Evolução das redes telefônicas a partir de processos gradativos de modificação de topologia de rede e conversão de centrais André Fagundes da Rocha * O artigo discute a evolução das redes telefônicas convencionais baseadas em comutação de circuitos para redes de comutação de pacotes onde o tráfego de voz é transportado através do protocolo IP (VoIP), conhecidas como redes convergentes ou redes de próxima geração. Os principais obstáculos observados nessas evoluções são a necessidade de mudanças significativas e abruptas na topologia da rede telefônica em operação e a dificuldade de manter transparência para os serviços oferecidos aos assinantes. O artigo apresenta uma proposta de evolução das redes existentes, de forma que as interconexões entre as centrais telefônicas e a parcela do tráfego de voz sobre IP possam ser modificadas gradativamente até que se atinja um estágio final em que as centrais telefônicas estão totalmente convertidas em unidades de acesso IP classe 5, controladas por um ou mais softswitches, com todo tráfego de voz sendo transportado pelo protocolo IP. Por fim, essa abordagem é exemplificada pela descrição da experiência de conversão de centrais Trópico R e RA em unidades Vectura IP Access, que é uma solução baseada no aproveitamento do hardware instalado na central, o que contribui para reduzir os custos das operadoras de telefonia na evolução de suas redes. Palavras-chave: Telefonia. Topologia de rede. Redes convergentes. Voz sobre IP. Media gateways. 1. Introdução A intensificação da concorrência no mercado nacional de telefonia, em virtude das novas concessões para serviço local e longa distância, da expansão da telefonia móvel e do surgimento de alternativas para estabelecimento de chamadas através da Internet principalmente chamadas de longa distância, vem exigindo das operadoras nacionais de telefonia fixa a busca por instrumentos para retenção de seus clientes e preservação de suas receitas. Assim, uma das principais estratégias das operadoras é o oferecimento de novos serviços, diferenciados e inovadores, que possam constituir esse instrumento de retenção de clientes e contribuir para compensar eventuais perdas de receita com o serviço de voz tradicional. Uma solução que possibilita a introdução de novos serviços de forma ágil, flexível e com eficiência na utilização dos recursos de rede é a evolução das redes telefônicas convencionais, baseadas em comutação de circuitos, para redes convergentes baseadas em comutação de pacotes, com interfaces abertas e padronizadas, também denominadas redes de próxima geração [1] [2] [3]. A proposta de convergência das redes de voz e dados das operadoras para uma rede única, otimizada para trafegar dados e capaz de suportar o serviço de telefonia através do protocolo IP [4] se justifica do ponto de vista econômico-financeiro não apenas pela perspectiva de receitas para serviços diferenciados com destaque para aqueles baseados na integração entre voz e dados [2] [5] como também pela redução de custos operacionais obtida pela convergência das infraestruturas de transporte e gerenciamento. Além disso, as redes convergentes proporcionam otimização dos recursos de transmissão pela utilização de codecs com reduzida taxa de bits, utilização de técnicas de supressão de silêncio que minimizam a banda necessária para o serviço de voz e pela própria multiplexação estatística inerente à comutação de pacotes, que contrasta com a comutação de circuitos onde os recursos das centrais telefônicas permanecem alocados durante toda a chamada. * Autor a quem a correspondência deve ser dirigida: arocha@cpqd.com.br.
Apesar das vantagens que a evolução das redes telefônicas em direção a um modelo de rede baseado em comutação de pacotes traz para as operadoras, alguns obstáculos importantes dificultam essa evolução nas redes em operação. Uma das principais dificuldades está relacionada com a modificação abrupta que essa evolução significa para a topologia da rede, o que se torna particularmente complicado em se tratando de uma rede em operação. As propostas de evolução que sugerem a desativação completa da rede antiga seguida da ativação da nova rede são inviáveis em redes grandes e complexas como as redes telefônicas nacionais. Outras questões que merecem atenção dizem respeito à necessidade de garantir transparência nos serviços para os assinantes, obrigando que a rede convergente seja capaz de, no mínimo, tornar disponíveis os mesmos serviços com o mesmo nível de qualidade que a rede telefônica em operação; e aos custos de se implantar um backbone IP atendendo os requisitos de Quality of Service (QoS) [6] [7] exigidos pelo serviço telefônico, com capilaridade suficiente para alcançar todas as localidades atendidas pela rede atual. Com base nesse cenário, o presente artigo descreve uma proposta de evolução das redes telefônicas convencionais para redes convergentes, que busca minimizar essas dificuldades práticas vividas pelas operadoras. A proposta tem como premissas a transparência de serviços e interfaces para os usuários, além da preservação, em um primeiro momento, das interconexões entre os elementos de rede (centrais telefônicas), de modo que as modificações na topologia da rede em operação sejam gradativas. O artigo está organizado da seguinte forma. A seção 2 apresenta a topologia das redes telefônicas atuais e o modelo proposto para redes convergentes. A seção 3 discute as principais dificuldades da evolução para as redes convergentes e define uma proposta de evolução que visa à minimização desses impactos sobre as redes em operação. Na seção 4, essa proposta é exemplificada com a solução de evolução das centrais telefônicas Trópico, em sintonia com o modelo de rede convergente proposto. Por fim, as conclusões são apresentadas na seção 5. 2. Topologias de Rede 2.1. Rede de Telefonia Pública Comutada RTPC As redes nacionais de telefonia fixa baseadas em comutação de circuito, que compõem a Rede de Telefonia Pública Comutada (RTPC), adotam uma topologia hierarquizada, conforme ilustrado na figura 1 [8]. As centrais telefônicas locais, também denominadas centrais de comutação classe 5, são aquelas que provêem interfaces de acesso aos usuários do serviço telefônico através de interfaces analógicas a dois fios. Essas centrais geralmente se interconectam a centrais telefônicas com função trânsito, também denominadas centrais de Figura 1 Topologia da RTPC 62
comutação classe 4, através de interfaces de acesso digital E1 a 2 Mbit/s utilizando soluções de transmissão apropriadas (ópticas, satélite, rádio, etc.). As centrais trânsito, por sua vez, podem se interconectar a centrais de maior hierarquia como centrais trânsito internacionais. Através de todas essas interconexões, o tráfego de voz pode fluir entre as centrais locais, via centrais trânsito, possibilitando o estabelecimento de chamadas entre usuários atendidos por centrais locais distintas, mediante um plano de encaminhamento adequado. Para comunicação entre esses diversos elementos de rede (centrais telefônicas), são utilizadas sinalizações apropriadas, com destaque para sinalização associada ao canal, como o R2 Digital, e sinalização por canal comum Signaling System Number 7 (SS7) [9], em que as mensagens de sinalização podem possuir um trajeto próprio, distinto do tráfego de voz, através de uma rede de sinalização composta por diversos pontos de transferência de sinalização (PTS). 2.2. Redes Convergentes Uma abordagem bastante empregada na literatura [6] modela as redes convergentes em três camadas, conforme ilustrado na figura 2. Essas camadas se comunicam através de interfaces abertas e padronizadas, que proporcionam flexibilidade à rede e garantem interoperabilidade entre equipamentos e sistemas de diversos fornecedores. A camada de acesso e transporte contém os elementos que compõem a infra-estrutura (backbone IP) da rede convergente, como os switches e roteadores, além dos media gateways, responsáveis por prover as interfaces de acesso à rede convergente e pela codificação e packetization dos sinais de voz. Os media gateways são freqüentemente classificados como: - Residential gateways, que são os equipamentos que provêem a interface da rede convergente com aparelhos telefônicos convencionais através de interfaces analógicas a dois fios. - Enterprise gateways, que são os equipamentos que provêem a interface da rede convergente com PABX digitais através de enlaces E1, utilizando principalmente sinalização R2 Digital. - Trunking gateways, que são os equipamentos que provêem a interface da rede convergente com a RTPC através de enlaces E1, utilizando principalmente sinalização por canal comum SS7. A camada de controle de chamadas é responsável pelo estabelecimento, tarifação, supervisão e liberação de todas as chamadas que trafegam pela rede convergente, por meio do controle dos media gateways via protocolos padronizados. O elemento de rede que desempenha essa funções é denominado genericamente call agent, que pode ser um softswitch, media gateway controller ou SIP Server. A camada de serviços é constituída por servidores e bases de dados que controlam a lógica de execução dos serviços oferecidos aos usuários atendidos pela rede convergente. O desenvolvimento de novos serviços segundo esse modelo se resume à introdução de novas aplicações nesses servidores. Por isso, a implantação de novos serviços nessas redes é considerada mais ágil, flexível e abrangente do que nas redes telefônicas convencionais. A figura 3 ilustra uma topologia típica de rede convergente baseada em protocolo IP [1] Figura 2 Modelo de rede convergente 63
Figura 3 Topologia de rede convergente onde o controle de chamadas é centralizado em um ou mais softswitches. Nessa topologia, os residential e enterprise gateways realizam as funções tradicionalmente desempenhadas pelas centrais telefônicas locais, tornando disponíveis o serviço de voz a assinantes, telefones públicos e centrais privadas (PABX) conectados a suas interfaces de acesso. Internamente, os sinais de voz provenientes dessas interfaces são codificados e encapsulados em pacotes RTP [10], que são então enviados ao backbone IP a partir de uma solução de transmissão adequada. Para interconexão da rede convergente com a RTPC, possibilitando que assinantes atendidos através de residential e enterprise gateways estabeleçam chamadas com assinantes atendidos pelas centrais telefônicas da RTPC, devem ser introduzidos na rede os trunking gateways, que passam a desempenhar, nesse caso, o papel das centrais trânsito na interconexão com outras redes. A operadora pode adotar a estratégia de vários pontos de interconexão, utilizando vários trunking gateways de menor capacidade, ou um número reduzido de pontos de interconexão, concentrando trunking gateways de maior porte em poucas localidades. Em ambos os casos, a sinalização com a RTPC pode ser provida diretamente pelo softswitch através de rotas de sinalização de canal comum SS7 (modo quase-associado) com os pontos de transferência (PTS) da rede de sinalização. Para o estabelecimento das chamadas envolvendo os diversos media gateways da rede, utilizam-se protocolos de sinalização que também são transportados pelo backbone IP em conjunto com o tráfego de voz. Os mais comuns são o MGCP, H.248, H.323 e SIP [1] [7]. Por meio desses protocolos, o softswitch cria, modifica e libera conexões entre as interfaces dos diversos media gateways, possibilitando a transmissão de pacotes RTP entre eles e tornando disponível, assim, o serviço telefônico aos usuários da rede. No caso dos residential gateways, o softswitch adicionalmente os instrui a detectar e informar sobre determinados eventos (tais como telefone fora do gancho, tom de modem ou fax, etc.) e aplicar determinados sinais a suas interfaces (tais como tom de ocupado, tom de controle de chamada, corrente de toque, etc.) para que o serviço telefônico da rede convergente seja efetivamente transparente para o usuário em relação ao serviço da rede tradicional. 3. Evolução das redes telefônicas A evolução das redes telefônicas baseadas em comutação de circuitos para redes convergentes baseadas em comutação de pacotes passa necessariamente pela substituição das centrais locais por media gateways, que se tornam os responsáveis por prover as interfaces de acesso aos assinantes. O tráfego de voz dos assinantes 64
passa então a ser convertido em pacotes RTP que são encaminhados a um backbone IP disponível a todos os media gateways da rede convergente. Todas as chamadas originadas e recebidas pelos assinantes passam a ser controladas e tarifadas de forma centralizada por um ou mais softswitches que se comunicam com os media gateways através do mesmo backbone IP. Em função da necessidade de convivência e estabelecimento de chamadas com as demais redes telefônicas existentes, devem ser implantados trunking gateways em substituição às centrais trânsito em sua função de interconexão com outras redes. Na realidade, as centrais trânsito podem ser totalmente eliminadas na nova topologia de rede, pois suas funções passam a ser exercidas de forma distribuída pelos trunking gateways, softswitches e backbone IP. Adicionalmente pode ser necessária a introdução de plataformas de serviço para preservar serviços já disponíveis na rede telefônica, bem como servidores de mídia para prover anúncios. Uma das principais dificuldades na implementação dessa evolução é a mudança significativa que representa na topologia da rede. Dessa forma, a alternativa mais direta de se implementar a evolução seria a desativação completa da rede em operação, seguida da ativação da nova rede, o que, no entanto, se torna totalmente absurdo face à dimensão e complexidade das redes telefônicas. É fato, então, que a evolução das redes telefônicas deve ser gradual. O desafio consiste em como operacionalizar esse processo sem criar topologias intermediárias que exijam investimentos adicionais proibitivos. Além dos argumentos técnicos, a exigência de que a evolução das redes telefônicas seja um processo gradual também decorre dos custos envolvidos. Uma vez que a evolução completa da rede telefônica de uma operadora representa investimentos significativos, estas certamente vão optar por evoluir em um primeiro momento apenas parte de sua rede, como aquelas centrais telefônicas mais antigas, obsoletas e sem suporte técnico da parte dos fornecedores. Ainda sob a ótica dos custos, a evolução das redes exige investimentos importantes para a implantação de um backbone IP que tenha capilaridade suficiente para atender todos os novos media gateways que substituem centrais locais e que seja dotado dos mecanismos de qualidade de serviço (QoS) exigidos para o tráfego de voz. Essa questão reforça ainda mais a necessidade de que a evolução das redes telefônicas seja gradual, possibilitando que o backbone IP cresça gradativamente à medida que o processo de evolução caminhe. Uma terceira questão de grande importância é o requisito de transparência de serviços para os assinantes. É extremamente desejável que todo o processo de evolução da rede telefônica não tenha impacto sobre os assinantes, o que exige que a rede convergente seja capaz de disponibilizar, pelo menos, os mesmos serviços que a rede anterior, com o mesmo nível de qualidade, e que os procedimentos de evolução não representem longas interrupções na prestação do serviço telefônico. Dado esse cenário, a proposta de evolução da rede telefônica apresentada nesse artigo assume como premissas fundamentais a transparência de serviços para os assinantes e a gradatividade do processo de evolução da rede telefônica, sem a necessidade de modificações abruptas na topologia da rede. A idéia básica proposta para atender essas premissas é que a evolução inicial de cada elemento de rede (central telefônica) possa ser independente em relação aos demais. Dessa forma, a operadora pode identificar quais centrais locais deseja fazer evoluir em um primeiro momento, sem o compromisso de que todas as centrais tenham de ser substituídas pelos media gateways, o que lhe garante flexibilidade. Porém, para que a central local possa ser evoluída de forma independente, ela deve preservar suas interconexões com os demais elementos de rede, o que significa ser substituída não apenas por residential gateways, como também por trunking gateways que possibilitem preservar suas rotas de entrada e saída de modo que a rede telefônica não reconheça que houve modificações naquele nó. Com essa estratégia, todo tráfego RTP (voz) permanece interno à localidade, mesmo nas chamadas de entrada ou saída. Se, por exemplo, um assinante de uma localidade origina uma chamada de saída para outra localidade, seu tráfego de voz é convertido para IP em um residential gateway e, em seguida, restaurado à forma original no trunking gateway que provê a rota de saída, a qual deve ser a mesma rota que seria utilizada pela central local, de forma que fique transparente para a central que recebe a chamada. Como todas as chamadas passam a envolver media gateways, elas devem ser controladas pelos softswitches, que devem estar acessíveis através do backbone IP para a troca de mensagens de sinalização. Nesse momento, ainda não são necessários trunking gateways para interconexão com outras redes, pois a topologia de encaminhamento original via centrais trânsito também está preservada. Dessa forma, caracteriza-se uma primeira etapa do processo de evolução da rede em que as centrais locais podem ser convertidas ou 65
substituídas por media gateways, sem que haja qualquer alteração na topologia original da rede, uma vez que as interconexões são mantidas. Deve ser ressaltado que já nessa etapa a operadora está apta a prover certos serviços aos assinantes mediante a introdução de plataformas de serviços ou até mesmo por meio dos softswitches. A etapa seguinte consiste em gradativamente transferir o tráfego de voz para o backbone IP até o momento em que as rotas de interconexão locais e as centrais trânsito possam ser desativadas. O investimento inicial no backbone IP, que é uma das dificuldades para evolução das redes apontadas no artigo, torna-se reduzido pelo fato de não precisar contemplar inicialmente os pacotes RTP, que permanecem internos à localidade. A questão da capilaridade da rede de dados também pode ser minimizada transmitindo o tráfego de sinalização das diversas localidades até pontos de concentração em que o backbone IP esteja disponível. Para transmitir a sinalização até um ponto de concentração, pode ser utilizada a própria infra-estrutura de transmissão existente para interconexão, bloqueando alguns canais anteriormente utilizados para tráfego de voz e reservandoos para sinalização. Para inserir o tráfego de sinalização nesses canais, podem ser utilizados multiplexadores com interfaces apropriadas. Dessa forma, o backbone IP também pode crescer gradativamente e se estender conforme o processo de evolução caminhe. Por fim, resta abordar a questão da transparência de serviços para assinantes. Na realidade, essa questão está muito mais relacionada com os recursos que media gateways e softswitches oferecem e o quanto tais equipamentos são compatíveis com os serviços e interfaces já disponíveis na rede telefônica do que com o processo de evolução propriamente dito. No entanto, uma estratégia que pode ser bastante eficiente na garantia dessa transparência é utilizar equipamentos que sejam evoluções de equipamentos já utilizados nas redes telefônicas convencionais, para os quais a probabilidade de transparência de serviços e interfaces deve ser maior. A situação mais interessante, porém, acontece quando as centrais locais podem ser convertidas em media gateways, incorporando algum hardware e software adicional e, principalmente, preservando as interfaces com assinantes e centrais de comutação públicas e privadas e seus respectivos cabeamentos, o que diminui consideravelmente o esforço operacional para evolução da rede. Vale ressaltar que a conversão de centrais locais em media gateways pode representar uma economia importante nos investimentos necessários para evolução da rede telefônica da operadora, contribuindo decisivamente para sua viabilidade econômico-financeira. 4. Evolução das centrais locais Trópico R e RA Nesta seção, a proposta de evolução das redes telefônicas discutida na seção anterior é exemplificada mostrando como as centrais de comutação Trópico R e RA podem ser convertidas em unidades Vectura IP Access PX (VIA PX), em sintonia com o conceito de que as centrais locais devem evoluir para media gateways de forma independente em relação aos demais elementos de rede. Essa seção se restringe a abordar a experiência de conversão das centrais Trópico, sem levar em consideração os outros aspectos da evolução da rede discutidos anteriormente, como implantação de softswitches e backbone IP. As centrais Trópico R e RA são centrais de comutação pública que atualmente respondem por mais de oito milhões de terminais na rede telefônica nacional, o que corresponde a cerca de 20% da planta instalada no país (cf. www.tropiconet.com.br). São equipamentos com arquitetura modular, o que torna particularmente simples sua conversão para media gateways. O Vectura IP Access PX é uma unidade de acesso IP classe 5, também composta por diferentes tipos de módulos. Cada módulo representa um media gateway e suporta uma grande diversidade de interfaces. Conforme a configuração hardware adotada, o VIA PX pode atuar como residential, enterprise, trunking gateways ou aplicações mistas. Na realidade, os módulos do VIA PX correspondem a evoluções dos módulos das centrais Trópico R ou RA onde são mantidas a estrutura mecânica e as placas terminais, enquanto as demais placas são substituídas por uma nova placa processadora e gateway (PGW). A conversão de uma central Trópico R ou RA em uma unidade VIA PX é um procedimento relativamente simples: os módulos de assinantes e troncos digitais da central Trópico são convertidos, respectivamente, em residential e trunking gateways, por meio da introdução da placa PGW, enquanto os demais módulos, como os módulos de comutação, podem ser eliminados, conforme ilustrado nas figuras 4 a 6. Para interconexão entre os diversos módulos, são utilizados switches de modo a se criar uma rede de dados local. É importante destacar que nessa conversão não há necessidade de mudança na posição das placas terminais (placa de assinante ULD ou placa de tronco digital TDT). Portanto, não é necessária a modificação nos cabos até o Distribuidor Geral (DG) ou Distribuidor Intermediário Digital (DID), o que simplifica bastante os procedimentos operacionais, além de garantir maior confiabilidade na conversão. 66
A nova cabeação necessária se resume a cabos Ethernet entre placas PGW e switches. Esses procedimentos de conversão se aplicam a quaisquer módulos de assinantes ou troncos digitais de centrais Trópico R ou RA, uma vez que todos utilizam uma interface proprietária comum para comunicação entre a placa PGW e as placas terminais. Na concepção do processo de conversão das centrais Trópico, teve papel de destaque a especificação da placa PGW, onde efetivamente são implementadas as funções de media gateway. Com o objetivo de se atender a demandas diversificadas, foram definidas várias opções de placas, funcionalmente idênticas. Tais placas diferem, no entanto, na quantidade de dispositivos de processamento digital de sinais (DSP), o qual se traduz na quantidade de chamadas estendidas simultaneamente no módulo (8, 16, 32 ou 64, para assinantes, e 32 ou 64, para troncos), as quais devem ser escolhidas conforme os requisitos de capacidade e tráfego, observando-se a teoria das filas e fórmula de Engset [11]. As principais funções dessa placa são: - Sinalização com softswitch utilizando protocolo MGCP e, futuramente, SIP e H248, para estabelecimento das chamadas. - Codificação dos sinais de voz e conversão em pacotes RTP. - Detecção de atividade de voz, supressão de silêncio e introdução de ruído de conforto. - Controle de ganho e cancelamento de eco. - Acomodação de jitter por meio da bufferização dinâmica dos pacotes RTP recebidos. - Controle das placas terminais e do fluxo de pacotes pela interface de rede Ethernet. - Detecção e geração de tons DTMF. - Detecção de tons de fax e modem. - Monitoração de eventos telefônicos (tais como retirada e reposição de telefone no gancho, etc.) e controle de envio de corrente de toque e tons (tais como tom de ocupado, tom de controle de chamada, etc.), no caso dos módulos de assinantes. - Sinalização R2 Digital e sincronismo, no caso dos módulos de troncos digitais. Deve ser observado que o procedimento de conversão de centrais Trópico implementado está totalmente aderente à proposta de evolução Figura 4 Evolução do módulos de assinantes de um Trópico R 67
Figura 5 Evolução do módulos de troncos digitais de um Trópico R Figura 6 Evolução de central Trópico para VIA PX 68
gradual da rede telefônica definida na seção anterior. A preservação das interconexões com outras centrais é garantida pela evolução dos módulos de troncos digitais, que podem, em seguida, ser gradativamente desativados conforme o plano de migração do tráfego de voz para o backbone IP, definido pela operadora. Também não há problemas em relação a possíveis limitações na capilaridade do backbone IP: se não estiver disponível na localidade onde se encontrava a central Trópico, uma alternativa é introduzir com auxílio de multiplexadores o tráfego de sinalização em um ou mais canais de 64Kbps das interfaces E1 das placas TDT, devidamente bloqueados para o tráfego de voz, transportando a sinalização através dessa rota até o ponto de concentração definido pela operadora. Por fim, uma questão importante consiste em identificar como garantir que o VIA PX possa, pelo menos, estabelecer chamadas entre seus assinantes quando a conexão com os sofswitches é perdida e não é possível trocar mensagens de sinalização. Nesse caso, a solução proposta é implantar localmente um call agent de pequeno porte que possa ser carregado em um micro ou processador de baixo custo. Por outro lado, a real necessidade dessa implementação depende do nível de confiabilidade e robustez da rede convergente e dos mecanismos de redundância e contingência implementados nos diversos pontos dessa rede. 5. Conclusões O presente artigo apresentou uma proposta para evolução das redes telefônicas em direção a uma rede convergente baseada em protocolo IP, objetivando a flexibilidade das operadoras para introdução de novos serviços. A proposta teve como premissa a gradatividade do processo de evolução motivada por questões técnicas e financeiras e a transparência para os assinantes em relação aos serviços já disponíveis nas redes atuais. Em seguida, demonstrou-se como a proposta pode ser aplicada utilizando a solução de conversão de centrais Trópico em unidades Vectura IP Access. Destacam-se diferenciais como aproveitamento de hardware, preservação das interfaces existentes e simplicidade dos procedimentos operacionais, que podem representar uma economia importante nos investimentos necessários para evolução da rede telefônica de uma operadora. De maneira geral, o artigo buscou identificar problemas, discutir alternativas e propor soluções para a evolução das redes telefônicas nacionais, com o objetivo de contribuir para o desenvolvimento do setor de telecomunicações no país. 6. Referências [1] DOUSKALIS, Bill. IP telephony: the integration of robust VoIP services. New York: Prentice-Hall PTR, 2000. [2] FAYNBERG, Igor; GABUZDA, Lawarence; LU, Hui-LAN. Converged networks and services: internetworking IP and the PSTN. New York: John Wiley & Sons, Inc., 2000. [3] MARESCA, Massimo; ZINGIRIAN, Nicola, BAGLIETTO, Pierpaolo. Internet protocol support for telephony. Proceedings of the IEEE, vol. 92, no. 9, p. 1463-1477, set. 2004. [4] MINOLI, Daniel; MINOLI, Emma. Delivering voice over IP networks. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1998. [5] WALTERS, Rob. Computer telephony integration. 2.ed. Boston: Artech House, 1998. [6] DAVIDSON, Jonathan; PETERS, James. Voice over IP fundamentals. Indianapolis: Cisco Press, 2000. [7] GOODE, Bur. Voice over Internet protocol (VoIP). Proceedings of the IEEE, vol. 90, no. 9, p. 1495-1517, set. 2002. [8] JESZENSKY, Paul Jean Etienne. Sistemas telefônicos. Barueri: Manole. 2004. [9] RUSSELL, Travis. Signaling system #7. 2. ed. New York: McGraw-Hill, 1998. [10] SCHULZRINNE, H; et al. RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications. Request for Comments 3550. IETF, 2003. [11] KLEINROCK, Leonard. Queueing systems: volume I: theory. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1975. 69
Abstract The paper discusses the evolution of existing telephony networks based on circuit switching to packet networks where voice traffic is carried over Internet Protocol (IP), which are known as converged networks or next-generation networks. The main problems on such procedures are the need of great and abrupt changes on network topology and some difficulty to guarantee transparency on services to subscribers. The paper presents a proposal of telephony network evolution so that the trunks between central offices and the volume of voice traffic which is carried over IP can be changed gradually until a final stage where central offices are totally converted to class 5 access gateways controlled by one or more softswitches, and all voice traffic is over IP. Finally, it is shown the experience of converting Tropico central offices to Vectura IP Access units, which is a solution that take advantage of installed hardware and then can contribute to reduce carriers costs on evoluting their networks. Key words: Telephony. Network topology. Next-generation networks. Voice over IP. Media gateways. 70