REGISTRO (dígitos)
ANS
150 ms
Assinante “B” retira fone do gancho
fazendo o atendimento
Conversação
Assinante “A” desliga
a chamada
600 ms
RLG
CLF
TOM DE OCUPADO (TO)
600 ms
Circuito Livre
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SINALIZAÇÃO DE REGISTRO
 É aquela que se estabelece entre os órgãos de controle das
centrais e se refere às informações dos assinantes, tanto
chamado como chamador, bem como tipos e estados de
assinantes.
 Em resumo, pode-se dizer que a sinalização de registro é a
troca de informações de controle entre as centrais.
 Prática TB 210-110-702 aborda com detalhes a sinalização de
registro utilizada no Brasil, que apresenta diferenças com as
utilizadas internacionalmente (ITU) ou modificadas por outras
Administrações.
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SINALIZAÇÃO DE REGISTRO
FORMAÇÃO DOS SINAIS MULTIFREQÜENCIAIS
 Este sistema de sinalização é denominado Multifreqüencial
Compelido porque,ao se enviar um sinal para frente, torna-se
necessário aguardar a recepção do sinal para trás para se
enviar um novo sinal para frente.
a) Sinais para frente
 Os sinais para frente são divididos em dois grupos
denominados grupo 1 e grupo II
 Os sinais do grupo 1 referem-se às informações numéricas e
informações de controle, e os do grupo II, às informações de
tipo de assinante chamador (categoria)
 b) Sinais para trás
 Os sinais para trás são divididos em dois grupos denominados
Grupo A e Grupo B
 Os sinais do Grupo A referem-se à solicitação da central de
destino à origem; os sinais do
Grupo B referem-se às
informações sobre condições do assinante chamado
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SINAIS PARA FRENTE
Grupo I
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Algarismo 1 (I-1)
Algarismo 2
Algarismo 3
Algarismo 4
Algarismo 5
Algarismo 6
Algarismo 7
Algarismo 8
Algarismo 9
Algarismo 0 (I-10)
Acesso à posição de operadora; inserção
de semi-supressor de eco na origem.
Pedido recusado; Indicação de trânsito
internacional.
Acesso a equipamento de manutenção.
Inserção de supressor de eco no destino.
Fim de número do chamador (I-15)
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Grupo II (CATEGORIA)
Assinante comum (II-1)
Assinante livre com tarifação imediata
Equipamento de manutenção (II-3)
Telefone Público (II-4)
Operadora (II-5)
Equipamento de transmissão de dados (II-6)
Telefone público interurbano (II-7)
Chamada a cobrar (II-8)
Serviço internacional
Serviço internacional
Chamada Transferida (II-11)
Reserva
Reserva
Reserva
Reserva
Reserva
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SINAIS PARA TRÁS
Grupo A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Grupo B
Enviar o próximo algarismo de B (A-1) Assinante livre com tarifação (B1)
Enviar o primeiro algarismo do chamado Assinante ocupado (B2)
Assinante com número mudado (B3)
Preparar a recepção do sinal do
grupo B (A-3)
Congestionamento (B4)
Congestionamento(A-4)
Assinante livre sem tarifação (B5)
Enviar categoria e identidade do
assinante chamador(A-5)
Controle de retenção pelo destino (B6)
Reserva
Enviar o algarismo n - 2
Enviar o algarismo n - 3
Enviar o algarismo n - 1
Reserva
Enviar indicação de trânsito
internacional
Serviço internacional
Serviço internacional
Serviço internacional
Serviço internacional
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Nível ou nº vago (B7)
Assinante com defeito (B8)
Reserva
Serviço Internacional
Serviço
Serviço
Serviço
Serviço
Serviço
Internacional
Internacional
Internacional
Internacional
Internacional
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Exemplo de troca de sinalização telefônica
0XX21 216-7521
Local
A
A
E&M
Pulsada
TR-IU
B
Envio de Ocupação
R2 Digital
TR-IU
C
E&M
Pulsada
0XX11 238-2542
CPCT
D
B
150 ms
0
I - 10
A1
A5
xx 1 1 2 3 8
Envio de Ocupação
II -1
A5
I-2
23
8
2167521
A5
I - 15
A1
254
2
150 ms
2542
A1
A3
A3
II - 1
II - 1
B1
FDS B 1
FDS
RBT
Atendimento
CONVERSAÇÃO
A Desliga
600 ms
600 ms
Desligar p/ frente
Confirmação
de Desconexão
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150 ms
600 ms
Ring
Atendimento
CONVERSAÇÃO
Tom de Ocupado
600 ms
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Exemplo de troca de sinalização
telefônica
TIME
TDIFF
SIGNAL
DIR
BITS
26980
0000100
SEIZURE (SZ)
S
00001100
27050
0000010
GROUP I 1
S
0000 0001
27060
0000010
SEIZURE ACKN. (PTS)
R
00001011
27130
0000070
A1
R
00000001
27130
0000000
GROUP I 2
S
00000010
27290
0000160
A1
R
00000001
27290
0000000
GROUP I 3
S
00000011
27450
0000160
A1
R
00000001
27450
0000000
GROUP I 4
S
00000100
27610
0000160
A5
R
00000101
27610
0000000
GROUP II 1
S
00000001
27750
0000140
A5
R
00000101
27750
0000000
GROUP I 4
S
00000100
27910
0000160
A5
R
00000101
27910
0000000
GROUP I 1
S
00000001
28080
0000170
A5
R
00000101
28080
0000000
GROUP I 15
S
00001111
28220
0000140
A3
R
00000011
Redes Digitais e Redes Inteligentes
OBS
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Exemplo de troca de sinalização
telefônica
TIME
TDIFF
SIGNAL
DIR
BITS
28220
0000000
GROUP II 1
S
00000001
28680
0000460
B1
R
00000001
31410
0000020
ANSWER
R
00001010
41760
0010350
CLEAR FORWARD
S
00001101
41910
0000020
RELEASE GUARD
R
00001001
41910
0000000
IDLE
S
00001101
Redes Digitais e Redes Inteligentes
OBS
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Rede Digital de Serviços Integrados
RDSI
P
A
B
X
Q-SIG(Corporativa)
G.703/G.704
LP (Tie-line)
G.703/G.704
P
A
B
X
Atendente
DSS-1(Pública)
RDSI
PÚBLICA
Atendente
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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INTRODUÇÃO AO DSS-1
 A sinalização DSS1 (Digital Subscriber Signaling System no 1),
é uma sinalização de acesso de usuário à uma entidade de
telecomunicações de nível mais alto.
 Pode ser de um terminal de assinante à uma central pública
com uma interface 2B+D (interface básica ou BRI), ou de um
PABX à uma central pública com uma interface 30B+D
(interface primária ou PRI).
 Nos dois casos, a sinalização DSS1 especifica o formato do
canal de sinalização, chamado de D, que no caso de uma
interface G.703 e G.704 é o canal 16.
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ACESSO BÁSICO E PRIMARIO NO DSS-1
Z
Central
2B + D
 QUADRO E-1
 QUADRO E-1
 HDB-3
 HDB-3
PRI
PRI
G.703
G.704
BRI
PABX RDSI
USUÁRIO (TE)
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Central
A
G.703
G.704
DSS-1
No RDSI
ISUP
REDE (NT)
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ARQUITETURA ISO E O DSS-1
DSS-1
ISO
REDE
MENSAGENS DE CAMADA 3 - Q.931
ITU
ENLACE
MENSAGENS DE CAMADA 2 – Q.921
ITU
FISICO
QUADRO E-1,
G703/G.704(TB.220.250.707)
Redes Digitais e Redes Inteligentes
CAMADA 3
CAMADA 2
CAMADA 1
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Mensagens de sinalização para os acessos
2B +D E 30B +D
 Setup - mensagem enviada para se iniciar a chamada, com o número de A e
de B e outras informações, em bloco ou over-lap
 Call proceeding - mensagem enviada para trás indicando que o receptor
recebeu todas as informações necessárias e já está processando a chamada;
geralmente após a Call Proc sempre vem um Alerting
 Setup Ack - mensagem enviada para trás indicado que o Setup foi recebido
corretamente mas requer informações adicionais para prosseguir a chamada;
substitui o Call Proc quando faltam estas informações
 Information - mensagem enviada para frente logo após um Setup Ack para
prover informações adicionais durante o estabelecimento da chamada
 Status - mensagem enviada em resposta a um "Status Enquiry" ou a
qualquer tempo durante a chamada para indicar certas condições de erro no
protocolo; muito comum em interligações de centrais PABX diferentes, pois
reporta que uma central enviou um IE (Elemento de Informação) que não é
reconhecido pela outra
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Mensagens de sinalização para os acessos
2B +D E 30B +D
 Alerting - mensagem enviada para trás indicando que o ramal B
está sendo chamado; isto significa que o ramal B está sendo
chamado e o ramal A está recebendo sinal de ring-back
 Connect - mensagem enviada para trás indicando o atendimento
pelo ramal B
 Connetc Ack - mensagem enviada para frente confirmando o
recebimento do atendimento
 Disconnect - mensagem em ambos os sentidos informando que
o telefone está no gancho
 Release - mensagem solicitando liberação do canal de voz, com
a causa da desconexão
 Release Complete - confirmação da liberação do canal de voz
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INDICADOR DE CAUSA DE DESCONEXÃO
Causa - Recomendação Q.850 ITU e Forum Nacional de Completamento de Chamadas-FNCC
Classe 000 e 001 - Evento Normal
000 0001 - (1) - Número Vago
000 0011 - (3) - Sem Rota para o Destino
000 0100 - (4) - Envio de Tons de Informação Especial
001 0000 - (16) - Liberação de Chamada Normal
001 0001 - (17) - Usuário Ocupado
001 0010 - (18) - Usuário não Responde
001 0011 - (19) - Sem Resposta do Usuário
001 0101 - (21) - Chamada Rejeitada
001 0101 - (22) - Número Mudado
011 1011 - (27) - Destino Fora de Serviço
001 1100 - (28) - Endereço Incompleto
001 1101 - (29) - Facilidade Rejeitada
001 1111 - (31) - Vencimento de Temporização
Classe 010 - Recurso não Disponível
010 0010 - (34) - Sem Circuito Disponível
010 1001 - (38) - Rede Fora de Serviço
010 1001 - (41) - Falha Temporária
010 1010 - (42) - Congestionamento no Equipamento de Comutação
010 1100 - (44) - Canal Solicitado não Disponível
010 1111 - (47) - Recurso não Disponível - não especificado
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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SERVIÇOS NO DSS-1
SERVIÇOS SUPLEMENTARES











DDI - Discagem Direta a Ramal.
MSN - Número de Assinante Múltiplo.
SUB - Sub-endereçamento.
CLIP - Identificação do Assinante Chamador;.
CLIR - Restrição à Identificação do Assinante Chamador.
COLP - Identificação do Assinante Chamado.
COLR - Restrição à Identificação do Assinante Chamado.
UUS - Sinalização Usuário-Usuário.
CW - Chamada em Espera.
HOLD - Retenção de Chamada.
CUG - Grupo Fechado de Usuários.
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EXEMPLO DE CHAMADA DSS-1
ASS. A
Central
X
A disca o numero de B
Central
Y
( )
ASS. B
Circuito Livre
Set-up
Set-up Ack
Info
Call Proc.
Alerting
Envio de Ring
RBT
Conn
Conversação
Atendimento
Conn Ack
Desconexão
Desconn
Rel
RLC
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SINALIZAÇÕES POR CANAL COMUM
No 7
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SINALIZAÇÃO CCS
PRINCIPAIS VANTAGENS
 Estabelecimento e liberação mais rápida das chamadas.
 Aumento do rendimento dos circuitos de conversação:
 Operação bidirecional
 Diminuição dos tempos de retenção
 Simplificação dos equipamentos de sinalização:
 Menores Custos
 Eliminação de enviadores e receptores
 Elenco de novos sinais: vocabulário aberto.
 Oferece modo confiável de transferências de informações em
seqüência correta sem perda ou duplicidade.
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SINALIZAÇÃO CCS No 7
 O Sistema de Sinalização por Canal Comum N0 7 utiliza um
canal separado e independente dos canais de voz, denominado
CANAL DE SINALIZAÇÃO para a troca de sinais de linha e
registro e ainda informações de controle e gerência de rede
entre centrais telefônicas.
Central A
Assinante A
Central B
n circuitos PCM para voz
Assinante B
Canal PCM dedicado
para sinalização #7
OPC – Ponto de Controle de Origem
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OPC – Ponto de Controle de Destino
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REDE E MODO DE SINALIZAÇÃO
REDE DE SINALIZAÇÃO
 A sinalização por Canal Comum se baseia na troca de mensagens entre
dois pontos ou duas centrais. Os centros responsáveis pelo tratamento
das mensagens são denominados PONTO DE SINALIZAÇÃO (PS).
 Um ponto de sinalização que, ao receber uma mensagem, a transfere
para outro enlace, constitui-se em PONTO DE TRANSFERÊNCIA DE
SINALIZAÇÃO (PTS).
PS
PTS
PS
PTS
PS
Canais de Voz
Canais de Sinalização
Redes Digitais e Redes Inteligentes
PS
Exemplo de Entroncamento
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PLANO DE NUMERAÇÃO NACIONAL
PARA CCS No 7
 Os pontos de sinalização são agrupados formando uma rede, onde os
pontos se comunicam e por esse motivo houve a necessidade de
identificação através de um plano de numeração gerenciado pela
ANATEL (Prática Telebrás 210-110-710).
PLANO DE NUMERAÇÃO DA REDE NACIONAL
DE SINALIZAÇÃO (RNS)
N M L K
J I H G
CAN
CAR
F E D C B A
NPS
Número local do PS
Número Regional do PS
Número Nacional do PS
CAN: Código de Área nacional
CAR: Código de Área Regional
NPS: Número Local do PS
PS: Ponto de Sinalização
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PLANO DE
DE NUMERAÇÃO
DOS PONTOS
DE
PLANO
NUMERAÇÃO
NACIONAL
SINALIZAÇÃO DA RNS
PARA CCS No 7
CAMPO “CAN”
CAMPO “CAR”
0
00 a 15
1024
São Paulo
1
00 a 15
1024
São Paulo
2
3
3
00 a 15
00 a 14
15
1024
960
64
São Paulo
São Paulo
EMBRATEL
4
4
5
5
00 a 11
12 a 15
00 a 13
14
768
256
896
64
5
6
6
7
7
7
7
7
15
00
01 a 15
00 a 04
05 a 07
08 a 10
11 a 13
14 e 15
64
64
960
320
192
192
192
128
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QUANTIDADE DE PS
DISPONÍVEIS
ÁREA DE
ABRANGÊNCIAS
Rio de Janeiro
Espírito Santo
Bahia
Sergipe
EMBRATEL
Reserva
Minas Gerais
Góiais/Tocantins
Mato Grosso
Mato Grosso do Sul
Distrito Federal
Rondônia
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Plano de numeração – OPC/DPC

Cada central telefônica com funções de PS/PTS na
rede de sinalização por Canal Comun, passa a receber
uma identificação especial, denominada Código de
Ponto de Origem (OPC), que é onde é gerada a
chamada e Código do Ponto de Destino (DPC) onde
ocorre a terminação.
Exemplo:
OPC no Rio de Janeiro
PS = 4 (informação fornecida pela operadora, normalmente é um numero seqüencial de suas
centrais - neste caso significa que é a quarta central.)
CAR = 5 (valor fornecido pela ANATEL ou nas empresas mais antigas, recebido da TELEBRÁS
- tabela da apostila).
CAN = 4 (fixo para o Rio de Janeiro - tabela da apostila)
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Plano de numeração – OPC/DPC
O passo seguinte e completar a tabela dos campos PS, CAR e CAN em binários:
CAN - NÁCIONAL - FIXO
CAR - REGIONAL - DEFINIDO PELA
ANATEL
PS - DEFINIDO PELA OPERADORA.
D C B A
D C B A
F E D C B A
0 1 0 0 (4)
0 0 1 1 (3)
0 0 0 1 0 0 (4)
Para transformar os valores binários para hexadecimal, basta separar os
bits dos campos em grupos de 4, da direita para a esquerda.
CAN - NÁCIONAL - FIXO
D C
B A
0 1
0 0
1
0 em Hexa
Redes Digitais e Redes Inteligentes
CAR - REGIONAL - DEFINIDO PELA
ANATEL
D C
0 0
PS - DEFINIDO PELA OPERADORA.
B A
F E
D C B A
1 1
0 0
0 1 0 0
C em hexa
4 em hexa
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Exercício
Calcular o OPC e o DPC em Hexadecimal, para o enlace entre duas
centrais, com os seguintes dados:
Origem: Rio de janeiro – PS=7, CAR=9
Destino: Salvador – PS=12, CAR=11
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ARQUITETURA DA REDE DE CANAL
COMUM No 7
A arquitetura do Sistema de Sinalização por Canal Comum
no 7 é dividida nos subsistemas a seguir elencados:
 MTP (Parte de Transferência de Mensagens (Nível 1,2,3)).
 Funções de Subsistema de Usuário (Nível 4):
 TUP - Parte de Usuário de Telefonia
 ISUP - Parte de Usuário de Serviços Integrados
 SCCP - Parte de Controle de Conexões de Sinalizações
 TCAP - Parte de Aplicação de Controle de Transações
 INAP - Parte Aplicação de Rede Inteligente
 MAP - Parte de Aplicação de Serviços Móveis
 OMAP - Parte de Aplicação de Operação e Manutenção
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ARQUITETURA DA REDE DE CANAL
COMUM No 7
Camada
7
RI
SMC
O&M
INAP
M
A
P
O
M
A
P
Camadas
4-6
TCAP
RDSI TELEFONIA
I
S
U
P
T
U
P
Usuários
NÍVEL 4
(Parte de
Usuários)
SCCP
Camadas
1-3
MTP - Nível 3
MTP - Nível 2
MTP
(Parte de
Transferência
de Mensagens)
MTP - Nível 1
Modelo OSI x Modelo ITU-T
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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INTRODUÇÃO À ISUP
 A Parte de Usuários de Serviços Integrados (ISUP,
permite uma conexão usuário a usuário (link by link)
totalmente
digital,
tanto
nos
acessos
quanto
na
comutação e nos meios de transmissão (RDSI-Faixa
Estreita) seguindo as recomendações da séria Q.767
Livro
Azul
(ISUP
BR)
e
do
livro
branco
(ISUP
internacional).
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM No 7 ISUP
Rede de Transporte
Telefonia
Rede de
Sinalização
PTS
PTS
ISUP
ISUP
PTS
Redes Digitais e Redes Inteligentes
PTS
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PRINCIPAIS MENSAGENS DE ISUP
 IAM (initial address message) – Mensagem de endereçamento
inicial, contém no B, categoria de A, no e outras informações
relativas ao encaminhamento de chamadas.
 ACM (address complete message) – Mensagem de endereço
completo.
 Mensagem enviada para trás, em resposta a mensagem IAM,
indicando que todos os sinais de endereço do assinante B
foram recebidos e o estado do mesmo (fim de seleção – FDS).
 ANM (answer message) – Mensagem para trás indicando que
B atendeu
 REL (release message) – Mensagem de desconexão enviada
nas duas
direções, informando o motivo da desconexão
(causa).
 RLC (release complete message) – Mensagem de desconexão
completada, enviada nas duas direções, em resposta à
mensagem REL.
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PRINCIPAIS MENSAGENS DE ISUP
 SAM (subsequent address message) - Mensagem enviada
pela origem para complementar as informações contidas na
IAM (chamada over lap).
 CPG (call progress message) - Mensagem enviada pelo
destino informando a situação de chamada em ‘progresso”.
 SUS (suspend message) - Mensagem de “suspensão”, enviada
pela origem ou pelo destino, suspendendo temporariamente a
chamada.
 RES (resume message) - Mensagem de “reassumir” enviada
pela origem ou destino, informando do término da suspensão.
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PARÂMETRO INDICADOR DE CAUSA
Causa
Classe 000 e 001 - Evento Normal
000 0001 - (1) - Número Vago
000 0011 - (3) - Sem Rota para o Destino
000 0100 - (4) - Envio de Tons de Informação Especial
001 0000 - (16) - Liberação de Chamada Normal
001 0001 - (17) - Usuário Ocupado
001 0010 - (18) - Usuário não Responde
001 0011 - (19) - Sem Resposta do Usuário (usuário alertado)
001 0101 - (21) - Chamada Rejeitada
001 0101 - (22) - Número Mudado
011 1011 - (27) - Destino Fora de Serviço
001 1100 - (28) - Endereço Incompleto
001 1101 - (29) - Facilidade Rejeitada
001 1111 - (31) - Vencimento de Temporização
Classe 010 - Recurso não Disponível
010 0010 - (34) - Sem Circuito Disponível
010 1001 - (38) - Rede Fora de Serviço
010 1001 - (41) - Falha Temporária
010 1010 - (42) - Congestionamento no Equipamento de Comutação
010 1100 - (44) - Canal Solicitado não Disponível
010 1111 - (47) - Recurso não Disponível - não especificado
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EXEMPLO DE CHAMADA ISUP
ASS. A
Central
X
A disca o numero de B
(
)
Central
Y
ASS. B
Circuito Livre
IAM(em bloco)
ACM(FDS) ou REL
Envio de Ring
RBT
Atendimento
ANM
Conversação
Desconexão
REL(CAUSA )
RLC
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REDE CORPORATIVA
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CLASSIFICAÇÃO DOS PABX’S
 PABX – Administrativo.
 PABX - Distribuidor Automático de Chamadas ou Call
Center (Telemarketing Receptivo).
 PABX - Telemarketing Ativo
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INTEGRAÇÃO COMPUTADOR
TELEFONIA
FAX
P
A
B
X
URA
Rede Local (LAN)
PC
Servidor
Atendente Possui Acesso
ao Banco de Dados
Banco
de
Dados
Internet
Intranet
Atendimento Via
Atendente (PC)
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URA (Unidade de Resposta Audível)
 IVR (Interface Voice Response)
 Sistema de atendimento automático com interação com o cliente
durante o diálogo
 Filtragem de chamadas
 Recolhimento de informações enquanto o atendente está ocupado
 Fila de espera com mensagens personalizadas(ou música)
 IVVR (Interface Voice and Vídeo Response):
 Permite todas as facilidades do sistema anterior
 Permite expressão visual, elevando o impacto em qualquer tipo de
serviço de teleatendimento
 Permite durante o diálogo, visualizar o atendente
 Vantagens:
 Reduz o tempo de atendimento
 Diferencial de marketing
 Reduz a quantidade de chamadas por linha ocupada ou não responde
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INTERLIGAÇÃO PABX/PABX OU
PABX/EOT
C22 - Interfaces para troncos analógicos a 2 fios (FXO
– FOREIGN EXCHANGE OFFICE):
 Sinalização de Chamada da Saída: Decádica por abertura
e fechamento de enlace ou multifreqüencial.
 Sinalização de Chamada de Entrada: por detecção de
corrente de toque.
Z - Interligação a equipamentos terminais (FXS –
FOREIGN EXCHANGE SUBSCRIBER)
 Sinalização: Decádica por abertura e fechamento de
enlace ou multifreqüencial.
 Sinalização Acústica e fornecimento de corrente de toque.
Prática Telebrás 220-250-707
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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INTERLIGAÇÃO PABX/PABX OU
PABX/EOT SEM DDR
A
2o tom de linha
1o tom de linha
Ramal
Z
C 22
2 Fios
Z
PABX A
Z
PABX B
ou
Central Local
B
Z
Z
Telefonista
Tronco
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Ramal
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EXEMPLO LIGAÇÃO TRONCO RAMAL
A
Ramal
C 22
20
PABX A
Telefonista
2 Fios
B
Z
10
PABX B
ou
Central Local
Sentido da Ligação
Envio de Ring
B disca 5
RBT
Envio de Ring p./
posição pré-definida
(operadora)
Ligação de B para A: SEMI-AUTOMÁTICA
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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O QUE É Q-SIG
 Com o advento da RDSI, os fabricantes europeus se uniram e
elaboraram o fórum ( Q-SIG ), com o objetivo de se criar uma
sinalização por canal comum para redes privativas abertas e
baseadas nos protocolos RDSI.
 Q-SIG é uma sinalização do tipo canal comum para redes
privadas com interfaces G.703 e G.704.
 Documentação: www.ecma-international.org.
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PABX DIGITAL
ACESSO BÁSICO E PRIMÁRIO NO Q.SIG
Z
Central
2B + D
 QUADRO E-1
 QUADRO E-1
 HDB-3
 HDB-3
PRI
PRI
6.703
G.704
BR
I
PABX RDSI
USUÁRIO:
(TE)
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Central
A
6.703
G.704
Q.SIG
PABX RDSI
CAS/DSS-1/ISUP
USUÁRIO:
(TE)
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PABX DIGITAL
DIFERENÇAS ENTRE DSS-1 E Q-SIG
Q.931
DSS-1
DSS-1
DSS-1
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Q.931
ECMA.142,148,
165..
Q.921
I 430(2B + D)
I 431(30B + D)
Q-SIG
Q-SIG
Q-SIG
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EXEMPLO DE CHAMADA Q.SIG
ASS. A
Central
X
A disca o numero de B
(
Central
Y
)
ASS. B
Circuito Livre
Set-up
Set-up Ack
Info
Call proc
Envio de Ring
Conn
RBT / Alerting
Atendimento
Conversação
Conn Ack
Desconexão
Desconn
Rel
RLC
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SERVIÇOS SUPLEMENT. Q-SIG
ECMA – 142, 165, 177, 178, etc
 Remarcação automática quando o chamado estiver livre (CCBS –
Completion Call to Busy Subscribers).
 Remarcação automática quando o chamado não responde (CCNR –
Completion Call on No Replay).
 Reencaminhamento quando ocupado (CFB – Call Forwarding Busy).
 Reencaminhamento por não atendimento (CFNR – Call forwarding
on No Replay).
 Reencaminhamento
Uncouditional).
incondicional
(CFU
–
Call
Forwarding
 Interceptação (CINT- Call Interceptation).
 Aviso de chamada entrante (CI – Call In).
 Chamada em espera (CW – Call Waiting).
 Discagem direta a ramal (DDI – Dial Direct In).
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INTERFACES E SINALIZAÇÕES
PABX
2
FIOS
PABX
C
22
z
E
&
M
V
3
4 0U 6
FIOS
E
&
M
E
&
M
MUX
OU
ROTEADOR
2
Mbit/s
Z/C22 -
FXS / FXO
E&M 4 ou 6 f
P
R
I
Linha: Loop (DP)
P
R
I
2
Mbit/s
V3/PRI
2
Mbit/s
CPA-T
EOT-BR
V3(E-1) Linha: E & M pulsada ou
contínua (bit b) ou
R2 Digital ( bit a b )
Registro: DP ou MF
Linha: E & M pulsada ou contínua (fios E/ M)
Registro: Loop, MF, MFC
V3(E-1) - Linha:
E & M pulsada ou contínua (bit b)
R2 Digital (bit a b)
Registro: MF, MFC
PRI (E-1) Canal Comum: DPNSS, Q-SIG
Redes Digitais e Redes Inteligentes
CS
2
Mbit/s
PABX
V3/PRI
V
3
V
3
Registro: MFC-5C ou 5 S
E
1
T
1
E
1
2
Mbit/sCENTRAIS
INTERNACIONAIS
PABX
ITU-T
R2 Analógicas:
E & M pulsada ou contínua (bit a)
R2 Digital:
R2 Digital ( bit s a b)
Canal Comum: - TUP (TELEBRÁS)
- ISUP (BR)
R2 de Registro:
MFC-5C
PRI (E-1)
CS - Conversor de Sinalização
E1 - T1 (não disponível no Brasil)
- DSS 1(ETSI)
FXS/FXO - Linha: Loop (DP)
- Registro: DP ou MF
Canal Comum: ISUP INTERN.
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Noções de
Rede Inteligente
e
Serviços Telefônicos
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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REDE INTELIGENTE
O que é :
• Conjunto de facilidades externas adicionadas à uma
Rede de Telefonia pública existente.
• Novas funções e serviços são introduzidos rapidamente
sem a necessidade de modificações de software nas
centrais de comutação existentes.
• Hoje existem diversas plataformas de Rede Inteligente.
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REDE INTELIGENTE PRINCIPAIS
LIMITAÇÕES DAS OPERADORAS
• Dificuldades de restrição ou encaminhamento em
função de área geográfica ou numérica
• Limites de agendamento
• Diversas tecnologias de centrais
• Comprometimento de CPUs em função da
complexidade dos cenários exigidos pelos clientes
• Indisponibilidade para novos serviços ( rede privativa
virtual, uso de senhas, uso de cartão, mensagem, etc )
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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REDE INTELIGENTE - PRINCIPAIS
SERVIÇOS OFERECIDOS
 Serviço de FreePhone (FPH) - Neste serviço a parte chamada
(cliente de
serviço) é tarifada.
 Serviço de Tarifa de Prêmio (PRM) - Serviço de valor de adicionado
com a tarifa por conta do chamador.
 Serviço de Cobrança Dividida (SPL) - Serviço com tarifação
dividida entre as partes.
Serviço de Televoto (VOT) - Cada chamada é contada como um
voto.
 Serviço de Rede Privada Virtual (RPV) - Permite chamada virtual
através da RTPC.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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REDE INTELIGENTE
BD
CHAMADA PELA RI
Rede
Inteligente
PI
PAS
No de lista (0XX81714-6853)
TS
LS
Ass. A: 216-7521
Redes Digitais e Redes Inteligentes
ACS: Ambiente de
Criação de Serviços
PCS
(0800 XXX MCDU + NA)
Área 21
PI: Periférico Inteligente
PAS: Ponto de Acesso
PCS: Ponto de Controle
BD: Banco de Dados
TS
LS
RTPC
Área 81
LS
LS: Central Local
TS: Central Trânsito
NA: no de A
Ass. B: 714-6853
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NUMERAÇÃO
• 0800 X1 X2 X3 MCDU
. 0800 - CÓDIGO DO SERVIÇO
. X1 X2 X3 - OPERADORA E PLATAFORMA
. MCDU - APLICAÇÃO DO CLIENTE
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Principais facilidades do serviço
ENCAMINHAMENTO DEPENDENTE DA ORIGEM:
- Por área geográfica
- Por área numérica
ENCAMINHAMENTO DEPENDENTE DO TEMPO (TDR)
- Dia
-Dia da Semana
-Dia do Ano
ENCAMINHAMENTO SELECIONADO PELO USUÁRIO
DISTRIBUIÇÃO DE CHAMADAS
TRANSFERÊNCIA DE CHAMADAS
LIMITAÇÃO E ENFILEIRAMENTO DE CHAMADAS
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Prof: Milton M. Flores
NOÇÕES DE TRÁFEGO TELEFÔNICO
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TRÁFEGO TELEFÔNICO
CONCEITOS
 Os dimensionamentos de sistemas telefônicos são sempre
realizados para atender a intensidade de tráfego da HMM.
 HMM (Hora de Maior Movimento).
 É o intervalo contínuo de 3600 segundos, dentro de um
período de 24 horas, onde se apresenta a maior intensidade
de tráfego.
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TRÁFEGO TELEFÔNICO
INTENSIDADE DE TRÁFEGO
120 s
60 s
Central
Telefônica
 Se observarmos uma linha telefônica durante um período de,
por exemplo, uma hora (3600 segundos) e verificarmos que do
terminal foi realizada uma chamada com uma duração de 120
segundos e que, nesse mesmo intervalo de observação, o
terminal recebeu uma chamada que teve duração de 60
segundos então o tempo total de ocupação dessa linha é de 180
segundos.
 O fator de utilização dessa linha será:
180s / 3600s = 0,05, que representa sua intensidade de
tráfego.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Prof: Milton M. Flores
TRÁFEGO TELEFÔNICO
 A unidade de intensidade de tráfego é um número
adimensional (número puro), que corresponde ao quociente
entre o tempo de utilização e o tempo de observação. Essa
unidade de tráfego é denominada “Erlang” (abreviada por E ou
Erl).
 Normalmente é usada a notação “A” para simbolizar tráfego.
A = tempo de utilização / tempo de observação (Erl)
 Seu valor indica o número médio de chamadas simultâneas,
ou seja, o número médio de linhas ocupadas em um mesmo
intervalo de tempo.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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TRÁFEGO TELEFÔNICO
TRÁFEGO POR VALOR ESTIMADO
Quando um cliente não dispõe de dados de tráfego confiáveis, ou
seja, o PABX não tem equipamento de medição de tráfego, adotam-se
os seguintes valores, fundamentados em observações práticas:
Tráfego Médio por Ramal (E)
Tipo de
Tráfego
de Saída
de Entrada
Total
Baixo
0,01 à 0,02
0,01 à 0,02
0,02 à 0,04
Médio
0,03 à 0,04
0,03 à 0,04
0,06 à 0,08
Alto
0,05 à 0,06
Redes Digitais e Redes Inteligentes
0,05 à 0,06
0,10 à 0,12
Observações
PABX com alta densidade
telefônica, na base de 1 à 3
funcionários
por
ramal,
normalmente se enquadram
nesses tipos de tráfego.
PABX com baixa densidade
telefônica ou empresas com
altos volumes de negócios.
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TRÁFEGO TELEFÔNICO
FONTE DE TRÁFEGO ATENDIDO POR UMA LINHA
Central
Telefônica
A=
Linha
Fonte de Tráfego
Tempo de Ocupação = 3600 s = 1 Erl
Tempo de Observação
3600 s
 A máxima intensidade de tráfego é 1 Erl, pois a linha estará
sempre a disposição da fonte de tráfego.
 Uma linha ocupada permanentemente corresponde a um
tráfego de 1 Erl, pois qualquer que seja o tempo de
observação, ele será igual ao tempo de ocupação.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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TRÁFEGO TELEFÔNICO
OS TERMOS
 Bloqueio.
 Probabilidade de bloqueio.
 Perda.
 Probabilidade de perda.
 Grau de serviço.
Têm o mesmo significado e para simbolizá-los se
usa a notação: “B”.
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TRÁFEGO TELEFÔNICO
FORMAS DE DETERMINAÇÃO
 POR TEMPO DE UTILIZAÇÃO.
 POR QUANTIDADE DE CHAMADAS.
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DETERMINAÇÃO DE TRÁFEGO
POR TEMPO DE UTILIZAÇÃO
 Uma maneira prática e confiável de se obter o tráfego de saída
de um cliente é através de sua conta telefônica:
 O valor total de minutos encontrados no mês divide-se por um
fator de concentração mensal, normalmente 22 dias úteis,
determinando-se a quantidade diária de minutos
 A quantidade diária de minutos divide-se por um fator de
concentração diário, normalmente 8 horas de expediente
determinado-se a quantidade de minutos utilizados em um
hora (HMM)
 Divide-se a quantidade de minutos utilizados na HMM por 60,
obtendo-se o tráfego em Erlangs (em média, 70% de tráfego
local e 30% para DDD/DDI) e caso não se tenha dados do
tráfego terminado, considerar igual ao originado
As = Nº de minutos mensal
22 x 8 x 60
Redes Digitais e Redes Inteligentes
=
Nº de minutos mensal
10560
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DETERMINAÇÃO DE TRÁFEGO
POR QUANTIDADE DE CHAMADAS
 Quando se conhece ou se estima certa quantidade de
chamadas por mês, por exemplo, para serviços de chamadas
massivas, e se conhece ou se estima o tempo de conversação
(ou atendimento) por chamada, pede- se calcular o tráfego na
HMM:
A = Quantidade de Chamadas x Tempo Médio de Atendimento em Minutos
22
Dias/Mês
Redes Digitais e Redes Inteligentes
x
8
Horas/Dia
x
60
Minutos/Hora
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DETERMINAÇÃO DE TRÁFEGO
POR QUANTIDADE DE CHAMADAS
 As quantidades de Dias/Mês e Horas/Dia são somente
orientativas, devendo ser ajustadas conforme as características
do serviço.
 Por exemplo, tráfego estimulado pela mídia televisiva costuma
ocorrer somente no período de duração de um determinado
programa, desvanecendo rapidamente após cessado o apelo
publicitário.
 Chamadas do tipo Tele Voto
aproximadamente 15 segundos.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
tem
a
duração
de
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ESTUDO DE CASOS
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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EXERCÍCIO 1
 Um cliente quer ligar seu PABX a uma central da Operadora
Local, para atendimento a seu tráfego comercial.
 As únicas informações disponíveis são:
 O PABX tem 235 ramais com acesso à Rede Pública
 A última conta telefônica (a única disponível) apresenta o
seguintes dados:
Somatório dos minutos locais, inclusive VC-1:47.610
somatório dos minutos de chamadas interurbanas: 5049
somatório dos minutos de chamadas internacionais: 344
 O expediente é das 8h às 18h de 2a feira à 6a feira, com
intervalo de 2 horas para almoço e das 8h às 12h aos sábados.
 Dimensionar, para uma probabilidade de bloqueio de 0,01, as
quantidades de troncos de entrada, de saída, bidirecionais e o
no de enlaces de 2Mbps. Analisar, em função do tráfego
externo, se a quantidade de ramais do PABX está bem
dimensionada.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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EXERCÍCIO 2
 Um cliente quer interligar seu “Call Center” a Operadora Local
para atender um serviço de chamadas massívas, do tipo 0800,
a ser anunciado através da televisão, com as seguintes
características:
 No de dias de promoção: 5
 No de horas diárias de mídia: 4
 Quantidade de chamadas esperadas durante todo o período:
100.000
 Tempo médio de duração de cada chamada: 15 segundos
 Dimensionar, para o grau de serviço de 0,01, a quantidade de
enlaces de 2 Mbps e sinalizações, para a seguinte distribuição
diária de chamadas:





1o
2o
3o
4o
5o
Dia
Dia
Dia
Dia
Dia
-
10%
15%
25%
30%
20%
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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FÓRMULA ERLANG B - N VARIANDO DE 1
A 50.
N
B
1.0%
1.3% -
1.5%
2% - 3%
5% - 7%
10% -
15%
20% - 30%
40% -
50%
1
2
3
4
5
6
7
.0101
.163
.0121 .0152
.168 .190
.0204 .0309
.223 .282
.0526 .0763
.381 .470
.111 .176
.595 796
.250 .4290
1.00 1.45
.667 .1.00
2.00 2.73
.455
.869
1.36
1.91
2.50
.489 .536
.922 .992
1.43 1.52
2.00 2.11
2.60 2. 74
.602 .715
1.09 1.26
1.66 1.88
2.28 2.54
2.94 3.25
.809 1.06
1.52 1.76
2.22 2.50
2.96 3.30
3.74 4.14
1.27 1.80
2.05 2.50
2.88 3.45
3.76 4.44
4.57 5.46
1.93 2.53
2.96 3.89
4.01 5.19
5.11 6.51
6.23 7.86
3.48 4.59
5.02 6.50
6.60 8.44
8.19 10.4
9.80 12.4
8
9
10
11
12
13
14
3.13
3.78
4.46
5.16
5.98
6.61
7.36
3.26 3.40
3.92 4.09
4.61 4.81
5.32 5.54
6.06 6.29
6.80 7.06
7.56 7.82
3.56 3.99
4.34 4.75
5.06 5.53
5.84 6.23
6.61 7.14
7.40 7.97
8.20 8.90
4.54 5.00
5.37 5.98
6.22 6.78
7.08 7.69
7.95 8.61
8.83 9.54
9.73 10.5
5.60 6.50
6.55 7.55
7.51 8.62
8.49 9.89
9.47 10.8
10.5 11.9
11.5 13 .0
7.37 9.21
8.52 10.6
9.68 12.0
10.9 13.3
12.0 14.7
13.2 16.1
14.4 17.5
11.4 14.3
13.0 16.3
14.7 18 .3
16.3 20.3
18.0 22.2
19.6 24.2
21.2 26.2
15
16
17
18
19
20
21
8.11
8.96
9.65
10.4
11.2
12.0
12.8
8.33 8.61
9.11 9.41
9.89 10.2
10.7 11.0
11.5 11.8
12.3 12.7
13.1 13.5
9.01 9.65
9.83 10.5
10.7 11.4
11.5 12 .2
12.3 13.1
13.2 14.0
14.0 14.9
10.6 11.4
11.5 12.4
12.6 13.4
13.4 14.3
14.3 15.3
15.2 16.3
16.2 17.3
12.5 14.1
13.5 15.2
14.5 16.3
15.5 17.4
16.6 18.5
17.6 19.6
18.7 20.8
15.6 18.9
16.8 20.3
18.0 21.7
19.2 23.1
20.4 24.5
21.6 25.9
22.8 27.3
22.9 28.2
24.5 30.2
26.2 32.2
27.8 34.2
29.5 36.2
31.2 38.2
32.8 40.2
22
23
13 .7
14.5
14.0 14.3
14.8 15.2
14.9 15.8
15.8 16.7
17.1 18.2
18.1 19.2
19.7 21.9
20.7 23.0
24.1 28.7
25.3 30.1
34.5 42.1
36.1 44.1
24
15.3
15.6 16.0
16.6 17.6
19.0 20.2
21.8 24.2
26.5 31.6
37.8 46.1
25
16.10
16.5 16.9
17.5 18.5
20.9 21.2
22.8 25.3
27.7 33.0
39.4 48.1
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Prof: Milton M. Flores
FÓRMULA ERLANG B - N VARIANDO DE 1
A 50.
26
17.0
17.3 17.8
18.4 19.4
20.9 22.2
23.9 26.4
28.9 26.4
41.1 50.1
27
28
17.8
18.6
29
19.5
18.2 18.6
19.0 19.5
19.9 20.4
19.3 20.3
20.2 21.2
21.0 22.1
21.9 23.2
22.9 24.2
23.8 26.2
24.9 27.6
26.0 28.7
27.1 29.9
30.2 35.8
31.4 37.2
3 2.6 38.6
42.8 52.1
44.4 54.1
46.1 56.1
30
31
20.3
21.2
20.7 21.2
21.6 22.1
21.9 23.1
22.8 24.0
34.8 26.2
25.8 27.2
28.1 31.0
29.2 32.1
33.8 40.0
35.1 41.5
47.7 58.1
49.4 60.1
32
33
22.0
22.9
22.5 23.0
23.3 23.9
23.7 24.9
24.6 25.8
26.7 28.2
2 7.7 29.3
30.2 33.3
31.3 34.4
36.3 42.9
37.5 44.3
51.1 62.1
52.7 64.1
34
23.8
35
36
24.8
25.5
24.2 24.8
25.1 25.6
26.0 26.5
25.5 26.8
26.4 27.7
27.3 28.6
28.7 30.3
29.7 31.3
30.7 32.3
32.4 36.6
33.4 36.7
34.5 37.9
38.8 45.7
40.0 47.1
41.2 48.6
54.4 66.1
56.0 68.1
57.7 70.1
37
38
26.4
27.3
2 6.8 27.4
27.7 28.3
28.3 29.6
29.2 30.5
31.6 33.3
32.6 34.4
36.6 39.0
36.6 40.2
42.4 50.0
43.7 51.4
59.4 72.1
61.0 74.1
39
40
28.1
29.0
28.6 29.2
29.5 30.1
30.1 31.5
31.0 32.4
33.6 35.4
34.6 36.4
37.7 41.3
38.8 42.5
44.9 52.8
46.1 54.2
62.7 76.1
64.4 78.1
41
29.9
30.4 31.0
31.9 33.4
36.6 37.4
39.9 43.6
47.4 55.7
42
30.3
31.3 31.9
32.8 34.3
36.6 38.4
40.9 44.8
48.6 57.1
66.0 80.1
67.7 82.1
43
44
45
46
31.7
32.5
33.4
34.3
32.2 32.8
33.1 33.7
34.0 34.6
34.9 35.6
33.8 36.3
34.7 36.2
37.6 38.5
38.6 40.5
42.0 45.9
43.1 47.1
49.9 58.5
51.1 59.9
69.3 84.1
71.0 86.1
35.6 37.2
36.5 38.1
38.6 41.5
48.5 42.6
44.2 48.2
45.2 49.4
52.3 61.3
53.6 62.8
72.7 88.1
74.3 90.1
47
35.2
35.8 36.5
37.5 39.1
41.5 43.6
46.3 50.6
54.8 64.2
76.0 92.1
48
49
36.1
37.0
36.7 37.4
37.6 38.3
38.4 40.0
39.3 41.0
42.5 44.6
43.6 45.7
47.6 51.7
48.5 52.9
56.0 65.6
57.3 67.0
77.7 94.1
79.3 96.1
50
37.9
38.5 39.2
40.3 41.9
44.5 46.7
49.6 54.0
58.5 68.5
81.0 98.1
6% 7%
10% 15%
1.0%
1.2% -
N
Redes Digitais e Redes Inteligentes
1.5%
2% 3%
20% 30%
40% 50%
B
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RELATÓRIOS DE TELEFONIA
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RELATÓRIO DE DESEMPENHO
ROTAS
Topologia Geral
A
Local
ou
CPCT
Central
(Origem)
Central OCR OKR Cliente
CPCT
OFR (Destino)
B
Relatório de Rota
OFR - Quantidade de chamadas oferecidas pela Rede Nacional
OCR - Quantidade de chamadas que ocuparam a rota EOT/Cliente
OKR - Número de chamadas completadas com o cliente
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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RELATÓRIO DE DESEMPENHO
ROTAS
 Através deste relatório o profissional acompanha se as
premissas do projeto (dimensionamento) estavam corretas.
 O ideal é que OFR = OCR.
 OCR<OFR significa perda na comutação da trânsito de
destino, ou o que é mais comum, quantidade de circuitos da
rota EOT/cliente, insuficiente.
 Esta insuficiência pode ser função do crescimento do tráfego
ou do tempo médio de conversação, erro da premissa adotada
no projeto.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Prof: Milton M. Flores
Telefonia IP
Da Arquitetura Monolítica à Arquitetura Distribuída
“click e fale”
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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INTRODUÇÃO À INTERNET
E AO TCP/IP
Modelo TCP/IP
Aplicação
Transporte
Datagramas IP
Inter-rede
ATM, LLC,
RedeNDIS, ...
Rede Física
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Protocolos e Serviços Internet
Serviços Internet (VoIP)
RTP/RTCP
TCP / UDP
IP (ROTEAMENTO)
ATM, FRAME RELAY, Ethernet, etc.
WDM via FIBRA, etc.
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PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
REDE COMUTADA A PACOTES
nó
A
A
B
C
B
acesso
nó
A
B
acesso
mensagem
A
B
C
mensagem
C
nó
C
pacotes
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Prof: Milton M. Flores
INTRODUÇÃO AO MUNDO VoIP
Exploração plena dos recursos da internet;
Comunicação PC – PC , PC– FONE e FONE – PC – FONE
Novos Codecs, proprietários e de fonte aberta (redução de
taxas de transmissão e de custos)
Aproveitam o uso de compressão e do silêncio da voz (VAD
– Voice Activity Detection, com 30 a 40% de ganho)
Diversos fornecedores, utilização de soluções
proprietárias, impactando o uso de recursos.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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VANTAGENS DA CONVERGÊNCIA
Chamadas entre filiais a “custo zero”
Chamadas interestaduais para regiões aonde existam
filiais a custo de chamada local
Chamadas internacionais e nacionais de baixo custo, por
ex. – chamadas para Londres, 10 min no horário das 12
horas via Operadoras Públicas fica entre R$2,40 a R$ 29,00
e via VoIP fica entre R$0,48 e R$7,70 (Site Comparatel)
Melhorias operacionais, mobilidade
portabilidade (identificação)
(equipamento)
e
Em qualquer lugar e a qualquer tempo
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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ARQUITETURAS BÁSICAS
CONEXÃO PC – PC (Telefonia não gerenciada)
PC a PC
REDE IP
Multimedia PC
Multimedia PC
 Computadores conectados a um ISP( Provedor de Internet),
sendo considerado uma Serviço de Valor Adicionado
Legislação e Impostos: VoIP é não regulamentado
•Serviço de Valor Adicionado (5%) e/ou Serviço de
Telecomunicações (até 25% - Confaz: mínimo de 5% )
•Serviços de Comunicações Multimídia (SCM), registro ANATEL,
interconexão, Poder de Mercado Significativo (PMS), CREA, etc.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Prof: Milton M. Flores
ARQUITETURAS BÁSICAS
TELEFONIA IP GERENCIADA
REDE IP
RTFC
Gateway IP/RTFC
 Usuário do Softfone se conecta à rede telefônica atravéz do GW
de provedor.
 Na maioria das vezes exige a criação de contas “pre-paid”.
 Tabela de tarifas muito menores que as tradicionais.
 Ex: SkypeOut e VoipJet.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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ARQUITETURAS BÁSICAS
TELEFONIA IP GERENCIADA
REDE IP
RTFC
Gateway VoIP
Gateway IP/RTFC

Atende usuários domésticos e corporativos.

GW VoIP fornecido pela provedora.
PABX
 Cobram mensalidade e tarifas são ligeiramente mais elevadas.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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ARQUITETURAS BÁSICAS
REDE CORPORATIVA
PABX
Gateway VoIP
Gateway VoIP
PABX
Filial A
Rede IP
Filial C
RTFC
Chamadas convencionais
PABX
Gateway VoIP
Filial B
Quando a empresa tem diversas filiais pode diminuir seus canais de voz E-1
e linhas dedicadas roteando o tráfego para uma rede IP corporativa.
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Prof: Milton M. Flores
SOLUÇÕES CORPORATIVAS
PBX WEB - interfaces IP nativas, conexão direta a
rede IP, possui interfaces E-1 para a rede telefônica
PABX Híbrido com interfaces: E-1 nativo aceita
gateway interno para conexão IP
PABX convencionais com interfaces E-1 ou FXS/FXO
com conexão com operadoras ou corporativa e
gateway externo para conexão IP (Ethernet ou ATA –
Adaptador de Terminais Analógicos= 2 Fxs)
Interfaces E-1 e ETH 10 G com queda de até 60% nos
últimos 2 anos (US$700,00 e US$1.500,00,
respectivamente)
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Prof: Milton M. Flores
PREVISÕES SOBRE AS
SOLUÇÕES CORPORATIVAS
Para 2010:
 Equipamentos PBX IP puro : 35%
 Equipamentos Híbridos: 39%
 Equipamentos tradicionais PCM/TDM: 8% (em 2005
eram 34%)
Fonte: Gartner Group
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ENDEREÇAMENTO
NA INTERNET (IP)
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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ENDEREÇAMENTO NA INTERNET
ENDEREÇOS IP RESERVADOS – RFC 1918
 São endereços reservados para
internas, não válidos na Internet.
utilização
em
redes
Rede
Máscara
Faixa de Valores
10.0.0.0
255.0.0.0
10.0.0.0 a 10.255.255.255
172.16.0.0
255.240.0.0
172.16.0.0 a 172.31.255.255
192.168.0.0
255.255.0.0
192.168.0.0 a 192.168.255.255
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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PROTOCOLOS INTERREDE(IP)
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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PROTOCOLOS INTER-REDES
PROTOCOLO IP
Organizado em um datagrama de comprimento váriavel, com tamanho mínimo do
cabeçalho de 20 bytes e tamanho máximo do datagrama de 64Kbytes
4 bits
Versão
16 bits
H.Len
Comprimento Total
Tipo de Serviço
Identificação
Flags
Protocolo
Time To Live
Deslocamento de Fragmento
Verificação da Soma de Cabeçalho
Endereço IP de Origem
Endereço IP de Destino
Opção IP
PADD
DADOS
Redes Digitais e Redes Inteligentes
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PROTOCOLOS INTER-REDES
PROTOCOLO IP
Versão : Versão do IP,.
H.Len: Comprimento do cabeçalho em palavras de 32 bits,
Tipo de Serviço(TOS) : Fornece uma indicação dos parâmetros da qualidade desejada
(atraso, vazão, confiabilidade)
Identificação: Utilizado para identificar o datagrama transmitido
Flags : O último bit é reservado para uso futuro. O primeiro especifica se o datagrama pode
ou não ser fragmentado, e o segundo indica, caso o datagrama já tenha sido
fragmentado em algum nó da rede, se tal fragmento é a parte final ou intermediária do
datagrama original. Cada fragmento, exceto o último, deve ter comprimento igual a
múltiplos de 64 bits
TTL : Indica o máximo que um datagrama pode trafegar na rede
Protocolo : Indica o tipo de protocolo que gerou a mensagem
Ex.: ICMP (1), UDP, TCP,
EGP, ....
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PROTOCOLOS TCP/UDP
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PROTOCOLOS TCP / UDP
UDP – USER DATAGRAM PROTOCOL
Formato do Segmento UDP
16 bits
Cabeçalho
16 bits
Porta Origem
Porta Destino
Comprimento
Checksum
Dados
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PROTOCOLOS TCP / UDP
UDP – USER DATAGRAM PROTOCOL
CARACTERÍSTICAS
 Protocolo não-orientado a conexão.
 Usado em aplicações que não executam o controle de fluxo e
de seqüência.
 Não garante a entrega (não confiável). As mensagens podem
se perder ou chegar fora de ordem.
 Não tem tratamento de erros.
 Utiliza portas de protocolo para identificar os processos
comunicantes de maneira unívoca.
 Muito utilizado pelas aplicações de voz e vídeo que aceitam
perdas e não podem ter retransmissão.
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PROTOCOLOS TCP / UDP
TCP – TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL
CARACTERÍSTICAS
 OPERAÇÃO ORIENTADA A CONEXÃO
 a operação sempre inicia com o estabelecimento da
conexão lógica (associação origem X destino), mediante um
pedido de CALL request e termina com a liberação da
conexão, mediante um pedido de CALL disconnect
 TRANSFERÊNCIA BUFFERIZADA – os pacotes enviados dentro
da janela são guardados em buffer para eventual repetição.
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PROTOCOLOS TCP / UDP
TCP – TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL
Formato do Segmento TCP (20 bytes)
16 bits
4 bits
Porta de Origem
Porta de Destino
Número de Sequência
Número do Reconhecimento
H.Len Reservado Segmento
Soma de Verificação
Opções( se houver)
Janela
Ponteiro Urgente
PADD
DADOS
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SERVIÇOS NA
INTERNET
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SERVIÇOS NA INTERNET
WWW – WORD WIDE WEB (web)
Conjunto de informações públicas com alcance mundial, gerenciadas
pelo WWW Consortium que desenvolve os padrões;
• Contém home pages, multimídia, etc, ligadas uma às outras usando
recursos de hipertexto, escritas em linguagem HTML;
• O protocolo utilizado pelo navegador é o HTTP;
•O Uniform Resource Locator(URL) no navegador é um identificador
de rota para um arquivo.
•URI(Uniform Resource Indentifier): sip:[email protected],
identifica através de apelido, um endereço
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RTP/RTCP
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RTP – Características
Padronizado pelo IETF – RFC 1889 (atual RFC-3350), o Real-time
Transport Protocol ( RTP), foi projetado para para permitir que os
receptores compensem o jitter e a perda de pacotes introduzidos
pelas redes IP e utilizado em conexões com perfil de áudio ou vídeo
(AVP)
• Inclui as seguintes informações:
•Tipo de dado transportado
•Timestamps
•Número de sequência.
•A Recomendação: Secure RTP, RFC 3711, permite uso de criptografia
e autenticação das mensagens RTP e RTCP
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RTP – Cabeçalho Versão 2
32
V
P
X
CC
M
PT
SEQUENCE NUMBER
TIMESTAMP(controle de relógio)
SYNCHRONIZATION SOURCE (SSRC) IDENTIFIER
CONTRIBUTING SOURCE (CSRC) IDENTIFIERS (NÃO USADO)
....
Os primeiros 12 octetos estão em todos os pacotes RTP.
Cada pacote carrega um número de amostra variável
(PAYLOAD), dependendo do codec
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CABEÇALHO RTP
V - Versão: 2 (rfc 3550)
p - padding = 1, se o pacote contém enchimento para completar multiplos de 32 bytes
x - 1, se houver extensão de cabeçalho
PT -payload type - tipo de aplicação(codec), definido na RFC 1890 e 3551(PT=200/RTCP)
cc - CSRC COUNT - número de fontes de mídia contribuintes
m - marker - depende do PT, igual a 1, por exemplo quando houver supressão de silêncio
número de sequência - de 0 a 65535, é inicializado aleatóriamente e incrementado de um, a
cada pacote que é transmitido
temestamp - 32 bits - utilizado para calcular o jitter
synchronization source ( SSRC ) identifier - identificador da fonte e sincronismo
contributing source (CSRC ) identifiers - identifica as fontes contribuintes para mixagem
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RTP – Compressão do cabeçalho
•
Cabeçalho IP(20 bytes)
•
Cabeçalho UDP(8 bytes)
•
Cabeçalho RTP(12 bytes)
•
Payload de voz, por exemplo 20 bytes
•
Tamanho do cabeçalho é duas vez o tamanho do payload
•
A compressão dos cabeçalhos economiza largura de banda
•
É possível a compressão IP/UDP/RTP de 40 bytes para 2 bytes, sendo
recomendada para payload pequeno
•
A compressão é recomendada para links com velocidades menores
que 2Mbit/s, em enlaces Frame Relay e PPP
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RTCP – Características
• Padronizado pelo IETF – RFC 1889 e RFC 3550
• Protocolo de controle projetado para trabalhar em conjunto com o RTP
• Em uma sessão RTP os participantes enviam periodicamente pacotes
RTCP para receberem informações da qualidade da entrega de dados e
das informações sobre os membros, jitter, perda de pacotes, etc
• Utiliza uma porta superior à porta utilizada pelo RTP
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5 - Protocolos
VoIP
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SINALIZAÇÕES DA TELEFONIA IP
Corporativa
●
H323
●
SIP
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PROTOCOLO
H.323
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H323 - Introdução
●
Primeira versão ITU ( 1996 ) para redes de pacotes
●
Inter-funcionamento diretamente com a RTPC
●
Última versão:V-6, de junho de 2006
●
Administra:
registro e bilhetagem
● largura de banda
● controle de chamadas
● conferência multimídia
● endereçamento
● utiliza codecs padronizados
● A versão V.6 contempla os codecs GSM e iLBC
●
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H.323 - VERSÕES
●
V.1 – Provisória, muitas deficiências,
●
V.2 – Melhoramento da V.1, Tunelamento do H.245 Fast Start, Overlap
●
V.3 – Escolha de lingua, serviços suplementares até 450.7
●
●
●
V.4 – Serviços suplementares 450.8 a 450.11, GK alternativo,
tunelamento Q.SIG e ISUP, URL, capacidade de chamadas pré-pagas,
DTMF via RTP
V.5 – Tunelamento DSS-1, Série 460.x ( portabilidade, status do
enlace,etc.)
V.6 – Novos codecs
●
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H323 – Pilha de protocolos
●
A H323 especifica que os pacotes de voz sejam encapsulados no
protocolo RTP (Real Time Protocol) e transportados no UDP (User
Datagram Protocol).
VÍDEO
H.261
H.263
H.264
RTP
R
T
P
C
AÚDIO
H.225
G.711
G.722
G.723
Terminal to
G.728
gatekeeper
G.729, gsm,iLBC
RTP
DATA
CONTROLE
R
T
P
C
Signaling
(RAS)
UDP - Unreliable transport
H.225
H.245
T.120
Call
Media (Multipoint
Signaling Capa- data transfer)
(Q.931) bilities
TCP - reliable transport
Em cor são os aplicáveis a VoIP
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H323 - Elementos
●
Gatekeeper:
Resolução de nomes, endereço de transporte, etc
● Realiza controle de chamadas
● Mobilidade pessoal
● Função
H.225 - RAS( Registro, Admissão e Status ) , última verão
H.225.0 – V6.
●
●
Gateways:
São Switchs multimídia que interconectam os elementos H.323 a outros
ambientes de redes/protocolos/terminais
● Ex: H.323 < - > RTPC ou H.323 < - > SIP
● Terminais:
● Terminais
comuns com ATA (adaptador de terminal analógico),
terminais H.323e softphones.
●
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H323 -Topologia
●
●
Recomendação do ITU-T - define os requisitos de comunicação
multimídia (áudio, imagem, vídeo conferência e dados), para redes de
pacotes
Elementos: Terminais(SW ou HW), Gateways(GW), Gatekeepers(GK),
controladores e processadores multiponto(MCU), unidades de
controle(MC) e suas interoperabilidades
Grupo lógico de dispositivos H.323
MCU
TERMINAL
Rot IP
GATEKEEPER
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Internet ou
Rede IP
GATEWAY
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H323 -Sinalização H.225
●
RAS(Registro, Admissão e Status - UDP)
●
Protocolo entre End Points (EP): terminal < -> GK ou GW < - > GK
Determinação do GK
Registro do EP
Localização do EP de destino
Controle de admissão
●
Sinalização de chamada baseada no padrão Q.931 (TCP)
●
Para estabeler os canais de mídia é utilizado o protocolo H.245 (TCP)
●
●
●
●
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H323 – principais mensagens RAS
GK Discovery(Descobrindo GK)
• GK Request ( GRQ )
• GK Confirm ( GCF )
• GK Reject ( GRJ )
GW Registration(Registrando no GK)
• Registration RRQ / RCF / RRJ
Location Request(Localizando GK)
• Location LRQ / LCF / LRJ
Call Admission(Admissão de uma Chamada)
• Admission ARQ / ACF / ARJ
Disengage(Solicitando Desconexão)
• Disengage DRQ / DFC / DRJ
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Principais mensagens Q.931
• Set up ( M )
• Alerting ( M )
• Connect ( M )
• Release Complete ( M )
• Call proceding ( O )
• Info ( O )
• Notify ( O )
• Progress ( O )
• Facility ( M ) – utilizada para os serviços suplementares
• Restantes das mensagens ( F )
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H323 – canal de controle H.245
Principais mensagens H.245:
• MasterSlaveDetermination – mensagem para definir quem será mestre ou
acordar facilidades comuns
• TerminalCapability – Codecs, uso de VAD, ruido de conforto, codec
•LogicalChannelOpen – abertura do canal, porta UDP, Codec. tipo de mídia
•LogicalChannelClose – encerramento do canal de mídia, mantém a conexão
•End Session Command – Encerramento de uma conexão
•RoundTripDelay – atraso em um sentido, fim a fim
•MaintenanceLoop, etc.
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H323 – canal de controle H.245
●
Para ligações regulares na RDSI, o campo Bearer Capability é suficiente para escolher
entre 64K de voz ou transferência de dados, no caso do H.323 isto é muito mais
complexo:
Negociação de Codec
Abertura e Fechamento de Canais de Mídia
●
Última versão: H.245 v.13
●
Usa TCP p/ troca de mensagens de controle entre os terminais
●
Especificação de capacidades, tipos de codecs, etc
●
Controle de canais lógicos que transportam fluxos de informação RTP
●
Controle de fluxo RTCP
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Exemplo de chamada H.323
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H323 – chamada via GK
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H323 – serviços
-450.2 – Call transfer – Transferência de chamadas
-450.3 – Call Diversion – Desvio de chamada
-450.4 – Call hold – Retenção de chamada
-450.5 – Call Park e Call Pickup – Retenção e retomada
-450.6 – Call waiting – chamada em espera
-450.7 – Message call waiting – messagem de chamada em espera
-450.8 – call completion – procedimentos no caso de ocupado
-450.9 – Display
-450.10 – Call intrusion – Intrusão na chamada
-Outra possíbilidade é o tunelamento dos serviços suplementares do Q.sig no
Protocolo H.323 ou utilização de soluções proprietárias
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PROTOCOLO H.323
VANTAGENS:
Pilha de protocolo desenvolvida a mais tempo,
padronizada e adotada pelos fabricantes antes do
SIP
Plena compatibilidade com a RTFC
Facilidade de interoperabilidade entre os diversos
fornecedores
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PROTOCOLO H.323
DESVANTAGENS:
Padrão complexo e rígido.
Não possui escalabilidade
Dificuldade de adaptar a desenvolvimentos futuros
Utilização de implementações proprietárias
Pequena aderência aos padrões Internet
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PROTOCOLO
SIP
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SIP -Introdução
●
●
Protocolo desenvolvido pelo IETF - RFC 2543 e após alguns
melhoramentos pela RFC 3261
Tem como função criar, modificar e terminar sessões multimídia
●
100% voltado p/ a Internet
●
End-to-end protocol: inteligência presente nos terminais
●
SIP URI(Uniform Resource Indentifier): sip:[email protected]
●
Faz uso do SDP(Session Description Protocol) p/ definir as sessões
●
Permite localizar o destino via: URI, ramal, telefone fixo ou móvel,
correio de voz, e-mail, etc.
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SIP – Topologia
Callee A
UAC
Proxy Server
Caller
UAC
INVITE
INVITE
UAS
UAC
UAS
UAC
UAS
INVITE Callee B
UAS
BYE
UAC
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SIP - Elementos
●
●
●
●
●
●
●
User Agents:
São Internet Endpoints que usam SIP p/ se localizarem e conjuntamente
negociarem as características de uma sessão multimédia
UAC ( Usuário agente cliente) e UAS ( Usuário agente servidor) são
entidades lógicas aonde UAC manda pedidos enquanto UAS os recebe
Proxy Server:
Usado p/ rotear a mensagem de INVITE p/ “perto” do Callee
Roteamento se basea na localização atual do Callee, autenticação e
“accounting”
Existem dois tipos de servers: Stateless e Statefull
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SIP - Elementos
●
Stateless server:
●
São “message forwarders”
●
Não realizam armazenamendo de dados nem accounting .
●
Recomendados para alto tráfego, utilizados para envio de MSN
●
São mais simples e mas mais rápidos e mais baratos
●
Statefull Server:
Criam um diagrama de estado p/ cada transação e acompanham seu
estado do início ao fim (início e término da chamada)
● Podem se encarregar de tarefas como NAT transversal
● Capazes de desempenhar tarefas complexas na hora de contactar
usuários
●
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●
SIP - Elementos
Registar server:
Recebe registros dos usuários, extrai informação sobre sua localização
atual e a armazena num banco de dados
● Mapeia [email protected] -> 123.12.12.03
●
●
●
●
Redirect server:
Entidade que ao receber um pedido manda de volta uma resposta com a
localização atual de um usuário em particular
Normalmente as entidades lógicas Proxy, Registar e Redirect são implementadas
em um mesmo software
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SIP – exemplo típico de troca de
mensagens
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SIP – principais mensagens
(Solicitações)
•
Invite: Indica que o UAS está sendo convidado para uma uma sessão
•
ACK: Confirma que o UAC recebeu uma resposta final para um invite.
•
Cancel: Cancela qualquer busca pendente mas não uma sessão
•
Options: Solicita informações sobre capacidades suportadas
•
BYE:Quando o usuário deseja encerrar sua participação
•
Register: Envio de informações sobre localização de usuários registrados
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SIP – principais mensagens
(Respostas)
1XX – Informational, informa a mensagem em processamento
2XX – Succes, informa que a mensagem foi aceita com sucesso (final)
3XX – Redirection, informa que foi realizado um re-direcionamento (final)
4XX – Client Error, informa sobre erros de sintaxe do cliente (final)
5XX – Server Error:Servidor com problema interno (final)
6XX – Global Failure: falha global, nenhum servidor disponível (final)
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SIP – principais mensagens respostas
100 – Informational, tentando
180 – Informational, chamando
200 – Succes, OK, recebida, entendida e aceita
300 – Redirection, múltiplas escolhas, requer uma ação adicional
400 –Client Error, Pedido inválido
401 – Client Error, Não autorizado
402 – Client Error, necessário pagamento
484 – Client Error, Endereço incompleto
486 – Client Error, ocupado
500 – Server Error:Servidor com problema interno
600 – Global Failure: Ocupado em todos os lugares
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SIP – chamada normal
Terminal
Terminal
SIP
SIP
Internet
invite
200 OK
ACK
mídia
BYE
200 OK
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SIP – Mensagens Opcionais
•
Subscriber-RFC 3856: Usuário realiza consulta ao servidor. Ex. Verificar
se existe mensagem no VoiceMail.
•
Notify-RFC 3856 : Notificação do Servidor para o usuário. Ex. Cartão prépago, anúncio de msn, etc.
•
Message- RFC 3428: Envio de mensagens instantâneas. Ex. msn.
•
Refer-RFC 3515: Solicitação de transferência de chamada
•
Update-RFC3311: Modificar o estado de uma sessão sem modificar o
diálogo, Ex: troca de mídia, codec
•
Prack-RFC3262: Confirmação de mensagem provisória, ex: 180 ringando
•
Info-RFC 2976: Envio de mensagem sem moficar o estado da chamada
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SIP – chamada via proxy
Atlanta.com
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Biloxi.com
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SIP – campos das mensagens
Via (M): Usado para gravar a rota de um pedido, para permitir os
servidores SIP retransmitam as respostas.
To(M): Indica o destino do pedido. O uso de etiqueta(TAG) é no caso de
um único URI(Uniform Resource Identifer) designar vários destinos
finais.
From(M):Contém um nome opcional e o endereço do originador do pedido.
Etiquetas adicionais podem ser colocadas
Cseq(M):Número de seqüência e nome do método, sendo incrementado a
cada novo pedido. Todas as respostas a um pedido mantém o mesmo Cseq.
ACK e Cancel mantém o número Cseq recebido
Encryption(o):Especifica processos de criptografia
Content-Type(M): Descreve o tipo de mídia do conteúdo do corpo da
mensagem, por ex. IETF SDP ou Text/html ou ISUP, etc.
Content-Length(M): Número de octetos na mensagem
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Protocolo – SDP (RFC 2327 e 4566)
Descrição da sessão
Tipo do campo
Valor do campo
v
Versão do protocolo
o
Originador ou criador da sessão e identificador da sessão
s
Nome da sessão
i
Informação sobre a sessão
u
URI da descrição
e
Endereço de e-mail
p
Número do telefone
c
Informação sobre a conexão
b
Informação sobre largura de banda
Uma ou mais descrições de horário
z
Ajustes do time zone
k
Chave de encriptação
a
Zero ou mais linhas de atributo da sessão
Zero ou mais descrições de mídia
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Presença
obrigatória
Sim
Sim
Sim
Não
Não
Não
Não
Não
Não
Sim
Não
Não
Não
Não
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Cabeçalhos da mensagem SIP
INVITE sip:[email protected] SIP/2.0
Via (M): SIP/2.0/UDP
pc33.atlanta.com;branch=z9hG4bK776asdhds
Max-Forwards (M): 70(proxy)
To: Bob <sip:[email protected]>
From: Alice
<sip:[email protected]>;tag=1928301774
Call-ID:
[email protected]
CSeq: 314159 INVITE
Contact: <sip:[email protected]>
Content-Type: application/sdp
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Cabeçalhos da mensagem SIP
SIP/2.0 200 OK
Via: SIP/2.0/UDP server10.biloxi.com
;branch=z9hG4bKnashds8;received=192.0.2.3
Via: SIP/2.0/UDP bigbox3.site3.atlanta.com
;branch=z9hG4bK77ef4c2312983.1;received=192.0.2.2
Via: SIP/2.0/UDP pc33.atlanta.com
;branch=z9hG4bK776asdhds ;received=192.0.2.1
To: Bob <sip:[email protected]>;tag=a6c85cf
From: Alice <sip:[email protected]>;tag=1928301774
Call-ID: [email protected]
CSeq: 314159 INVITE
Contact: <sip:[email protected]>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 131
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SIP – exemplo dos parâmetros SDP
v=0
o=mhandley 2890844526 2890842807 IN IP4 126.16.64.4
s=SDP Seminar
i=A Seminar on the session description protocol
u=http://www.cs.ucl.ac.uk/staff/M.Handley/sdp.03.ps
[email protected] (Mark Handley)
c=IN IP4 224.2.17.12
a=recvonly
m=audio 49170 RTP/AVP 0 (rfc 3551)
m=video 51372 RTP/AVP 31
m=application 32416 UDP wb ( white board )
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SIP – exemplo dos parâmetros SDP
SDP contém cabeçalhos de informação
genérica
–
–
–
–
versão do SDP (v)
origem (o) (ID único do
usuário que originou)
assunto (s)
informação adicional (i)
Duração da Sessão
Seguido pelas seqüências de descrições
de fluxos de mídias
Cada fluxo de mídia contém uma linha m
definindo
–
–
–
Porta
tipo de transporte para a
mídia
Codecs
O fluxo de mídia pode conter uma linha
(c)
–
http://www.tech-invite.com/Ti-sdp-abnf.html
Informação sobre o
endereçamento da mídia
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PROTOCOLO SIP – H.323
(método fast star ou tunneling)
Terminal
Servidor
H.323
Proxy
Terminal
SIP
Set-up (H.245)
Invite ( pronto para receber
Call proceding mídia)
RBT
180 Ringing
alerting
Atendimento
(H.245)
connect
200 OK
ACK
RLC-causa
MÍDI
A
( liberação H.245)
200 OK
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Ring
desconexão
BYE
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PROTOCOLO SIP
VANTAGENS:
Protocolo aderente a padrões genuinamente Internet
Altamente escalável
Flexível e de fácil adaptação a novos desenvolvimentos
O protocolo de sinalização mais adotado atualmente por
empresas de todos os portes
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PROTOCOLO SIP
DESVANTAGENS:
Protocolo de desenvolvimento recente, com a
padronização em desenvolvimento
A maioria dos fornecedores utilizam o protocolo com
implementações proprietárias
Dificuldades de interoperabilidade entre os diversos
fabricantes
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Segurança em VoIP
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Telefonia IP (VoIP) – Segurança
-“O Museu de Comunicação de Berna reune uma coleção de mais de 300 fotos que foram
adulteradas para manipular a opinião pública” JB 26/06/2008
-As ameaças à telefonia IP e VoIP são similares às encontradas na Internet
-Dispositivos VoIP suportam protocolos HTTP, Telnet, TFTP, SNMP, etc.
-Ex:
-Sistema Operacional LINUX com senha padrão
-Roteador Wireless com senha padrão para configuração de serviços
-Metodos de autenticação vulneráveis, do tipo WEP (Wired Equivalent Privacy).
-Padrão para redes sem fio (wi-fi)/IEEE
-Cuidados:
-Métodos de criptografia e autenticação tornam o processamento na rede mais lento
-Aumenta o consumo de banda
-Aumenta o custo do projeto
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Telefonia IP (VoIP) – Segurança
•- Ataque por negação de serviço (DoS – Denial of Service), ex. Troca de codec ou
grande quantidade de msg Invite ou Bye
• - Escuta , ex. interceptar mensagem RTP - Eavesdroping
• - Sequestro de registro - Interceptar e alterar mensagens para outro endereço
• - Extranho se passa pelo usuário de destino –CallerID Spoofing
• - Chamada é reencaminhada para destino falso via msg 3xx
• - Fraude em que Chamadas debitadas em contas de terceiros
• - Falsificação de mensagens RTCP, com informações falsas de degradação
• - Uso de software para acessar o banco de dados
•Exemplos: Ataques na guerra de Geórgia, captura de mensagens de voz via Skipe
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Telefonia IP (VoIP) – Segurança
SIP INVITE: sniffing e spooffing:
INVITE sip:[email protected] SIP/2.0
Via: SIP/2.0/UDP laboratorio.faculdade.com.br:5060;branch=z9hG4bKfw19b
Max-Forwards: 70
To: Livia <sip:[email protected]>
From: Anderson <sip:[email protected]>;tag=76341
Call-ID: [email protected]
CSeq: 1 INVITE
Subject: Preciso de sua ajuda...
Contact: <sip:[email protected]>
Content-Type: application/sdp
Content-Length: 158
v=0
o=Anderson 2890844526 2890844526 IN IP4 laboratorio.faculdade.com.br
s=Phone Call
c=IN IP4 100.101.102.103
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Telefonia IP (VoIP) – Segurança
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Telefonia IP (VoIP) – Segurança
- Mensagens
de sinalização com segurança:
Criptografias e Autenticações (chave PKI pública) das mensagens de sinalização SIP/SDP
Pode ser usuário – usuário ou Proxy – Usuário
•Transport Layer Security (TLS - RFC 2246) – construindo tuneis hop-by-hop sobre
TCP
• IP Sec
- Mídia de tempo real (áudio
e vídeo) com segurança:
•Criptografia e autenticação das mensagens RTP (Securite 3711)
- Aplicações proprietárias
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Segurança VoIP - INFRAESTRUTURA
Descobrindo as vulnerabilidades em uma rede:
-Existem ferramentas gratuitas na Internet para descobrir vulnerabilidades de porta em
Servidores, Roteadores, Firewall, dispositivos Wireless, dispositivos VoIP, etc.
-Ex:
-Nessus como scanner de vulnerabilidades - é um programa de verificação de
falhas/vulnerabilidades de segurança. Compatível com sistemas LinuX e Windows
.
-Nmap como scanner de porta - software livre utilizado para avaliar a segurança
dos computadores, e para descobrir serviços ou servidores em redes de
computadores
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Segurança VoIP - INFRAESTRUTURA
Identificados alvos específicos como ATA's, softphones,
proxies e outros dispositivos VoIP disponíveis:
-Varredura SNMP (SNMP Sweeps) - Através do protocolo SNMP, também é possível fazer
varreduras para descobrir dispositivos ativos na rede. Atualmente, o SNMP está na versão
3. (OBTER OU ALTERAR VALORES)
- Existem diversas ferramentas na internet capazes de realizar SNMP scans como, por
exemplo o snmpwalk (http://net-snmp.sourceforge.net), ou ainda o Cheop-ng
(http:/cheops-ng.sourceforge.net.dowload.php).
- Uma alternativa é limitar o acesso as portas UDP 161 e 162, através de firewalls e ACL's
(Access Control Lists) .
- Recomenda-se abrir essas portas apenas para o IP do host de sua rede responsável pelo
monitoramento da mesma
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Segurança VoIP - INFRAESTRUTURA
Ataque de Negação de Serviço (DoS)
Aplicações VoIP, são muito mais susceptíveis a variações na disponibilidade da
rede do que as aplicações tradicionais como web, email, etc. Para que as
conversas telefônicas VoIP tenham boa qualidade, é necessário que exista
disponibilidade de banda suficiente de forma que não surjam problemas de
Jitter e nem de Latência.
Diante do exposto, a Disponibilidade da Rede é um pré-requisito de segurança que
afeta também as aplicações de voz. Se a rede de dados sofrer um ataque de
DoS, esse poderá levar a uma degradação dos serviços até a indisponibilidade
completa da infraestrutura VoIP.
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Segurança VoIP - INFRAESTRUTURA
Ataques de FLOODING (DoS)
Tipo de ataque DoS onde o objetivo do atacante é consumir todos os recurso da
rede e do sistema (banda, conexões TCP/IP, etc), dessa forma, os serviços
usuais da rede ficarão indisponibilizados. Como o VoIP depende da
disponibilidade da infraestrutura de dados, ele também ficará indisponível.
Ataque UDP Flooding
Essa é o tipo preferido de Flooding Attack sobre a disponibilidade de banda, isso
porque o endereço de origem dos pacotes UDP pode ser facilmente adulterado
pelo atacante.
A grande vantagem desse ataque é que ele pode facilmente driblar os firewalls,
uma vez que seja possível alterar o IP de origem e destinar o ataque para uma
porta UDP válida e liberada no firewall, como por exemplo, a porta 53 do DNS
ou ainda na porta 5060 do SIP.
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Telefonia IP (VoIP) – Ameaças
Identificado Usuários e Extensões SIP:
Consiste na obtenção da lista de usuários e extensões de um proxy server.
- O método apresentado consiste na análise das mensagens de erro
retornadas pelos métodos SIP: REGISTER, OPTIONS and INVITE
- Ferramentas:
SIPSCAN (http://www.hackingvoip.com).
Sipsak (http://sip.sak.org)
Também são úteis para testes de stress e de diagnóstico de problemas com
serviços SIP.
- Sistemas de prevenção de intrusão para VoIP que podem detectar rápidas
sucessões de testes INVITE, OPTIONS e REGISTER contra o SIP proxy e
bloquear o endereço IP de origem contra futuras varreduras.
Ex:
SecureLogix (www.securelogix.com)
Sipera (www.sipera.com)
BorderWare(www.borderware.com)
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Telefonia IP (VoIP) – Ameaças
Escuta Telefônica em redes VoIP (VoIP Network
Eavesdropping)
Escuta telefônica ou Call Eavesdropping é o método pelo qual um atacante é capaz
de monitorar toda a sinalização e fluxo de dados entre dois ou mais endpoints,
no entanto não é possível alterar o fluxo de dados.
Aspectos que podem ser comprometidos: Para quem e de quem se recebe
chamadas, o que se fala em uma chamada e o que se digita no telefone
durante uma chamada.
Existem várias formas de garantir esse princípio, mas existem também várias
formas de comprometê-lo, desde que o atacante possua um certo nível de
acesso a pontos chaves da rede, que pode ser entre o cliente VoIP, entre o SIP
Server/Proxy até o SBC. É necessário que nesses pontos ele possa capturar
os pacotes de sinalização e de mídia, e através de softwares específicos, é
possível realizar a conversão do tráfego de rede capturado para arquivos de
áudio WAV ou para formatos em que possam ser analisadas as chamadas
realizadas e recebidas.
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Telefonia IP (VoIP) – Ameaças
Escuta Telefônica em redes VoIP (VoIP Network
Eavesdropping)
Os pontos pontos chaves da rede que um atacante pode comprometer a
privacidade das chamadas VoIP são:
1.
Dispositivo Cliente;
No primeiro caso, existem dispositivos, como o telefone Snom 320, que possuem a
funcionalidade de captura de tráfego de rede. Através dela, qualquer pessoa
que possua acesso administrativo à interface web pode fazer uma captura de
todo o tráfego de rede. Se o equipamento estiver ligado a um HUB, ele
capturará todo o tráfego da rede, se for em um switch, capturará apenas o
tráfego gerado/destinado ao próprio telefone, a não ser que esse switch esteja
comprometido, como será visto adiante.
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Telefonia IP (VoIP) – Ameaças
Escuta Telefônica em redes VoIP (VoIP Network
Eavesdropping)
Os pontos pontos chaves da rede que um atacante pode comprometer a
privacidade das chamadas VoIP são:
2. Proxy, Gateway ou Softphone;
Neste caso, deve-se ter em mente que a aplicação VoIP será tão segura quanto
seguras forem as camadas abaixo. Um servidor Asterisk roda sobre um
servidor linux, se esse servidor estiver vulnerável a algum ataque, o atacante
poderá assumir o controle sobre ele e de lá capturar o tráfego de toda a rede,
incluindo todas as chamadas que passem por ele. Outra forma de realização
de ataques sobre esses elementos é através da técnica Man-in-the-Middle,
onde o atacante envia diversos pacotes ARP para a rede alterando e
informando que ele é o gatway da rede ou servidor proxy, dessa forma todos
os pacotes que são encaminhados para o gateway ou proxy, agora passam
pelo atacante e esse encaminha para o gateway ou proxy corretos.
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Telefonia IP (VoIP) – Ameaças
Escuta Telefônica em redes VoIP (VoIP Network
Eavesdropping)
Os pontos pontos chaves da rede que um atacante pode comprometer a
privacidade das chamadas VoIP são:
3. O Switch da Rede.
Neste caso, existem diversas formas de se comprometer o switch da rede.
Alguns switches possuem o recurso chamado RSPAN, o qual permite que seja
espelhado todo o tráfego de portas ou VLANs específicas para uma
determinada porta, dessa forma, qualquer dispositivo que estiver ligado a
essa porta poderá capturar o tráfego das portas que estão sendo monitoradas
pelo RSPAN.
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Telefonia IP (VoIP) – Ameaças
Captura de Chamadas Realizadas e Recebidas:
Novamente através das ferramentas de captura de pacotes Tcpdump e Wireshark é
Escutando Chamadas VoIP (Eavesdropping)
Através da filtragem dos pacotes RTP é possível fazer a reconstrução do áudio das
chamadas telefônicas. Ferramentas como Wireshark, Cain e Abel, vomit,
voipong e oreka são capazes de realizar essa tarefa. O aplicativo voipong se
destaca, pois ele é capaz de em tempo real fazer a filtragem dos pacotes e ao
final da chamada, gerar o arquivo de áudio WAV automaticamente.
A única forma de se evitar esse ataque é através de encriptação do RTP, bem como
a encriptação do SIP. Novamente, recomenda-se o IPSEC para ser aplicado na
camada de rede, e na camada de transporte é recomendado o uso de
protocolos de encriptação de mídia como o SRTP e ZRTP.
Uma vez tendo o arquivo com o áudio gravado, é possível submetê-lo a uma
ferramenta chamada DTMF Decoder que é capaz de extrair através de análise
de freqüência os dígitos digitados durante a conversação.
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Telefonia IP (VoIP) – Ameaças
Interceptação e Modificação VoIP (VoIP Interception and
Modification):
A forma mais comum de interceptar o tráfego de rede é através da técnica Man-inthe-middle, onde o atacante se insere entre o dispositivo de origem da
chamada e servidor proxy que encaminhará a chamada para o destino e
realizará:
Escuta telefônica;
DoS no sistema telefônico negando e desconectando chamadas;
Alteração da conversação alterando a mídia;
Alteração da conversação reenviando a mídia;
Alteração da conversação inserindo mídia;
Redirecionando o originador para outro destino, diferente do chamado.
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QUALIDADE DE VOZ
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Métricas
●
Teste subjetivo:
●
Modo mais autêntico p/ se mensurar a qualidade da voz
●
●
●
Ex: MOS definido pela Recomendação ITU P 800/830 exige pelo menos
30 juízes
Teste Objetivo:
As Recomendações ITU P. 861( PESQM ) e P.862 ( PESQE )
especificam um algoritimo de teste o qual é implementado em
equipamentos.
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Métricas - MOS
●
O MOS(Mean Opinion Score) é largamente utilizado como medida
subjetiva de qualidade de voz (Pontuações de 1 a 5).
●
Pontuações 4 a 5: alta qualidade, similar a ISDN
●
Pontuação 3,5 a 4: qualidade de faixa telefônica
●
Pontuação 3 a 3,5: comunicação ainda é boa mas a degradação já é
audível
●
Pontuação 2,5 a 3: qualidade militar
●
Abaixo de 2,5: não há mais voz apenas sinais ruidosos
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Métricas – MOS x R fac
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Rede IP - Delay
●
●
Delay (latência) é o atraso que sempre existe na comunicação entre
dois pontos. Ou seja o tempo que um pacote de dados gasta p/ trafegar
de A até B
Os Delays só passam a ser um problema quando ultrapassam certos
limites:
●
0 à 150 ms: excelente
150 à 250 ms: bom, mais utilizado na telefonia
250 à 350 ms: regular
350 à 450 ms: pobre
●
acima de 450 ms: inaceitável
●
●
●
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PRINCIPAIS ATRASOS FIXOS E VARIÁVEIS
Considerações sobre atraso
Interface com a rede telefônica
Codificação e compressão
valores
1 ms
20-45ms
Os atrasos fixos (origem e destino)
Empacotamento Podem facilmente atingir de 90 a 100mseg 10 ms
Manipulação(origem)
0,25 a 10 ms
Transmissão pela rede.
variável
Manipulação (destino)
0,25 a 7ms
Buffer de entrada (configurável)
máximo 50ms
Desempacotamento(destino)
10ms
Decodificação
e Descompressão
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10 ms
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CODECs
INTRODUÇÃO
 A voz é uma informação do tipo analógica e para ser
manipulada por redes de dados (pacotes) deve ser
transformada em sinal digital. Os dispositivos que realizam essa
transformação são os CODECs.
 Uma das principais técnicas utilizadas pelos codecs é a
modulação por técnica de pulsos (PCM), G.711, do ITU, com o
sinal codificado a 8 bits e uma velocidade de 64Kbit/s.
 Após a digitalização, o sinal digital é enviado para dispositivos
de compressão denominados DSP (Digital Signal Processor),
que são processadores de extrema capacidade, MIPS (milhões
de instruções por segundo). Existem dois padrões de
compressão:
 Não Paramétricos, baseados na forma de onda (Ex: PCM)
 Paramétricos, baseados em modelos que representam a
origem da fala humana (Ex.ACELP, etc)
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CODECS
PRINCIPAIS CODECS ITU
Rec
Taxa
ITU
(kbps)
PCM
G.711
ADPCM
Método
Atraso
MOS
Complexidade
64
4,1
Mínima
0
G.726
16-32
< 3,85
Baixa
0
LD-CELP
G.728
16
3,61
Baixa
~3
CS-ACELP
G.729a
8
3,7
Média
15
CS-ACELP
G.729
8
3,92
Média
15
MP-MLQ
G.723.1
6,3
3,9
Alta
37,5
ACELP
G.723.1
5,3
3,65
Alta
37,5
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(ms)
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Codecs – opções Open Source
- Speex:
1) Bit rate: 2.15 a 24.6 kbps
2) delay 30 ms
- iLBC:
1) Bit rate: 13.3 kbps
2) delay 30 ms
-
G.711 para iLBC – 23 mseg e no sentido inverso – 4 mseg
-
G.711 para GSM – 5 mseg e no sentido inverso – 2 mseg
- Para alta definição de audio: Codec G722
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BANDWIDTH – TABELA COMPARATIVA
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BANDWIDTH
PRINCIPAIS CONCEITOS
 Bit Rate: numero de BITs P/ SEGUNDO que precisam ser
transmitidos p/ se estabelecer a chamada. Bit Rate = Sample
Size / Sample Interval.
 Sample size: número de BYTES capturados pelo DSP a cada
intervalo de amostragem.
 Sample Interval: intervalo, em
amostragem no qual o codec opera.
MS
(miliseconds),
de
 Voice Payload Size: número de BYTES existentes no payload do
pacote. Este número é sempre multiplo do Sample Size. O
Payload Size também pode ser expresso em MS, mostrando
neste caso multiplo do Sample Interval.
 PPS: é o número de pacotes que precisa ser transmitido a cada
segundo p/ se atender ao Bit Rate.
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BANDWIDTH
FÓRMULA DE CÁLCULO
 Tamanho total do pacote = Cabeçalho da segunda camada +
Cabeçalho IP/UDP/RTP + payload de voz.

PPS = Codec Bit Rate / Voice Payload Size.

Bandwidth = Tamanho total do pacote * PPS.
OBS:
 O tamanho do cabeçalho da segunda camada depende do
protocolo.

Cabeçalho IP/UDP/RTP tem 40 bytes.

Cabeçalho IP/UDP/RTP comprimito tem 2 bytes.
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Bandwidth – fórmula de cálculo
●
Tamanho total do pacote = Cabeçalho da segunda camada +
Cabeçalho IP/UDP/RTP + payload de voz
●
PPS = Codec Bit Rate / Voice Payload Size
●
Bandwidth = Tamanho total do pacote * PPS
●
O tamanho do cabeçalho da segunda camada depende do protocolo
●
Cabeçalho IP/UDP/RTP tem 40 bytes
●
Cabeçalho IP/UDP/RTP comprimito tem 2 bytes
●
Cabeçalho: Frame Relay – 7 bytes, Ethernet – 18 bytes, PPP – 6 bytes,
Wi-Fi – 24 bytes, Ethernet – (802.1P Class of Service) ou (802.1 Q –
Vlan) – 22 Bytes, Wi Max – 20 bytes
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Bandwidth – fórmula de cálculo
EXEMPLO DE CÁLCULO
 Banda necessária para uma chamada usando o G.729, com
compressão de cabeçalho e o protocolo Multlink Point to Point
na camada 2.
 Tamanho total do pacote = 6 bytes (cabeçalho MP) + 2 bytes +
20 bytes = 28 bytes ou 224 bits.

PPS = 8 kpbs / 160 bits = 50 pps.

Banda necessária = 224 bits * 50 pps = 11.2 Kbps.
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EXERCÍCIO
Calcule a banda necessária para 30 chamadas simultâneas
usando-se o CODEC G.729b, em acesso Frame Relay, com o
uso dos recursos de cRTP e VAD e compare com uma solução
utilizando G.711.
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EXERCÍCIO
Calcule a banda necessária para 30 chamadas simultâneas
usando-se o CODEC G.723.1(5.3 Kbps) numa LAN Ethernet .
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QoS e SLA (Service Level Agreement)
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QoS e SLA (Service Level Agreement)
INTRODUÇÃO
 QoS (Quality of Service) são tecnologias empregadas em redes para
garantir que determinadas aplicações receberão os níveis de serviço que
necessitam.

O protocolo IP não diferencia o tipo de tráfego que transporta ficando esta
tarefa a cargo dos gerentes de rede e provedores os quais devem tornar os
componentes de sua rede sensíveis aos aplicativos e aos diferentes tipos
de tráfego que carregam.
 O IP foi desenvolvido no modelo “best effort” o qual deixa a complexidade
p/ os terminais ficando o cerne da rede o mais simples possível.
 SLA(Service Level Agreement) são contratos feitos entre as empresas e os
provedores que determinam os níveis de serviço a serem garantidos pelo
provedor e penalidades caso os mesmos não sejam alcançados
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QoS e SLA (Service Level Agreement)
INTRODUÇÃO
 As aplicações tradicionais (FTP, Mail e HTTP) podem exigir
muito bandwidth mas não são influenciadas por variações de
latência.
 Exemplo: o tempo para se efetuar o download de um arquivo
não afeta o mesmo.
 Aplicações de Voz e Vídeo são extremamente sensíveis a
latência e jitter.
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Ao elaborar uma SLA, algumas perguntas
deverão ser respondidas:

Qual as características do serviço?

Quem são os usuários do serviço?

Qual o custo associado à Interrupção do serviço?

Qual o processo para a execução deste serviço?

Quais os pontos críticos deste processo?

Como monitorar este processo?

Como detectar a falha e medir a sua ocorrência?

Como estabelecer as penalidades para a falha?

Como cobrar multas geradas pela penalidade?

Quem fará o acompanhamento do processo?
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QoS e SLA (Service Level Agreement)
Principal mecanismo para garantir QoS: Uso de filas
●
●
Filas são buffers onde os pacotes ficam armazenados aguardando
serem enviados
●
Cada fila pode receber tratamento diferenciado
●
Quando uma fila fica cheia, os novos pacotes são descartados
●
Algorítmos de descartes podem ser implementados antes da fila ficar
totalmente ocupada
●
Pacotes de voz e vídeo devem ficar em filas diferentes
●
Existem diversas políticas para tratamentos de fila
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QoS e SLA (Service Level Agreement)
Exemplos de filas:
●
●
●
●
●
-PQ (Priority Queuing) – Tráfego de entrada é classificado em
4 níveis:alta, média, normal e baixa
-WFQ (WEIGHTED FAIR QUEUING) – Fila justa com pesos
-RED (Randon Early Detection) – Antes do início do
congestionamento é feito o descarte
-WRED (Weighted RED) – Pacotes com maior prioridade são
os últimos a serem descartados
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QoS e SLA (Service Level Agreement)
Protocolos de QoS - PRIORIZAÇÃO DE PACOTES
 É uma das técnicas existentes p/ a garantia de QoS.
 A priorização ocorre através da análise do campo ToS (Type Of
Service), composto de dois sub campos (Campo precedence de
3 bits e o campo Type of Service de 4 bits), que provêem a
funcionalidade de priorização (RFC 1349).
●
Precedência
7
6
5
4
3
2
1
0
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Definição
controle de rede
controle entre redes
crítico
sobreposição relâmpago
relâmpago
imediato
prioridade não essencial
usual
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QoS e SLA (Service Level Agreement)
Protocolos de QoS - RSVP
Resource Reservation Protocol (Integrated services)
 O RSVP(RFC 2205), é um protocolo de sinalização que pode
ser usado para um host solicitar um nível específico de
qualidade de serviço para uma determinada aplicação ou um
determinado fluxo de informação(largura de banda e outras
aplicações).
 O RSVP utiliza tabelas de roteamento local de cada roteador
para identificar o destino final (Há uma consulta em cada nó
que verifica a viabilidade de o mesmo atender aos requisitos de
QoS especificados; em caso positivo o caminho da conexão
passa pelo nó, e em caso contrário não). No RSVP, um fluxo de
dados é uma seqüência de mensagens que tem a mesma
origem, o mesmo destino e a mesma qualidade de serviço.
 O RSVP manipula reserva de largura de banda e delay.
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QoS e SLA (Service Level Agreement)
Protocolos de QoS - RSVP
 Em cada entroncamento, o RSVP (RFC 2205) tenta realizar uma
reserva de recursos (Requests), marcando um caminho (PATH).
 O destino instala o caminho RESV (Reserva) de retorno ao
longo da rota IP.
 Os roteadores ao longo do caminho PATH tem os parâmetros
requeridos de enfileiramento.
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QoS e SLA (Service Level Agreement)
Protocolos de QoS - DIFFSERV
 Diffserv (differentiated services), através de classes os
roteadores podem classificar os pacotes IP em diferentes fluxos
de informação, usando o princípio (gerenciador de pacotes)
PHB- Per-Hop behavior (comportamento por nó).
 Quando o mecanismo DiffServ é aplicado , o mecanismo do
protocolo usa padrões de bits (6 bits no sub campo DSCP,
usados para indexar o PHB) em um byte denominado DS-byte,
o qual para a versão IPv4 é o byte “ToS”e no IPv6 é o octeto
“Classe de tráfego”.
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QoS e SLA (Service Level Agreement)
Protocolos de QoS - DIFFSERV
DSCP (DIFF SERV CODE POINT) definido na RFC 2474,
classificando os pacotes nas seguintes classes (são permitidas
até 64 classes):
 REGULARES – Seguem o processo do maior esforço.
 EXPEDIDOS - São encaminhados com a mais alta prioridade e
não são descartados (baixo retardo e baixa perda, ideal para
voz).
 GARANTIDOS – São encaminhados com alta prioridade porém
podem sofrer política de descartes e classificação por sub-clas.
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QoS e SLA (Service Level Agreement)
●
●
●
Exemplo:
-Delay < 50 ms
●
-Packe Loss < 0.3 %
●
-Jitter < 2 ms
●
-MTBR (mean time between failures): 99,97%
●
-MTTR (mean time to repair): 8 horas, etc.
●
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SATÉLITES
CENÁRIO TÍPICO
36.000 km
36.000 km
IP
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SATÉLITES
DESCRIÇÃO DO PROBLEMA
Problema: Latência mínima: (36.000 Km x 2)/300.000 Km/s = 240ms
36.000 km
36.000 km
IP
Latencia A
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Latencia B
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SATÉLITES
DESCRIÇÃO DO PROBLEMA
QUALIDADE X LATÊNCIA:
 Latência Total: latência A + latência mínima + latência B.
 Latência de 250 à 350 ms -> qualidade regular.
 Acima de 450 ms é inaceitável.
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SATÉLITES
SOLUÇÃO
NECESSÁRIO DIMINUIR A LATÊNCIA TOTAL:
 Escolher equipamentos corretamente (processamento rápido)
com o intuito de diminuir todo e qualquer retardo.
 Implementar política de QoS para diminuir ao máximo o atraso
da rede.
 Escolher CODECs que possuam baixo retardo.
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PRINCIPAIS PERDAS EM
VoIP
-Na ativação de equipamentos VoIP, só os testes de conformidade como
nos equipamentos PCM/TDM não bastam: aqui não vale a solução do
cachorro
- As perdas em VoIP ocorrem:
-Na configuração dos Gateways e terminais: alimentação, QoS na
LAN, VAD, eco, Buffer de Dejitter, fragmentação, cRTP, plano de
numeração, dimensionamento, entre outros.
-Firewall e NAT (Network Address Translation): programações,
portas, segurança etc.
-Nas interfaces analógias/TDM (modelo TELEBRÁS)
-Na rede IP e nos Roteadores: QoS na WAN, delay, Route Flapping
etc.
-Nos protocolos de sinalização: R2, Q.SIG, DSS-I, ISUP, H.323, SIP,
RTP, RTCP, IAX, SIP-I ITU, SIP T ANSI, BICC, SIGTRAN, NCS, entre
outros.
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MIGRAÇÃO Circuito – Pacote IP NGN
Falhas ao Longo do Tempo
120
F máx.
100
80
60
40
20
F0 0
Legenda
falhas sem tratamento
Tn (Década de 2000)
1
Redes Digitais e Redes Inteligentes
2
3
T?
4
5
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MIGRAÇÃO Circuito – Pacote IP NGN
Principais ofensores:
Falhas no lado dos Clientes:
Falhas no lado da Operadora:
Falta de Capacitação das Equipes de voz e
dados
Problemas na Infra-estrutura
Falta de Capacitação das Equipes de voz e
dados
Falta de visão sistêmica
Falta de diálogo Operadora-Cliente
Fornecedores diferentes
Interfaces e Sinalizações
Falta de orientação técnica ao cliente
Distanciamento da entre as áreas Técnica e
Comercial
Demora na percepção das falhas
QoS e SLA
Dificuldade na avaliação da qualidade de
serviço especificada com a qualidade entregue
e percebida pelo cliente
–Aterramento
–Cabos
–Geradores e Baterias
Interfaces e Sinalizações
Programações erradas no PBX WEB
Falta de orientações técnicas
Percepção incorreta das falhas
Fornecedores diferentes
QoS e SLA
Desconhecimento de normas e padrões
Avaliação da qualidade diferente da desejada
ou contratada
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Circuito para Pacote
Redução de falhas
Cesta básica de Soluções para Operadora e Clientes:
Capacitação das Equipes da Operadora e dos Clientes
Visão sistêmica pelos técnicos da operadora e dos clientes
Orientações técnicas para as equipes dos clientes e da operadora
Seleção dos principais erros repetitivos, com os respectivos cuidados, afim de
minimizar os mesmos
Orientação sobre normas e padrões
Orientações no caso de fornecedores diferentes
Monitoração dos Links, aplicações, QoS etc.
 Avaliação correta dos gerentes sobre a qualidade especificada, com a qualidade
desejada pelos clientes e da qualidade entregue com a percebida.
Criação de uma gerência especial para tratar do assunto
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MIGRAÇÃO Circuito – Pacote IP NGN
Falhas ao Longo do Tempo
160
F máx.
140
120
Legenda
F*
máx.
100
falhas sem tratamento
80
falhas com tratamento proativo
60
40
F0
20
0
T0 1(Década de
2
2000)
Ativação Comercial
Redes Digitais e Redes Inteligentes
3
T4n ?
5
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ASPECTOS ESTRATÉGICOS EM UM PROJETO
VoIP
Redes Digitais e Redes Inteligentes
Prof: Milton M. Flores
Avaliação de uma Rede Corporativa
A ser fornecido pela Corporação:
Contratos de serviços com as operadoras
Relação dos PABX, versões, faixa DDR, interfaces com
Operadoras
Relação das linhas individuais com a sua localização
Bilhetagem de pelo menos 5 dias do tráfego corporativo
entre todos os PABX que tiverem bilhetador
Normas de serviço
Normas de manutenção pró-ativa
Existência de plano de gestão para voz, dados e outros
Faturas de voz e dados
Tráfego das aplicações na rede de dados
Questionário técnico-gerencial
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Milton
M. Flores
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Avaliação de uma Rede Corporativa
A ser fornecido pelas Operadores:
Relatório de rotas ou tráfego PABX – Operadora
 Relatório dos serviços número único (0800, 0300,etc.)
Relatórios dos acessos por CNPJ
Faturas em meio eletrônico
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ASPECTOS ESTRATÉGICOS
(O que foi encontrado)
 Contratos antigos
Ausência de uma política de atualização das redes de Dados
e de Voz
Unidades sem DDR ou sem um plano de utilização da faixa
DDR
( Discagem Direta à Ramal )
Pessoal despreparado e ausência de normas
Não utilização conversor fixo móvel para móvel móvel
Não utilizam cestas pré-pagas
Altas perdas por linha ocupada (LO) ou não responde (NR)
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EXEMPLO DE MEDIÇÕES REALIZADAS NOS
CLIENTES
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REDUÇÃO DE CUSTOS IMEDIATOS
(O projeto não começa por VoIP)
 Renegociação dos contratos da era estatal (voz e dados)
Restrições de tráfego fixo-celular ou conversão Celular - Celular
Tráfego corporativo via rede de dados ou operadora (o mais em conta)
Substituição dos PABX por PBX IP com locação e manutenção incluída
Uso de PABX virtual da Operadora (elimina a possibilidade do Conversor
celular)
Migração das linhas individuais para a faixa DDR
Política de cestas pré-pagas, plano de gestão e normas, etc.
Os procedimentos acima podem chegar a reduzir os custos da
Corporação em até 50 ou 60% ou até mais
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FATORES QUE EXIGEM ATENÇÃO
Devido principalmente ao fator custo a tendência atual
aponta para soluções híbridas seguidas de soluções
totalmente implementadas em tecnologia VOIP para
escoamento do tráfego de voz sobre rede de dados.
A grande maioria das redes de dados das corporações
não estão preparadas para VoIP
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RECURSOS HUMANOS
1. Integração das Equipes de Telecomunicações e TI em uma nova
gerência: TIC (TI + TELECOMUNICAÇÕES)
2. Todos os recursos do escritórios acessados pelas equipes de
qualquer lugar em qualquer tempo (impacto nas relações
trabalhistas)
3. Trabalho no escritório, em casa, no aeroporto, no trem, etc.
4. Necessidade de capacitação da equipes de voz e dados em
Telefonia Avançada e VoIP, Segurança e Gerência Integrada de
Redes, entre outros.
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CONCLUSÃO
1. É inexorável a migração para uma nova arquitetura NGN (tudo IP
– IP v4 pelo menos até 2010)
2. Existência de classes de serviços e respectivas SLA
3. Competição entre soluções abertas e proprietárias
4. TCP/IP/INTERNET alavancando VoIP e Telefonia IP (SIP)
5. Necessidade de capacitação das equipes
6. Migração das redes corporativas para VoIP e Telefonia IP
7. Fuga em massa dos usuários para VoIP (quanto a migração
atingir em torno dos 30% a 40%, deverá ocorrerá a
regulamentação pela ANATEL)
8. Necessidade de monitoração da rede pelo cliente
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MILTON MARTINS FLORES
[email protected]
Cel: (21) 8258-8115
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