Telefonia

Soluções de Telefonia

Posicionamento, Funcionamento e aspectos GEEDDS – Gestão, Economia, Escalabilidade, Desempenho, Disponibilidade e Segurança.

Telefonia e Perguntas Principais

Resumo Telefonia Empresarial

Sistemas de telefonia e componentes, características e limitações, redes de acesso, sinalização, PABX, interfaces de telefonia, E1, RDSI, SS7, rede inteligente, VPNs, contact centers e princípios de dimensionamento de canais, troncos e recursos.

Sistema de Telefonia

Quais são os componentes principais do sistema de telefonia?

O Sistema de  Telefonia é formada por vários componentes – redes, sinalizações e tipos de usuários , residenciais e usuários corporativos.

Rede de Acesso. A Rede de Acesso da Rede de Telefonia é composta de troncos e cabos de pares para interligar usuários corporativos e residenciais. Os Cabos de Pares consistem no conjunto de cabeamento físico, juntores e outras conexões que interligam a linha telefônica à operadora de telefonia local. Os Troncos são linhas que conectam uma central empresarial diretamente à central telefônica pública ou a um a outra central empresarial em outra localidade. Podem ser analógicos ou digitais. A tecnologia “wireless” tem sido empregada como forma alternativa de acesso. Uma rede “Wireless Local Loop (WLL)” é implantada de forma semelhante aos sistemas celulares, com Estações Rádio Base (ERBs) que podem oferecer serviços em um raio de vários quilômetros. As Redes de acesso à Rede Pública têm sido também utilizadas para trafegar dados para acessar a Internet. Essa demanda viabilizou a tecnologia DSL (Digital Subscriber Line) que permite utilizar as linhas telefônicas para transmissão de dados.

Usuários residenciais. Interligam-se à rede acesso através de: Cabos de pares (fios metálicos); Wireless – conexão sem fio; Fibra óptica; Tecnologias DSL (Digital Subscriber Loop)

Usuários Empresariais. Interligam-se à rede acesso através de: Linhas de tronco (analógicos, digitais, DDR – Discagem Direta ao Ramal); Troncos E1; Troncos RDSI PRI (Rede Digital de Serviços Integrados – Primary Rate Interface– 2Mbps); Wireless; Satélite; Fibra óptica.

Central Telefônica. As linhas telefônicas dos vários assinantes chegam às centrais telefônicas e são conectadas entre si quando um assinante (A) deseja falar com outro assinante (B). Comutação é o termo usado para indicar a conexão entre assinantes. Daí o termo Central de Comutação (“switch”). Circuitos são caminhos criados nas centrais de comutação. Durante uma chamada telefônica, vários circuitos temporários podem ser estabelecidos envolvendo várias centrais.

Central Local. A central telefônica que atende os assinantes em uma região é chamada de Central Local. Para permitir que assinantes ligados a uma Central Local falem com os assinantes ligados a outra Central Local são estabelecidas conexões entre as centrais, conhecidas como circuitos troncos. Vários caminhos alternativos são criados para as conexões das centrais de telefonia, para possibilitar a alta confiabilidade que a rede de telefonia apresenta.

Central de Trânsito. Centrais Trânsito são organizadas hierarquicamente conforme sua área de abrangência sendo as Centrais Trânsito Internacionais as de mais alta hierarquia. É possível, desta forma, conectar um assinante com outro em qualquer parte do mundo.

Plano de Numeração. A cada assinante do serviço telefônico é atribuído um número telefônico. Os 4 dígitos iniciais correspondem ao prefixo da central telefônica local a qual o assinante está conectado e os 4 últimos dígitos ao número do assinante na central. Para ligações nacionais ou internacionais, é necessário discar os códigos adicionais (nacional, internacional e seleção de operadora). Para permitir a busca de um assinante na rede mundial, foi definido o Plano de Numeração Internacional, com o código de cada país (Brasil 55, EUA 1, Itália 39, Argentina 54, etc.), assim como algumas regras básicas que facilitam o uso do serviço, como o uso de prefixos.

Sinalização. Para que a chamada seja estabelecida, o sistema telefônico tem que receber do assinante chamador o número completo a ser chamado, estabelecer o caminho para a chamada e avisar ao assinante de destino que existe uma chamada para ele. O mecanismo que cumpre estas funções em uma rede telefônica é chamado de sinalização.

 

Telefonia Características e Limitações

Quais são as características do sistema de telefonia?

A rede de telefonia foi construída num modelo de negócio, onde poucos controlam a oferta. Diametralmente oposto do modelo da Internet.

Características

  • Rede hierárquica compostas de centrais comutação (local, regional, nacional., internacional) A central local conecta assinantes. As demais centrais trânsito conectam cidades, estados e países.
  • Alta redundância. Isto é, cada central sempre está interconectada a mais de uma outra central, via troncos(ou conexões), para permitir escoar o tráfego por vários caminhos alternativos. Se um determinado caminho interrompe, um  outro pode ser automaticamente utilizado.
  • Inteligência centralizada. A inteligência da rede está nas centrais. Os terminais telefônicos de clientes têm pouca inteligência.
  • A aplicação principal é a comunicação de voz. Outros tipos de tráfegos são permitidos, mas com muitas limitações.
  • Alta capilaridade. Pavimentou as primeiras redes núcleo, acesso e última milha. Hoje pega carona nos atuais sistemas multimídia IP.

Limitações

  • Foi concebida para trafegar voz. Não é apropriada para o tráfego de dados. O tráfego de voz tem características bem diferentes do tráfego de dados. O tráfego de dados é muito maior que o tráfego de voz e existem mais máquinas no mundo do que seres humanos. Cada vez mais “máquinas inteligentes” se comunicam. Um cuidado especial é que os vários tipos de tráfegos (voz, dados, imagem, vídeo) sejam diferenciados para que possam ter suas características preservadas. Esses diferentes tipos de tráfego carregam mais informação e demandam maior capacidade de comunicação.
  • Funciona através da técnica de comutação por circuito. Nesta técnica, um recurso de comunicação fica alocado dedicadamente a uma única chamada – não é compartilhado por outra chamada. Essa característica garante QoS (níveis de serviço) e baixo tempo de transmissão (retardo). Isto significa que a rede de telefonia é otimizada para voz e outras aplicações de tempo real, mas utiliza seus recursos ineficientemente, tornando seus serviços mais caros.
  • Apresenta uma infra-estrutura proprietária, onde fabricantes de equipamentos desenvolvem as aplicações para as suas plataformas. Este formato de negócio não sustenta rápidos ciclos de desenvolvimentos. Um contraponto disto é a INTERNET, que usa um protocolo de comunicação padrão, o TCP/IP – uma arquitetura de comunicação de uso público – dominada por milhões de pessoas, cujas aplicações podem ser desenvolvidas em “fundos de quintal”. É incomparável a diferença de sinergia da Tecnologia IP (Padrão Internet) em relação à tecnologia da Rede de Telefonia Pública.  Uma infra-estrutura aberta, onde vários fornecedores desenvolvem aplicativos, possibilita soluções de mercado mais criativas e rápidas.
  • Foi projetada para realizar chamadas de curta duração – média de três minutos. Uma sessão de Internet pode ter horas de duração. Isto pode gerar gargalos de tráfego na central telefônica pela alta ocupação de seus circuitos e impossibilitar o tom de discagem para assinantes de telefonia. 
  • Possui sistemas proprietários: sistemas de tarifação, sistemas de gerenciamento de rede, sistemas de relacionamento com o cliente. Cada sistema possui um processo bem definido de negócios e serviços. Esses sistemas não apresentam uma integração entre si – são desenvolvidos por diferentes fornecedores, com padrões proprietários.
  • A convergência de serviços é bastante limitada. As limitações  não se referem apenas à capacidade dos meios de transmissão, mas se estende a outros fatores, tais como capacidade de comutação, capacidade de gerência de diferentes tipos de tráfego e capacidade de estabelecer diferentes níveis de serviços para clientes.

O futuro da rede de telefonia é a Telefonia IP implementada em redes de nova geração que transportam todas as informações e serviços: voz, dados e todos os tipos de mídias como o vídeo e áudio, transmitindo estes tráfegos tal como na Internet, com objetivos de redução nos custos operacionais da rede, novas aplicações de banda larga e novas fontes de receita.

Comutação por Circuito

Quais os princípios de funcionamento e limitações da comutação por circuito.

Comutação por circuito foi a primeira tecnologia de comutação empregada na rede de telefonia. Nela, os recursos do sistema, incluindo os meios de transmissão, são alocados de forma dedicada a uma chamada.

 

Ver figura. Quando uma chamada telefônica é estabelecida, as centrais de comutação telefônica (ou nós de comutação) criam um caminho físico entre a origem e o destino, envolvendo uma variedade de centrais telefônicas e sistemas de transmissão. Nestes sistemas de transmissão, milhares de chamadas estarão sendo transportadas.

Essa é uma característica principal da comutação por circuito: a necessidade de primeiramente se estabelecer um caminho fim-a-fim, antes de qualquer envio de dados – antes da transmissão iniciar, uma sinalização deve ser transmitida e percorrer todo o caminho entre a origem e o destino e retornar com um reconhecimento do estabelecimento da chamada. Esse mecanismo, para muitas aplicações de computador e aplicações mais modernas é indesejável (e, até mesmo inviável).

Uma chamada comutada por circuito é dividida em três etapas:

1) Estabelecimento de uma conexão física entre o usuário de origem (chamador) e o de destino, através da reserva física de todos os recursos na rede para a realização daquela chamada;
2) Transferência de Informação, que é o objetivo da chamada e
3) Desconexão, onde todos os recursos reservados àquela chamada são liberados.

 

Sinalização em Telefonia

Como funciona de uma forma geral o sistema de sinalização da telefonia?

A sinalização é um termo utilizado em telefonia para a troca de informações de controle entre dois elementos da rede. É  inteligência do sistema de telefonia. É um sistema de protocolos.


Vide figura (lado esquerdo).

Os três tipos de sinalização na telefonia são:

  • Sinalização Acústica (alerta) – uma série de tons audíveis emitidos pela central ao aparelho telefônico como tom de discar, tom de ocupado, etc. É a sinalização entre as centrais e as pessoas.
  • Sinalização de Linha (supervisão) – é a troca de informações entre juntores (circuitos que supervisionam as linhas entre centrais). Quando um usuário A tira o fone do gancho, a central A reserva um juntor de origem e troca informações com o juntor de destino para reservar uma linha. Exemplos: fora do gancho, sinal de chamada, sinal de ocupado, sinal de atendimento, desconexão, etc.
  • Sinalização de Registro (endereçamento) – é a troca de informações entre processadores de controle das centrais que trocam informações relativas a números, tipos de assinantes chamador e chamado e estados de assinantes.

Funcionamento simplificado de uma chamada telefônica:

  1. Para iniciar uma chamada telefônica a pessoa levanta o fone e ouve um tom de discagem (a central telefônica sinaliza para o equipamento telefônico um tom de discagem – sinalização acústica).
  2. A pessoa disca um número (isso gera uma troca de sinalização com a central) – uma  sequência de tons.
  3. Dentro da rede pública, várias centrais telefônicas poderão ser envolvidas para estabelecer a conexão até a central de destino do assinante chamado. Cada central nesse caminho troca sinalização com a central vizinha.
  4. Na central de destino o assinante de destino será avisado sobre a chamada entrante ( sinalização semelhante ao do passo 1) – a central através de mudança de voltagem faz o telefone tocar no destino (sinalização de chamada).
  5. O cliente no destino tira o telefone do gancho (sinalização do telefone para a central indicando o atendimento) e a conexão é estabelecida.

Existem 2 modelos de sinalização na telefonia: canal associado e canal comum.

Canal associado. Onde todas as sinalizações (de linha, de registro e acústica) e a transmissão de voz (conversação), são transmitidos, no próprio canal de comunicação. Por exemplo, o sistema PCM (32 canais), permite a sinalização por canal associado via o canal 16 para sinalização de linha e a sinalização de registro é feita através dos canais 1-15 e 17-31. Usado nas comunicações analógicas, na borda da rede de telefonia.

Canal Comum. Uma outra forma de sinalização mais moderna e flexível, utiliza um canal separado somente para sinalização – é denominada sinalização por canal comum (CCS – Common Channel Signaling). O objetivo de utilizar um canal comum é criar uma rede somente de sinalização. Com as redes separadas são obtidas as seguintes vantagens:

  1. Informações são trocadas rapidamente entre processadores.
  2. Atender tipos diferentes de serviços.
  3. Modificações podem ser feitas por software. Por ex., inclusão de novos serviços.
  4. Informações relacionadas a uma chamada podem ser enviadas durante o andamento daquela chamada. Por ex., transferência de chamada ou conexão de um outro assinante em uma chamada em andamento (conferência a três).
  5. A rede de sinalização pode ser utilizada para outras finalidades, como manutenção e gerenciamento da rede.

PABX

O que é PABX e qual a sua importância na telefonia empresarial?

O PABX. Private Automatic Branch Exchange é um tipo de central telefônica de uso empresarial que permite efetuar ligações entre telefones internos ou ramais sem intervenção manual, ou ainda telefonar e receber telefonemas da rede externa.

O PABX é o  mais importante componente na telefonia empresarial convencional. É automático, fácil de usar e flexível. Permite conexão de softphones, terminais VoIP, terminais analógicos. Funciona como um central telefônica instalada nas dependências da empresa. Possui interfaces para comunicação analógica, digital, TDM (telefonia), RDSI e IP (Internet). Pode ser conectado a rede local ou à rede de telefonia. Concentra vários recursos de comunicação e gerência. Permite economias. reduz a quantidade de troncos com a central local. Permite chamadas gratuitas entre ramais. Pode compor redes privativas de voz sobre IP VPNs MPLS. Agrega valor na Gestão, Economia, Escalabilidade, Disponibilidade, Desempenho e Segurança de serviços de voz e multimídia (PABX IP). O PABX tradicionais estão sendo substituído pelo PABX IP.

Representa grandes economias para as empresas para ligações entre ramais, evitando as tarifas da rede pública de telefonia. Nos ambiente corporativo normalmente existem muito mais ramais do que troncos (linhas telefônicas), havendo a necessidade de um ponto central de gerenciamento e distribuição das chamadas – o PABX.

Para completar uma chamada para um usuário que não está conectado a ele, o PABX precisa rotear a chamada até a central pública de telefonia. Normalmente necessita de código de acesso como “0” ou “9”, segundo do número destino, incluindo o código de área e código do país, se for o caso.

Interfaces da Telefonia

Quais são as interfaces normalmente disponibilizadas no PABX?

Interface é o arranjo físico e lógico que suporta a conexão de qualquer dispositivo a um conector ou a outro dispositivo. Pela interface são transmitidos sinais de controle (sinalização) e informações (dados, voz, imagem, vídeo)

A figura ilustra o PABX, suas interfaces e conexões utilizando, tanto com os telefones (ramais), quanto com a central local (os troncos).

FXS – Foreign eXchange Subscriber/Station –  é a interface usada quando conectamos fones analógicos ao PABX. O PABX emula a central telefônica (se faz passar por). É a interface que entrega o serviço de telefonia da estação ao assinante. É comumente referenciada como o plug da parede. Onde conectamos aparelhos telefônicos, faxes, e modens. Uma interface FXS fornece os seguintes serviços: sinalizações de telefonia para implementar funcionalidades como tom de discagem, sinal de ocupado, progresso de chamada, bem como corrente de bateria.

FXO – Foreign eXchange Office – usada para conectar o PABX à central telefônica (o PABX emula o terminal telefônico) – é a interface que fornece um único serviço básico para a central: indicação de “no ou fora do gancho”. Ou seja, sempre devemos conectar uma porta FXS a uma porta FXO.O mesmo princípio se aplica com um PABX ou um VoIP Gateway. Pode-se conectar um dispositivo FXO (um telefone analógico, por exemplo) a uma porta FXS fornecida por um PABX, VoIP gateway ou um roteador.
Um PABX fornece ambas as interfaces FXS e FXO.

E&M – Earth & Magnet ou Ear & Mouth – é uma interface de sinalização de linha para tronco analógico, usada entre um PABX e a estação telefônica. É composta de 5 tipos diferentes de interface e poucos são efetivamente usados. A interface E&M define um lado de circuito tronco e outro lado de unidade sinalizadora para cada conexão. Pode possuir 2, 4, 6 ou 8 fios.

R2D – É uma interface de sinalização de linha para  troncos digitais, envia informações como ocupação, desconexão, atendimento. Largamente utilizada, entre a central e o PABX. Normalmente associada à estrutura de conexão E1 (2.048 kbit/s). Caracteriza-se por codificar as informações de sinalização em grupos de quatro bits (2 para TX e 2 para RX) por canal. No caso do link E-1, a cada quadro (256 bits) é enviada a sinalização de um par de canais e a cada multiquadro (16 quadros) a sinalização de todos os canais e mais o sincronismo do link.

PRI – É outra sinalização advinda da tecnologia RDSI, utilizada como uma forma alternativa de sinalização à R2D. Normalmente aparece associada à estrutura de conexão E1.

DDR (Discagem Direta a Ramal).  O serviço DDR é um  serviços adicional ao entroncamento E1 e fornecido em blocos de 15,30,50,100 ramais. Exemplo: Seu número chave é 5555-1000. Se 50 DDRs forem configurados 5555-1000 a até 5555-1049, serão configurados na central e no PABX do cliente, terão o seu “números telefônicos” acessados diretamente pelos usuários da rede de telefonia.

PDH, E1 e TDM

Qual a relação entre PDH, E1 e TDM?

O PDH foi o primeiro sistema de transmissão de telefonia para transportar grupamentos de canais telefônicos, através da técnica de multiplexação TDM – Time Division Multiplexing, para melhor aproveitamento dos meios de transmissão.

Vide figura. O PDH é um sistema de transmissão digital que considera Multiplexadores TDM em várias hierarquias. O Mux (o equipamento que faz a multiplexação) básico dos sistemas PDH considera um canal básico de 64Kbit/s. Multiplexando-se 31 canais de 64 Kbit/s, chega-se a um frame (ou quadro) de 2 Mbit/s. Adicionalmente, grupos de circuitos E1 são agrupados em “links” E3 (um hierarquia de maior nível) de maior capacidade.

Diferentemente da comutação por pacotes (ex: Internet), os sistema E-carrier alocam permanentemente o canal de comunicação para a chamada durante toda a sua duração. Isso apresenta a vantagem de garantir a qualidade de voz, mas apresenta a “grande” desvantagem de aproveitar pouco o meio de transmissão e recursos de rede, que são caros.

O Sistema PDH foi substituído por um sistema mais moderno, chamado SDH – Synchronous Digital Hierarchy, para suportar a rede interna das operadoras, mas o padrão E1 e E3 ainda é utilizado para prover acessos de alta velocidade às operadoras, via TDM.


TDM e acessos digitais. A multiplexação digital por divisão de tempo é usada para compartilhar um meio de transmissão no tempo. Em redes de comutação de circuitos é desejável transmitir múltiplas chamadas de assinantes através do mesmo meio de transmissão para utilizar eficazmente a largura de banda do meio. O TDM cria subcanais em um canal de comunicação, com intervalos de tempo de comprimento fixo (time slot) , um para cada subcanal. Um byte ou bloco de dados do subcanal 1 é transmitido durante o intervalo de tempo 1, o subcanal 2 transmite durante o intervalo de tempo 2, e assim por diante. Cada sub canal transmite apenas no seu time slot. Se um subcanal não transmitir no seu time slot, o canal ficara ocioso durante este time slot. Um quadro TDM consiste em intervalo de tempo por subcanal mais um canal de sincronização e, às vezes, um canal de correção de erros antes da sincronização. Os quadros são concatenados e transmitidos sincronamente.

O TDM é aplicado nos seguintes sistemas:

  • PDH –  sistema de hierarquia digital plesiócrona(PDH), também conhecido como sistema PCM.
  • SDH – sistema transmissão de rede síncrona que substituio o PDH.
  • RDSI – como padrão de transmissão para a Rede Digital de Serviços Integrados.
  • Acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA), no sistema GSM.

 

Rede e Serviços Inteligentes

Qual o posicionamento, funcionamento e destaques das funcionalidades de rede inteligente?

A RI é consequência da sinalização SS7, pois é através dela que o controle dos dispositivos inteligentes é processado.

Vide figura que ilustra uma topologia simplificada da RI e seus componentes.

Uma Rede Inteligente (RI) em telefonia é uma rede de comunicação de dados com vários servidores (computadores) interconectada às centrais digitais de telefonia. Isso habilita o desenvolvimento de novos serviços e facilidades, “conhecidos como serviços inteligentes”, sem a necessidade de grandes modificações nas centrais. São exemplos de serviços inteligentes: serviços 0800, 0300, VPN – Virtual Private Network (redes virtuais privativas), Serviços Calling Card, dentre outros.

Para prover a variedade de serviços num ambiente RI, as chamadas que chegam à central telefônica da rede pública são “suspensas” (retidas), enquanto o nó consulta um sistema centralizado, via sinalização SS7,  para saber o que fazer com a chamada (como e para onde encaminhar).

O SGS – sistema de gerência de serviços – configura e monitora os PCS – os pontos de controle dos serviços inteligentes. Cada PCS tem vários PAS – pontos de acesso aos serviços – interconectados, responsáveis por concentrar e controlar grupos de centrais telefônicas.

Sinalização SS7

Como funciona a sinalização de  por canal comum na telefonia?

História dos anos 70. Com as centrais digitais foi possível evoluir os métodos de sinalização, passando de sistemas onde a sinalização era feita utilizando o próprio canal onde se processa a chamada telefônica (canal associado) para a o sistema de sinalização por canal comum número 7 (SS7) que utiliza um canal dedicado para sinalização (Canal Comum), com tecnologia de comutação por pacotes. Esta evolução trouxe flexibilidade e uma série de benefícios ao sistema telefônico, principalmente quanto ao oferecimento de serviços suplementares de “Rede Inteligente”.

SS7. Para fazer a sinalização das chamadas entre usuários, o sistema de telefonia usa a sinalização 7 (SS7) ou sistema de sinalização por canal comum 7, para determinar a melhor rota da chamada na rede, conectar as chamadas, e controlar as chamadas. O lado esquerdo da figura mostra a rede de telefonia e do lado direito a rede IP. A sinalização SS7 é o protocolo de controle entre os nós e servidores de rede.

 

As centrais locais fornecem funções básicas, como tom de discar, tom de chamada, tom de ocupado. Oferecem também serviços mais sofisticados como Centrex. Trabalhando juntas, a sinalização SS7 e as centrais locais fornecem mais funcionalidades avançadas, como identificação de chamadas, siga-me e outras.

Redes Privativas de Telefonia

Quais as vantagens e desvantagens das redes privativas de voz?

As Redes Privativas interligam PABX em rede para aperfeiçoar as comunicações entre diversas localidades de uma empresa. De uma forma geral são criadas utilizando troncos digitais (para velocidades acima de 2Mbps) e troncos analógicos para interconexões de pontos de baixo tráfego.

A principal vantagem é a possibilidade de diminuição dos custos de telecomunicações, no atendimento de aplicações corporativas de alto tráfego e no atendimento de requisitos especiais. Outras vantagens são: 1) Plano de Numeração Especial – permite a formação de rede sob medida, com discagens rápidas e esquemas de controle e gerência de uso, 2) Facilidades de Chamadas “on-net” – permitem o encaminhamento de chamadas dentro da rede privativa sem acesso à rede pública, representando economia, pois não são tarifadas pela rede pública de telefonia e 3) Facilidades de Chamadas “off-net” – permitem o encaminhamento de chamadas através da rede privativa até a localidade mais próxima do destino da chamada, transformando chamadas interurbanas em urbanas para a rede de telefonia pública.

Algumas desvantagens das Redes Privativas são: 1) Altos investimentos para a aquisição de PABXs, 2) Altos custos de planejamento, operação, depreciação e de atualização tecnológica para a manutenção da rede nos padrões apresentados pela Rede Pública de Telefonia, 3) Complexidade para operação da rede – expansões de ramais e de novas localidades (unidades) exigem estudos de tráfego, estudos de encaminhamento de chamadas, reprogramação e expansão de PABXS e 4) Necessidades de pessoal especializado para planejar, operar e manter a rede.

Até logo!

VPN de Voz

O que são VPNs de voz e quais são seus benefícios?

As Redes Privativas Virtuais são desdobramentos da Rede Inteligente. Juntam as vantagens da Rede Pública com as Redes Privativas. São construídas utilizando os recursos da rede pública de telefonia e funcionalidades da RI.

As VPNs de voz apresentam as seguintes vantagens em comparação com outras soluções de voz: 1) Plano de Numeração customizado – Permite a formação do grupo fechado de assinantes de uma determinada empresa, com facilidade de discagem, facilidade gerencial (centros de custos), gerência de chamadas on-net e off-net, 2) Alta Qualidade – O núcleo da rede é a rede de telefonia pública, com elevados níveis de redundância, contingência e qualidade, 3) Minimização de Custos – de planejamento, operação, depreciação, atualização tecnológica, pessoal para gerência e operação, e tarifas telefônicas, 4) One Stop Shopping – Para grandes corporações “outsourcing” de redes e serviços podem prover excelente relação custo-benefício, passando toda a gerência e manutenção de rede para as operadoras de telecomunicações.

As VPNs de Voz, com tecnologia de comutação de circuitos,  apresentam as seguintes desvantagens: 1) Não integram dados e voz e não suportam aplicações convergentes, 2) Exigem atividades distintas para voz e dados – planejamento, operação, depreciação, atualização tecnológica, pessoal para gerência e operação, e tarifas telefônicas.

As VPNs de voz estão sendo substituídas pelas VPNs MPLS.

Call Center e Contact Center

Qual o propósito dos Call Centers? 

Um Call Center é uma estrutura montada para centralizar o relacionamento com clientes. É realizado pelas próprias empresas ou, seguindo uma tendência crescente, por operadoras especializadas, que contam com grande número de linhas telefônicas, atendentes e computadores para acesso às informações contidas nos bancos de dados dos clientes.

Vide figura. É apresentada uma visão de helicóptero de um sistema de contact centers


Características

O contact center é a evolução do call centers. Suporta a comunicação multimídia – voz, dados, imagens, vídeos, videoconferências e aplicações colaborativas. É um dos melhores exemplos do uso de funcionalidades inteligentes e de cooperação, em larga escala.

Gerencia em tempo real altos volumes de chamadas.

É uma estrutura montada para prover Gestão, Economia, Ganho de Escala, Desempenho, Disponibilidade e Segurança, com a centralização de recursos para o relacionamento com clientes (CRM).

É operacionalizado pelas próprias empresas ou por operadoras especializadas.

Pode ser composto por estruturas complexas, com vários sites de contact centers trabalhando de forma sincronizada.

Normalmente utiliza amplos espaços físicos(sites) para acomodar os agentes e diversas posições de atendimento (PAs)

Pode ser de vários tipos: Ativo (inbound) para originar chamadas; Receptivo (outbound) para receber chamadas; Ativo e Receptivo. Exemplos de contact centers ativos: serviços de telemarketing, cobrança, vendas, etc. Exemplos de contact centers receptivos: serviços de informação, dúvidas e suporte a produtos.

Muitas infraestruturas  são redes híbridas TDM e IP e precisam suportar várias formas de acesso e serviços –  dados, telefonia, internet, celular.

Os sites são formados por redes locais hierárquicas e inteligentes, com vários tipos de servidores como DAC, Discadores, CTI, URAs e PAs (Posições de Atendimento), Servidores de Base de dados.

De uma forma geral os contact centers são clientes de serviços como: datacenters, gerência de base de dados, VPNs MPLS, LAN switching, serviços 0800 e número único,  roteamento de chamadas por origem de chamada, por horário, por dia da semana, rotas de transbordo para casos de congestionamentos e contingências, sistemas anti fraudes, e a lista não para por aí.

Cada agente geralmente opera com um computador, um telefone e um headset.

Profissionais de planejamento fazem previsões e ajustes de escala e programam transbordos de tráfego no curto prazo. A matriz de tráfego ou a carga ofertada é dinâmica.


Componentes mais utilizados em contact center. 

DAC – Quando as chamadas chegam num contact center, elas são atendidas pelo DAC (Distribuidor Automático de Chamadas), que identifica o tipo de chamada e distribui para URAs (Unidade de Resposta Audível) ou Pontos de Atendimento (PAs) com Atendentes. Os principais benefícios do DAC são: controle de desempenho de atendentes, gerenciamento on-line de filas, relatórios estatísticos das chamadas e atendimentos, gravação de atendimento e monitoramento em Tempo Real. As PAs e URAs (os agentes) são suportadas por componentes e sistemas de informações como, servidores com base de dados de clientes, características de produtos e uma gama outros de sistemas. Todo atendente se autentica numa fila de atendimento para receber as chamadas no DAC. No momento do atendimento da chamada, ele verifica se existe um atendente livre antes de passar a chamada. Se nenhum operador estiver livre, ele segura a chamada na fila com uma mensagem ou música. Tão logo um atendente esteja livre, a chamada é transferida. Esta funcionalidade é fundamental em qualquer sistema de atendimento e qualquer contact center receptivo. Vários tipos de mecanismos e roteamentos sofisticados são utilizados para endereçar ilhas de atendimento que podem estar em diferentes locais, com diferentes perfis de pessoas. DACs, de uma forma geral, custam muito caro nas plataformas convencionais de telefonia.

Discador. Muito utilizado em telemarketing para programar o sistema para discar automaticamente e distribuir as chamadas para uma fila de atendentes.

URA – Também chamado de IVR. É muito utilizada para atendimento de linha de frente de um contact center. As URAs identificam necessidades e informações iniciais do chamador para encaminhamento das chamadas. É um sistema interativo de voz que permite autoatendimento aos usuários telefônicos, selecionando e navegando em opções de um menu de voz. Possui mensagens de voz pré-gravadas e navegação via terminal telefônico ou que opera mediante reconhecimento de voz. Por exemplo, bancos e empresas de cartão de crédito são exemplos típicos do uso de sistemas de URAs para que seus clientes tenham acesso atualizado às informações de suas contas, fácil e instantaneamente, sem que precisem falar diretamente com um atendente. A URA é por vezes criticada pelo retardo e ineficiência do atendimento. No entanto, para as empresas de Telemarketing/Telecobrança, esse recurso gera economia e uma maior objetividade no contato com o cliente. URAs estão sempre presentes em serviços de atendimento ao consumidor, atendimento via telefonia nos segmentos financeiros, saúde, pesquisa.

CTI – Computer Telephony Integration – “Integração de Telefonia e Computador” integra e controla a comunicação entre esses vários recursos de comunicação e informação: DACs, URAs, PAs e sistemas; Faz com que uma tela chegue no momento certo, com as informações certas, na PA certa, para um dado contato. Os principais benefícios do CTI são reduzir tempo de atendimento, melhorar o nível de serviço ao cliente e integrar o PABX e softwares de diversas aplicações.

Um Call Center utiliza recursos de CTI, URAs e PAs (Posições de Atendimento), e pode ser de vários tipos: Ativo (inbound) – Origina chamadas, Receptivo (outbound) – Recebe chamadas e Ativo e Receptivo. O modelo receptivo é utilizado para serviços de informação, dúvidas e suporte a produtos.


 

Entroncamento e bloqueio

Qual a importância da taxa de bloqueio para o dimensionamento de canais e outros recursos de rede?

Nos primórdios no desenvolvimento da RTPC (rede de telefonia pública comutada), reconheceu-se que estabelecer as conexões entre cada par possível de telefones é fisicamente impraticável e economicamente proibitivo.

O número de conexões necessárias para fornecer conexões fixas entre cada par possível de N telefones é dado pela equação da figura 1. Onde k é um número inteiro. Por exemplo, 100 telefones requerem 4.950 conexões e 10.000 telefones requerem quase 50 milhões de conexões! A central de comutação resolve esse problema.

A central telefônica. Considere uma área geográfica limitada, servida por uma central de comutação. Cada telefone na área é ligado à uma central por um par de fios. Dentro da central, qualquer linha telefônica pode ser conectado à outra de forma simples. Suponha um número de telefone de 10 dígitos, sendo que os três primeiros dígitos representam o “código de área”, os três seguintes o código da central, e os quatro últimos representam o número de “linha” dentro da central. Isto implica que, um máximo de 10.000 números de telefone podem ser associados com um determinado “código de central”.

Se considerarmos as conexões entre telefones somente dentro de um única central, no pior caso, todos falando com todos ao mesmo tempo, um máximo de 5.000 conexões seriam necessárias, em comparação com os 50 milhões de conexões identificadas na equação da figura 1. Na verdade, desde que a duração de uma chamada seja curta, seriam necessárias apenas algumas centenas de conexões. Além dessas linhas, a central, precisa de linhas adicionais para conexão às outras centrais para permitir ligações à outros códigos de área.

Vide figura 2. No entroncamento entre centrais , os recursos são compartilhados para que o número de linhas seja muito menor do que o número de conexões possíveis.

Tronco e Entroncamento. Uma linha que conecta centrais, é chamada um tronco.  Várias linhas, um entroncamento. Como o número de troncos necessários para fazer conexões é muito menor do que o número máximo que poderia ser usado, pode não haver recursos suficientes para a conclusão de uma chamada.

Bloqueio. Uma chamada que não pode ser concluída devido à falta de recursos é dita “bloqueada”. A questão que surge, então, é: como determinar a quantidade de equipamentos (recursos) necessária, para que o evento de uma chamada bloqueada seja pouco frequente?

Teoria de filas. Embora a frequência das solicitações de serviço e a duração do serviço, não sejam conhecidos antecipadamente, sejam aleatórios, eles são previsíveis num sentido estatístico – utilizar teorias probabilísticas para explicar a frequência da ocorrência de eventos. Ou seja, não podemos prever quando uma chamada chega e qual a sua duração, mas podemos prever a taxa de chegada, o tempo de serviço e o nível de serviço (ou taxa de bloqueio) esperado, dada uma quantidade de servidores de serviços (linhas, troncos, centrais, nós, pessoas na fila e assim por diante) que utilizamos.  Esses sistemas de serviços com taxa de chegada e duração aleatórios são estudados em um ramo da estatística aplicada, conhecida como teoria de filas. No jargão das telecomunicações, o termo “teoria de entroncamento”  (trunking) é usado frequentemente quando se refere à aplicação da teoria de filas para determinar o número de troncos necessários para oferecer suporte a conexões entre centrais.

Erlang

Como a teoria de filas ajuda a dimensionar entroncamentos e recursos de rede e recursos de informação e comunicação?

A fórmula de Erlang diz que a PROBABILIDADE DE BLOQUEIO GoS é função da “INTENSIDADE DE TRÁFEGO A e  NÚMERO DE CANAIS DE SERVIÇOS N. Vide figura.

A  probabilidade de bloqueio na fórmula de Erlang significa qualquer congestionamento no comutador ou ocupação de todos os troncos. Isto é expresso como GoS (G) ou a probabilidade de encontrar canais ocupados. Na engenharia de tráfego, GoS ou probabilidade de bloqueio é um parâmetro importante: expressa o “nível de qualidade” exigido do sistema de comunicação para atender uma carga de trabalho com uma capacidade de serviço.

Três modelos são usados ​​para o processamento de chamadas bloqueadas.

  1. Erlang B. Se uma requisição encontrar um recurso ocupado ela é descartada e não entra na fila. Essa situação é bem aplicada no caso de dimensionamento de linhas telefônicas, fixa e celular. Quando não existe tronco de telefonia ou uma chamada encontra o destinatário ocupado, a chamada é descartada. Não existe formação de fila. O usuário deverá tentar o acessar o recurso até conseguir. é utilizado principalmente na Ásia, Europa, Brasil e África. Este modelo não assume fila.
  2. Erlang C. Se uma requisição encontrar um recurso ocupado, ela irá aguardar na fila até ser atendida. Esse modelo é aplicado em Contact Center, mesmo sabendo que os usuários não ficarão na fila eternamente. É fácil perceber que o resultado do dimensionamento resultante da fórmula Erlang C gerará uma quantidade de recursos maior do que seria necessário na teoria. No entanto, existem vários outros fatores que interferem e diminuem a disponibilidade do servidor e esse efeito é contrabalanceado.
  3. Modelo americano. Assume que o usuário irá imediatamente voltar a tentar a chamada ao receber um sinal de congestionamento e continuará a chamar.

Conclusão: Para dimensionarmos recursos para ofertas de tráfego aleatório, devemos usar teoria de filas. A fórmula Erlang B é usada para dimensionar recursos de telecom e informática e a  Erlang C para sistemas com fila de espera, como o caso de contact centers. A fórmula de Erlang correlaciona: Taxa de bloqueio, intensidade de tráfego e número de servidores.

Dimensionamento de canais e entroncamentos

Como dimensionar canais e recursos  de rede com a formula de Erlang B?

A fórmula de Erlang B é usada em telefonia para determinar a capacidade de troncos necessárias para atender uma intensidade de tráfego e um grau de serviço. Hoje em dia ela é substituída por “calculadoras” na Internet. O propósito da tabela aqui é visualizar e destacar conceitos e tradeoffs embutidos na fórmula de bloqueio.

Uma vez estabelecidos o tráfego na hora de maior movimento (HMM) e a probabilidade de bloqueio (GoS), a quantidade necessária de circuitos poderá ser estimada através da fórmula de Erlang.


Exemplo 1. Cálculo da carga oferecida. Suponha que durante a HMM, um usuário faz uma média de três ligações por hora e cada chamada tem uma duração média de 15 min.

Pergunta: Qual a carga de tráfego oferecida?

Resposta:

  •  Carga oferecida = taxa média de chegada x duração da chamada
  • Carga oferecida =  (3 chamadas/60 min ) x  15 min = 0,75 Erlang.

Exemplo 2. Cálculo de servidores. Suponha uma carga oferecida A = 3,128 Erlang e GoS = 0,01.

Pergunta: qual o número de circuitos necessários?

Resposta: o número de circuitos necessários é 8.

Quando fixamos a quantidade de circuitos e aumentamos o GoS (maior taxa de bloqueio ), maior será a carga ofertada pelo sistema (intensidade de tráfego).  Com 8 circuitos podemos atender de 2,5 a 4,5 erlang, conforme o grau de serviço. Ou seja, quase dobrar a carga ofertada.


Exemplo 3. Dimensionamento de um PABX. Considere uma empresa com 100 ramais. Suponha que na HMM (Hora de Maior Movimento) a distribuição do tráfego para fora da empresa seja o seguinte:  1) Chamadas originadas = 25 chamadas de 3 minutos e 5 chamadas de 15 minutos e 2) Chamadas recebidas = 10 chamadas de 3 minutos. O tráfego na HMM é (25 x 3 + 5 x 15 + 10 x 3)/60 = 2,5 Erlang.

Pergunta: Quantas linhas esta empresa deve ter conectadas ao seu PABX para um bloqueio menor que 1%?

Resposta: Acima de 7 troncos (vide figura)


Exemplo 4. Dimensionamento do número de troncos entre duas Centrais. Suponha que os 15 mil assinantes da Central Local 1 originem na Hora de Maior Movimento (HMM) 500 chamadas para assinantes da Central Local 2. Considere que cada chamada tem uma duração média de 3 minutos.

Pergunta: Qual o Grau de Bloqueio se este tráfego for escoado por 1 tronco (30 canais) entre as Centrais?

Resposta: Tráfego = 500 x 3 minutos/60 minutos = 25 Erlangs e Bloqueio= 5.26%


Tabela de Erlang até 30 servidores

Digitalização da Rede de Telefonia

A Rede Pública de Telefonia consiste de centrais de comutação telefônica locais para o acesso de usuários locais e centrais tandem para distribuição da comunicação interna da rede. Veja na figura.

Hoje convivemos com tecnologias analógicas e digitais. O núcleo da rede é digital.Na borda da rede (as conexões para os usuários) ainda existem circuitos analógicos legados da telefonia tradicional. As técnicas de modulação mais comuns são a modulação PCM – Pulse Code Modulation e a ADPCM – Adaptative Differencial Pulse Code Modulation. Existem várias.

  • Quando o padrão PCM é utilizado, cada conversão analógica gera um fluxo de bits de 64.000 bits por segundo (64kps).  Já o ADPCM é um método mais avançado para digitalizar a voz. Ele reduz o 64 Kbps do PCM para 40, 32, 24 ou até 16 Kbps.
  • O PCM de 64 kbps tem sido usado há décadas na rede de telefonia.
  • Para VoIP, codificadores mais sofisticados permitem reduções ainda maiores.

No mundo pré VoIP, todas as chamadas digitais eram encaminhadas sobre um link TDM – Time Division Multiplex. Ainda existem muitos sistemas em uso. A transmissão TDM garante a qualidade de voz porque aloca um “time slot” (ou janela de tempo) específico para transportar dados/voz para cada usuário. Cada time slot não pode ser utilizado por outro usuário. Em contrapartida, se o time slot não é utilizado para transportar dados e voz, o recurso é desperdiçado.

Telefonia e Internet

Quais são as principais similaridades e diferenças entre a telefonia e a internet?

A Rede de Telefonia e a Internet existem na mesma infraestrutura física. As linhas de acesso, bem como o “backbone” (núcleo da rede), são os mesmos. O que diferencia uma rede da outra são os equipamentos conectados a cada uma delas, usos e a maneira de formatar a informação.

Atributos

Rede Telefônica

Internet

Dispositivos Telefones, máquinas de fax e centrais de comutação de circuito. Dispositivos de usuários (PCs, Laptops, etc.), servidores onde fica concentrada a inteligência/informação pretendida e roteadores.
Usuários Assinantes. Redes.
Informação Serviços de voz e aplicações em tempo real. Vários formatos de informação como e-mail, mensagens instantâneas, áudio/vídeo em tempo real.
Qualidade de Serviço (QoS) É garantida para a comunicação de voz. Não é garantida. Exige cuidados adicionais para garantir padrão.
Conexão Conexão contínua, inclusive nos períodos de silêncio; Conexão não contínua. Pode usar rotas distintas para “rotear” (encaminhar) uma mesma mensagem;
Otimização de Recursos e Preços Capacidade utilizada ineficientemente encarecendo o serviço. Otimização de recursos resultando em serviços de menor custo.