Q-SIG-SINALIZAÇÃO DIGITAL PARA PABX

PORTUGUÊS

Como tive a oportunidade de realizar em FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS no período de outubro a novembro de 1998, o primeiro teste da sinalização digital Q-SIG entre os principais fornecedores de centrais privadas de comutação telefônica (PABX) sediados no Brasil, estou publicando o resultado deste trabalho, por ser de interesse de todos que trabalham nesta área.
As informações coletadas neste teste dão uma visão de como está neste momento a implantação deste protocolo nas centrais PABX destes fornecedores.

ENGLISH

This page describes the tests realized in Brazil in FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS, between october and november 1998, of Q-SIG, a protocol derived from Q-931 and ISDN, used to link  PABX's in ITU-T/G-703 interfaces.
It's also included in this paper, a brief description of this protocol.
It's all written in portuguese.
The informations collected in this test, show at this time, the implemmentation of Q-SIG by  major brazilian PABX suppliers : Alcatel, Ericsson, Nec, Philips and Siemens.

NOTA TÉCNICA  N0 925

Referência: DET.T.004.99

Data: 23.03.99

Autor:Alfredo Guimarães Menezes

Departamento de Engenharia de Telecomunicações
FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS
Distribuição: DET.T/DETL.T/DEQT.T/DQET.O/DMLR.O/DMLN/O/Siemens/Alcatel/
Nec/Philips/Matec

ÍNDICE

  1. Objetivo
  2. O que é Q-SIG?
  3. Sinalização DSS1
  4. Diferença entre o DSS1 e o Q-SIG
  5. Testes da sinalização Q-SIG
  6. Procedimentos dos testes
  7. Resultados dos testes
  8. Centrais PABX utilizadas no teste
  9. Agradecimentos
  10. Bibliografia
  11. Exemplos de ligações Q-SIG

    12.  fotos dos testes

    chamada básica entre a NEC e a Alcatel (basic call)

    chamada básica entre a NEC e a Matec (basic call)

    chamada desviada entre a Alcatel e Siemens(call forwarding)

    chamada transferida entre a Matec e a Nec (call transfer)

  12. Resultado dos testes Alcatel-Matec
  13. Resultado dos testes Alcatel-Nec
  14. Resultado dos testes Alcatel-Siemens
  15. Resultado dos testes Matec-Nec
  16. Resultado dos testes Matec-Siemens
  17. Resultado dos testes Nec-Siemens
  18. Resultado dos testes Philips-Alcatel
  19. Resultado dos testes Philips-Matec
  20. Resultado dos testes Philips-Nec
  21. Resultado dos testes Philips-Siemens
  22. Currículum vitae

1-  Objetivo:

1.1 Este trabalho dá uma breve descrição do que é o protocolo Q-SIG e apresenta os resultados dos testes com este protocolo entre as centrais PABX dos fabricantes Siemens, Alcatel, Nec, Ericsson (Matec do Brasil) e Philips, realizados em outubro e novembro de 1998 no Escritório Central de Furnas no âmbito da licitação CO.N.DAS.G.050.97.

1.2 Não é objetivo deste trabalho descrever toda a formação da sinalização Q-SIG. Esta pode ser obtida na bibliografia apresentada no capítulo 10. A descrição aqui apresentada visa apenas dar aos leitores a compreensão dos resultados obtidos nestes testes, que foram coletados com um analisador de protocolos ISDN e são apresentados em forma de trace no capítulo 11.
 

2-  O que é Q-SIG?

2.1 Antes do Q-SIG, a única sinalização existente para se interligar PABX de diferentes fornecedores em interfaces G.703 era a sinalização DPNSS1 (Digital Private Network Signalling Sistem N0 1), desenvolvida pela British Telecom. Por ser uma sinalização proprietária, não se tornou um padrão de mercado pois cada fabricante tinha a sua própria versão e que não era acompanhada por seus concorrentes. A transparência de facilidades entre estas centrais era limitada. Facilidades que surgiram com a RDSI como "nome em rede", não eram previstas no DPNSS1. No entanto por ser a única até o surgimento do Q-SIG, foi e ainda está sendo utilizada por diversas empresas que dispõem de redes PABX, sendo a Petrobrás uma delas. Outra empresa, a Embratel, que tem de uma rede de PABX quase na totalidade de centrais da Philips, ainda utiliza o DPNSS1 como protocolo de interligação digital.

2.2 Com o advento da RDSI, os fabricantes europeus se uniram e elaboraram o "Fórum Q-SIG", com o objetivo de se criar uma sinalização a canal comum para redes privadas abertas e baseada nos protocolos RDSI. Posteriormente, os demais fornecedores fora do circuito europeu também se integraram à este Fórum e hoje todos os grandes fabricantes mundiais de centrais telefônicas privadas já estão incorporando este protocolo à seus equipamentos. O Q-SIG é um protocolo livre e suas publicações "Standard" do ECMA podem ser baixadas sem ônus pela Internet.

2.3 Q-SIG significa "sinalização no ponto Q", onde o ponto Q é um ponto de sinalização lógico entre dois PABX. É uma sinalização do tipo canal comum para redes privadas com interfaces G.703 e pertencente à família de sinalizações Q-93x, que é a série de recomendações do ITU-T para a RDSI.

2.4 Existem diversas variantes da sinalização Q-93x tanto para redes privadas como para redes públicas. Para redes privadas além do Q-SIG temos o Cornet utilizado como sinalização proprietária da Siemens, o ABC da Alcatel e outras. Para redes públicas, a variante que está sendo implantada na Europa é a sinalização Euro-ISDN, também chamada de DSS1, que é a sinalização RDSI adotada no Brasil pelas Concessionária Públicas de Telecomunicações.
 

 
3-  Sinalização DSS1

3.1 A sinalização DSS1 (Digital Subscriber Signaling System no 1), é uma sinalização de acesso de usuário à uma entidade de telecomunicações de nível mais alto. Pode ser de um terminal de assinante à uma central pública com uma interface 2B+D (interface básica ou BRI), ou de um PABX à uma central pública com uma interface 30B+D (interface primária ou PRI). Nos dois casos, a sinalização DSS1 especifica o formato do canal de sinalização, chamado de D, que no caso de uma interface G.703 é o canal 16.

3.2 A estrutura do frame da sinalização DSS1 tem o mesmo formato de qualquer sinalização Q93x que é derivada do protocolo HDLC e obedece ao modelo OSI de camadas de interface, sendo que são definidas 3 camadas (1 a 3) para esta interface. Na figura 1 pode-se ver o formato deste frame.

3.3 O campo Adress Field é o nível 2 e o campo Information Field é o nível 3.
3.4 O campo Adress Field, que pode ser visto na figura 2.1, é composto de dois octetos, SAPI e TEI.

3.5 O SAPI identifica o tipo de serviço (telefonia, fax, vídeo, etc.) e o TEI, identifica o terminal. Dois aparelhos de fax conectados a um mesmo barramento S0 tem o mesmo número de SAPI, mas um número de TEI para cada aparelho.

3.6 O campo "Information Field" do frame é a camada 3 da sinalização. Seu formato está na figura 2.2.

3.7 O campo "Call Reference" é a segunda parte desta mensagem e é usado para identificar a chamada, a facilidade solicitada e a desconexão da chamada. Um número de CR é estabelecido pelo originador da chamada e outro pelo recebedor e estes números permanecem até a liberação. Através deste número é identificado por exemplo que lado da chamada desliga primeiro. Neste campo é também diferenciado se o canal D é de uma interface BRI (CR com dois octetos) ou PRI (CR com 3 octetos). Esta informação vem no octeto anterior (comprimento do CR).

3.8 O octeto "Message type" deste campo indica a função da mensagem enviada. São mensagens do tipo chamar, reconhecer a chamada, atender, reconhecer o atendimento, desconectar, reconhecer a desconexão etc. Equivale à sinalização de linha analógica.

3.9 Há três tipos de Mensagens: tipo 1: mensagens de estabelecimento da ligação (com os bits 7,6 = 0); tipo 2: , mensagens de liberação da chamada (bits 7,6 = 10); tipo 3: mensagens miscelâneas (bits 7,6 = 11). Estas mensagens podem ser:

3.10 Na figura 3 pode-se ver uma seqüência de mensagens numa conexão com um nó de transito.
 

3.11 Todos estes tipos de Mensagens podem ser vistos nos exemplos de traces retirados das chamadas realizadas nos testes e mostrados no capítulo 11 deste trabalho.

3.12 Os octetos seguintes do campo "Information field", são os ‘Informations elements" (IE) da sinalização e correspondem à sinalização de registro de uma ligação, tais como números de A e B, nomes de A e B, número do canal B da conexão, sub-endereço, estado da chamada etc.Cada frame contém apenas uma mensagem mas pode conter vários IE's. No cabeçalho do IE é indentificado a quantidade e o tipo de cada IE contido na mensagem.
 
 

 
4-  Diferença entre o DSS1 e o Q-SIG - Information Elements
4.1 A principal diferença entre estes protocolos é que o DSS1 não é um protocolo simétrico pois sempre relaciona entidades de níveis diferentes como um terminal e uma central pública, logo existem informações que somente são trocadas em um sentido. Já o Q-SIG é um protocolo simétrico pois relaciona duas entidades iguais no caso dois PABX.

4.2 O protocolo DSS1 suporta voz e dados e é usado para acesso à centrais públicas ao passo que o Q-SIG é utilizado somente entre centrais PABX e suporta somente voz.

4.3 No que se refere ao frame, ambos contém exatamente o mesmo tipo de mensagens. A diferença entre estas duas sinalizações está em alguns elementos de informação (IE) do campo ‘Information Field" sendo que a maioria deles é igual nos dois protocolos.

4.4 A seguir são relacionados alguns elementos de informação do Q-SIG:

4.5 Todos estes tipos de IE's podem ser vistos nos exemplos de traces retirados das chamadas realizadas nos testes e mostrados no capítulo 11 deste trabalho.

5-  Testes da sinalização Q-SIG

5.1 No Edital da CO.N.DAS.G050.97 de aquisição de centrais PABX para a chamada segunda fase de digitalização do Sistema Interno de Telefonia de Furnas, estava a obrigatoriedade dos Proponentes encaminharem um protótipo de seus equipamentos para a realização de testes de interconexão digital a 2Mbit/seg com a central Hicom 392 instalada no Escritório Central de Furnas.

5.2 Participaram desta licitação os seguintes Proponentes: Alcatel, Matec, Nec, Philips e Siemens.

5.3 Inicialmente, todos os equipamentos foram conectados à central Hicom 392 individualmente. Constatou-se que com todos os Proponentes não era possível sair da central de teste e fazer uma chamada de transito na Hicom 392 com a tomada de tronco. Verificou-se que o problema estava na central da Siemens instalada no Escritório Central, que tem a versão 3.4. Foi então solicitado à Siemens uma nova central, desta vez uma Hicom300E em sua última versão de software 3.5

5.4 Foi montado então o diagrama de teste do Anexo 4, com a nova central Hicom300E como transito para todas as outras, inclusive a central Hicom 392 em operação, que foi colocada na conexão para se garantir o acesso desta rede de teste à Telerj e para se fazer teste de chamadas DDR.

5.5 A central da Matec foi colocada no teste final interligada à Central Hicom 392 porque nesta central de transito só havia licenças para se ativar 60 canais B.

5.6 Uma das características do protocolo Q-SIG é ser um protocolo fim a fim ou seja a rede interveniente entre duas centrais PABX pode operar em qualquer outro protocolo. No caso desta rede montada para os testes, a central Hicom330E de trânsito será transparente à qualquer duas conexões, o que possibilita verificar o interfuncionamento do Q-SIG entre todas as centrais PABX desta rede.

5.7 Portanto graças a colaboração de todos os participantes, tivemos a oportunidade de verificar o funcionamento deste protocolo entre todas as centrais que ali estavam, apesar de não estar previsto no Edital.

5.8 A programação de todas as rotas na central transito está no Anexo 5. Foram utilizados 15 canais B em cada rota.







6-  Procedimentos dos testes
Nos testes foi solicitada a verificação da transparência em 19 facilidades de rede, todas previstas na normas Standard da sinalização Q-SIG. (as siglas em cada uma delas são as adotadas pelo ECMA em suas publicações)

Transparência numa facilidade entre duas ou mais centrais telefônicas é a execução da mesma como se fosse realizada dentro de uma só central telefônica.

Foram escolhidas as seguintes facilidades:

6.1 Chamada básica de voz: ramal A de uma central chama ramal B de outra central. (basic call ou BC)

6.2 Identificação do ramal chamador (Calling line identification presentation ou CLIP) :apresentação do número de A no display do ramal B.

6.3 Identificação do ramal chamado (Connected line identification presentation ou COLP) :apresentação do número de B no display do ramal A.

6.4 Transferência de ligações (call transfer ou CT): ramal A da central A chama ramal B da central B que transfere para ramal C da central A.

6.5 Nome em rede (Calling name Identification presentation ou CNIP e Connected name identification presentation ou CONP): ramal A chama ramal B e nome do usuário A parece no display do ramal B e vice-versa.

6.6 DDR interligado em rede.(Direct inward dialing) : chamada da Concessionária entra pela Hicom 392 e chama ramal da central de teste.

6.7 Rechamada automática (call-back busy subscriber ou CCBS) : chamada ao ramal B de outra central que está ocupado e é ativada uma rechamada.

6.8 Aviso de chamada em espera (call waiting e call offer) : chamada ao ramal B que está ocupado e este recebe o aviso de que está para receber outra chamada. A ligação em curso com o ramal B fica na espera.

6.9 Desvio variável (Call forwarding unconditional ou CFU): ramal A da central A chama ramal B da central B que está desviado incondicionalmente para ramal C da central A.

6.10 Desvio em caso de ocupado (Call forwarding busy ou CFB) : idem anterior mas somente se ramal B estiver ocupado.

6.11 Desvio em caso de não atendimento (Call forwarding no reply ou CFNR) : idem anterior mas somente se ramal B não atender.

6.12 Bilhetagem centralizada. Qualquer chamada realizada na rede é bilhetada na central de transito.

6.13 Conferência a três. Ramal A da central A chama ramal B da central B e ramal C da central A é colocado em conferência.

6.14 Consulta pendular (split) idem anterior mas o iniciante da chamada alterna entre os ramais B e C.

6.15 Conferência com mais de 3 usuários. São colocados até 08 usuários de qualquer central em conferência.

6.16 Operadora centralizada. A mesa telefônica de uma central atende à ligações entrantes em troncos de todas as outras.

6.17 Chamada de retorno automático quando um ramal que não atende tira o fone do gancho pela primeira vez.

6.18 Ativação e cancelamento de desvio de qualquer ponto da rede.

6.19 Loop avoidance. Ramal A da central A chama ramal B da central B que transfere ou desvia para ramal C da central A. O canal ocupado na primeira conexão deve ser desocupado, não formando loop.
 

7-  Resultados dos testes

7.1     As planilhas com os resultados de todos os testes estão nos Anexos finais desta Nota Técnica.

7.2  Dos resultados obtidos, podemos verificar que:

7.2.1 A rechamada em ramal ocupado não foi realizada em nenhuma conexão, apenas entre duas centrais iguais. Apesar da padronização do Q-SIG os fabricantes estão implantando esta facilidade de maneira diferente.

7.2.2  O loop avoidance não ocorre em nenhuma conexão o que pode causar a retenção indevida de canais B numa rede digital em casos de transferência ou desvios de chamadas intra-rede.

7.2.3  O follow-me que é certamente a facilidade mais popular numa central telefônica também não é padronizado pois cada fabricante tem uma maneira diferente de implementá-la.

7.2.4  Algumas facilidades somente são realizadas em um sentido por exemplo, a central A aceita desvio da central B mas o inverso não ocorre.

7.2.5  No geral podemos verificar que com os resultados obtidos podemos considerar que o software Q-SIG atende plenamente aos objetivos de uma rede multi-vendor entre as centrais PABX que participaram destes testes. As facilidades não executadas não são consideradas fundamentais e como este protocolo ainda está em sua fase inicial, temos certeza que em breve todas estas facilidades previstas neste teste serão atendidas.
 

8-  Centrais PABX utilizadas nos testes

Nestes testes, foram utilizadas as seguintes centrais telefônicas PABX em suas respectivas versões:

8.1  Alcatel – 4400 versão 2.0;

8.2  Matec – Consono MD 110 versão BC90C;

8.3  NEC – NEAX 2400 IMS versão J.3;

8.4  Philips – IS 330 versão 805.29;

8.5  Siemens – Hicom 330E versão 3.5.

9-  Agradecimentos

Agradecemos a colaboração das pessoas abaixo, sem a qual a realização destes testes seria impossível:

10-  Bibliografia

10.1  Nota Técnica Furnas 907-DET.T 005.98 – ISDN em Furnas.

10.2  Digital Subscriber Signalling System  1 – DSS1 – Publicação Siemens n0 A30930-N1050-I9-1-7618.

10.3  Manual Q-SIG – Publicação do "Fórum Q-SIG" e traduzida pela Siemens para o Centro de Treinamento. Pode ser feito download deste arquivo em inglês pela URL: http://www.qsig.ie/qsig/. Nesta URL, pode-se também ter uma atualização do Q-SIG, com a relação de todas as publicações Standard emitidas.

10.4  Standard ECMA-142 – Private Integrated Services Network – Service Description, Functional, Capabilities and Information Flows.

10.5  Standard ECMA-143 - Private Integrated Services Network- Inter- Exchange Signalling Procedures and Protocol.

10.6  URL : http://www.ecma.ch – Download das normas ECMA sobre o Q-SIG.

10.7  URL : http://www.etsi.fr/etsi/catalog.htm : home page do European Telecommunications System Industry – (ETSI)

10.8  Livro azul do ITU-T – Volume VI – Fascículo VI.11 – Digital Subscriber Signalling System No 1 (DSS1) – Recomendações Q.930- Q940.

11- Exemplos de ligações Q-SIG

11.1- Durante os testes foram retirados traces de chamadas em todas as centrais, com a utilização do analisador de protocolo WGB PA41. Escolhemos dois deles para colocar nesta Nota Técnica mas temos os arquivos de todos os outros testes à disposição de quem possa interessar.

11.2- Foram  também retiradas fotos durante os testes mostrando a montagem de todos os equipamentos, sendo algumas mostradas a seguir:

11.2.1-  foto 01 onde pode-se ver da esquerda para a direita, as centrais da Alcatel, da Philips e da Matec
11.2.2-  foto 02 com as centrais da Alcatel e Philips
11.2.3- foto 03 com a central da Alcatel em primeiro plano
  11.2.4- foto 04 com uma visão geral da sala de testes, com a central da NEC em primeiro plano e ao centro o PABX em operação no Escritório Central de Furnas, uma central Hicom392
  11.2.5- foto 05 uma visão geral com o PA41 da WGB e a central da NEC em primeiro plano e ao fundo as centrais da Alcatel, Philips e da Matec
  11.2.6- foto 06 com a central da Siemens Hicom 330E
11.2.7 - foto 07 com a central Consono MD110 da Matec (Ericsson)
11.2.8- foto 08  com a central da NEC NEAX 2400 IMS
  11.2.9- foto 09  com a central da Philips IS-330
11.2.10- foto 10  com a central da Alcatel 4400
11.2.11- foto 11  mostrando o instrumento PA41 da Wandel Gotterman do Brasil
11.2.12 - foto 12  mostrando o PABX Hicom 392 em operação no Escritório Central de Furnas e ao fundo à esquerda a  central Hicom330E
11.3 Clique aqui para ver o trace de uma chamada básica entre a central NEAX e o ACT4400 (basic call)
11.4 Clique aqui para ver o trace de uma chamada básica entre a central NEAX e o Consono MD110 (basic call)
11.5Clique aqui para ver o trace de uma chamada desviada entre o ACT4400 e o Hicom300E (call forwarding)
11.6 Clique aqui para ver o trace de uma chamada transferida entre o MD110 e o NEAX (call transfer)

RESULTADOS DOS TESTES (TESTS RESULTS)

  • clique aqui para ver o resultado dos testes Alcatel-Matec
  • clique aqui para ver o resultado dos testes Alcatel-Nec
  • clique aqui para ver o resultado dos testes Alcatel-Siemens
  • clique aqui para ver o resultado dos testes Matec-Nec
  • clique aqui para ver o resultado dos testes Matec-Siemens
  • clique aqui para ver o resultado dos testes Nec-Siemens
  • clique aqui para ver o resultado dos testes Philips-Alcatel
  • clique aqui para ver o resultado dos testes Philips-Matec
  • clique aqui para ver o resultado dos testes Philips-Nec
  • clique aqui para ver o resultado dos testes Philips-Siemens
  • clique aqui para ver uma tabela com o resumo dos testes
    •
    Rio de Janeiro, 23 de março de 1999
    Eng. Alfredo Guimarães Menezes
    Departamento de Engenharia de Telecomunicações
    FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS

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