O Alcatel 1000 S12 está projetado principalmente como elo da Rede Telefônica Pública Comutada (‘Public Switching Telephone Network’-PSTN-), proporcionando acesso a assinantes analógicos, ISDN, móveis, cpct automáticas privadas, unidades remotas, etc. Além disso, o sistema pode ser incorporado à Rede de Comutação de Pacotes (‘Packet Switching Network’-PSN-), ISDN Banda Larga, Redes Inteligentes, Rede de Gerenciamento de Telecomunicação (Telecommunication Managment Network’-TMN- ), Alcatel MAN, ETC. Para o usuário, o Alcatel 1000 S12 oferece uma interface analógica, que é a linha residencial sobre par telefônico e também interfaces digitais, como ISDN sobre o par telefônico, links E1 para centrais PABX sobre cabo coaxial ou fibra optica. Para conexões entre centrais, o Alcatel 1000 S12 permite o uso de juntores digitais E1 com cabo coaxial, rádio ou fibra optica. Para o gerenciamento da central, utiliza-se normalmente o CCITT N7 (SS7) e o X25.Os usuários de Operação e Manutenção (OMUP) e de Tarifação (TAXUP) utilizam a SS7 para a conexão com os Centros de Serviço de Rede (‘Network Service Centre’-NSC-). Por outro lado, o protocolo X.25 é utilizado para juntor entre as centrais telefônicas e os centros de processamento de dados eletrônicos (‘Electronic Data Processing Centres’-EDPC-).

ESTRUTURA DA CENTRAL

O Alcatel 1000 S12 opera digitalmente tanto no controle quanto no tratamento de sinal. O seu processamento é distribuído, possibilitando a central continuar funcionando mesmo com a falha de algum módulo, além de permitir uma adição de novas facilidades sem a necessidade de substituir toda a central. O controle da comutação também é distribuído. Internamente possuí vários caminhos de interconexão entre dois módulos.

Hardware

Funcionalmente, todos os módulos são ligados a matriz de comutação. Internamente, os canais possuem o dobro de bits de um canal PCM. Todos os módulos contêm uma parte comum denominada Elemento de Controle (‘Control Element’-CE-), composto de um microprocessador e sua memória, mais um circuito de interface para a rede de comutação (Digital Switching Network DSN). Esses CEs podem ser: Elementos de Controle Terminal (‘Terminal Control Elements’ -TCEs-) e Elementos de Controle Auxiliar (‘Auxiliary Control Elements’-ACEs). Os TCEs são os elementos de controle que são conectados a um conjunto de circuitos associados às funções do módulo, p.ex., circuitos de linha de assinante, circuitos de juntores digitais, etc. Os ACEs fazem a análise de erros e tomada de decisões, análise de prefixo no tratamento de chamadas, identificação do assinante chamado na central, etc., sem utilizar nenhum circuito eletrônico.

Alguns dos módulos mais significativos no Alcatel 1000 S12 são:

- Módulo de Assinantes Analógicos: É composto de seu TCE e de um conjunto de circuitos de linha analógicos. Os diferentes tipos de assinantes analógicos (normais, telefone público, prioritários, etc.) são suportados pelo mesmo tipo de circuito de linha. Existe outro módulo semelhante para assinantes ISDN, que varia principalmente no circuito de linha que, nesse caso, é digital. - Módulo de Juntores Digitais: Consiste em um TCE mais os circuitos de juntores digitais necessários para proporcionar o acesso de sistemas externos (outras centrais telefônicas, cpct automáticas privadas, unidades remotas de assinante, etc..) através de vias PCM padronizadas. O mesmo equipamento físico do módulo permite operar diferentes tipos de sinalização na via PCM (multifrequência R2, SOCOTEL, digital SS7, etc..), cuja análise é realizada em módulos de sinalização especializado (módulos de circuitos de serviço e módulos de tratamento de sinalização digital). -Módulo de Periféricos e Carga: Este módulo (TCE mais circuitos) realiza as funções de acesso a dispositivos externos -periféricos- como terminais de comunicação homem-máquina, impressoras, unidades de fita magnética, unidades de disco, etc., assim como ao painel central e às lâmpadas de alarmes. - Módulo de Relógio e Tons: Proporciona o sinal de sincronismo do sistema e gera os tons e gravações telefônicas básicas que são necessários na central. - ACEs: Com um mesmo hardware (microprocessador, memória e interface de comunicação com a rede) realizam diferentes funções auxiliares de acordo com o tipo de software carregado na memória. Este software residente em cada ACE define o nome do módulo.

Software

O software é organizado com o suporte de um sistema operacional e uma base de dados, de desenho exclusivo para o Alcatel 1000 S12. Esse software está presente em todas as CEs.Os programas encarregados de executar as funções telefônicas do sistema, tais como sinalização, comutação, tarifação, etc., são projetados como módulos de software elementares. Esses módulos de software ficam localizados na memória do CE no qual devem realizar a sua tarefa. O fluxo de dados entre módulos de software, residam no mesmo CE ou em diferentes, são coordenados com o uso dos serviços prestados pelo sistema operacional e são implementados através de unidades de dados denominadas Mensagens.

Prática de Equipamento

As placas são inseridos em seu vão correspondente dentro dos quadros de um bastidor. O quadro intermediário do bastidor, denominado ‘Quadro de Ventilação’, é utilizado para dissipar o calor através de um defletor de ar (opcional). Tem-se acesso ao bastidor tanto pela sua parte frontal como pela posterior. Estão dispostos em fileiras que, interconectadas apropriadamente, formam a planta da central em um espaço reduzido. Cada módulo funcional é composto de uma ou mais placas impressas, que podem sem equipadas em diferentes localizações de diferentes bastidores. Isso significa que a distribuição dos bastidores é variável.Também possuí uma fonte para alimentação das placas.

CONFIGURAÇÕES E APLICAÇÕES

Algumas configurações possíveis: - Centrais Locais, Trânsito e Combinadas De 512 a 100.000 assinantes Até 60.000 juntores - Centrais internacionais - Unidades remotas de assinantes Até 976 assinantes remotos - Outras configurações: Centro de Serviço da Rede, SSP em Redes Inteligentes, MSC em redes móveis,...

FACILIDADES

A interface de operação dá ao operador toda a informação relativa a assinantes, enlaces, etc. Além disso, o sistema de comunicação homem-máquina é capaz de mostrar todas as mensagens de saída necessárias para informar sobre problemas ou acontecimentos internos que devem ser conhecidos pelo operador. Esta interface homem-máquina é composta do software necessário no Alcatel 1000 S12, bem como de um conjunto de dispositivos de entrada/saída (VDUs, PCs com programa de emulação, impressoras, etc.). Esses terminais permitem, de um lado, introduzir as ordens de tomadas de ações em forma de comandos de operação, e de outro, a visualização das mensagens em forma de listagem de texto em tela ou papel. Todos os comandos de operação que o sistema é capaz de executar são organizados em diferentes áreas, atendendo a um critério comum: operação sobre assinantes, juntores, etc. Serviços comuns aos usuários analógicos e com ISDN: - Linha Direta sem Discagem: Sem o envio de dígitos, a central proporciona imediata ou temporizada, um número pré-programado pelo usuário - Discagem Abreviada: Um número curto permite ao usuário efetuar chamadas para usuários públicos - Transferência de chamadas em caso de ausência de resposta: As chamadas são desviadas para um terceiro número da lista, em caso de não existir uma resposta por um certo período - Completar a chamada para um assinante ocupado: A central administra as chamadas para o usuário, mantendo a chamada até que o assinante chamado fique livre. - Identificação de chamada maliciosa: No caso do usuário chamado enviar um sinal determinado à central, toda a informação da chamada é armazenada para se conhecer a identidade do assinante chamador. Serviços exclusivos de assinantes ISDN: - Aviso do valor da comunicação: O usuário é informado sobre a tarifa da chamada, durante a chamada ou ao término da mesma. A informação é mostrada na tela do terminal telefönico ISDN. - Sinalização de Usuário para Usuário: Os usuários ISDN podem enviar sua própria informação através da rede, graças a propriedades particulares da sinalização SS7 com o usuário ISUP.

Centrex

Centrex é a implementação de uma rede de comunicação privada virtual, com recursos que não fazem parte das premissas do usuário e sim da central pública local. Para tanto, os usuários devem estar conectados a mesma central. O Centrex de Área Expandida (‘Wide Area Centrex’-WAC-).é uma melhoria do serviço Centrex. Este novo serviço permite principalmente formar grupos Centrex com assinantes conectados a diferentes centrais públicas.Porém a WAC tem um plano de numeração privada, associado totalmente ao plano de numeração pública.

Grupo de comunicação de negócios ou 'Business Communication Group' (BCG).

Esse serviço permite aos usuários de negócios pertencentes a diversas centrais telefônicas, interconectar-se por meio de uma rede privada virtual. O serviço pode incorporar elementos que sejam usuários individuais analógicos ou ISDN pertencentes a um serviço Centrex, cpct privadas analógicas ou ISDN. Com o uso de um plano privado de numeração, os usuários pertencentes a um BCG podem efetuar chamadas para intercomunicação de voz ou dados. A vantagem fundamental do serviço BCG é a propriedade de permitir um plano de numeração privado completamente independente do público.

ELEMENTOS DE HARDWARE

A REDE INTERNA DE COMUTAÇÃO DIGITAL

O elemento chave que possibilita o controle distribuído é a Rede Interna de Comutação Digital. Essa Rede é o dispositivo que permite a comutação espaço-tempo, ou seja, mudar o conteúdo de um intervalo de tempo de uma via PCM de entrada para outro intervalo de tempo em outra via PCM de saída. A Rede apresenta uma estrutura dobrável, ou seja, todos os módulos estão conectados no mesmo lado da Rede, e o procedimento para acessar um módulo a partir de qualquer outro é exatamente o mesmo, qualquer que seja o módulo em questão.

Elemento de Comutação Digital (Multiporto)

A Rede está construída a partir de uma série de unidades idênticas chamadas Elementos de Comutação Digital ou Multiportos. Os Multiportos estão conectados uns aos outros por meio de vias PCM, de 30 + 2 canais, de 16 bits. O multiporto é capaz de realizar a comutação espaço-tempo entre os canais das 16 vias PCM de entrada e as 16 de saída. Cada via PCM de entrada está conectada a um dos 16 portos receptores do multiporto, e cada via PCM de saída a um dos 16 portos transmissores. Fisicamente, o multiporto está constituído de 1 LSI denominado SWEL, montado sobre uma placa de circuito impresso. Este LSI contém os 16 portos transmissores e os 16 receptores.

Comutação no Multiporto

O conteúdo de cada canal é armazenado conforme chega, em um registro de memória. O conteúdo do mesmo pode levar uma indicação para determinar o canal de destino. Dessa forma, a rede de comutação tem um controle progressivo. Os dois primeiros bits, dos 16 que existem em cada canal, são os de protocolo. Se um canal não tem comutação estabelecida, o protocolo é 00 (CLEAR). Quando pretendemos definir uma comutação do canal no multiporto, esses dois bits de protocolo são 01 (SELECT). Os bits restantes são usados para diferentes propósitos. Existem vários tipos de comandos SELECT. O primeiro é chamado "SELECT Porto Fixo, Canal Fixo". Nesse, os bits restantes indicam o porto e o canal de saída. Esses dados, que relacionam a entrada com a saída, são armazenados em uma memória interna do porto de entrada. Quando o comando SELECT aparece, a comutação fica definida por meio de seu armazenamento na memória. O conteúdo sucessivo do canal comutado será enviado ao porto transmissor através de um bus comum composto principalmente de: quatro fios do número do porto de destino, cinco fios do número do canal de destino, e dezesseis fios de dados. As amostras de voz, representando sinais analógicos, são bytes enviados como conteúdos sucessivos de um mesmo canal. Esses bytes são envoltos nos 16 bits do canal com bits de protocolo a 11 (SPATA). As mensagens entre microprocessadores são fragmentadas em bytes (ou, em alguns casos, em 12 bits) e enviadas envoltas com bits de protocolo a 10 (ESCAPE). No entanto, outra possibilidade é a chegada de outro comando SELECT, que será direcionado a outro multiporto situado em um nível mais profundo na rede. Esses comandos SELECT são tratados como protocolos SPATA ou ESCAPE. O multiporto opera todos eles da mesma forma, dirigindo o conteúdo do canal de entrada até o canal e porto de saída indicado na memória. A situação será mantida como foi descrita, até que a comutação seja liberada, com a chegada de dois protocolos 00(CLEAR) consecutivos que desfazem a associação entre o canal de entrada e o de saída. Existem outros tipos de comandos SELECT.

Estrutura da Rede

A rede de comutação é construída a partir de um conjunto de multiportos conectados de forma que permitam o acesso total entre os módulos terminais, e a probabilidade de bloqueio interno é mínima.

Conexão dos módulos à rede

Os módulos estão conectados à rede através de um par de multiportos chamados Comutadores de Acesso ("Access Switch"-AS-). Cada uma das duas vias PCM que saem da interface terminal (TI) são conectadas aos primeiros portos desses comutadores de acesso. Dependendo do tráfego operado pelos módulos, quatro ou oito módulos podem ser conectados a cada par de comutadores de acesso, constituindo uma estrutura chamada Subunidade Terminal (‘Terminal Sub Unit"-TSU-)A fim de permitir a interconexão entre diferentes TSUs, os portos 8, de oito comutadores de acesso são associados, conectando-se aos oito primeiros portos (0-7) de um multiporto (como mostra a figura a seguir), denominado nesse caso Comutador de Grupo ("Group Switch"-GS-). Essa estrutura é denominada Unidade Terminal (‘Terminal Unit"-TU-).

Interconexão entre Comutadores de Grupo

Quando existe mais de uma Unidade Terminal (TU) será necessário interconectá-las. Isso é conseguido equipando multiportos em uma segunda etapa da rede. Até oito TUs são conectados formando uma estrutura chamada SEÇÃO. Uma Seção é construída interconectando-se os oito comutadores de grupo (GS) da primeira etapa com outros oito multiportos na segunda etapa, usando uma topologia de caminhos múltiplos.Se houver mais de uma seção (máximo 16), será necessário interconectá-las através de uma terceira etapa. Embora um único grupo interconecte todas as seções, pode se implementar um máximo de oito grupos para conseguir aumentar o número de caminhos possíveis e, portanto, diminuir a possibilidade de bloqueio interno. Chama-se PLANO o conjunto de seções e grupos. Como foi mencionado antes, os comutadores de acesso estão conectados a um plano através do porto 8. Se, devido a um aumento do tráfego, são necessários mais caminhos, é possível equipar até 3 planos mais, conectados aos portos 9, 10, e 11 de tais comutadores de acesso (sempre são equipados ao menos dois planos). Os portos 12 a 15 são usados para conectar os ACEs (que também podem estar conectados aos portos 4 a 7 em TSUs de alto tráfego), os módulos de Relógio e Tons e os módulos de Periféricos e Carga.

Endereços da Rede

Um caminho da rede é estabelecido com os consecutivos comandos SELECT que um elemento de controle envia através de um dos canais das vias PCM que o une a um comutador de acesso. Dessa forma, o caminho é estabelecido de forma gradual, avançando para o interior da rede até o ponto de reflexão, para poder atingir o módulo de destino. Esse caminho deve ser o mais curto possível, de forma que, para módulos da mesma TSU, o ponto de reflexão esteja situado no comutador de acesso, para módulos da mesma TU na 1ª etapa de rede, para módulos da mesma seção na 2ª etapa da rede, e na 3ª etapa da rede quando os módulos a enlaçar pertençam a diferentes seções. Para possibilitar a conexão de dois módulos através de um caminho, é necessário que cada um esteja definido com homogeneidade. Isso é conseguido com as coordenadas do endereço da rede.

Z: Indica o número de seção (0-15).
Y: Número do porto de 1ª etapa ao que está conectado seu TSU.
X: Número do comutador de acesso mais baixo ao que está conectado seu TSU.
W: Número do elemento de controle dentro de seu TSU.

Bloqueio de Caminhos

Quando um comando SELECT é executado em um multiporto, o porto transmissor envolvido envia um sinal de reconhecimento ao receptor, informando-lhe que a comutação pode ser realizada. Dessa forma, quando o "SELECT Porto P, Qualquer canal" é executado, se o porto transmissor não dispor de canais livres, não enviará o sinal de reconhecimento, passando ,portanto, o canal de entrada ao estado de "Não Reconhecimento" ("Not Acknowledge"-NACK-), que será memorizado no receptor. Os passos de comutação que foram estabelecidos até o ponto de NACK não têm nenhuma utilidade e o caminho deve ser liberado. O microprocessador que originou o comando SELECT é avisado fazendo uso do canal 16 da via PCM paralela àquela ao longo da qual o caminho foi estabelecido até agora.

Túneis

Quando uma perda de sincronismo em um par de portos é produzida ou há uma falha de hardware, uma informação de alarme é transmitida pelo canal 0, de forma que alcance algum CE. O alarme de chegada é implementado mudando o protocolo do canal 0 de CLEAR para SPATA. Visto que a informação de alarme viaja através do canal 0 e esse canal não é comutado usando comandos SELECT (como os outros canais), a comutação é executada por meio de pontes de hardware existentes em cada multiporto, de forma que os portos ALTOS e BAIXOS estejam interconectados. Esta associação é chamada de TUNEL. No caso de uma rede estar apenas parcialmente equipada, a informação de alarme pode atingir somente um elemento de controle. Nesse caso, o túnel é denominado de Cova. No entanto, em alguns casos de equipamento parcial, a informação de alarme pode não alcançar nenhum microprocessador. Por isso, será necessário implementar pontes de hardware suficientes para conseguir que estes caminhos sejam ao menos covas, para que a informação de alarme possa atingir pelo menos um microprocessador.

ESTRUTURA GENÉRICA DE UM MÓDULO

O módulo contém duas partes básicas: os circuitos específicos da função do módulo e o elemento de controle ou CE. Esse último é composto de um microprocessador e sua memória principal, onde são executados os principais programas que realizam as funções do módulo; e um circuito de interface com a rede interna denominado Interface Terminal (‘Terminal Interface’-TI-) que permite a união entre o módulo no qual se localiza e o resto dos módulos do sistema, através de caminhos estabelecidos na rede. Devido a sua independência do hardware, a atribuição de funções a serem realizadas por cada um dos ACE é totalmente flexível, podendo substituir-se dinamicamente as funções em caso de falha em algum deles. Algumas das funções que os ACEs realizam são: análise de prefixo, análise de tarifação, definição de recursos de enlaces, cálculo de estatísticas sobre eventos na central, etc.

Interface Terminal

A interface terminal ou TI (‘Terminal de Interface’) é o componente do elemento de controle que possibilita o acesso do microprocessador à rede interna de comutação. Graças ao TI, o CE é capaz de enviar ou receber pacotes de dados (Mensagens) até ou desde outros CEs. Outra função do TI é conectar o Elemento de Controle e os circuitos do módulo (circuitos de linha, de enlaces, etc.), proporcionando igualmente acesso dos circuitos à rede interna. Estas funções são realizadas sob a direção do microprocessador do Elemento de Controle, exceto em alguns casos, quando a comutação no TI é dirigida com o conteúdo do canal de entrada (analogamente à comutação nos portos da rede). A modificação do estado dos canais dos portos, e, portanto, o funcionamento do TI, é realizada normalmente a partir do microprocessador do CE por meio de comandos. Esses comandos são ordens escritas em duas palavras da PRAM reservadas para tal tarefa, as quais são lidas pelo porto cuja identidade fica escrita em um terceiro registro. Esta propriedade é permitida porque os portos receptores do TI suportam a interpretação de comandos de seleção entrantes, de forma semelhante aos portos da rede interna. Essa função do TI é denominada Seleção Transparente (ao microprocessador principal).

Processador

O microprocessador do CE é o encarregado de coordenar as tarefas atribuídas ao módulo. Para isso, possui uma memória principal onde estão os programas e os dados necessários para desenvolver suas funções.

Implementação física de um CE

Originalmente, o TI ocupava uma placa completa, denominada TERI ou TERA, dependendo da versão, enquanto o processador precisava de várias placas (uma para o micro e outras para a memória). Posteriormente, o processador e a memória foram integrados em uma única placa denominada TCPA ou TCPB. Atualmente, o CE completo é implementado em uma única placa impressa da qual existem duas versões: MCUA e MCUB.

MCUA: Nessa placa o micro utilizado é o 8086 ou compatível. Esse micro é equipado com 1 Mbyte de memória e trabalha em 8 Mhz. Existem variantes particulares a partir da placa padrão, as quais contêm um bus de baixa velocidade (para acesso a circuitos do módulo), ou dois canais de modem (para conexão com dispositivos externos).
MCUB: Nesse caso é utilizado um microprocessador 80386 ou compatível. Esse micro é equipado com um máximo de 16 Mbytes (as várias variantes da placa permitem equipar 2, 4, 8 ou 16 Mbytes). Também possui um conector externo ao bus do micro (bus multimestre), de forma que a RAM dessa MCUB possa ser compartilhada com processadores externos.

O OBC ('On Board Controller')

No Alcatel 1000 S12, muitos dos módulos possuem um conjunto de circuitos que inclui seu próprio micro residente, encarregado de tarefas de inicialização e rotinas, poupando esse trabalho ao micro principal. Para a comunicação desse OBC com o exterior é fornecida uma interface denominada OBCI (‘OBC Interface), que permite a comunicação tanto com o CE local como com a rede interna, através do TI. Para comunicações entre CE e OBC é possível estabelecer caminhos temporários sobre o OBCI. Para conexões de chamada (ex. circuitos de juntores) pode-se estabelecer conexões estáveis, as quais existem até o envio de um comando de liberação.

DESCRIÇÃO DOS DIFERENTES MÓDULOS DE HARDWARE

Módulo de Assinantes Analógicos ('Analog Subscriber Module'-ASM-)

Estrutura do módulo de assinantes analógicos

Arquivo:PlacaALCN.JPG

Placa ALCN

O Módulo de Assinantes Analógicos proporciona o circuito terminal de linha aos assinantes analógicos. Cada módulo está formado por placas ALCN ("Analog Line Circuit type N’), que contêm 16 circuitos de linha. O módulo é composto por oito placas, ALCN, proporcionando, portanto, acesso a 128 assinantes. Estas oito placas, junto com a placa RNGF (para gerar a corrente de chamada), a placa TAUC (para testes), e a placa RMLC (para coleta de alarmes) estão conectadas a um elemento de controle implementado em uma placa MCUA por meio de duas vias PCM. Os Elementos de Controle dos Módulos de Assinantes estão conectados em pares de maneira que cada um deles tenha acesso às placas ALCN dos módulos, e todas as placas possam ser operadas por qualquer um dos Elementos de Controle, em caso de falha do outro. No Alcatel 1000 S12, este modo de conexão é chamado CROSSOVER (representado por "X-OVER").

Em cada placa ALCN encontram-se os seguintes blocos funcionais: 1.- Resistência de entrada e relés de contato com os buses de testes (TAU) e corrente de chamada (RNGF). 2.- Interface de transmissão (um por linha). 3.- Bloco de processamento do sinal digital (conversão analógica a digital). Um bloco para cada 4.- Bloco de interface da MCUA. Um por placa.

Módulo de Enlace Digital

Módulo do Juntor Digital

A função do módulo de juntor digital é atuar como interface entre a via PCM de transmissão a 2Mb/s e as vias internas do sistema a 4Mb/s, e em alguns casos, ser também uma interface entre a sinalização usada no juntor digital e a usada no controle interno da central. Poderão ser encontrados juntores digitais com sinalização de multifrequência, ou através de mensagens (sinalização por canal comum) . Em qualquer caso, existirá uma série de tarefas comuns a serem realizadas por qualquer módulo de juntores digitais :

a) Extração do relógio e conversão do código de linha para binário.

Transmissão Binária

Transmissão HDB3

Para poder interpretar corretamente o fluxo de bits que entram, deve ser feita uma regeneração do relógio de 2 Mhz o mais fielmente possível ao usado no lado transmissor. A regeneração é feita por um circuito dedicado através da observação dos impulsos que entram. Por isso, se o sinal que entra contém muitos zeros consecutivos a regeneração do relógio se torna difícil, razão pela qual a informação não é transmitida diretamente em forma binária e sim usando os chamados "códigos de linha"(HDB3).

b) Retemporização ("Re-timing")

Arquivo:Retemporização.JPG

Retemporização

Cada central envia os dados pela via de transmissão, utilizando seu próprio relógio, que pode ter algumas diferenças em relação ao da central receptora. Portanto, é necessário uma retemporização ou adaptação do sinal do relógio no lado receptor. Isso é conseguido usando-se um buffer de memória onde são escritos os dados de acordo com um relógio e são lidos seguindo o outro.

c) Detecção do alinhamento de quadro

Realinhamento de Quadro

Na via de transmissão, o começo de cada um dos quadros PCM de 32 canais é indicada transmitindo periodicamente um padrão de alinhamento de forma alternante para cada quadro. Assim, será necessário reconhecer esse padrão para determinar o começo de cada um dos quadros.

Para conseguir isso, um detector de alinhamento observa continuamente se o padrão do canal zero é repetido a cada dois quadros. Se essa detecção falha três vezes consecutivas, o juntor digital será colocado em posição de falha por perda de alinhamento, gerando um alarme denominado LFA ("Loss of Frame Alignment"). Esse alarme será transmitido ao extremo remoto utilizando um bit do canal zero (nos quadros que não levam o padrão de sincronismo), onde será recebido como alarme remoto RJA ("Remote Junction Alarm").

d) Detecção do CRC4.

CRC4

Como procedimento adicional de proteção, o ITU-T recomenda o uso do Código de Redundância Cíclico CRC4, que consiste na elaboração de um código de comprovação de 4 bits tomando como entrada todos os bits de oito quadros consecutivos. O código, C1C2C3C4, é enviado utilizando o primeiro bit dos quatro canais zero que transportam o padrão de alinhamento do grupo de oito quadros. Esse primeiro bit do canal zero não é usado para o alinhamento porque o padrão somente utiliza sete bits dos oito do canal. O lado receptor calcula o caracter C1C2C3C4 a cada oito quadros e o compara com o que recebe nas oito quadros seguintes. Em função do resultado dessa operação o lado receptor aceita a transmissão como válida ou falsa, produzindo um alarme no segundo caso.

Módulos que operam sinalização multifrequência.

Módulo de Juntores Digitais de baixa terminação ("Digital Trunk Module Low-End" - DTM o DTU -).

Nesse caso, a via de transmissão PCM transporta seus quadros organizados em grupos de 16 quadros, chamados multiquadros. Esses grupos são reconhecidos por um padrão específico enviado no canal 16 do quadro 0. O canal 16 dos quinze quadros seguintes é usado (cada um deles) para enviar a sinalização de linha de dois canais de juntor digital : o canal 16 do quadro 1 para a sinalização dos canais um e dezessete, o do quadro 2 para a dos canais dois e dezoito, etc. Serão empregados quatro bits para a sinalização de linha de cada canal.

Esse método de sinalização de linha é chamado sinalização por canal associado ou CAS ("Channel Associated Signaling").

No sistema Alcatel 1000 S12, todas as tarefas de juntor digital CAS mencionadas são realizadas pelo módulo de juntores digitais de baixa terminação ou DTM constituído por uma única placa, a DTUA.

DTUA

O módulo de juntores digitais CAS (DTM), localizado na placa DTUA, é conectado à rede de comutação interna do sistema formando TSUs de alto tráfego, ou seja, TSUs de quatro módulos cada uma. Um bastidor JH00 pode abrigar até 15 dessas TSUs, mas, se não for preciso tanto equipamento, os módulos DTM podem ser instalados em várias posições de outros tipos de bastidor.

Módulos que utilizam sinalização por canal comum

Módulo de Juntores Digitais de alta terminação. ("Digital Trunk Module High End" - IPTM -)

Na sinalização por canal comum, pode ser usado um canal de um dos juntores que formam uma rota, para a transmissão das mensagens de sinalização. Essas mensagens, que cumprem a recomendação ITU-T Número 7, podem se referir a qualquer canal da rota, ou seja, a canais da mesma via PCM que transporta a sinalização ou aos de qualquer outra. Em uma rota haverá normalmente, por motivos de confiabilidade, um mínimo de dois juntores digitais de sinalização. No Alcatel 1000 S12, os juntores digitais que não transportam canais de sinalização N7 são conectados a módulos de Juntores digitais de baixa terminação como os vistos anteriormente.

Resumindo, o modo de trabalho é como segue:

- detecção da trama (flags) e comprovação do CRC. - Se está correto, reconhecimento da recepção. - Se o destino é :

- a própria central, envia a mensagem ao módulo de juntor digital que recebe o canal de voz indicado pelo CIC (distribuição). - outra central, envia a mensagem ao módulo de juntores digitais que controla o canal de sinalização adequado (encaminhamento).

No módulo de juntor digital com sinalização N7 existem vários blocos funcionais capazes de efetuar todas as tarefas mencionadas, todos eles contidos em uma só placa chamada DTRI, que é conectada a um elemento de controle do tipo MCUB. O módulo em conjunto é denominado IPTM ("Integrated Packet Trunk Module": Módulo de juntores e pacotes integrado).

Módulo de Sinalização por Canal Comum (HCCM).

O módulo HCCM está composto de um elemento de controle e até oito placas SLTA ("Signalling Link Termination Type A"). Cada placa SLTA opera um link de sinalização.

O canal de sinalização será conduzido através da rede interna de comutação até a MCUA encarregada das oito SLTAs, e a partir dela enviado por um canal fixo i, atribuído a uma SLTA. Já na SLTA, esse canal é comutado no OBCI até um canal fixo do porto 1, que é lido por um ILC. Quando o ILC detecta a presença de quadros, retira os guias, e os grava na memória fazendo DMA.

Um processador dedicado, chamado SC ("Signalling Controller": controlador de sinalização), comprova que o quadro foi recebido corretamente (análise de nível 2) e passa a mensagem a uma memória de porto duplo, avisando o processador OBC. O OBC lê a mensagem e continua com o processo, em função de qual seja o endereço de destino da mensagem. Portanto, encaminhará a mensagem até um módulo de juntor digital (DTUA) que possui o canal de voz definido no CIC, ou até outra SLTA associada ao canal de sinalização pelo qual deve sair a mensagem para atingir o ponto de destino.

Módulos relacionados com linhas e juntores.

Os módulos aqui considerados relacionados com as linhas e os juntores digitais são: o módulo de serviços necessário para a análise dos códigos usados em sinalização multifrequência, e o módulo de testes de juntores digitais.

Módulo de Serviços (SCM - 'Service Circuit Module').

Esse módulo é necessário para a recepção e análise dos códigos dos diversos sistemas de sinalização multifrequência usados entre centrais, e dos códigos de linha multifrequência (DTMF - ‘ Dual Tone Multifrequency"). O módulo de serviços, o qual pode analisar um máximo de trinta e dois canais com códigos multifrequência de até quatro sistemas diferentes. Esse módulo transmite todos os códigos multifrequência dos quatro sistemas até o elemento de controle para que o TCE os distribua às juntores apropriadas. Essa distribuição é realizada transmitindo cada código fixo possível por um canal fixo, dedicando 15 canais para cada um dos sistemas de multifrequência.

Além disso, este módulo pode tratar até quatro conjuntos de multifrequência a mais no lado receptor (p.ex. DTMF na rotina do assinante). A lógica necessária para tratar os trinta e dois canais de entrada de até oito sistemas multifrequência diferentes e para emitir os códigos correspondentes em quatro conjuntos de quinze canais cada um está implementada em apenas uma placa chamada DSPA. Esta placa contém um processador especializado no tratamento dos sinais digitais chamado DSP ('Digital Signal Processor'), um conjunto de filas FIFO programáveis contidas na RAM e uma interface entre todos os elementos.

Um processador 80186 ou compatível, chamado OBC ('On Board Controller'), controla a placa e faz o intercâmbio de informação com o DSP usando um registro de supervisão. Uma vez que a emissão está limitada a um máximo de quatro sistemas diferentes e que a emissão e recepção estão "emparelhados" somente se poderão implementar de modo global até quatro sistemas de sinalização, além do de sinalização do assinante (DTMF) que não precisa de emissão.

Módulo de testes de juntores digitais (TTM - 'Trunk Testing Module').

O TTM é o módulo dedicado a testes de juntores digitais tanto para a detecção de falhas como para a verificação periódica da qualidade do serviço oferecido. O TTM está composto por um elemento de controle (MCUA) e um hardware específico. Com este módulo podem ser realizadas diversas operações nos juntores digitais, uma vez que pode tomar medidas sobre juntores que finalizam em centrais que, embora não sejam o Alcatel 1000 S12, disponham de aparelhos que sigam as recomendações do ITU-T.

Teste de CAS

O TTM poderá, portanto, avaliar a potência e o nível de ruído de um sinal de voz recebido por qualquer canal de um juntor digital e gerar qualquer sinal da banda vocal no sentido contrário. Os extremos do juntor digital a ser medido se 'entendem' com o TTM por meio de um intercâmbio de sinalização multifrequência que adota o código ITU-T nº5 (ATME2). Este código pode ser detectado e transferido ao CE ou ser gerado pelo mesmo.

O TTM pode constatar a boa recepção do padrão de alinhamento do quadro de qualquer juntor digital (teste LER -'Line Error Rate'-) e também gerar e verificar os padrões cíclicos que serão inseridos em um canal a ser testado, como recomendado pelo CCITT (teste BER -'Bit Error Rate'-); ou fixar o valor da amostra (que será sempre a mesma) a ser enviada por um canal e verifcá-la no outro extremo.

O TTM pode realizar outros testes, que são: passar para analógico e enviar para o lado externo o sinal recebido por um canal específico de um juntor digital, e fornecer o conteúdo de um canal a uma das duas interfaces V.24 para sua conexão ao aparelho de medida correspondente.

Módulo de Relógio e Tons ("Clock and Tone Module" - CTM -).

Este módulo, que é essencial no sistema, será o encarregado da geração do relógio mestre de 8 Mhz que será distribuído a todos os multiportos e elementos de controle, garantindo o sincronismo próprio do sistema. Também é o responsável pela geração dos tons telefônicos básicos da central, além da data e hora atuais. Pela grande importância de suas funções, este módulo se encontra sempre duplicado e ambos os CTMs trabalharão no modo ativo/ativo ("Active/Hot standby").

Módulo de Tons

Cada módulo de relógio e tons envia seu sinal de 8 Mhz ao companheiro e, em ambos, os dois sinais de 8 Mhz entram num circuito de seleção onde é escolhido apenas um, o mesmo para os dois módulos, de forma que a distribução em paralelo do sinal de ambos os módulos leve na realidade o mesmo sinal de relógio. Ou seja, os dois sinais de relógio que chegam a todos os multiportos e elementos de controle são provenientes da mesma fonte: a saída do módulo de relógio e tons ativo nesse instante. O circuito de seleção muda automaticamente de um sinal para outro quando este pára de receber o relógio selecionado nesse momento.

Arquivo:Diagrama pll.JPG

Diagrama PLL

Os tons são distribuídos em paralelo a todos os elementos de controle, entrando através do porto 5 do TI por um padrão de canais fixo adaptável a qualquer administração.

A geração do relógio está embasada num PLL ("Phase Locked Loop" ou oscilador ‘amarrado’ na fase), no qual constam basicamente dois componentes: um oscilador controlado por voltagem (VCO) e um detector de fase (PD). O VCO varia a frequência do sinal periódico em sua saída em função da voltagem V aplicada em sua entrada. O detector de fase produz uma voltagem de saída que depende da diferença de fase entre o sinal de entrada e o de saída do oscilador.

Módulo de Locuções digitais integradas ('Digital Integrated Announcement Module' -DIAM-).

O DIAM é o módulo encarregado de tratar as locuções utilizadas nas diversas mensagens usadas para avisar o assinante chamador sobre certas situações como, por exemplo, que o assinante chamado mudou seu número de telefone. Este módulo também se encarrega de fornecer o serviço de horário.

O DIAM consiste numa só placa chamada DIAA ('Dynamic Integrated Announcements') e opcionalmente uma ampliação de memória com o uso da placa AMEA ('Announcement Memory version A'). As locuções são enviadas ao módulo de relógio e tons de onde são distribuídas pelo bus de tons se forem locuções fixas, ou pela rede até seu destino se forem variáveis. As locuções variáveis como, por exemplo, a mensagem que informa sobre o novo número de telefone do assinante chamado, são compostas pelo elemento de controle do DIAM usando como base locuções elementares.

Módulo de Periféricos e Carga ('Peripheral and Load' -P&L-)

Estrutura de uma placa P&L

O módulo de periféricos e carga é o responsável por todas as funções de intercomunicação entre o controle da central e os dispositivos periféricos e, por outro lado, pelo carregamento do software nos microprocessadores presentes no sistema. São instalados sempre dois módulos de P&L seja qual for o tamanho da central telefônica. Este par de CEs trabalha no modo Ativo-Passivo.

Quanto às funções associadas aos periféricos, o P&L gerencia a comunicação homem-máquina com o objetivo de recolher os comandos de operação e administração do pessoal da central, apresentar os resultados e visualizar o relatório da situação da central. Para isso utiliza periféricos como VDUs, impressoras, etc.. Também se encarrega dos periféricos de armazenamento em massa de dados (unidades de fita magnética, disco magnético ou disco ótico), os quais contêm os programas e dados de todos os CEs da central.

Por outro lado, o módulo P&L cuida tanto das reinicializações do software de CEs individuais (alimentação ou inicialização forçada pelos programas de manutenção), como das inicializações completas da central. No primeiro caso, um programa PROM denominado Bootstrap entra em operação no CE inicializado. Este programa envia mensagens de pedido de recarregamento a ambos os P&L TCEs. Este último responde ao CE, lê os arquivos de carregamento do disco necessários e os envia através da rede a este CE, onde são instalados na memória.

Na inicialização completa do sistema, ambos os P&L (trabalhando em divisão de carga) carregam todos os CEs da central. Com o objetivo de agilizar o carregamento inicial, os programas são carregados num primeiro estágio, em um conjunto de CEs, um ou vários de cada tipo presente na central (de linhas, de juntores N7, de juntores CAS, etc..), os quais carregarão seus pares uma vez completada sua própria inicialização. No entanto, e devido aos dados serem diferentes para cada CE (independentemente de seu tipo), estes devem ser carregados individualmente em cada micro a partir do P&L.

Módulo de assinantes ISDN(CONTINUAR...) ('ISDN Subscriber Module' -ISM-).

Diagrama de Acesso Rápido

O ISM está preparado para receber uma 'Interface-U'. Esta interface possibilita que, utilizando o mesmo par de linhas analógicas atuais, se transmita e receba para/do assinante dois canais B a 64 kb/s para voz ou dados e um canal D a 16 Kb/s para sinalização ou pacotes X.25.

No lado do assinante podem ser conectados até oito terminais. Estes são conectados diretamente se forem ISDN ou através de um adaptador de terminal ('Terminal Adaptor' -TA-) se não forem ISDN.

Para possibilitar a transmissão de 144 Kb/s (dois canais B mais um canal D) através de um par metálico, são usados os códigos de linha de três ou quatro níveis. Estes códigos são o '4B/3T', que envia um símbolo ternário para representar um padrão de quatro bits e o '2B/1Q', que envia um símbolo quaternário para representar um padrão de dois bits. Portanto, estes códigos de linha reduzem a velocidade para ¾ ou ½ da velocidade original, dependendo de qual é. O módulo de assinantes se encarrega da conversão deste código para binário.

Além da adaptação do código, o módulo de assinantes também terá que separar os dois endereços de transmissão e cancelar o eco que entra. Por outro lado, a sinalização de linha dos oito possíveis terminais é realizada pela transmissão de mensagens através do canal D. Portanto, os oito terminais devem 'competir' pelo uso dos 16 Kb/s disponíveis. Conceitualmente, as mensagens mencionadas são, de alguma maneira, similares às mensagens N7 entre centrais. Estas mensagens são protegidas com o uso de um nível de juntor para sua transmissão.

Ou seja, as mensagens são enviadas em quadros HDLC ('High-level Data Link Controller') de um formato particular chamado LAPD ('Link Access Protocol D'). Este formato permite a transmissão/recepção de mensagens para/de mais de um terminal, já que contém um campo de identidade de terminal.