A partir de 1998 passou a se dedicar ao segmento de telecom, tendo sido Gerente de Operação e 1

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1 Sistemas de Automação de Infra-estrutura de Sites de Telecom Este tutorial apresenta a descrição de conceitos de Sistemas de Automação de Infra-estrutura de Sites de Telecom. (Versão revista do tutorial original publicado em 18/10/2004). Augusto José Maluf Engenheiro Eletrônico (Mauá 1980), tendo atuado nas áreas de pesquisa e desenvolvimento de sistemas de automação predial, pesquisa e desenvolvimento de periféricos, engenharia de produtos, e implantação e operação de redes de Telecomunicações: Celulares, Fibra Óptica e Rádio. Ocupou posições de coordenação e gerência em empresas como Itautec, Intelis, Banco Safra e Pegasus Telecom. Atualmente trabalha na Telemar como consultor em sistemas de apoio à operação. Vergílio Antonio Martins Engenheiro de Eletrônica e Teleco, formado em 1983, FACENS-Sorocaba, tendo atuado nas áreas de Implantação e Gerenciamento de Projetos de Redes Ópticas, Sistemas Celulares e Sistemas de Automação e Controle. Mestre em engenharia pela Faculdade de Engenharia Naval - POLI-USP, com ênfase em Gerenciamento de Projetos. Especialista em Gestão de Projetos pela CEGP Fundação Carlos Alberto Vanzolini. MBA em Gestão Empresarial , pela EPGE-RJ da FGV. Doutorando, com ingresso em 2007, pela Faculdade de Engenharia Naval - POLI-USP. A partir de 1998 passou a se dedicar ao segmento de telecom, tendo sido Gerente de Operação e 1

2 Manutenção da Pegasus Telecom e Gerente de Planejamento e Controle de Projetos da BMT-Bechtel Método Telecom. Atualmente atua como diretor da Teleco em serviços de operações de outsourcing estratégico. Atua também em sua empresa a Kuai Tema Engenharia, criada em 2001, que tem por finalidade a prestação de serviços de gerenciamento de projetos. vmartins@teleco.com.br Categoria: Infraestrutura para Telecomunicações Nível: Introdutório Enfoque: Técnico Duração: 15 minutos Publicado em: 09/03/2009 2

3 Automação de Sites: O que é? O que é um Sistema de Automação de Infra-estrutura de Sites de Telecom? O gerenciamento das facilidades de infra-estrutura tem sido um dos fatores importantes da eficiência operacional das empresas provedoras de serviços de telecomunicações. Para muitas dessas empresas os componentes, que constituem os ativos da infra-estrutura, estão distribuídos geograficamente por uma área de cobertura muito grande, o que representa um fator significativo nos custos de operação. Para se garantir a maior disponibilidade de sua operação, as empresas investem em soluções que permitam a monitoração remota do estado de funcionamento dos componentes presentes nos sites remotos. Para atender a essa necessidade é que se aplicam os Sistemas de Automação de Infra-estrutura de Sites de Telecom. O sistema de automação de infra-estrutura de sites tem portanto a finalidade de monitorar o estado de funcionamento dos demais sub-sistemas de infra-estrutura instalados num site de telecom, de forma a permitir que remotamente, pelos centros de operação da rede, se possa coletar as informações e acionar as intervenções sobre os componentes instalados no site. Dentre os sistemas de facilidades da infraestrutura de um site de telecom, o sistema de automação deve supervisionar as seguintes áreas: Energias DC e AC (Grupo moto-gerador, inclusive); Controle de Acesso e Segurança; Detecção, alarme e combate a incêndio; Climatização; Alarmes de equipamentos de telecom; CFTV (Circuito Fechado de TV) A necessidade de que o sistema de automação esteja integrado aos demais sistemas de gerenciamento da rede de telecom, está fazendo com que as empresas provedoras de serviço de telecom requeiram de seus 3

4 fornecedores ambientes capazes de garantir a interoperabilidade entre seus sistemas, ditos ambientes heterogêneos, o que seria alcançado através da utilização das normas padrões de interface tais como as propostas pela ITU-T para o gerenciamento de redes de telecomunicações: o TMN. 4

5 Automação de Sites: Princípio de Funcionamento Os diversos sistemas de infra-estrutura instalados nos sites de telecom comunicam-se com o Sistema de Automação, indicando os seus status de funcionamento ou recebem deste comandos para acionamento de alguma função. Um terminal local permite a configuração do sistema, assim como estabelecer comandos nos sistemas que estiverem conectados. O Sistema de Automação concentra as informações e envia à Central de Operação da Rede, aos postos dedicados ao gerenciamento da infra-estrutura da rede. Apresenta-se a seguir algumas características importantes que são objetos de atenção na monitoração e controle dos sistemas de infra-estrutura. Sistema de Energia CA O quadro de distribuição de corrente alternada (QDCA) do site deve prover dispositivos de monitoração com interface com o sistema de supervisão. Uma das maneiras dessa interface é através de dispositivos de contato seco (relés ou contatores). Os seguintes parâmetros devem ser monitorados: Falta de fase da energia AC; 5

6 Níveis de tensão fora dos limites máximo (264 V) ou mínimo (180 V); Freqüência (60Hz); Posição da Chave de transferência do GMG (Grupo Moto Gerador). Sistema de Energia CC O sistema de energia DC do site deve prover uma interface com o sistema de supervisão, dando a indicação de alarmes. É muito comum os fornecedores desses sistemas fornecerem essa interface através de contato seco, existentes na Unidade Retificadora (UR). Os seguintes parâmetros devem ser monitorados: Falta de AC de alimentação do sistema de energia DC; Sistema de Bateria em descarga; Unidade Retificadora (UR) em estado anormal de funcionamento; Fusível interrompido; Sistema de energia DC em estado de Manutenção; GMG (Grupo Moto Gerador) acionado. O sistema de supervisão deve monitorar o GMG e a unidade de Supervisão de Corrente Alternada (USCA) através de interfaces digitais tipo contato seco. O sistema deve monitorar alarmes fornecidos pelos equipamentos: Nível de combustível; Nível de água; Estado (Ligado/Desligado); Temperatura do motor; Indicação de Falha Sistema de Climatização (Ar condicionado) O ar condicionado deverá manter a temperatura e humidade da estação telecom dentro de limites adequados aos equipamentos. A interface com o sistema de supervisão deverá ser através de contato seco ou através de uma interface digital do tipo canal serial. As seguintes funções deverão ser executadas pelo sistema de telessupervisão: Rodízio de máquinas do ar condicionado; Falha geral da unidade; Temperatura alta; Filtro sujo. Sistema de Detecção, Alarme e Combate à Incêndio As funções de automatismo desse sistema são comumente exercidas pela central de supervisão, que implementa todas as funções de uma central de incêndio. As interfaces para os dispositivos desse sistema são: Interface com sensores ópticos de fumaça e termo-velocimétricos; Interface com botoeiras de alarme; Saída para sirene; Saída para sistema de combate (liberação de gás de extinção de fogo FM200). Reset de laço; 6

7 Bloqueio do sistema de ar condicionado. Sistema de Controle de Acesso e Segurança O sistema de controle de acesso e segurança patrimonial do site deve também estar sendo monitorado e controlado pelo sistema de automação do site. É muito comum que essas funções estejam incorporadas à central de supervisão. Acesso O sistema de controle de acesso deve ser implementado pela central de supervisão e deve ter as seguintes funções mínimas: Segurança Interface com leitora de cartões de proximidade; Interface com o sistema de intrusão, inibindo os alarmes; Lista branca ou lista negra; Armazenar últimos acessos em caso de falha de comunicação com a central, com número do cartão, data e hora da entrada e da saída. O sistema de segurança deve ser implementado na central de supervisão da estação e deve apresentar as seguintes características mínimas: Detecção de invasão perimetral do site; Detecção de abertura de porta para a sala de equipamentos e baterias; Detecção de presença na sala de equipamentos e baterias; Atuação de sirene com mínimo de 120 db de potência acústica. É crescente a utilização de monitoração por imagem dos sites remotos, pela instalação de câmeras de vídeo ao longo de pontos estratégicos do site. Existem centrais de supervisão capazes de interfacear com câmeras de vídeo e que já implementam um sistema de CFTV. O fator limitante de implementação é a capacidade de comunicação das centrais de supervisão com o centro de operação, que passa a demandar uma maior banda de transmissão. Entretanto, percebe-se um crescimento dessas facilidades nos sites, sendo uma realidade nas plantas de telecom. 7

8 Automação de Sites: Componentes da Arquitetura O sistema de automação de infra-estrutura do site é composto pelos seguintes elementos: Central de Gerenciamento do Sistema Unidades Remotas de Supervisão Rede de Comunicação de Dados A Central de Gerenciamento do Sistema tem por finalidade executar as funções de gerenciamento e prover a interface de comunicação com os operadores do sistema que operam remotamente. A central comunica-se com as unidades remotas por intermédio da rede de comunicação de dados, conhecida por DCN (Datal Communication Network). As funções de gerenciamento da central não estão abordadas neste tutorial, o que seria objeto específico de uma apresentação das funções dos sistemas de gerenciamento das rede de telecomunicações. Arquitetura da Unidade Remota Os componente fundamentais de automação da infra-estrutura no site são as Unidades Remotas (UR), que exercem o papel de supervisão e controle dos demais sub-sistemas de infra-estrutura. A figura a seguir apresenta o diagrama típico de uma Unidade Remota. As UR constituem-se em equipamentos providos de processamento local e uma série de interfaces que comunicam-se com os equipamentos internos do site e externamente à Central de Gerenciamento do Sistema. 8

9 A unidade remota deve apresentar as seguintes características: Alimentação a partir do sistema de 48 Vcc da estação; Possuir uma unidade central inteligente; Permitir a adição de módulos de entrada e saída digital para interface com equipamentos do site; Permitir a adição de módulos de interface com laços de detetores de incêndio; Possuir interface para leitoras de cartão de proximidade ou magnético; Apresentar interfaces seriais por onde são feitas as conexões com modems, que serão conectados à DCN; Operar em modo on line e off line ; Deve ser montado em armário elétrico; Deve ter todas as entradas e saídas isoladas galvânicamente; Todas interfaces com os equipamentos supervisionados/controlados deve ser feita através de borneiras com sinalização de estado. Rede de Comunicação de Dados - DCN A Rede de Comunicação de Dados tem por função permitir que as URs comuniquem-se com a Central de Gerenciamento do Sistema. Essa rede de comunicação leva o nome DCN, seguindo ao padrão estabelecido TMN, que será adiante mais explorado. Trata-se de uma rede específica por onde se conectam todos os elementos de rede (NE - Network Elements) gerenciáveis de uma rede de telecom. A solução física para a implementação das DCNs são muito diversas, tais como: 9

10 Utilização dos canais de supervisão dos sistemas de transmissão, presentes nas estações de telecom; Linha dedicada de comunicação da rede; Conexão por uma rede privada ou pública de terceiros que estejam disponíveis no site. Alguns fatores são determinantes na escolha da solução física da DCN. Pode-se destacar: a capacidade de transmissão, quando houver o tráfego de imagens de câmeras de TV; e também o aspecto da disponibilidade da DCN, exigindo-se soluções de contingências. 10

11 Automação de Sites: Sistema e o modelo TMN O sistema de automação de infra-estrutura do site é parte integrante dos demais sistemas de gerenciamento da rede de telecom e serviços da organização. Disso remete a importância em que esse sistema seja compatível ao modelo de gestão dos demais, facilitando a integração de suas funções aos sistemas de gerenciamento da rede. Tem sido alvo de grandes esforços das empresas fornecedoras de sistemas e das prestadoras de serviços de telecom o grande interesse para a área de sistemas abertos com diferentes tecnologias e serviços. Deixando de lado as iniciativas particulares, existem algumas entidades internacionais que procuram estabelecer padrões de compatibilidade desses sistemas. O padrão mais famoso em telecom é o TMN (Telecommunication Management Network), instituído pela ITU-T. Não é objetivo deste tutorial apresentar uma solução de implementação da compatibilidade para os sistemas de gerenciamento da infra-estrutura de site com o padrão TMN, mas evidenciar alguns aspectos relevantes que evidenciam a importância da integração desse sistema aos demais sistemas de gestão de telecom. TMN provê um modelo de camadas lógicas que define níveis gerências para funcionalidades específicas. Os mesmos tipos de funções podem ser implementados em várias outras camadas, desde um nível mais alto que gerencia assuntos corporativos até um nível mais baixo que pode ser definido por uma rede ou por um recurso de rede, com são os elementos do sistema de automação de infra-estrutura. Para lidar com a complexidade inerente ao gerenciamento a funcionalidade de gerência, com sua informação associada, pode ser decomposta entre as camadas lógicas, como está representado na tabela a seguir. Camada Gerência de Negócios (BML) Gerência de Serviços (SML) Gerência de Rede (NML) Gerência de elemento de rede (EML) Elemento de Rede (EL) Responsabilidade Coordena o planejamento de alto nível, as cobranças, as estratégias, as decisões executivas, os contratos de negócios (BLA). Utiliza informação disponibilizada pela camada de gerência de rede para gerenciar contratos de serviço de clientes existentes e em potencial, desde o aprovisionamento e a qualidade de serviço, até a gerência de falhas. A SML é também responsável pela interação com os provedores de serviços e com outros domínios administrativos, mantendo dados estatísticos para garantir a qualidade do serviço prestado. Tem a visibilidade de toda a rede baseada em informações de NEs disponibilizadaspelos OSs da camada de gerência de elemento de rede. A NML coordena todas as atividades de rede e suporta as requisições da SML. Gerencia cada elemento de rede. A EML possui OSs, cada um dos quais é responsável pelas informações gerenciáveis de NEs específicos. De uma forma geral, um gerente de elemento de rede é responsável por um subconjunto dos elementos de rede, gerenciando os seus dados, atividades, registros, etc. Apresenta as informações gerenciáveis TMN de cada um dos NEs individualmente. A NEL faz a interface entre a informação gerenciável proprietária e a infra-estrutura TMN. 11

12 A partir de camada mais inferior, estas hierarquias incluem NEs, gerência de elementos de rede (EML), gerência de redes (NML), gerência de serviços (SML) e gerência de negócios (BML). Na figura a seguir é apresentado um exemplo de como componentes TMN de diferentes níveis lógicos de gerenciamento podem estar relacionados. O sistema de automação de site pode ser identificado em seus elementos na figura do modelo TMN. As Unidades Remotas podem ser compreendidas como os elementos de rede (NE), que se comunicam com a Central de Gerenciamento, por intermédio da DCN. As funções de gestão do sistema estão representadas pelo módulo OS (Operation System). Os terminais de operação dos operadoras são representados pelas WS (Work Stations). O sistema de automação comunica-se com demais sistemas de gestão da rede de telecom pela interface padrão TMN. 12

13 Automação de Sites: Considerações Finais As redes de longa distância de telecom constituem uma parte cada vez mais essencial da infra-estrutura necessária para as operadoras de telecom no Brasil. Falhas em qualquer parte dessa infra-estrutura podem causar grandes prejuízos econômicos nas empresas afetadas. Por esse motivo, é importante o crescimento da implantação de sistemas de automação das infra-estrutura dos sites. Isto traduz-se no desenvolvimento de sistemas que permitam antever e evitar tais problemas ou, caso isso não seja possível, corrigi-los no menor tempo possível. Esse é exatamente o papel da gerência de redes. A medida que as empresas têm unificado suas redes e seus sistemas, elas necessitam novas tecnologias e novos sistemas para viabilizar estas mudanças. Isto não tem sido uma tarefa fácil já que estas redes podem conter sistemas analógicos e digitais, equipamentos de vários fornecedores, diferentes tipos de sub-redes e vários protocolos de gerenciamento. O TMN provê um ambiente de desenvolvimento que permite a interconectividade e a comunicação entre sistemas operacionais heterogêneos e redes de telecomunicações. TMN foi desenvolvido pela ITU-T como sendo uma infra-estrutura para, dinamicamente, suportar o gerenciamento e o desenvolvimento de serviços de gerência de redes de telecomunicações. No entanto, a utilização do TMN como um padrão de gerenciamento de redes pode ser considerado como uma referência para essa integração, mas deve-se levar em conta os custos para essa adequação. Referências IEEE Press Series On Network Management: Fundamentals of Telecommunications Network Management; Lakshmi G. Raman; Tutorial Teleco: GIRS Gerência Integrada de Redes e Serviços. 13

14 Automação de Sites: Teste seu Entendimento 1. Em relação aos conceitos do TMN, qual das alternativas está incorreta? A camada de Gerência de Serviços (SML)é representada pelo nível mais elevado do modelo TMN. A EML possui OSs, cada um dos quais é responsável pelas informações gerenciáveis de NEs específicos. A camada EL, apresenta as informações gerenciáveis TMN de cada um dos NEs individualmente. 2. De acordo com texto, qual das afirmativas está incorreta? É muito comum que as funções do sistema de controle de acesso e segurança patrimonial do site estejam incorporadas à central de supervisão. A Rede de Comunicação de Dados tem por função permitir que as URs comuniquem-se com a Central de Gerenciamento do Sistema. Sistema de Bateria em descarga e Unidade Retificadora (UR) em estado anormal de funcionamento, são sinalizações do sistema de energia AC. 3. De acordo com o texto, alguns fatores são determinantes na escolha da solução física da DCN. Assinale a afirmativa errada: A capacidade de transmissão necessária para o tráfego de imagens de câmeras de TV. Disponibilidade da DCN, exigindo-se soluções de contingências. As duas afirmativas acima estão erradas. 14