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INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA

RAMON LUIZ ALVES

Análise e Estudo de Caso sobre Rede NGN

São José - SC

dezembro/2017

ANÁLISE E ESTUDO DE CASO SOBRE REDE NGN

Trabalho de conclusão de curso apresentado à Coorde-nadoria do Curso Superior de Tecnologia em Teleco-municações do câmpus São José do Instituto Federalde Santa Catarina para a obtenção do diploma deTecnólogo em Sistemas de Telecomunicações.

Orientador: Dr. Sandro Carlos Lima

Coorientador: Eng. Roque Bitencourt

São José - SC

dezembro/2017

Ramon Luiz AlvesAnálise e Estudo de Caso sobre Rede NGN/ Ramon Luiz Alves. – São José - SC, dezembro/2017-70 p. : il. (algumas color.) ; 30 cm.

Orientador: Dr. Sandro Carlos LimaCoorientador: Eng. Roque Bitencourt

Monografia (Graduação) – Instituto Federal de Santa Catarina – IFSCCampus São JoséCurso Superior de Tecnologia em Sistemas de Telecomunicações, dezembro/2017.1. Next Generation Network. 2. Rede de Telefonia Publica Comutada. 2. IP Multimedia Subsystem.

I. Sandro Carlos Lima. II. Instituto Federal de Santa Catarina. III. Campus São José. IV. Análise eEstudo de Caso sobre Redes NGN

RAMON LUIZ ALVES

ANÁLISE E ESTUDO DE CASO SOBRE REDE NGN

Este trabalho foi julgado adequado para obtenção do título de Tecnólogo em Sistemas deTelecomunicações, pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina, e

aprovado na sua forma final pela comissão avaliadora abaixo indicada.

São José - SC, 15 de dezembro de 2017:

Sandro Carlos Lima, Dr.Orientador

IFSC

Fabio Alexandre Souza, Dr.IFSC

Ederson Torresini, Me.IFSC

AGRADECIMENTOS

Primeiramente gostaria de agradecer a Deus por toda força, saúde, sabedoria e paciência necessáriaspara a conclusão desta faculdade.

Dedico meus sinceros agradecimentos à minha família, ao meu pai Silvino Luiz Alves, minha mãeRozana da Silva Alves, minha irmã Mayara Santos Alves e à minha namorada Nadini Dutra. Ressalto quetodo o apoio concedido por eles fez a diferença em minha busca por esta graduação.

Aos envolvidos com este trabalho, agradeço, em especial, ao meu orientador Sandro Carlos Limaque, com muita empatia, empenhou-se ao máximo junto comigo para que fosse possível a conclusão dotrabalho dentro do prazo estipulado, possibilitando-me galgar novos passos em busca do meu grandeobjetivo de vida.

Não poderia deixar de mencionar meu Coorientador Roque Bitencourt que, com muita presteza,compartilhou seus conhecimentos sobre o assunto, comigo e com meu orientador, esclarecendo e contribuindofortemente para o desenvolvimento desse trabalho.

Por último, porém não menos importante, agradeço aos amigos formados em toda a jornadaacadêmica, que levarei comigo juntamente com os sentimentos de companheirismo, união e força devontade por toda minha vida.

Além disso, agradeço aos professores do Campus, em especial, Roberto Nóbrega, Volnei Velleda,Ramon Mayor, Diego Medeiros, Elen Lobato e Deise Monquelate que, além de compartilharem seusconhecimentos, demonstraram total preocupação com os acadêmicos.

Agradeço também ao Coordenador, Alexandre Moreira, por ter se empenhado na condução docurso a fim de que os alunos pudessem conclui-lo com êxito. Sigo completando mais uma fase em minhavida, agregando valores, momentos imensuráveis e almejando novos horizontes acompanhados de novasconquistas.

Muito obrigado!

“Você nunca sabe a força que tem, até quea sua única alternativa é ser forte.”

Johnny Depp

RESUMOA área tecnológica está sempre em constante mudança e evolução. Em se tratando de provimento deserviços em telecomunicações não é diferente. Uma prova disso é a implementação da New GenerationNetwork (NGN). A principal diferença entre o sistema tradicional e a NGN está na mudança de umarede que funciona de forma separada para cada aplicação específica, para uma rede única capaz detransportar quaisquer serviços (voz, dados e todos os tipos de mídias). Para os serviços de telefonia, estáinclusa na evolução a mudança de uma infraestrutura de comutação de circuitos para uma infraestruturade comutação de pacotes. A principal motivação que levou à elaboração deste Trabalho de Conclusãode Curso (TCC) foi, justamente, a necessidade em saber como está sendo este processo de transição,principalmente na área de telefonia, uma vez que essa mudança de comutação de circuitos para comutaçãode pacotes impactará em diversos campos da rede já existente, ou seja, a Public Switching TelephonyNetwork (PSTN) (desde a área de equipamentos até os próprios protocolos). Além disso, não se encontram,em abundância, nos meios de comunicação, informações concretas sobre o assunto, fato que tambémestimulou a pesquisa, com o intuito de disponibilizar, com mais facilidade, informações sobre o assuntopara as disciplinas do curso do próprio câmpus. O trabalho tem como objetivo aprofundar os estudossobre essa nova arquitetura de rede, seus componentes, protocolos, normas, mostrando as diferençasentre o cenário atual e a NGN. Além disso, será relatado como está sendo o processo de conversão dosistema atual para o da próxima geração, incluindo-se a apresentação de um estudo de caso de rede NGN,implantado em uma operadora de serviços de Telecomunicações da região sul do Brasil.

Palavras-chave: NGN. IP Multimedia Subsystem (IMS).

ABSTRACTThe technological area is always in constant change and evolution. When it comes to providing telecommu-nications services, it is no different. Proof of this is the implementation of the NGN. The main differencebetween the traditional system and NGN is the change of a network that works separately for eachspecific application, to a single network capable of transporting any services (voice, data and all types ofmedia). For telephony services, the changeover from a circuit-switched infrastructure to a packet-switchedinfrastructure is included in the evolution. The main motivation that led to the elaboration of this CourseCompletion Work was, precisely, the need to know how this transition process is, especially in the telephonyarea, since this change of circuit switching for packet switching will impact various fields of the existingnetwork, ie the PSTN (from the equipment area to the protocols themselves). In addition, there is notan abundance of information in the media, which also stimulated the research, with the aim of makinginformation about the subject more easily available for the subjects of the course of the Campus itself. The work aims to deepen the studies about this new network architecture, its components, protocols,norms, showing the differences between the current scenario and the NGN. In addition, it will be reportedhow the current system conversion process is going to the next generation, including the presentation of aNGN network case study, deployed in a telecommunications services operator in the southern region ofBrazil.

Keywords: NGN. IMS.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Central Automática de Strowger. Fonte: Avila (2017). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Figura 2 – Central de Programa Armazenado. Fonte: ??? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Figura 3 – Evolução da Transmissão da Telefonia. Fonte: elaborado pelo autor, adaptado de Trópico

(2009). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Figura 4 – Processo de formação do sinal Pulse Code Modulation (PCM). Fonte: Moecke (2006). 33Figura 5 – Estrutura do quadro do PCM30. Fonte: Moecke (2004a). . . . . . . . . . . . . . . . . 34Figura 6 – Estrutura de Multiplexação Synchronous Digital Hierarchy (SDH) definida pela International

Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector (ITU-T). Fonte:Moecke (2004b). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Figura 7 – Wavelength Division Multiplexing (WDM). Fonte: Fagundes (2017b). . . . . . . . . . . 35Figura 8 – Estrutura de Níveis Hierárquicos nas Centrais de Comutação. Fonte: Gutierrez e

Crossetti (2003). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Figura 9 – Sinalização entre registradores (centrais locais). Fonte: elaborado pelo autor. . . . . . 40Figura 10 – Troca de sinalização em redes Rede de Telefonia Pública Comutada (RTPC). Fonte:

elaborado pelo autor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Figura 11 – Sinalização Signalling System n. 7 (SS7) na topologia RTPC. Fonte: Rocha (2005). . 41Figura 12 – Sinalização SS7 na topologia RTPC. Fonte: Lima (2006b). . . . . . . . . . . . . . . . . 42Figura 13 – Protocolos da Rede SS7. Fonte: Lima (2006b). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Figura 14 – Exemplo de troca de sinalização SS7 em Chamadas Básicas . . . . . . . . . . . . . . . 43Figura 15 – Ilustração da Arquitetura atual para os serviços de Telefonia e de dados . . . . . . . . 45Figura 16 – Rede NGN. Fonte: Carmo (2005) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47Figura 17 – Camadas do Modelo de Rede Convergente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Figura 18 – Localização dos Gateways na topologia típica de rede convergente baseada em protocolo

Internet Protocol (IP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Figura 19 – Disposição dos elementos Application Server (AS) e Media Server (MS) na rede NGN. 51Figura 20 – Elementos de uma rede NGN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Figura 21 – Função do protocolo Media Gateway Control Protocol (MGCP)/Megaco na Rede. . . 54Figura 22 – Estrutura dos protocolos na rede NGN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58Figura 23 – Distribuição geográfica das redes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59Figura 24 – arquitetura da rede IMS (NGN) Fonte: Oi Telecomunicações . . . . . . . . . . . . . . 60Figura 25 – Estrutura do Core central da rede NGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63Figura 26 – Detalhamento de um Fluxo de chamada IMS -> PSTN . . . . . . . . . . . . . . . . . 64Figura 27 – Detalhamento de um Fluxo de chamada IMS -> IMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Sinalização de Registrador para frente (A para B). Fonte: Lima (2006a). . . . . . . . . 38Tabela 2 – Sinalização de Registrador para trás (B para A). Fonte: Lima (2006a). . . . . . . . . . 39Tabela 3 – Protocolos utilizados para telefonia em redes NGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

IP Internet Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

NGN New Generation Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

PSTN Public Switching Telephony Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

TCC Trabalho de Conclusão de Curso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

IMS IP Multimedia Subsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

RTPC Rede de Telefonia Pública Comutada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

CAS Channel Associated Signalling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

SS7 Signalling System n. 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

CPA Central de Programa Armazenado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

EUA Estados Unidos da América . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

CPA-T Central de Programa Armazenado baseado em TDM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

TDM Time Divsion Multiplexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

PCM Pulse Code Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

PDH Plesiochronous Digital Hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

SDH Synchronous Digital Hierarchy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

ITU-T International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector . . . . . . . 13

E1 E-carrier level 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

E3 E-carrier level 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

E4 E-carrier level 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

T1 T-carrier level 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

T3 T-carrier level 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

STM Multiplexação dos Tributários Síncronos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

C Container . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

VC Virtual Container . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

TU Tax Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

TUG Tax Unit Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

AU Administrative Unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

AUG Administrative Unit Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

WDM Wavelength Division Multiplexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

PABX Private Automated Branch eXchange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

MFC Sinalização Multifrequêncial Compelida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

PTS Ponto de Transferência de Sinalização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

SSP Service Switching Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

STP Signal Transfer Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

SCP Service Control Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

PS Pontos de Sinalização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

MTP Partes de Transferência de Mensagens. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

TUP Telephone User Part . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

ISUP ISDN User Part . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

ISDN Integrated Services Digital Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

RDSI Rede Digital de Serviços Integrados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

SCCP Signalling Connection Control Part . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

TCAP Transactions Capabilities Application Part . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

ACM Address Complete Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

ANM Answer Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

IAM Initial Address Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

REL Release Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

RLC Release Complete Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

QoS Quality of Service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

VoIP Voice over IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

MGC Media Gateway Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

RTP Real-time Transport Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

AS Application Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

MS Media Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

URA Unidade de Resposta Audível . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

SIP Session Initiation Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

MGCP Media Gateway Control Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

IETF Internet Engineer Task Force . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

RFC Request for Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

MeGaCo Media Gateway Control Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

UA User Agents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

UAC User Agent Client . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

UAS User Agent Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

SDP Session Description Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

ACK Acknowledge Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

UDP User Datagram Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

SCTP Stream Control Transmission Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

RTCP Real-Time Transport Control Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

SIGTRAN Signaling Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

ICS IMS Centralized Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

DNS Domain Name System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61

ENUM (Electronic NUMbering) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

URI Identificador Uniforme de Recurso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

NAPTR Name Authority Pointer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

SRV registros de serviço . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

ISAM Intelligent Services Access Manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

AGCF Access Gateway Control Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

CTS (Converged Telephony Server) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

CSCF (Call Session Control Function) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

P-CSCF Proxy Call Session Control Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

I-CSCF Interrogating Call Session Control Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

S-CSCF Serving Call Session Control Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

BGCF (Breakout Gateway Control Function) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

HSS Home Subscriber Server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

TGW Trunking Gateways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

AL Address Lógic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

OPC Point Code de Origem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66

DPC Point Code de Destino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

CIC Código de Identificação de Circuito. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66

TGW Trunking Gateways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

LISTA DE SÍMBOLOS

µ Micro

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271.1 Motivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271.2 Objetivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271.3 Organização do Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2 REDE RTPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.1 Evolução da Comutação das Chamadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.1.1 Centrais Automáticas Passo a Passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.1.2 Desenvolvimento da Central Automática de Strowger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292.1.3 Substituição Comutação Eletromecânica pela Totalmente Eletrônica . . . . . . . . . . . . 302.1.4 Centrais Telefônicas CPA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.1.5 Digitalização das Informações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.1.6 PCM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.1.6.1 Amostragem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.1.6.2 Quantização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.1.6.2.1 Quantização uniforme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.1.6.2.2 Quantização não uniforme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.1.6.2.3 Leis de Compansão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.1.6.3 Codificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.1.7 A tecnologia Time Divsion Multiplexing (TDM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.1.7.1 Sistema PCM30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.1.8 SDH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342.1.9 WDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352.2 RTPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352.2.1 Sinalização em Redes RTPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372.2.1.1 Channel Associated Signalling (CAS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372.2.1.1.1 Sinalização de Linha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.2.1.1.2 Sinalização Multifrequêncial Compelida (MFC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.2.2 SS7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392.3 Situação da Rede Atual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3 REDE NGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473.1 Next Generation Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473.1.1 Elementos da Rede NGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483.1.2 Protocolos para Redes NGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4 ESTUDO DE CASO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594.1 Distribuição Geográfica da Rede NGN - IMS da Oi no Brasil . . . . . . . . . . . . . 594.2 Arquitetura da rede NGN na empresa Oi de Telecomunicações . . . . . . . . . . . . 594.3 Processamento de chamadas na rede NGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634.3.1 Chamadas saintes da rede NGN para rede RTPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634.3.2 Chamadas dentro da rede NGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 644.3.3 Chamadas entrantes na rede NGN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

4.3.4 Considerações sobre a rede NGN da empresa Oi Telecomunicações . . . . . . . . . . . . . 66

5 CONCLUSÕES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

REFERÊNCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

27

1 INTRODUÇÃO

1.1 Motivação

A área tecnológica está sempre em constante mudança e evolução. Em se tratando de provimentode serviços em telecomunicações não é diferente. Uma prova disso é a implementação da NGN. A principaldiferença entre o sistema tradicional e a NGN está na mudança de uma rede que funciona de formaseparada para cada aplicação específica, para uma rede única capaz de transportar quaisquer serviços(voz, dados e todos os tipos de mídias). Para os serviços de telefonia, está inclusa na evolução a mudançade uma infraestrutura de comutação de circuitos para uma infraestrutura de comutação de pacotes.

A principal motivação que levou à elaboração deste TCC foi, justamente, a necessidade em sabercomo está sendo este processo de transição, principalmente na área de telefonia, uma vez que essa mudançade comutação de circuitos para comutação de pacotes impactará em diversos campos da rede já existenteRTPC, desde a área de equipamentos até os próprios protocolos. Além disso, não se encontram, emabundância, nos meios de comunicação, informações concretas sobre o assunto, fato que também estimulouo desenvolvimento do trabalho, com o intuito de disponibilizar, com mais facilidade, informações sobre oassunto para as disciplinas do curso do próprio Campus

1.2 Objetivo

O trabalho tem como objetivo aprofundar os estudos sobre essa nova arquitetura de rede, seuscomponentes, protocolos, normas, mostrando as diferenças entre o cenário atual e a NGN. Além disso,será relatado como está sendo o processo de conversão do sistema atual para o da próxima geração,incluindo-se a apresentação de um estudo de caso de rede NGN, implantado em uma operadora de serviçosde Telecomunicações da região sul do Brasil.

1.3 Organização do Trabalho

Este trabalho está organizado da seguinte forma: o capítulo 1 apresenta as motivações e objetivosdo trabalho proposto. No capítulo 2 e 3 é apresentada toda a fundamentação teórica necessária aodesenvolvimento do TCC e no capítulo 4 encontra-se o estudo de caso feito em parceria com a empresa Oisobre redes NGN. Por fim, o capítulo 5 apresenta uma conclusão geral de todo o trabalho que foi realizado.

29

2 REDE RTPC

Neste capítulo será apresentada uma visão geral da rede telefônica tradicional, explicando aevolução da comutação das chamadas, das centrais telefônicas e das técnicas do transporte da informação,para, posteriormente, serem detalhadas as características da rede atual (RTPC) e a diferença entre ossistemas de CAS e por canal comum como SS7.

2.1 Evolução da Comutação das Chamadas

2.1.1 Centrais Automáticas Passo a Passo

Em 1879, os irmãos Thomas e Daniel Connelly, juntamente com Thomas J. McTighe, desenvol-veram e patentearam o primeiro sistema telefônico na qual era possível interligar dois assinantes, paraestabelecer uma chamada, sem o auxílio de uma telefonista. Em outras palavras, deu-se início à era dascentrais telefônicas automáticas. O processo era feito através de sinais elétricos que eram gerados nomomento em que o assinante de origem discava o número do assinante que desejava se comunicar. Estessinais, então, saíam do aparelho do assinante de origem e eram encaminhados às centrais telefônicas que,por sua vez, processavam os respectivos sinais elétricos e encaminhavam a ligação para o assinante dedestino, realizando assim, o processo de comutação da chamada. A parte principal do sistema era compostapor uma roda dentada movida por um eletroímã. Esta roda percorria o espaço de um “dente” por vez. Oeletroímã tinha o papel de atrair uma barra metálica ao receber um pulso elétrico do assinante de origem,fazendo com que a roda dentada girasse um “espaço”, movendo um braço de metal que transmitia ospulsos elétricos. O processo era feito sucessivamente até que o contato com a outra linha fosse estabelecido(FLOOD, 1995).

2.1.2 Desenvolvimento da Central Automática de Strowger

Essa nova tecnologia foi trazida por Almon B. Strowger em 1891 e consistia em uma centraleletromecânica. O equipamento era composto por engrenagens e relês que tinham o papel de chavearas ligações através de estímulos (pulsos) elétricos, que eram recebidos pelos aparelhos telefônicos queoriginavam a chamada. A grande vantagem foi o ganho na agilidade para o estabelecimento das chamadase uma maior privacidade durante a comunicação, uma vez que não existia mais o auxílio do operador(BRAGA, 2011).

Figura 1 – Central Automática de Strowger. Fonte: Avila (2017).

30 Capítulo 2. Rede RTPC

2.1.3 Substituição Comutação Eletromecânica pela Totalmente Eletrônica

Outro acontecimento que foi vital para o avanço da comutação das chamadas foi a invenção dotransistor em 1947 pela Bell Labs, pois permitiu o desenvolvimento de circuitos eletrônicos de menoresdimensões. Isso levou à substituição da comutação eletromecânica pela totalmente eletrônica. Nessaevolução, a grande vantagem foi a própria redução da necessidade de espaço físico e, também, do consumode energia por parte das centrais telefônicas; além de uma maior confiabilidade. É válido ressaltar que,apesar de ter havido uma evolução na tecnologia de comutação (eletromecânica para a totalmente elétrica),as centrais telefônicas ainda se submetiam a fechamento de circuitos para o estabelecimento de umachamada (BRAGA, 2011).

2.1.4 Centrais Telefônicas CPA

Para aprimorar o sistema atual foi necessário casar dois grandes acontecimentos, a evolução docomputador eletrônico moderno, por volta de 1945, e o desenvolvimento do circuito integrado em 1958. Ajunção destes dois fatos possibilitou o desenvolvimento das primeiras centrais telefônicas cujo controle dasoperações era feito por um computador. Posteriormente estas centrais ganharam o nome de Central dePrograma Armazenado (CPA).

Figura 2 – Central de Programa Armazenado. Fonte: ???

Apesar de as CPAs já terem apresentado um grande avanço no que diz respeito a centrais decomutação, foi introduzido, posteriormente com o processo de digitalização da voz e a tecnologia decomutação temporal, o que levou as centrais conhecidas como Central de Programa Armazenado baseadoem TDM (CPA-T). Trata-se de uma central baseadas na comutação digital por divisão de tempo: TDM(BRAGA, 2011).

2.1.5 Digitalização das Informações

O aprimoramento nessa etapa da comunicação teve como consequência a digitalização completa dasinformações tratadas internamente nas centrais. Assim, a informação analógica, que antes era transmitidado aparelho telefônico do assinante, é convertida para informação digital logo na interface de entradada central telefônica. Sendo assim, todo o tratamento posterior realizado dentro do sistema, incluindo aprópria comutação, é feito de modo digital. A vantagem nessa evolução foi o aumento na capacidade deprocessamento de chamadas das centrais, uma redução do próprio tamanho físico e, além disso, acarretouna redução do consumo de energia e na própria melhoria na qualidade do sinal de voz. Na figura 3observa-se, de forma nítida, como ocorreu a evolução ao longo do tempo.

2.1. Evolução da Comutação das Chamadas 31

Figura 3 – Evolução da Transmissão da Telefonia. Fonte: elaborado pelo autor, adaptado de Trópico(2009).

Primeiramente, tanto a transmissão da informação quanto as centrais de comutação eramtotalmente analógicas. Logo em seguida a transmissão entre as centrais passaram a ser digitais, melhorandoprincipalmente a qualidade do sinal de voz transmitido. Posteriormente as centrais de comutação começarama ser melhoradas, mais especificamente a central trânsito, passando a tratar as informações de formadigital, e não mais analógica.

Por fim, temos um cenário onde apenas a ponta dos assinantes é analógica, fazendo com quetodo o processo de transmissão entre centrais (local e transito) trabalhem de forma digital, melhorando,inclusive, o sinal de voz (Trópico, 2009).

2.1.6 PCM

A forma com que a informação (voz) é tratada ao passar pelas centrais também é base para acompreensão do sistema telefônico, e para tal, a modulação por pulso se torna objeto de estudo, uma vezque PCM é a forma para transformar um sinal analógico em um código binário a fim de ser transmitidodigitalmente.

A modulação PCM consiste basicamente de três operações: amostragem, quantização e codificação.Na técnica PCM, a informação analógica é inicialmente medida em intervalos regulares de tempo; emseguida, os valores obtidos são aproximados para um dos níveis de referência estabelecidos, e finalmente ovalor aproximado é codificado em uma sequência de bits (pulsos).

Assim, temos as seguintes etapas: amostragem, quantização e codificação.

2.1.6.1 Amostragem

Na Amostragem, o sinal analógico é dividido em pequenas amostras, conforme uma frequênciajá pré-determinada; O ponto crucial é a definição da frequência de amostragem, ou seja, o número deamostras que serão retiradas de um sinal a cada segundo. De acordo com o critério de Nyquist, a frequênciade amostragem (fa) deve ser maior que duas vezes a maior frequência contida no sinal analógico (fm).Caso não seja cumprido este requisito, é bem provável que ocorra uma sobreposição de componentesfrequenciais e não se poderia recuperar o sinal original. Na telefonia a maior frequência atribuída a umsinal é de 3.400Hz, sendo utilizada uma frequência de amostragem de 8.000Hz.


2.1.6.2 Quantização

A quantização é o processo de classificação das amostras em relação aos intervalos definidos nosistema. Assim, todas as amostras com valores que ocupam o mesmo intervalo de quantização receberão omesmo código digital, ou seja, apresentarão o mesmo nível. A quantização é considerada a etapa maisimportante do processo de digitalização de um sinal pelo fato de ser acrescentado o erro ao valor daamostra. Este erro é decorrente da diferença entre o valor real da amostra e o valor pelo qual ela serádecodificada no momento da recuperação do sinal analógico, sendo responsável pelo ruído branco.

2.1.6.2.1 Quantização uniforme

Na quantização uniforme, todos os intervalos de quantização tem o mesmo tamanho. Na quantiza-ção uniforme o erro de quantização é sempre constante, pois o tamanho do intervalo não varia. Entretantoa relação sinal ruído varia segundo a faixa dinâmica do sinal.

2.1.6.2.2 Quantização não uniforme

A solução para o número de bits do código digital é a utilização de um intervalo de quantizaçãovariável. No início da escala de quantização o tamanho do intervalo é pequeno, atendendo-se as especificaçõesdas amostras de menor amplitude. Na medida em que a escala de valores vai aumentando, aumenta-setambém o tamanho do intervalo de quantização adotado.

2.1.6.2.3 Leis de Compansão

O que determina o tamanho de cada intervalo de quantização é um conjunto de funções que variade acordo com o sistema PCM adotado. Estas funções constituem as chamadas de Leis de Compansão, ouseja, Leis de Compressão e Expansão do sinal. Cada Lei possui suas próprias funções de Compressão eExpansão. No Japão, nos Estados Unidos da América (EUA) e em todos os países cujo código internacionalé 1, é utilizada a Lei ???. Já em países da Europa, América do Sul e a maior parte dos países do mundo -incluindo os enlaces internacionais - é utilizada a Lei A, recomendada pelo ITU-T.

2.1.6.3 Codificação

A codificação é a etapa final na formação de um sinal a partir da modulação PCM. Após asamostras do sinal passarem por um nivelamento na etapa de quantização, elas são transformadas em umconjunto de bits (MOECKE, 2006).

A figura 4 mostra, de forma mais clara, todo o processo de formação do sinal PCM.

No Brasil o sistema PCM para telefonia trabalha com 8000 amostras por segundo, sendo quandoamostra quantizada não linearmente (segundo a lei A) em intervalos que recebem um código de 8bits.Assim a taxa de transmissão de um canal digital é de 64kbits/s.

2.1.7 A tecnologia TDM

Nos tempos mais recentes, surgiu a tecnologia TDM. Esse sistema, baseado no conceito demodulação PCM trouxe algumas melhorias para a comunicação. As principais vantagens foram:

• Capacidade de estabelecer várias chamadas, de forma simultânea, no mesmo meio de comunicação.

• Regeneração de sinal não compromete a relação sinal/ruído mesmo a longas distâncias.

2.1. Evolução da Comutação das Chamadas 33

Figura 4 – Processo de formação do sinal PCM. Fonte: Moecke (2006).

• Criação de níveis hierárquicos que realizam o transporte de um grande volume de canais de conversões.

A multiplexação é uma operação que consiste em agrupar vários canais de informação nãorelacionados, de modo a transmiti-los simultaneamente em um mesmo meio físico (cabo, enlace de rádio,satélite, fibra ótica, etc) sem que haja mistura ou interferência dos canais. A demultiplexação é a separaçãodos canais, recuperando a informação individual de cada canal.

O TDM é uma técnica de multiplexação aplicada a sinais digitais onde, aumentando-se a frequênciado multiplex, podem ser intercalados conjuntos de bits de diversos assinantes.

Atualmente o TDM é utilizado dentro da própria central, pois a comutação já é realizada comlinhas multiplexadas no tempo, ou seja, onde antes apenas um canal entrava na matriz hoje vários sãoconectados em janelas de tempo diferentes. Inicialmente ele foi utilizado na transmissão de sinais digitaistendo sido desenvolvido o padrão Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH). Neste padrão a estruturade 1a ordem mais utilizada ainda hoje é o padrão PCM30 - E-carrier level 1 (E1). Posteriormente foidesenvolvido o sistema SDH que, por ser síncrono e atender a altas taxas de transmissão, é utilizado namaioria dos backbones das operadoras.

2.1.7.1 Sistema PCM30

Este sistema é utilizado na Europa, América do Sul, na maioria dos países incluindo os enlacesinternacionais, sendo conhecido como sistema E1. No PCM30 é possível transmitir, simultaneamente,30 canais de voz, amostrados a uma frequência de 8 kHz. Os canais de voz são combinados através daintercalação de palavras, formando um quadro de 30 palavras para os canais de voz e mais duas palavrasde 8 bits (time slot 0 e 16) para as funções de alinhamento e sinalização, de forma que o quadro possui256 bits, resultando em uma taxa de transmissão global de 2048 kbits/s - 2 Mbits/s (MOECKE, 2004a).

A figura 5 ilustra a estrutura de um quadro no sistema PCM30.


Figura 5 – Estrutura do quadro do PCM30. Fonte: Moecke (2004a).

2.1.8 SDH

Neste sistema, o requisito básico é de que todos os equipamentos estejam sincronizados entre si.A Multiplexação dos Tributários Síncronos (STM) (1, 4 16, ...) é feita sem que ocorra um aumento debits, através da simples intercalação de bytes, de forma que a soma das velocidades dos tributários sejaigual a velocidade da saída do multiplex síncrono. A compatibilização é feita através da transformação doquadro originado no SDH em um quadro síncrono denominado Container (C). O C fará essa adaptaçãoatravés de um mapeamento dos tributários de baixa ordem para que estes possam ser transportados narede síncrona (MOECKE, 2004b).

Na figura 6, é possível observar a árvore de possibilidades de SDH.

Figura 6 – Estrutura de Multiplexação SDH definida pela ITU-T. Fonte: Moecke (2004b).

Nesta figura 6 temos:

• C;

• Virtual Container (VC);

• Tax Unit (TU);

• Tax Unit Group (TUG)

• Administrative Unit (AU);

2.2. RTPC 35

• Administrative Unit Group (AUG);

• VC.

Esses componentes irão formar o quadro de um STM-N. Dependendo dos tipos de tributários que irãocompor o nó da rede STM em um sítio específico diferentes combinações podem ser realizadas. No exemplotemos a possibilidade de formar o STM-N a partir de tributários de 140 Mbps (E-carrier level 4 (E4)),32 Mbps (E-carrier level 3 (E3)) e 2 Mbps (E1). Outras tipos de tributários (T-carrier level 1 (T1),T-carrier level 3 (T3), padrões americano e japonês) são aceitos assim como combinações dos mesmos.

Atualmente, a tecnologia SDH é utilizada nos backbones das operadoras, servindo como entradapara o sistema baseado em WDM.

2.1.9 WDM

Tecnologia que consiste na multiplexação de vários sinais ópticos em uma única fibra ópticautilizando diferentes comprimentos de onda, isto é, cores da luz (laser). Esta técnica faz com que ascomunicações se tornem bidirecionais em um único meio, no caso o a própria fibra. Na figura 7, pode-se observar como funciona WDM. A tecnologia utiliza um multiplexador no lado transmissor e umdemultiplexador no lado receptor e, entre as duas pontas, encontra-se a fibra óptica em si.

De acordo com a figura 7, os diferentes comprimentos de onda (nó 1, 2, 3, 4) entram na fibraatravés do Multiplexador (mux) que, por sua vez, terá o papel de agrupar os diferentes comprimentos deonda (canais) de modo que seja possível transportá-los através de um único meio: a fibra óptica. Chegandoao fim do percurso, o demultiplexador (demux) realizará o trabalho inverso do mux, ou seja, ele irá separarestes diferentes comprimentos de onda (canais) que estavam sendo transportados na mesma fibra óptica,para que finalmente sejam encaminhados para os seus respectivos detectores de luz (receptores).

Figura 7 – WDM. Fonte: Fagundes (2017b).

2.2 RTPC

Embora a NGN esteja visando a evolução dos serviços de Telecomunicações e das redes telefônicas,é de extrema importância saber que a RTPC existe desde o início do século XX, e, apesar de sua expressivadata, sua topologia ainda serve de base para o funcionamento da telefonia fixa baseadas em comutação decircuito.

A RTPC é uma rede telefônica mundial comutada por circuitos, que consiste em formar umcircuito entre duas pessoas que desejam falar uma com a outra, sendo um canal exclusivo dedicado àconversação e o outro à sinalização.


Uma das grandes vantagens da comutação por circuitos é a qualidade de serviço no que dizrespeito à transmissão de voz, pois o circuito é reservado durante todo o tempo da ligação, e é liberadosomente quando a chamada é desligada (CARMO, 2005).

Uma comunicação via comutação por circuitos subdivide-se em três etapas:

1. Estabelecimento do circuito: uma rota fixa entre as estações envolvidas é estabelecida para queelas possam se comunicar. Entre uma ponta e outra da comunicação, é determinada e alocada umaconexão bidirecional, um circuito fim a fim, antes que a comunicação entre as estações se inicie,contendo um canal dedicado para cada estação transceptora, que permanece conectado até o términoda comunicação.

2. Transferência de informação: as estações envolvidas podem trocar informações entre si, transmitindoe recebendo informações através do circuito já estabelecido.

3. Desconexão do circuito: todos os nós intermediários do circuito precisam ser desconectados, de modoa serem reutilizados, para formar novos circuitos entre quaisquer estações pertencentes à rede. Paratanto, sinais de controle são transmitidos por todos esses nós, liberando os recursos.

Numa rede telefônica RTPC, as centrais de comutação estão dispostas em níveis hierárquicos,dividindo-se entre centrais locais, tandem (trânsito), regionais, nacionais e internacionais, cada umaagregando um maior número de usuários. Elas podem ser ilustradas de acordo com a figura 8 e definidasda seguinte forma:

• Central Local: onde chegam as linhas de assinantes e se faz a comunicação local.

• Central Tandem: comuta ligações entre centrais locais.

• Central Trânsito Interurbana Regional: interliga dois ou mais sistemas locais.

• Central Trânsito Interurbana Nacional: interliga regiões com códigos de área nacional diferentes.

• Central Trânsito Internacional: atuará na interligação entre países.

Figura 8 – Estrutura de Níveis Hierárquicos nas Centrais de Comutação. Fonte: Gutierrez e Crossetti(2003).

2.2. RTPC 37

2.2.1 Sinalização em Redes RTPC

Primeiramente, é importante elucidar que a rede de sinalização também passou por uma evolução,uma vez que a antiga versão era chamada de CAS e o sistema mais moderno é denominado SS7. Aprincipal diferença entre o modelo antigo e o novo está na disponibilidade para canais de sinalização,já que no CAS existia um canal de sinalização para cada canal de voz, diferentemente do SS7 onde asinalização de todos os canais trafega por uma rede independente responsável apenas pelo transporte desinalização entre as centrais.

2.2.1.1 CAS

A sinalização CAS na verdade é formada por um conjunto de duas sinalizações com funçõese formas de transmissão distintas. A sinalização de linha é a responsável pelo controle do canal decomunicação e é transmitida continuamente estando o canal livre ou ocupado. A sinalização de Registradorsomente é transmitida no estabelecimento da chamada sendo usada para basicamente transmissão dealgarismos e utiliza o próprio canal de voz que esta sendo sinalizado.

Atualmente este tipo de sinalização é utilizado basicamente para conexão entre centrais dasoperadoras de telefonia e centrais Private Automated Branch eXchange (PABX) privadas (LIMA, 2006a).

2.2.1.1.1 Sinalização de Linha

A sinalização de linha é o conjunto de sinais destinados a efetuar a tomada e a supervisão doscircuitos que interligam dois centros de comutação, assim, para o estabelecimento de ligações telefônicasque envolvam mais de um centro de comutação, o primeiro passo é a interligação destes centros, sendo asinalização de linha a “linguagem” utilizada.

Realizada a conexão, é através da Sinalização entre Registradores que as informações destinadasao estabelecimento das chamadas nos órgãos de comutação são enviadas e recebidas. A sinalização entreregistradores informa também sobre as condições particulares dos assinantes chamado e chamador, e sobreos circuitos e órgãos envolvidos.

As sinalizações, do ponto de vista prático, são utilizadas para:

• Iniciar os processos de conexão e desconexão, isto é, a ocupar o tronco e liberá-lo.

• Retransmitir os sinais de “no gancho” e “fora do gancho” do telefone do assinante chamado parasupervisão da conexão e início da tarifação.

• Controlar o processo de desconexão, supervisionando quando o tronco retorna a condição de livre.

• Controlar a integridade do circuito. A sinalização de linha se processa de enlace a enlace (a cadatronco), sendo os sinais repetidos a cada novo entroncamento.

Dentre os sinais utilizados na sinalização de linha, é válido mencionar os que são essenciais para o controleda chamada, tais como:

• Sinal de Ocupação: sinal enviado para frente pelo juntor de saída para levar o juntor de entradaassociado a condição de ocupação. A recepção de um sinal de ocupação pelo juntor de entradaprovoca a conexão deste a um dispositivo receptor de informação numérica.

• Sinal de Atendimento: sinal enviado para trás pelo juntor de entrada para o juntor de saída associadocom o objetivo de indicar que o assinante chamado (Assinante B) atendeu. O sinal de atendimento


tem as seguintes finalidades: iniciar o processo de tarifação (exceto para chamadas gratuitas), istoé a contagem de tempo ou primeiro pulso no contador do assinante, e inibir os dispositivos desupervisão de tempo.

• Sinal de Desligar para Trás: sinal enviado para trás pelo juntor de entrada para o juntor de saídaassociado, com o objetivo de indicar que o assinante chamado (Assinante B) repôs o monofone nogancho. Este sinal inicia a supervisão de tempo (temporização de 90 s) para desligamento da ligaçãopelo assinante chamado

• Sinal de Desligar para Frente: sinal enviado para frente pelo juntor de saída para o juntor de entradaassociado, com o objetivo de liberar todos os órgãos envolvidos na chamada.

• Sinal de Confirmação de Desconexão: sinal enviado para trás pelo juntor de entrada para o juntorde saída associado, em resposta a um sinal de Desligar para Frente, com o objetivo de indicar queocorreu a liberação dos órgãos associados ao juntor de entrada.

• Sinal de Desconexão Forçada: sinal enviado para trás do primeiro ponto de tarifação a central deorigem, após o término da temporização (90 s) iniciada com a recepção do sinal de desligar paratrás. Do ponto de tarifação para a central de destino é enviado o sinal de desligar para frente.

• Sinal de Confirmação de Ocupação: sinal enviado para trás pelo juntor de entrada para o juntor desaída associado para indicar que a ocupação foi efetuada.

2.2.1.1.2 MFC

A sinalização de registradores é composta por MFC, sendo um conjunto de sinais usados paraa recepção e envio das informações destinadas ao estabelecimento das chamadas através dos órgãos decomutação, e das informações referentes às condições do assinante chamador, assinante chamado e doscircuitos envolvidos. A troca de informações ocorre entre os registradores dos extremos da cadeia jáestabelecida, ou entre a central trânsito e os extremos dessa cadeia. A MFC é uma sinalização que ocorreantes do início da conversação e utiliza pares de frequência na faixa de telefonia - entre 300 a 3.400 Hz.

Nas tabelas 1 e 2, podem-se observar os tipos de sinais que são trocados nas sinalizações deregistradores.

Tabela 1 – Sinalização de Registrador para frente (A para B). Fonte: Lima (2006a).

2.2. RTPC 39

Tabela 2 – Sinalização de Registrador para trás (B para A). Fonte: Lima (2006a).

Na figura 9, observa-se um exemplo típico de troca de sinalização MFC entre centrais, ondeo assinante A (chamador) efetua uma chamada para o assinante B através da central 1. O número doassinante B, de acordo com o exemplo, é formado pelos algarismos “3245”, pois se trata de uma centralPABX. A cada algarismo que o assinante A insere, o registrador da central B retorna uma sinalizaçãoao registrador da central 1 solicitando que o assinante chamador prossiga com a discagem dos próximosalgarismos. Na tabela de sinais, esta sinalização é classificada como A1. Finalizado o processo de discagemdos números, o registrador da central B responde com uma sinalização MFC, indicando para o registradorda central 1 que se prepare para o início do envio de sinais do grupo B. Nesta situação, é enviado o sinal databela conhecido como A3. Em seguida, o registrador da Central 1 envia um sinal, denominado II-1, parao registrador da central B indicando que o assinante A é um assinante comum. Por sua vez, o registradorda Central 2 retorna indicando que o assinante B se encontra livre com tarifação através da mensagemB-1.

Na figura 10, é possível observar o conjunto das duas sinalizações que formam a sinalização CASatuando em uma chamada na rede RTPC, ou seja, a sinalização de registrador MFC e a sinalização delinha.

2.2.2 SS7

Para que toda a estrutura da RTPC funcione de forma adequada e ordenada, é preciso que hajaum controle entre os diversos elementos de rede (centrais telefônicas), e para isso são utilizadas sinalizaçõesapropriadas. Atualmente a sinalização predominantemente utilizada na nuvem RTPC é o sistema desinalização SS7, em que as mensagens de sinalização possuem um canal próprio voltado especificamentepara a troca de sinalização, distinto do tráfego de voz - como ilustra a figura 11 -, através de uma redecomposta por diversos Ponto de Transferência de Sinalização (PTS).

De acordo com a figura 12, a rede de sinalização SS7 é formada pelos seguintes elementos:

Explicando detalhadamente os elementos encontrados na figura 12, a central telefônica (ServiceSwitching Point (SSP)) tem como função realizar a comutação da voz e, paralelamente a ela, o SignalTransfer Point (STP), ou PTS, faz a comutação (roteamento) das mensagens de sinalização SS7 entre osSSPs e as base de dados centralizada dos assinantes do serviço de telefonia chamadas de Service ControlPoint (SCP)s.


Figura 9 – Sinalização entre registradores (centrais locais). Fonte: elaborado pelo autor.

A informação de sinalização é carregada em pacotes de dados entre as centrais telefônicasde maneira semelhante àquela usada pela rede de comutação de pacotes. Essa rede de comutação depacotes, a rede SS7, sobrepõe-se à rede telefônica (rede de telecomunicações) existente, adicionando novasfuncionalidades e serviços de comunicação (SILVA, 1997).

Uma rede de sinalização que utiliza o sistema de sinalização por canal comum é constituídade nós que são chamados Pontos de Sinalização (PS). O SS7 é um sistema implementado em camadasde protocolos. No nível básico temos o subsistema de transferência de mensagens denominado Partesde Transferência de Mensagens (MTP) que é subdividido em 3 níveis. De forma simplificada, o nível1 trata da camada física, o nível 2 do enlace e o nível 3 da Rede. Acima do MTP temos a camada daaplicação que muda de acordo com os usuários do sistema de sinalização. No caso da Telefonia, iniciou-seutilizando o protocolo Telephone User Part (TUP), ou Parte de Usuário de Telefonia, mas atualmenteé utilizado o protocolo ISDN User Part (ISUP) (Integrated Services Digital Network (ISDN) ou RedeDigital de Serviços Integrados (RDSI)). O protocolo ISUP, que atua na sinalização associada a circuitosderivados da ISDN, realizando o estabelecimento de chamadas, é implementado parte diretamente sobre oMTP, parte sobre uma camada intermediaria denominada Signalling Connection Control Part (SCCP),também chamada de Subsistema de Controle de Conexões de Sinalização, que acrescenta novas funções aoMTP com o intuito de prover serviços de rede (orientados ou não orientados a conexão) para transferirinformações de sinalização entre centrais para fins de gerência e manutenção da rede. Esta Estrutura éobservada na figura 13, onde temos ainda o protocolo Transactions Capabilities Application Part (TCAP)que serve a outros subsistemas de aplicação não relacionados à telefonia fixa. Este protocolo atua, porexemplo, no acesso a bancos de dados (via 0800) e provê acesso, de maneira mais simplificada, às centrais,realizando a rechamada automática. De maneira mais aprofundada, os níveis apresentam as seguintesfunções (LIMA, 2006b):

2.2. RTPC 41

Figura 10 – Troca de sinalização em redes RTPC. Fonte: elaborado pelo autor.

Figura 11 – Sinalização SS7 na topologia RTPC. Fonte: Rocha (2005).

• NÍVEL 1 - Nível Físico: É neste nível que se definem as características elétricas e físicas do enlacede dados de sinalização e os modos de acessá-lo para transmissão das informações.

• NÍVEL 2 - Nível Lógico do Enlace: Este nível contém as funções para possibilitar uma transmissãosegura das mensagens através de uma conexão física (enlace de dados de sinalização). São funçõesdeste nível a delimitação das mensagens, o controle de retransmissão em caso de falha, a detecção ecorreção de erros, o controle de taxa de erro na transmissão e recepção e o alinhamento do enlace


Figura 12 – Sinalização SS7 na topologia RTPC. Fonte: Lima (2006b).

de sinalização e procedimento de emergência. É importante ressaltar que o Nível 2 é responsávelapenas pela transmissão e recepção de dados entre dois nós adjacentes na rede. Este nível não temconhecimento do destino final da mensagem.

• NÍVEL 3 - Nível de Rede: Este nível contém as funções de tratamento das mensagens: Nesta camada- nível de rede - encontram-se as funções necessárias para a transferência de mensagens entre pontosde sinalização (PS).

Figura 13 – Protocolos da Rede SS7. Fonte: Lima (2006b).

As principais mensagens do SS7 são definidas da seguinte forma (SOUZA, 2005):

• Address Complete Message (ACM) - Mensagem de Endereço Completo: Uma mensagem transmitidapara trás indicando que todos os sinais de endereço necessários para o roteamento da chamada aoassinante chamado foram recebidos.

• Answer Message (ANM) - Mensagem de Atendimento: Uma mensagem transmitida para trásindicando que a chamada foi atendida. Não trabalho semi-automático esta mensagem tem funçãode supervisão. Em redes automáticas esta mensagem é usada em conjunto com as informações de

2.2. RTPC 43

tarifas para estabelecer início da medição de tarifa para o assinante que chama e início da mediçãoda duração da chamada com o propósito de cobrança na rede internacional.

• Initial Address Message (IAM) - Mensagem de Endereço Inicial: Uma mensagem transmitida parafrente para iniciar a ocupação de um circuito de saída e para transmitir o número e outras informaçõesrelativas ao roteamento e manipulação de uma chamada.

• Release Message (REL) - Mensagem de Liberação: Uma mensagem transmitida em qualquer direçãopara indicar que o circuito está sendo liberado devido a razão (causa) fornecida e está pronto paraser conduzido ao estado de livre quando receber a mensagem RLC. No caso de chamada transferidaou para ser de novo roteada, o indicador apropriado é conduzido na mensagem junto com o endereçoda nova direção e informações.

• Release Complete Message (RLC) - Mensagem de Liberação Completa: Uma mensagem transmitidaem ambas as direções em reposta ao recebimento de uma mensagem REL, quando o circuito afetadoestá sendo levado a condição de livre.

A figura 14 demonstra a troca de sinalização entre centrais em uma chamada de voz no SS7.Com isso, é possível observar os elementos da rede SS7, protocolos e tipos de mensagem abordados até omomento:

Figura 14 – Exemplo de troca de sinalização SS7 em Chamadas BásicasFonte: Lima (2006b).

De acordo com a figura 14, um assinante da central A efetua uma chamada para o assinante dacentral B. Pode-se descrever o procedimento da seguinte forma (LIMA, 2006b):

• 1. A central A analisa os dígitos discados e determina que é necessário mandar uma mensagem paraa central B.

• 2. A central A seleciona um canal de voz vago para a central B e cria uma mensagem IAM. A IAMé endereçada a central B e identifica a central de origem, a central de destino, o tronco selecionado,o número chamado e chamador.

• 3. A central A seleciona um de seus enlaces tipo A (AW) e transmite a mensagem, direcionada acentral B.

• 4. O STP W recebe a mensagem, determina que esta direcionada para a central B, e a envia peloenlace BW.


• 5. A central B recebe a mensagem e determina que o número chamado lhe pertence, verificando oseu estado (livre).

• 6. A central B cria uma mensagem ACM, que indica que a IAM chegou a seu destino. A mensagemidentifica a central de destino (A), a central remetente (B) e o canal de voz selecionado.

• 7. A central B escolhe um de seus enlaces do tipo B (BX) e transmite a mensagem ACM direcionadaa central “A”.

• 8. O STP “X” recebe a mensagem ACM e a redireciona para a central A.

• 9. Quando a central A recebe a mensagem ACM, conecta o assinante chamador ao canal de vozselecionado.

• 10. Quando o assinante chamado atende a ligação a central B, cria uma mensagem ANM, identificandoa central de destino (A), a central de origem (B) e o canal de voz selecionado.

• 11. A central B escolhe o mesmo enlace A usado para transmitir a mensagem ACM (BX) e envia amensagem ANM. Neste momento o canal de voz está fechado e inicia-se a conversação.

• 12. O STP X recebe a mensagem ANM e a redireciona para a central A.

• 13. Com o recebimento da mensagem ANM a central A é notificada do estado de conversação entreos dois terminais.

• 14. Se o assinante chamador desliga primeiro, a central a gera uma mensagem REL para a centralB, identificando o canal de voz da chamada. Ela envia a mensagem no enalace AW.

• 15. O STP W recebe a mensagem REL e a redireciona para a central B, utilizando o mesmo enlaceantes utilizado nesta chamada.

• 16. A central B recebe a mensagem REL desconecta o canal de voz da linha do assinante chamado eretorna o status de canal de voz livre. Ao mesmo tempo cria uma mensagem RLC endereçada devolta A, e a envia pelo mesmo enlace de sinalização.

• 17. O STP X recebe a mensagem RLC e a redireciona para a central A.

• 18. Ao receber a mensagem RLC a central A retorna o estado do canal de voz utilizado para livre.

2.3 Situação da Rede Atual

Pode-se notar que a condição das redes atuais tende a uma situação problemática, uma vezque, para cada tipo de serviço, existe uma rede específica. De acordo com a figura 15, para o serviço detelefonia, na rede atual, é utilizada a rede RTPC, já para o serviço de dados utilizam-se os protocolosde rede IP. Isso significa que, se uma operadora tem como objetivo oferecer mais de um serviço, eladeve se submeter a uma nova infraestrutura que seja diferente da que ela utiliza para o serviço que jápresta. Tal situação provocou, no mercado, o surgimento de operadoras que prestavam serviços específicosaos usuários. Por se tratar de redes especificas, a manutenção em redes como essa tinha que ser feitapor profissionais especializados, fato que acarretava no encarecimento da manutenção e operação para aprópria operadora. Além disso, não seria possível aplicar o conceito de rede NGN na rede atual, pois ocircuito, que é alocado em uma chamada telefônica, garante apenas 64 kbits/s de taxa ao longo do tempode duração da chamada, o que seria insuficiente para suportar, simultaneamente, o serviço de dados evoz, devido à necessidade da grande quantidade de banda para tal. Além disso, o custo, para realizar amodernização dos equipamentos, seria elevado (MADEIRA, 2007). Esta problematização é o cenário parao surgimento da NGN a ser abordada nos próximos capítulos.

2.3. Situação da Rede Atual 45

Figura 15 – Ilustração da Arquitetura atual para os serviços de Telefonia e de dadosFonte: sultan (2002).

47

3 REDE NGN

Neste capítulo será apresentado o conceito da NGN, pontuando seus principais elementos erespectivas funções dentro da rede NGN. Além disso, serão abordados os protocolos responsáveis pelasinalização dentro do Core NGN e pelo controle dos Media Gateways.

3.1 Next Generation Network

Mesmo com o seu elevado custo de chamadas telefônicas, principalmente para ligações de longadistância, a rede RTPC estava suprindo a necessidade do mercado e do consumidor nos tempos modernos.Acontece que, com a grande difusão da Internet, houve também uma maior exploração deste serviço.Consequentemente surgiram alternativas para estabelecimento de chamadas e muitos outros serviçosbaseados na Internet que motivaram e, de certa forma, pressionaram as operadoras de telefonia fixa -baseada em comutação de circuito - a buscarem novos instrumentos e recursos com o objetivo de preservarseus clientes e, por consequência manter seus faturamentos. A partir deste momento surgiu o conceito deuma rede que integrasse diversos tipos de serviços, a NGN. Segundo o setor de padronização do ITU-T, aNGN é Uma rede baseada em pacotes capaz de prover serviços de telecomunicações e capaz de fazer usode múltiplas tecnologias de transporte com Quality of Service (QoS) em banda larga, na qual as funçõesrelacionadas a serviço sejam independentes das tecnologias relacionadas ao transporte (ITU-T, 2004). Emoutras palavras, a NGN tem como objetivo oferecer aos usuários a capacidade de usufruir dos serviços demaior demanda no mundo contemporâneo (dados, voz e vídeo) tudo em uma única rede. Com essa novainfraestrutura surgiu outro grande desafio para as operadoras, já que o funcionamento da telefonia erabaseado em uma RTPC e, consequentemente, era baseado em comutação de circuitos. O desafio consistiu,e ainda consiste, na evolução das redes telefônicas convencionais baseadas em comutação de circuitos, pararedes convergentes baseadas em comutação de pacotes, uma vez que a NGN opera sobre a rede IP. Nafigura 16, é possível ver a arquitetura de uma rede NGN pura onde toda a rede é baseada em comutaçãode pacotes (rede IP). Os Media Gateways e os roteadores, que fazem parte da camada de acesso da redeNGN, realizam a primeira etapa do tratamento da informação, transformando o sinal de voz em pacotese transmitindo estes pacotes ao longo da rede. Além disso, nota-se a presença do Softswitch realizandoo seu papel de peça central, controlando a chamada em si e atuando na rede de acordo com o serviçorequisitado pelos servidores de aplicações.

Figura 16 – Rede NGN. Fonte: Carmo (2005).

48 Capítulo 3. Rede NGN

A NGN permite que qualquer plataforma de serviço seja compatível com os softswitches, mesmoque de fabricantes diferentes. A migração dos serviços de voz de uma complexa rede que funciona porcomutação de circuitos para uma rede flexível por pacotes acarreta em uma redução significativa daquantidade de elementos de rede, já que o provimento de serviços passa a ser lógico e não mais físico.Sendo assim, não há mais a necessidade da criação de toda uma infraestrutura de rede para suportardeterminado serviço. Com isso, é possível gerar novas receitas de maneira mais simplificada e ágil pelo fatode os novos serviços serem introduzidos na rede por meios lógicos. A proposta de convergência das redesde voz e dados das operadoras para uma rede única, capaz de oferecer o serviço de telefonia através doprotocolo IP, não se justifica apenas do ponto de vista de lucros devido às novas possibilidades de mercado.Outro fator importante é a redução de custos operacionais, uma vez que a principal característica darede NGN é ser uma única rede capaz de prover qualquer tipo de serviço. Consequentemente, não é maisnecessária a contratação de um técnico específico para realizar a manutenção de uma determinada rederesponsável por um tipo de serviço, no entanto, é preciso que haja uma capacitação do técnico da redeNGN, uma vez que ele terá que lidar com diversos serviços na rede. Além disso, a rede NGN proporcionaráuma otimização dos recursos de transmissão. Isso se justifica pelo fato de a rede NGN trabalhar comuma reduzida taxa de bits e fazer o uso de técnicas de supressão de silêncio, que tem como objetivominimizar a banda necessária para o serviço de voz. Essa é a principal vantagem em relação à antigarede de comutação de circuitos, já que em redes RTPC, os recursos das centrais telefônicas permanecemalocados durante toda a chamada. Todos esses fatores levam ao desuso, e uma possível extinção, da redeconvencional dedicada à telefonia. Existem pelo menos três camadas básicas na arquitetura da rede NGN(SILVA, 2011). Elas são ilustradas na figura 17:

• Camada de conectividade/acesso: Encontram-se as unidades de acesso de assinantes, como telefonesIP e Access Gateways, além de comutadores, roteadores e Media Gateways, que transformam sinaisde voz da rede convencional em pacotes;

• Camada de controle: é responsável pelo encaminhamento, supervisão e liberação das ligações quetrafegam pela rede IP, onde fica o elemento responsável pela inteligência das redes (o Softswitch ouMedia Gateway Controller (MGC));

• Camada de serviços: é formada por softwares, servidores e bases de dados, que vão permitir àsoperadoras oferecer novos e múltiplos serviços aos assinantes. O desenvolvimento de novos serviçossegundo esse modelo se resume à introdução de novas aplicações nesses servidores. Por isso, aimplantação de novos serviços nessas redes é considerada mais ágil, flexível e abrangente do que nasredes telefônicas convencionais.

Em resumo, os clientes utilizam terminais convergentes, que enviam pacotes de dados IP parao backbone das redes através da camada de conectividade, e os dados trafegam através da camada decontrole, sendo tarifados e direcionados ao serviço solicitado.

3.1.1 Elementos da Rede NGN

Media Gateway - O Media Gateway é um equipamento que tem como objetivo interligar asredes de telefonia convencionais RTPC e as redes Voice over IP (VoIP), ou seja, ele faz a adaptaçãoda mídia entre as redes, minimizando assim, o impacto entre elas. Sua principal função é convertera voz analógica em dados digitais. Além da sua função principal, o Media Gateway realiza, também,outras atividades, como compressão, cancelamento de eco e até mesmo envio e detenção de tons(PAULAALISSON S. DE; SILVA, 2007). Para os assinantes não há qualquer alteração no processo de realizaçãode chamadas telefônicas, pois não há alterações no sistema de numeração(CARVALHO, 2009). O Media

3.1. Next Generation Network 49

Figura 17 – Camadas do Modelo de Rede Convergente. Fonte: Rocha (2005)

Gateway também tem a capacidade de preservar a informação de todos os recursos e, em caso de linksocupados, ele é responsável por garantir o tratamento apropriado de gerenciamento para cada situação.Até o encerramento de uma chamada o Media Gateway provê ao MGC informações do QoS para fins debilhetagem. Além disso, ele poderá terminar uma conexão de circuitos (linhas troncos, loops), transformarem pacotes o stream de dados se a chamada ainda não estiver nesse estado, e então liberar o tráfego paraa rede IP.

Os Media Gateways são classificados, comercialmente falando, de acordo com a sua área deatuação:

• - Residential Gateways - são os equipamentos que proveem a interface da rede convergente comaparelhos telefônicos convencionais através de interfaces analógicas a dois fios. No caso dos ResidentialGateways, o Softswitch, além de suas funções básicas, tem o papel de ensinar e informar a detecçãode determinados eventos (tais como telefone fora do gancho, tom de modem, etc.) e aplicar osdevidos sinais a suas interfaces (tais como tom de ocupado, tom de controle de chamada, correntede toque, etc.) de modo que o serviço telefônico em redes convergentes seja o mais similar possívelao que já atua nas redes convencionais.

• - Enterprise Gateways - são os equipamentos mais voltados para meios empresariais, que tem oobjetivo de prover a interface da rede convergente com PABX digitais através de enlaces E1.

Fazendo uma analogia com a rede convencional, os Residential e Enterprise Gateways realizam asfunções que eram tradicionalmente desempenhadas pelas centrais telefônicas locais, ou seja, eles têma capacidade de tornar disponíveis os serviços de voz aos assinantes, telefones públicos e centraisprivadas (PABX) conectados a suas interfaces de acesso. Internamente, os sinais de voz provenientesdessas interfaces são codificados e encapsulados em pacotes Real-time Transport Protocol (RTP),que são então enviados ao backbone IP a partir de uma solução de transmissão adequada.

No que diz respeito a uma subdivisão por função de cada um, Eles podem ser divididos em:

• Signaling Gateway - Realiza funções de conversão entre as mensagens SS7 transmitidas através doscircuitos telefônicos e as mensagens SS7 através das redes IP. Em todos os casos a regra do SignalingGateway é estabelecer e encerrar uma ou mais conexões IP-SS7 e manter o estado de conexão


entre as duas redes. Mantendo a sequência de números, confirmações de conexões, retransmissões enotificações da existência de pacotes fora de sequência. O controle de congestionamento, a detecçãode falhas nas sessões e segurança são outras funções importantes executadas pelo Signaling Gateway.

• Access Gateway - Permite a conexão das linhas de assinantes à rede de pacotes. Na prática, o AccessGateway fará a conversão dos fluxos de tráfego do analógico para pacotes, fornecendo assim, o acessoà rede e serviços NGN para o assinante.

• Trunking Gateway - Realiza a conversão básica de circuitos E1/T1 e os ambientes IP. Em outraspalavras, eles podem atuar na interconexão da rede convergente com a RTPC, que passam adesempenhar, nesse caso, o papel das centrais trânsito na interconexão com outras redes, dessa forma,possibilita que os assinantes atendidos através de Residential e Enterprise Gateways estabeleçamchamadas com assinantes atendidos pelas centrais telefônicas da RTPC.

Na figura 18, pode-se observar a presença dos diferentes tipos de Media Gateways de acordocom o seu local de atuação, como por exemplo, a utilização de um Enterprise Gateway (representado, naimagem, pelo EGW) por estar se tratando de um meio empresarial como a central PABX indica. O EGW,neste caso, irá prover a interface da rede convergente com PABX digital através de enlaces E1. Além doEGW, é possível notar a presença do Residencial Gateway (representado pelo RGW) que está provendoacesso à Rede NGN para os aparelhos telefônicos convencionais já inseridos na rede IP. Por fim, há umTrunking Gateway (representado pelo TGW) realizando sua função de conversão de circuitos E1/T1 paraos ambientes IP, ou seja, atuando na interconexão da rede convergente com a RTPC.

Figura 18 – Localização dos Gateways na topologia típica de rede convergente baseada em protocolo IP. Fonte: Rocha (2005)

Application Server(AS): Elemento (servidor) da rede responsável por hospedar e executar serviçose aplicações. Na prática, o AS fornecerá a lógica de serviço e a execução para aplicações e/ou serviços.Podem ser mencionados serviços/aplicações como conferência ou voice mail.

Media Server (MS) - são as plataformas responsáveis pelos recursos de mídia como locuções demensagens, similar a uma máquina anunciadora de central telefônica. Na prática, o MS armazena as


mensagens relacionadas aos serviços hospedados no AS que, eventualmente, necessitam de uma mensagempara interagir com o usuário da rede NGN. Funções mais avançadas de um MS incluem, por exemplo, aUnidade de Resposta Audível (URA), secretária eletrônica, dentre outros recursos. A figura 19 tem comoobjetivo salientar a disposição dos elementos citados acima AS e MS na rede.

Figura 19 – Disposição dos elementos AS e MS na rede NGN.. Fonte: Barbir (2004)

Em uma requisição de serviço por parte do usuário, o serviço é fornecido, primeiramente, pormeio do Application Server. Em seguida, se o serviço solicitado precisar reproduzir alguma mensagem(mídia) ao cliente, isso ocorrerá através do Media Server.

Softswitches

Esse elemento também pode ser chamado de Call Feature Server ou MGC. O Softswitch é a peçacentral (processador) na rede NGN que controla chamadas através de Gateways! (Gateways!) usandopara isto os protocolos como Session Initiation Protocol (SIP) ou H.248 (MeGaCo). Ele possui umainteligência na qual é capaz de controlar os demais elementos da rede. Sua função é interpretar os númerosdiscados, acompanhar e controlar o estabelecimento da chamada, além de deter tarefas relacionadas àtarifação (PAULA ALISSON S. DE; SILVA, 2007). A partir do momento em que o Softswitch recebe asinformações do media gateway, envia os comandos de controle da comunicação para os roteadores e para osmedia gateways de origem e destino. Dependendo do serviço solicitado, o softswitch consulta os servidoresde aplicação para definir que comandos devem ser enviados(CARMO, 2005). Trazendo para o serviço detelefonia de próxima geração, o processador da central telefônica passa a ser o Softswitch. Na prática, suafunção será de entender a lógica da operação que deseja ser feita e traduzir em comandos de modo queseja possível, para cada elemento da rede, entender e desempenhar sua respectiva função. Esse processo édiferente para cada tipo de serviço. No caso da voz, ele é responsável pela manipulação da sinalizaçãoe controle de chamadas. Fazendo um breve resumo, pode-se dizer que a evolução das redes telefônicasbaseadas em comutação de circuitos para redes convergentes baseadas em comutação de pacotes passa,necessariamente, pela substituição das centrais locais por Media Gateways, que tem a função de proveras interfaces de acesso aos assinantes. A partir desse momento, o tráfego de voz dos assinantes começaa ser convertido em pacotes RTP que são encaminhados a um backbone IP disponível a todos os MediaGateways da rede convergente. Todas as chamadas originadas e recebidas pelos assinantes passam a sercontroladas e tarifadas de forma centralizada por um ou mais Softswitches que se comunicam com osMedia Gateways através do mesmo backbone IP. Devido à necessidade de convivência e estabelecimentode chamadas com as demais redes telefônicas já existentes no mercado, devem ser implantados TrunkingGateways no lugar das centrais trânsito pelo fato de os Trunking Gateways terem a capacidade de seinterconectar com outras redes. A tendência é que as centrais trânsito sejam extintas à medida que a nova


topologia de rede é implantada, uma vez que suas funções passam a ser exercidas de forma distribuídapelos Trunking Gateways, Softswitches e backbone IP. A figura 20 mostra, claramente, a disposição doselementos que compõe a rede NGN anteriormente descritos.

Figura 20 – Elementos de uma rede NGN.Fonte: elaborado pelo autor.

3.1.2 Protocolos para Redes NGN

Os protocolos na rede NGN são essenciais para o correto funcionamento dos elementos quecompõe a rede e dos serviços que são prestados, uma vez que eles são responsáveis por diversas etapasdo procedimento. Em se falando do serviço de telefonia através de redes NGN, por exemplo, são elesos responsáveis pelo transporte da própria voz em uma eventual comunicação entre assinantes e, antesmesmo que a chamada se inicie de fato, são os protocolos que atuam no estabelecimento e, posteriormente,no controle da chamada. De acordo com a tabela 3, os protocolos usados pelo VoIP podem ser divididosem quatro áreas especificas:

Dentre os protocolos vistos na tabela 3, alguns se destacam pela sua função no serviço de voze, como o objeto de estudo deste trabalho é a própria telefonia nas redes NGN, é válido um maioraprofundamento sobre eles. Pode-se mencionar os seguintes protocolos:

Protocolo Media Gateway Control Protocol (MGCP)

O MGCP é um protocolo responsável por atuar nos Media Gateways. Sua função é realizaro controle da chamada de modo que seja possível a comunicação entre as redes (RTPC e NGN, porexemplo). Na prática, o MGCP permitirá uma interação entre o Media Gateway e o MGC (GREENEM. RAMALHO, 2000). O MGCP é um protocolo baseado no paradigma Mestre-Escravo, uma vez quepara a sua atuação é necessária a utilização de um MGC (Mestre), também chamado de Call Agentou Softswitch, pelo fato de os Media Gateways não possuirem inteligência na rede e, por isso, seremchamados de Escravos. A estrutura Mestre/Escravo permite centralização da inteligência da aplicação emrelativamente poucos servidores de controle, dispositivos de Gateway com custos e desempenho otimizados,


Tabela 3 – Protocolos utilizados para telefonia em redes NGN. Fonte: Fagundes (2017a).

tempo de comercialização mais curto para a introdução de novas características ao longo das diversas redese suporte para atualizações. Uma das situações em que os Softswitches utilizam o MGCP é para indicar,ao Media Gateway, quais eventos devem ser relatados a eles. Como por exemplo, o momento em que otelefone se encontra fora do gancho (hook-off ) ou os dígitos que estão sendo discados. Além disso, o MGCPé um protocolo complementar ao H.323 e ao SIP uma vez que, para a comunicação entre o Softswitche o Media Gateway, é utilizado o MGCP, porém, para haver a comunicação entre os próprios MGCs, énecessária a utilização dos protocolos H.323 ou SIP. Este protocolo já apresenta um sucessor, denominadoMegaco (H.248). Dessa forma, o MGCP está se tornando cada vez mais obsoleto. Na figura 21, pode-seobservar onde o protocolo MGCP e Megaco (H.248) atuam na rede. É possível comprovar, também, que acomunicação entre os MGCé feita somente através dos protocolos H.323 e SIP. É importante notar que oSoftswtich não usa o protocolo MGCP para controlar o Gateway de sinalização. Para tal função existemos protocolos SIGTRAN, que serão usados para entre o Gateway de sinalização e os MGC.

Protocolo Megaco! (Megaco!)/ H.248

O protocolo Media Gateway Control Protocol (MeGaCo)/H.248 é também um protocolo decontrole para o Media Gateway e foi produto de uma união de esforços entre a Internet Engineer TaskForce (IETF) (que batizou o nome MeGaCo de acordo com a [RFC3015]) e ITU-T (definido através darecomendação H.248). Este protocolo apresenta, basicamente, as mesmas funções e características doprotocolo MGCP, inclusive o mesmo paradigma Mestre-Escravo mencionado anteriormente. Além disso, oMeGaCo também serve de protocolo complementar ao H.323 e SIP. Apesar de ter grande semelhançacom o protocolo MGCP, o protocolo MeGaCo apresenta algumas melhorias, como dito anteriormente.A principal evolução se encontra nos requisitos técnicos e nos recursos de conferência multimídia que,anteriormente, eram omitidos pelo MGCP, além de o protocolo MeGaCo ser um padrão aberto, podendoser revisado e ajustado sem maiores dificuldades e, consequentemente, possibilitando a interoperabilidade


Figura 21 – Função do protocolo MGCP/Megaco na Rede.Fonte: Allen (2012)

com vários fabricantes e redes de pacotes. Desta forma, o MeGaCo/H.248 vem sendo o protocolo maisutilizado em redes NGN(ROSEN MARCONI, 2000).

O MeGaCo/H.248 define oito comandos para controlar e manipular contextos e terminações. Oscomandos são:

• Add - Adiciona uma terminação para um contexto existente ou novo.

• Modify - Modifica propriedades e eventos de uma terminação.

• Subtract - Remove a terminação de um contexto. A terminação então retorna a estatística (podemser quantidade de pacotes enviados, pacotes recebidos, jitter, etc) de sua participação no contexto.O comando Subtract usado na última terminação remove o contexto;

• Move - Move a terminação referenciada para outro contexto. Um ponto de terminação pode sermovimentado para outra conexão;

• AuditValue - Retorna o status atual de propriedades, eventos, sinais e estatística de uma ou maisterminações referenciadas;

• AuditCapabilities - Retorna todos os possíveis valores para propriedades de eventos e sinais associadoscom uma ou mais terminações, diferentemente do comando AuditValue que retorna os valores emuso.

• Notify - Informa ao Softswitch (MGC) sobre a ocorrência de eventos ocorridos no gateway de mídia.

• ServiceChange - O gateway de mídia notifica a um agente de chamada que a terminação ou grupo determinação estão fora de serviço ou estão retornando para "em serviço". O agente de chamada podesinalizar ao gateway de mídia que um outro agente de chamada estará com o controle da sinalização,enviando o comando ServiceChange para o gateway de mídia.

• Reply - É a resposta enviada pelo receptor de mensagem Megaco/H.248. A resposta pode ser final ouprovisória. Respostas provisórias indicam que a mensagem foi recebida, está sintaticamente correta,e está sendo processada. Uma resposta mais atual ao comando será provida assim que for conhecida.


A palavra Terminação, no contexto de protocolos, significa uma entidade lógica dentro de umGateway de mídia capaz de originar e receber fluxos multimídia. Já o termo Contexto é considerado comoa associação lógica entre as terminações. Por exemplo, todas as terminações que estão participando deuma conferência constituem um contexto simples. O MeGaCo é, portanto, capaz de fornecer maior suporteao nível de aplicação do que o MGCP. Por exemplo, configurar uma chamada em conferência com o H.248envolve simplesmente adicionar várias terminações a um contexto. No caso do MGCP, em contrapartida,o MGC precisa estabelecer várias conexões para um tipo especial de ponta, chamada ponte da conferência.

Protocolo H.323

O protocolo H.323, apresentado pela ITU-T no ano de 1996, surgiu da necessidade de solucionarum grande problema presente na comunicação entre os primeiros sistemas de telefonia IP. Na época,era utilizada sinalização proprietária, ou seja, cada marca tinha o seu próprio protocolo de sinalização.Logo, para os usuários se comunicarem nos primeiros sistemas de telefonia IP, era necessário que ambosestivessem usando sistemas do mesmo fabricante. Com o passar do tempo, percebeu-se que essa situaçãolevava a um problema de interoperabilidade entre sistemas de diferentes marcas e, consequentemente, esteempecilho impedia que a telefonia IP evoluísse. Com esses fatos, conclui-se que as funções do protocoloH.323 são mais voltadas para o serviço de áudio. O H.323 representou um grande avanço no que diz respeitoà sinalização entre sistemas de telefonia IP pelo fato de a interoperabilidade ser algo inevitável para aépoca. No entanto, após três anos de sua implementação, a IETF já apresentou uma versão aprimoradadeste protocolo denominada SIP por meio da Request for Comments (RFC) 2543. Assim como o protocoloMeGaCo está sendo um sucessor do Protocolo MGCP, o protocolo SIP também está passando por umprocesso dessa natureza, uma vez que ele vem sendo cada vez mais utilizado pelo mercado devido suaversatilidade. Já que esta sendo mencionado o protocolo MGCP, é valido apontar que uma das principaisdiferenças entre o protocolo MGCP e H.323 está na própria área em que cada protocolo atua na rede, umavez que o MGCP terá influência no processamento da chamada, mais precisamente no Media Gateway. Jáo H.323, apesar de exercer a mesma função, todo o processo é feito no Softswitch. A arquitetura H.323 sebaseia nas recomendações do ITU-T conforme as especificações:

• H.323 - Especifica a arquitetura e procedimentos gerais.

• H.225 - Especifica a sinalização de chamadas, protocolo de registro, admissão e status

• H.235 abrange segurança e criptografia para H.323 e outros terminais baseados em H.245

• H.245 - Especifica o protocolo e os procedimentos para controle de capacitações de terminais econtrole de canais lógicos.

Protocolo SIP

O Protocolo SIP, é um acrônimo para a sigla em inglês Session Initiation Protocol. Este protocolofoi aprovado pelo IETF em março de 1999, sendo considerado, como dito no tópico anterior, o protocolosucessor da versão H.323, uma vez que o SIP é a versão aprimorada do protocolo responsável pelasinalização. Na prática, o protocolo SIP atua na sinalização de sessões multimídias (voz, vídeo, chat,dentre outros serviços) que utilizam Protocolo IP. A sinalização consiste no estabelecimento, modificaçãoe finalização de uma sessão. Uma das grandes vantagens deste protocolo, quando se comparado com a suaversão antecessora (H.323), está na sua capacidade de integrar e gerenciar diferentes tipos de conteúdos eserviços. Em outras palavras, sua atuação não depende do tipo da mídia ou da aplicação da chamada.É devido a essa versatilidade, destacada anteriormente, que ele está sendo adotado cada vez mais pelomercado de sinalização em redes IP (BAZOT P.; HUBER, 2007). Neste protocolo, os terminais SIP sãodefinidos por uma SIP URL (Uniform Resource Locators), similar a um endereço de correio SMTP (Simple


Mail Transfer Protocol). Uma parte desta SIP URL é formada pelo nome do usuário ou número telefônico(user) e outra pelo nome do domínio ou endereço numérico da rede (host.domain). Sua forma genéricapode ser exemplificada da seguinte forma: “[email protected]”. As URLs SIP podem suportar endereçosIPv4, IPv6 ou números de telefone (HANDLEY H. SCHULZRINNE, 1999). O SIP utiliza arquiteturacliente/servidor, e os elementos que compõem essa estrutura podem ser classificados em:

• SIP User Agents (UA)s (Agentes Usuários) – Dispositivos responsáveis pela interação do usuáriocom a rede IP; ex.: SIP phones, computador ou laptop com Softphone, telefone móvel ou qualquerdispositivo que inicie e termine sessões multimídia;

É importante ressaltar que dentro dos SIP UAs foi criada uma divisão para distinguir o Usuáriocliente do Usuário Servidor, já que o protocolo SIP utiliza uma arquitetura Cliente/Servidor, ouseja, baseada em requisição e resposta. Logo, tem-se:

• UAC (agente usuário cliente) – responsável por gerar requisições SIP através de uma aplicaçãochamadora;

• UAS (agente usuário servidor) – responsável em responder as requisições; ele pode aceitar, redirecionarou rejeitar solicitações, ou seja, retorna respostas SIP.

OBS: Os dois tipos de User Agents (User Agent Client (UAC) e User Agent Server (UAS)) sãosempre obrigatórios para todo cliente.

• SIP Servers (servidores) – usados para localizar usuários SIP ou reencaminhar mensagens. Emoutras palavras, é por onde as mensagens SIP passam até seus destinos finais. Os servidores tambémpossuem uma subdivisão para definir a função de cada um na arquitetura. São elas:

• Servidor Proxy – responsável por encaminhar as solicitações SIP. Pode traduzir interpretar oureescrever partes específicas das mensagens SIP. Um servidor proxy pode também enviar solicitaçõespara mais de um lugar ao mesmo tempo;

• Servidor de Redirecionamento – redireciona as solicitações retornando o endereço do servidor para oqual a requisição deve ser direcionada, mas não participa da transação;

• Servidor de Localização – recebe atualizações da localização dos usuários da rede;

• Servidor de Registro – aceita requisições de registro dos clientes.

• SIP Gateways: utilizados para que possa ser feita a comunicação entre as redes que usam o protocoloH.323, ou redes públicas RTPC, e a rede SIP.

Visto o conceito, característica do protocolo e a sua arquitetura, pode-se entrar em um importantetópico a ser abordado sobre o protocolo dominante no que diz respeito à sinalização de sessões: Os serviçosoferecidos pelo SIP. Eles podem ser divididos, basicamente, em cinco tipos de serviços. São eles:

• Localização de usuários (User Location) - determina a localização do usuário para chamada;

• Disponibilidade do usuário (User Availability) - determina a disponibilidade da parte chamada paraestabelecer a comunicação;

• Capacidade do usuário (User Capabilities) - determina o meio de comunicação e seus parâmetrosde configuração. O SIP usa o protocolo Session Description Protocol (SDP) para negociação deparâmetros no estabelecimento de chamadas;


• Estabelecimento de chamada (Session Setup): sinaliza toque de chamada e o estabelecimento dechamada;

Tratamento de chamada (Session Managment): transferência, características e terminação dechamadas. Para que estes serviços sejam prestados, o protocolo SIP apresenta alguns comandos querealizarão o gerenciamento de uma sessão. Estes comandos atuarão entre o agente usuário e o servidor.Comandos usados pelo protocolo:

• REGISTER: informa a localização de um usuário ao servidor de registro;

• OPTIONS : solicita informações de capacidade;

• INVITE : “convida” um usuário para uma chamada;

• Acknowledge Message (ACK): confirma o recebimento de resposta a um INVITE ;

• BYE : termina a conexão entre dois usuários;

• CANCEL: interrompe a busca por um usuário.

Para fins de conclusão sobre este protocolo, pode-se dizer que o SIP só é responsável pelalocalização, disponibilidade e capacidade do usuário além da configuração e gerenciamento da própriasessão. Portanto, ele não é capaz de determinar quais serviços estão sendo enviados e recebidos.

Protocolo Real-Time Transport Protocol (RTP)

O protocolo RTP, em conjunto com o Real-Time Transport Control Protocol (RTCP), assimdenominado pelo IETF, tem fundamental importância no transporte em tempo real de pacotes de mídia,como por exemplo, no serviço de voz. Por esse motivo, ele é utilizado pelos próprios terminais da rede.Este protocolo consiste no envio periódico de pacotes de controle a todos os usuários da rede envolvidos nachamada, utilizando-se do mesmo mecanismo de transporte dos pacotes de mídia (Voz). Com isso, tem-seum controle mínimo da chamada de modo que seja possível realizar a transmissão de dados em temporeal. Para que haja um fluxo contínuo na conversação, o RTPC faz o uso do protocolo User DatagramProtocol (UDP) ou Stream Control Transmission Protocol (SCTP), tanto para Voz quando para controle(SCHULZRINNE S. CASNER, 2003). A figura 22 ilustra, de uma forma mais didática, onde atua cadaprotocolo na rede NGN.

Protocolo SIGTRAN

O SS7, no cenário atual, é constituído por uma rede, paralela à rede de circuitos de voz, quetem como objetivo realizar a troca de sinalização. Com o novo conceito de redes, surgiu a iniciativa deutilizar uma rede IP como meio de transporte alternativo para a troca de mensagens de sinalização SS7,substituindo os tradicionais links de sinalização de 64kbits, e assim, dando origem ao conceito de SS7Sobre IP. Os protocolos Signaling Transport (SIGTRAN) são uma extensão da família de protocolos SS7(RUSSEL, 2002). Ele suporta os mesmos paradigmas de aplicação e gerenciamento de chamadas como SS7,mas usa um transporte de Protocolo de Internet IP chamado SCTP. De fato, o protocolo mais significativodefinido pelo grupo SIGTRAN é SCTP, que é usado para transportar sinalização RTPC. Resumindo, osprotocolos do grupo SIGTRAN consistem no protocolo ISUP encapsulado. O protocolo ISUP é utilizadona sinalização da ISDN, ou seja, na rede de comutação por circuitos.


Figura 22 – Estrutura dos protocolos na rede NGN.Fonte: Wanderley (2006)

59

4 ESTUDO DE CASO

Neste capítulo será apresentado o estudo de caso da rede NGN, com topologia IMS (IP MultimediaSubsystem) definida pelo 3GPP, implementada na empresa Oi telecomunicações numa região do Brasil –Região 2 (R2). Dentre os assuntos abordados está um resumo da disposição geográfica da Rede da Oi noBrasil, a arquitetura e elementos desta rede, sendo também apresentados os fluxos de chamada envolvendoa rede NGN - IMS. Para simplificação do tema, faremos referência a esta rede como apenas “NGN”.

4.1 Distribuição Geográfica da Rede NGN - IMS da Oi no Brasil

Historicamente, desde o tempo da privatização, o Brasil foi dividido em quatro regiões de atuaçãopara as operadoras de Telecomunicações (R1, R2, R3 e R4), conforme apresentado na figura 23. Hoje,a Oi telecomunicações atua nas quatro regiões. Possui uma infraestrutura de equipamentos de váriosfabricantes mundiais, incluindo várias tecnologias nacionais. Possui um backbone que interliga todas asregiões onde a OI se faz presente. Na rede comutada, os switches de comutação são interligados atravésde centrais Gateways Nacionais. Nota: a R4 (Região 4) ficou como soma das regiões R1, R2 e R3. Aconcessão desta área cabia por legado na época à Embratel, sendo a INTELIG sua operadora espelho.

Figura 23 – Distribuição geográfica das redesFonte: Oi Telecomunicações

4.2 Arquitetura da rede NGN na empresa Oi de Telecomunicações

Nesta seção será apresentada a estrutura e os principais elementos da rede NGN implementadana empresa Oi Telecomunicações que pode ser visualizada na Figura 24. Nesta figura são representadostodos os componentes da rede que são envolvidos na realização de chamadas dentro do core NGN e em

60 Capítulo 4. Estudo de Caso

conexão com a RTPC. Por fim, será referência para os exemplos de encaminhamento apresentados naspróximas seções.

Figura 24 – arquitetura da rede IMS (NGN) Fonte: Oi Telecomunicações

Na figura 24, é possível reconhecer alguns elementos e protocolos da rede NGN que já foramdestacados ao longo deste trabalho. São eles:

• MGC - ou Softswitch – Responsável pelo controle do media gateway no que tange as conversões demídia e sinalização.

• AS – Servidores de Aplicação da Rede. Entre os principais serviços ofertados por este servidor estão:

• Chamada a cobrar;

• Controle/Cadência de Ligações utilizando telefone de Uso Público (TUP);

• Bloqueio de chamadas a cobrar (DDC / DLC);

• Interceptação Legal (LFI);

• MS - Plataformas responsáveis pelos recursos de mídia. Armazena as mensagens relacionadas aosserviços que rodam sobre o IMS Centralized Services (ICS) e que requerem algum tipo de mensagemde interceptação, como por exemplo as mensagens:

• Número inexistente ou número vago;

• Telefone fora de serviço;

• Mensagem de assinante ausente;

• Mensagem de “não perturbe”;

4.2. Arquitetura da rede NGN na empresa Oi de Telecomunicações 61

Vale lembrar que, apesar de separados na representação da figura 24, por se tratar de blocosfuncionais distintos, nesta arquitetura usada pela Oi, o AS e o MS fazem parte da mesma máquina, ouseja, compartilham o mesmo kernel (Sistema Operacional).

Dentre os elementos novos apresentados na Figura 24, pode-se mencionar:

• Domain Name System (DNS) e (Electronic NUMbering) (ENUM) - Nesta arquitetura NGN usadapela Oi, estão contidos no mesmo servidor que roda sobre kernel LINUX.

• O ENUM pode ser definido como uma Base de Dados de Assinantes. Em toda chamada originadapela Rede NGN, o ICS sempre, em chamadas locais, faz um trigger no ENUM (query DNS), e esteretorna (response DNS), de tal forma que o sistema (Softswitch ICS) saberá se o número discado(B) pertence ou não à Rede NGN. Para isso, o ENUM faz a conversão de um número do tipo E.164para Identificador Uniforme de Recurso (URI), ou seja, traduz números de telefone para endereçosda Internet. O padrão E.164 consiste na numeração utilizada na RTPC, na qual é possível ter umacombinação de, no máximo, 15 dígitos iniciados geralmente com um prefixo +. O URI é, basicamente,uma cadeia de carateres utilizada para reconhecer e aplicar um determinado recurso da Internet.

• O DNS é mantém a tabela de domínios desta rede. Este modelo se faz necessário, porque estasinformações devem ser atualizadas, de tempos em tempos, no Cache do sistema, ficando sempreatualizada com os domínios (DNS). No caso do DNS, um tipo de registro frequentemente requisitado,principalmente por se tratar de um serviço de telefonia via Internet, é o Name Authority Pointer(NAPTR). Este registro atua, por exemplo, no mapeamento de servidores e endereços de usuáriosdo protocolo SIP. A combinação de registros NAPTR com registros de serviço (SRV) permite aformação de múltiplos registros na rede, fazendo com que as regras sejam reescritas com o objetivode produzir novos rótulos de domínio ou URIs.

• Intelligent Services Access Manager (ISAM) - O ISAM é um equipamento que provê os recursosà Rede Metálica de assinante, ou seja, um Access Gateway que fará este interfuncionamento deinterligação do próprio aparelho do usuário com todo o IP Core da rede NGN.

• Access Gateway Control Function (AGCF) – O AGCF é um elemento de core que tem a função deconverter o protocolo H.248 em SIP e vice-versa. Por um lado, o AGCF recebe mensagens H.248de um Access Gateway (ISAM), e pelo outro lado (outras portas) receberá/enviará mensagens SIPde/para o ICS.

• ICS (IMS Centralized Services). Este elemento tem grande relevância na arquitetura. O ICS é umSoftswitch que controla o Call Flow(fluxo de chamadas telefônicas) dentro do core NGN. Uma dasfunções de Software mais importante que é processada neste hardware é denominada (ConvergedTelephony Server) (CTS). Este equipamento, de alta capacidade de processamento, reúne todos osserviços necessários para gerenciamento e estabelecimento de uma chamada. Pode-se até considerarque o ICS é uma central telefônica para a rede IMS. Os principais componentes do ICS são:

• (Call Session Control Function) (CSCF): O CSCF estabelece, monitora, suporta, finaliza , realiza atarifação das sessões multimídia e gerencia as interações do usuário com o serviço (SCALISI, 2010).Dentre as funções do CSCF podem existir:

• Proxy Call Session Control Function (P-CSCF);

• Interrogating Call Session Control Function (I-CSCF);

• Serving Call Session Control Function (S-CSCF);


• P-CSCF – Caracteriza-se por ser o primeiro ponto de contato do terminal IMS com a rede IMS. Comoo nome sugere, ele atua como um servidor proxy SIP para todos os equipamentos dos usuários darede, ou seja, ele tem o papel de ser o intermediário entre os usuários e seus servidores, fazendo comque as requisições dos clientes sejam respondidas através de recursos oriundos de outros servidores.Através do P-CSCF não passa tráfego de mídia (RTP, por exemplo), e sim toda a sinalização SIPde um usuário. O P-CSCF tem conhecimento de todas as sessões criadas através dele, portanto,se um usuário perder a conexão com a rede IP, o P-CSCF é notificado e envia uma mensagem deCANCEL para todos os dispositivos envolvidos na sessão com o usuário.

• I-CSCF - Enquanto o P-CSCF é o primeiro contato para o usuário, o I-CSCF atua como umGateway para a rede IMS, e está localizado na borda de cada domínio. Ele concede ou não o acessoà rede operadora através de mensagens SIP, protegendo, assim, elementos como o S-CSCF e oHome Subscriber Server (HSS). O I-CSCF é responsável pela localização do usuário, possivelmenteusando uma função de localização do assinante. A localização, realizada pelo I-CSCF, determinaqual S-CSCF atenderá um determinado usuário, além de indicar em qual HSS seus dados estãoarmazenados. Resumindo, o papel mais importante para o I-CSCF é atribuir um S-CSCF parao usuário, de acordo com o serviço que deve ser suportado ou baseado na localização geográfica,determinada pela proximidade do I-CSCF; a atribuição do S-CSCF é então armazenada no HSSpara otimização do serviço em consultas posteriores. Além dessas funções, o I-CSCF irá definir porqual caminho a mensagem SIP chegará no outro terminal envolvido na sessão.

• S-CSCF - Equipamento central do plano de controle. O S-CSCF fornece o ponto de controle dentroda rede, fazendo com que as operadoras controlem toda a entrega de serviços e todas as sessões.Além disso, O S-CSCF é responsável por não autorizar o estabelecimento de uma sessão sem odevido registro do dispositivo na rede. Ele realiza esta função consultando o HSS. O S-CSCF é umservidor SIP que tem o papel de controlar todos os aspectos relacionados à entrega de serviços paraum assinante, mantendo o status das sessões iniciadas pelo usuário, controlando e distribuindo oconteúdo. O S-CSCF toma conhecimento dos serviços disponíveis para um determinado usuário,baixando do HSS o perfil de serviço do usuário. O próprio S-CSCF tem a responsabilidade dehabilitar esses serviços consultando o AS mais apropriado para o serviço.

• HSS (Home Subscriber Server): É o principal repositório de dados para todos os usuários da redeIMS. O HSS tem a função de armazenar dados que envolvem a identidade do usuário, informações deregistro, parâmetros de acesso, informações de segurança, informações de localização e informaçõesrelativas à consulta de serviços. Em suma, o HSS deverá realizar sua função independentemente dotipo de serviço provido ao usuário, aplicação, rede, equipamento terminal do usuário e localizaçãogeográfica, uma vez que ele é uma peça vital para a rede como um todo. O HSS deve ser capaz desuportar as seguintes funcionalidades:

• Gerenciamento de mobilidade;

• Suporte ao estabelecimento de chamadas e de sessões;

• Geração das informações de segurança do usuário;

• Tratamento da identificação do usuário;

• Autorização de acesso;

• Suporte a autorização de serviço;

• Suporte ao aprovisionamento do serviço;

4.3. Processamento de chamadas na rede NGN 63

• Repositório de dados GUP (Generic User Profile).

• (Breakout Gateway Control Function) (BGCF): O BGCF é um SIP server que tem como funçãorealizar o roteamento baseado em números de telefone. Ele foi desenvolvido para atuar em sessõesque o tem como origem um terminal IMS (NGN) e, como destino, um usuário de uma rede baseadaem circuito (TDM), como por exemplo a RTPC.

Dentro dos elementos vistos na figura 24, pode-se considerar que os elementos responsáveis pelatroca de sinalização são o AGCF, MGC e ICS, enquanto que na troca de mídia, os elementos envolvidossão o ISAM(Access Gateway) e o Trunking Gateway, ou seja, os próprios Media Gateways.

Na região II, que engloba o estado de Santa Catarina, temos uma estrutura de rede NGN formadopor três ICSs, um atendendo o Rio Grande do Sul, região de código nacional “5”, outro para o Paraná eSanta Catarina (código 4) e outro para Brasília e todos os estados com o código “6”. Cada par dessesICSs está conectado a uma estrutura de elementos de rede, como apresentado na figura 24.

É válido acrescentar que no core central da NGN, existe uma estrutura paralela que fará o papelde redundância (proteção) dos elementos da rede principal. Na prática, em caso de falha de algum elementoda rede principal, haverá um caminho alternativo para que o serviço não seja comprometido. De acordocom a figura 25, um ISAM localizado na região (48) apresenta dois AGCF desta região que, por suavez, terão contato com ICSs distintos na rede, um localizado em Florianópolis (FNS) e outro situadono Estreito (ESRT). Em seguida, os ICSs são interligados nos seus respectivos Softswitches MGC, umlocalizado em Florianópolis (FNS) e outro em Curitiba (CTA). Por fim, estes MGCs se comunicam comos Trunking Gateways(TGW) de cada região, como por exemplo, 048, 047 e 049.

Figura 25 – Estrutura do Core central da rede NGNFonte: elaborado pelo autor

4.3 Processamento de chamadas na rede NGN

4.3.1 Chamadas saintes da rede NGN para rede RTPC

Uma chamada sainte da rede NGN se refere a uma situação em que o assinante, usuário da redeNGN, faz uma ligação para um número de telefone que se encontra em outra rede. Neste caso, a chamadaserá encaminhada à rede RTPC.

Os passos para que a ligação seja estabelecida, de acordo com a figura 26, são os seguintes:

• 1. Um assinante disca um número de telefone;

• 2. O ISAM (Access GateWay) encaminha os dígitos discados para o AGCF;

• 3. O AGCF usa o banco de dados de assinante local para fazer a correlação entre o número da portado assinante Address Lógic (AL) em seu respectivo número de lista que será inserido no campo Fromda mensagem INVITE (SIP), direcionada ao ICS.


Figura 26 – Detalhamento de um Fluxo de chamada IMS -> PSTNFonte: Alcatel-Lucent

• 4. O AGCF envia o SIP INVITE para o CSCF, de modo que a mensagem seja devidamente tratadapelo P-CSCF, I-CSCF e S-CSCF, respectivamente;

• 5. No S-CSCF ocorre então a consulta ao perfil do usuário (através do HSS) para verificar os serviçosdisponíveis a ele e habilitá-los por meio do AS;

• 6. O S-CSCF envia o SIP INVITE para o I-CSCF para tratar da interligação dos terminais envolvidosna chamada. Como a chamada tem origem no terminal de uma rede IMS (NGN) e destino uma redeRTPC (terminação TDM), o I-CSCF envia o SIP INVITE pelo BGCF;

OBS.1: Para que a sinalização chegue até a rede RTPC, a mensagem SIP sai do BGCF, localizadono ICS do core da rede NGN, e é encaminhado para o Softswitch que está em contato com o PTS-7IP(elemento responsável por fazer a conversão de mensagem SIP para mensagem SS7 e vice-versa). Ele,então, fará a conversão da mensagem SIP para uma mensagem SS7 do tipo IAM, possibilitando que arede RTPC interprete a sinalização de maneira apropriada.

OBS.2: Finalizada a etapa de estabelecimento da chamada, um caminho para o fluxo RTP édefinido por meio de um Access Gateway. Para isso, o MGC manda, via H.248, um notify para o TrunkingGateways (TGW), a fim de que ele reserve um Time Slot TDM num determinado E1 da respectiva rota etambém a porta RTP para início da comunicação (fluxo de dados RTP)).

4.3.2 Chamadas dentro da rede NGN

Neste caso, a chamada é originada e destinada a terminais da rede NGN. No caso da OI pode serentre terminais de uma mesma área de numeração primária ou secundária (4X, 5X, etc.) ou entre áreas

4.3. Processamento de chamadas na rede NGN 65

distintas de uma mesma região de operação (região 2), envolvendo ICS diferentes. Entre regiões diferentes,como já foi dito, a interconexão passa pelas centrais Gateway.

Figura 27 – Detalhamento de um Fluxo de chamada IMS -> IMSFonte: China Telecom Beijing Research Institute

Neste caso, seguindo a figura 27, as etapas para o estabelecimento de uma chamada estão dispostasda seguinte forma:

• 1. Primeiramente, o usuário de origem disca um número e, consequentemente, é gerada uma mensagemSIP INVITE;

• 2. Feito isso, o S-CSCF irá consultar o perfil do usuário de origem, fornecido pelo HSS;

• 3. Então, é S-CSCF aplica o serviço lógico através dos AS;

• 4. Para que seja obtido o endereço da linha de destino a fim de encaminhar o SIP INVITE, o S-CSCFfaz uma consulta ao servidor DNS/ENUM;

• 5. O I-CSCF identifica o endereço da linha de destino e retorna esta informação ao S-CSCF,mandando adiante o SIP INVITE;

• 6. O S-CSCF obtém o perfil do usuário de destino, fornecido através do HSS;

• 7. O S-CSCF aplica, então, o serviço lógico também para o lado do destino;

• 8. O SIP INVITE é mandado adiante, saindo da rede IMS e passando, obrigatoriamente, pelo pontode acesso da rede IMS, conhecido como P-CSCF. Nesta etapa, o SIP INVITE está indo rumo aoterminal IMS de destino;

• 9. Ocorre a negociação do protocolo e o controle de reserva de recurso para que seja estabelecida acomunicação

• 10. É iniciado o Tom de Chamada

• 11. Por fim, a chamada é atendida e o fluxo RTP (comunicação) inicia-se.

4.3.3 Chamadas entrantes na rede NGN

Chamadas entrantes na rede NGN são consideradas as chamadas que têm origem em uma redeexterna, da rede RTPC para a NGN. Para fins ilustrativos, é válida a utilização, novamente, da figura 24que aborda a arquitetura da rede NGN, uma vez que ela mostra também a interligação da rede NGN


com a RTPC. A grande diferença de uma chamada sainte (NGN -> RTPC) para uma entrante (RTPC ->NGN) está no início do estabelecimento da chamada. Quando a mensagem está saindo da rede NGN comdestino à rede RTPC, a mensagem de sinalização SIP precisa ser convertida em SS7 para que o mundoRTPC consiga interpretar a sinalização. Para a situação de chamada entrante a situação se inverte, umavez que a mensagem de sinalização SS7, originada na rede RTPC, precisa ser convertida para mensagemSIP de modo que o core NGN consiga interpretar a sinalização e encaminhar para o seu usuário de destino.Por exemplo, quando um usuário de uma rede RTPC faz uma ligação, é gerada uma mensagem IAM.Esta mensagem é composta por vários parâmetros que identificarão a mensagem de sinalização dentro darede RTPC. Os parâmetros que podem ser mencionados são:

• Point Code de Origem (OPC) – (No caso, da rede RTPC);

• Point Code de Destino (DPC) – (No caso, o da rede NGN);

• Código de Identificação de Circuito (CIC) – (Como exemplo de métodos de ocupação de CIC pelascentrais de comutação e/ou softswitches NGN;

• No de A – Número do assinante de origem (que está efetuando a chamada);

• No de B – Número do assinante de destino (quem receberá a chamada);

Após a composição desta mensagem, ela é encaminhada ao PTS que é o elemento responsável por fazer aconversão da mensagem de sinalização SS7 para a mensagem SIP. A mensagem IAM em seguida entra noSoftswitch (MGC), através deu um tronco E1, e é encaminhado ao Core da rede NGN com destino ao ICS,via SIP. O ICS, por sua vez, tratará o SIP INVITE e, se tudo estiver correto com relação à mensagem(incluindo o DNS e o ENUM) e ao cliente, encaminhará o SIP INVITE até o seu destino de modo que otom de supervisão de chamada (ring back tone) seja iniciado e a chamada, finalmente, estabelecida.

4.3.4 Considerações sobre a rede NGN da empresa Oi Telecomunicações

Inicialmente destacamos mais uma vez que a estrutura da rede NGN da Oi Telecomunicaçõessegue a mesma distribuição geográfica das redes legadas do sistema Telebrás. Apesar da Oi atuar nas trêsregiões definidas pela Anatel, em cada uma delas tem-se uma rede NGN distinta. O ponto negativo dessaestrutura legada é que a interligação destas redes, assim como das redes NGN com as redes RTPC e sãode tecnologia TDM. Atualmente, assim como em qualquer outra operadora nacional, os investimentosdevem ser muito bem planejados, visto a relação custo-benefício, e quão longo será o prazo do retornofinanceiro para a operadora. Um segundo aspecto importante desse estudo a se destacar é que; apesarde em teoria a rede NGN ter a proposta de concentrar todos os serviços em uma única estrutura, naprática a tecnologia triple play está restrita ao Access Gateway (ISAM). Entretanto isso já representa umgrande avanço em relação a estrutura anterior, uma vez que o ISAM poderá prover ao usuário acesso avoz, dados e vídeo num único equipamento. A parte de transporte também passa a ser única e centradana rede IP. Como perspectiva futura fica evidente que todos os novos equipamentos a serem agregados arede da empresa Oi telecomunicações, assim como as demais operadoras, deverão estar relacionadas aopadrão NGN, sendo aos poucos os equipamentos TDM substituídos na medida em que forem se tornandoobsoletos. Numa perspectiva a longo prazo, as interligações entre diferentes redes e operadoras poderãomigrar para o mundo IP, evitando-se as múltiplas conversões de formatos e sinalizações relacionadas aomundo TDM.

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5 CONCLUSÕES

A partir do trabalho apresentado, conclui-se que a rede NGN já é uma realidade nos tempos atuais.A principal característica e vantagem estão no fato de que a NGN trabalha sobre uma rede IP na qual écapaz de entregar diferentes tipos de serviços, principalmente o chamado Triple Play(voz, vídeo e dados),sem que haja uma distinção entre as redes. Isso é um fato vantajoso, pois o transporte dos variados tiposde serviço, nesse tipo de rede, é feito utilizando apenas um tipo de comutação, denominada comutaçãopor pacotes. Isso se deve ao fato de toda a rede passar a ser baseada no protocolo IP. Consequentemente,isso implica na redução considerável do número de elementos dentro da rede, uma vez que não serámais necessária a distinção da rede para cada tipo de serviço (voz e dados, por exemplo). A rede NGNacarretará, também, na otimização do provimento de serviços. Contudo, será necessária a capacitação doprofissional que trabalha com essa nova proposta de rede, uma vez que ele terá que ser capaz de lidar comdiversos tipos de elementos, serviços e protocolos. Por mais que a rede NGN apresente inúmeras vantagens,ainda existe certa demora em sua implementação total, uma vez que as redes do cenário atual conseguemprover serviços que são, de certa forma, satisfatórios aos clientes. Além disso, são serviços ofertados deforma transparente, não ocasionando grandes problemas ao longo da rede como um todo. Apesar doprocesso moroso de convergência das redes, isso não significa dizer que as redes legadas irão conviver coma rede NGN por muito mais tempo, até porque a tendência é que, em um futuro próximo, as redes PSTN(ou RTPC)tornem-se obsoletas. Outro fator que contribui para a decadência da rede tradicional está nofato de que ela não irá suportar a demanda por novos serviços do mundo atual e não acompanhará asvantagens econômicas que a rede NGN proporciona em longo prazo; e isso vai desde redução de custos namanutenção de equipamentos, melhor administração da rede, e maior facilidade na implementação denovas aplicações, uma vez que as ativações e desativações de serviços passam a ser lógicos e não maisfísicos. Além disso, o Estudo de Caso realizado nesse trabalho mostrou que a rede PSTN ainda tem grandeinfluência no que diz respeito a serviço de voz, uma vez que ela é responsável por interligar redes NGN dediferentes regiões e operadoras. Outro fato a ser ressaltado com o Estudo de Caso, é que, na prática, paracada serviço ofertado na NGN, existe uma estrutura de rede com seus próprios elementos, ficando restritoapenas ao Access Gateway o suporte para a tecnologia Triple Play, onde um único elemento é capaz demanipular serviços de voz, vídeo e dados. Como perspectiva futura, este trabalho pode ser utilizado comoferramenta de partida para novos estudos acerca de tópicos específicos relacionados à Rede NGN. Umdestes tópicos são os próprios protocolos que atuam nesta rede, uma vez que eles apresentam grandecomplexidade dada sua função dentro do Core NGN. Além disso, os elementos que compõem esta redepossuem amplas funcionalidades e, consequentemente, existem várias ramificações sobre este assunto quepodem ser estudadas e aprofundadas. Além disso, este trabalho pode servir como uma forma de estreitaras relações entre o Instituto Federal de Santa Catarina e a Empresa Oi de Telecomunicações, uma vezque a Rede NGN apresenta um futuro promissor, chegando ao ponto de substituir, paulatinamente, a tãoconsolidada rede PSTN. Isso significa que muitas parcerias podem ser firmadas a partir do conhecimentotécnico adquirido pelos estudantes do Campus na área de Telecomunicações. Desde estágios que consistamno desenvolvimento de ferramentas e simuladores que visam aprimorar os protocolos atuantes na rede, aténovos serviços e aplicações a serem ofertados para os clientes da NGN.

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