Voz : Sinalização de telefonia

Switching de Chamadas de Dados, Vídeo e Voz de ISDNs com Recursos de Switching TDM do Roteador

1 Julho 2009 - Tradução Manual
Outras Versões: Versão em PDFpdf | Tradução por Computador (29 Julho 2013) | Inglês (2 Fevereiro 2006) | Feedback

Índice

Introdução
Pré-requisitos
      Requisitos
      Componentes Utilizados
      Convenções
Informações de Apoio
Configuração dos Recursos de TDM
      Recurso de Switching TDM de Placas de Interface e Módulos de Rede
      Relógio do Sistema
      Operação Network Side e User Side da ISDN
      Garantia do Canal de Vídeo
      Informações do Plano de Discagem
      Suporte ao Recurso de Portadora de Voz e Dados
      Exemplo de Configuração de Gateway com Recursos de TDM
      Verificação
      Troubleshooting
Discussões relacionadas da comunidade de suporte da Cisco

Introdução

Este documento descreve o uso dos recursos de switching por multiplexação por divisão de tempo (TDM) de roteadores para aprimorar o desempenho do switching de chamadas de dados, vídeo e voz de ISDNs. O documento descreve esse recurso do Cisco IOS® em detalhes, bem como o modo de usar e fazer o troubleshooting do recurso nas plataformas Cisco Integrated Services Router (ISR). A configuração apresenta um cenário de rede em que a implementação desse recurso é provável. Este documento também fornece matrizes de capacidade de switching TDM para todos os módulos e plataformas de voz.

Pré-requisitos

Requisitos

Este recurso pode ser usado com placas de interface digitais nos Cisco 2800 e 3800 Series ISRs. Instale as placas nos slots da placa de interface de WAN de alta velocidade (HWIC), do módulo de voz de extensão (EVM) ou do módulo de rede (NM) existentes na plataforma. Nos Cisco 2600 e 3700 Series Routers, as interfaces digitais que usam o recurso de switching TDM devem estar no mesmo NM. Nesses roteadores, não é possível alternar de tráfego que não é de voz através de um backplane de roteador para um NM diferente.

Nota: O Cisco IOS Software não necessariamente oferece suporte a todos os recursos oferecidos por alguns provedores de serviços de ISDN. As informações neste documento referem-se somente ao switching básico de voz, o que inclui chamadas de voz ou dados entre portas de voz via ISDN. Não assuma que há suporte a qualquer outro recurso suplementar de ISDN.

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas. No entanto, as informações neste documento foram testadas com estas versões de hardware e software:

  • Cisco 2851 Router

  • Placa de interface de voz/WAN multiflex trunk E1 com duas portas (VWIC-2MFT-E1) instalada no slot 0 da HWIC.

  • Módulo de expansão de voz/fax digital de quatro portas (EM-4BRI-NT/TE) instalado no slot EVM-HD do Cisco 2851

  • Um roteador carregado com o conjunto de recurso de voz sobre IP do Cisco IOS Software Release 12.3.11T2

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração padrão. Se a sua rede estiver em um ambiente de produção, esteja ciente do impacto potencial de qualquer comando.

Convenções

Para obter mais informações sobre convenções de documentos, consulte as Convenções de Dicas Técnicas da Cisco.

Informações de Apoio

Os Cisco 2800 e 3800 Series ISRs possuem recursos avançados de switching TDM através do backplane do roteador. Nos Cisco 2600 e 3700 Series Routers, alguns NMs também possuem recursos de switching TDM, como o NM-HD-2V, NM-HD-2VE e NM-HDV2. Esses NMs podem executar o switching TDM quando a chamada permanece confinada entre as portas de um único NM e não atravessa o backplane. Esse recurso possibilita o switching TDM dos fluxos de bits de dados, vídeo e voz digital síncronos entre interfaces ISDN diferentes no roteador.

O TDM switching permite dispensar os recursos de processadores de sinais digitais (DSP) do caminho da mídia durante a chamada. No entanto, o provisionamento de DSPs no roteador para a configuração da chamada inicial é um requisito. A comutação da mídia ocorre com um hairpin de chamada de serviço telefônico tradicional (POTS) para POTS. O recurso permite os seguintes tipos de switching de chamadas:

  • PRI para PRI

  • PRI para BRI

  • BRI para PRI

  • BRI para BRI

O canal de dados da ISDN (canal D) para cada interface faz o processamento localmente no Cisco IOS Software. O processo usa os números chamados, ou o Serviço de Identificação do Número Discado (DNIS), existentes na mensagem de configuração Q.931 da ISDN. O uso de dial peers POTS permitem a correspondência e o roteamento da chamada.

Algumas aplicações possíveis para essa técnica são:

  • Teste de roteamento por demanda (DDR) da BRI da ISDN

  • A conexão de unidades de videoconferência baseadas em BRI a serviços da PRI

  • A integração de PABXs baseados em BRI a serviços da PRI

  • Switching de chamadas de dados BRI para PRI

Configuração dos Recursos de TDM

Embora o recurso de switching TDM de ISDNs possa comutar qualquer tipo de tráfego, a principal aplicação do recurso é o tráfego de vídeo. Este cenário, o qual foi testado para este documento, usa os pontos de extremidade de vídeo da ISDN para o switching TDM.

isdn_tdm_switch.gif

A PRI da ISDN para a rede ISDN usa a interface E1 0/0/0 com a configuração de 10 canais B. O ponto de extremidade de vídeo usa interfaces BRI EM-4BRI-NT/TE em um EVM-HD-8FXS/DID, slots 2/0/16, 2/0/17 e 2/0/18.

O EVM-HD possui um conector RJ-21 amphenol Champ de 50 vias. O conector é ligado a um patch panel especial Black Box JPM2194A. Um cabo macho para fêmea de 50 vias conecta as portas do EVM ao patch panel.

Nota: Para obter mais informações sobre sobre o conector RJ-21, consulte o documento Cisco High-Density Analog and Digital Extension Module para Voz e Fax.

Nenhuma configuração especial para o switching TDM é necessária. A configuração usa as interfaces ISDN padrão do Cisco IOS Software e uma plataforma de roteador que ofereça suporte a esse recurso.

Recurso de Switching TDM de Placas de Interface e Módulos de Rede

Há duas possibilidades para o hairpin de uma chamada de ISDN em um roteador. O tipo depende depende se a chamada atravessa ou não o backplane do roteador:

  • Switching interno no módulo — Switching TDM para uma chamada de ISDN que sofre hairpin com a mesma VWIC ou o mesmo NM

  • Switching entre módulos — Switching TDM para uma chamada de ISDN que sofre hairpin entre uma interface de NM, EVM ou HWIC

Recurso de Switching TDM Interno no Módulo

A Tabela 1 descreve o recurso de switching TDB interno no módulo das placas de interface e NMs. O switching TDM interno no módulo se aplica a todas as plataformas Cisco 1700, 2600, 2800, 3600, 3700 e 3800 que oferecem suporte às placas de interface relacionadas na tabela.

Tabela 1: Recurso de Switching TDM Interno no Módulo

17xx WIC

28xx HWIC

38xx HWIC

NM-1V/2V

NM-HDA

NM-HDV

AIM-[ATM]-VOICE-30

NM-HD-1V/2V/2VE

NM-HDV2

EVM

Não

Sim

Sim

Não

Não

Sim

Sim

Sim

Sim

Sim

Recurso de Switching TDM Entre Módulos

Com o recurso de switching TDM de ISDN avançado das plataformas ISR, os Cisco 2800 e 3800 Series Routers são capazes de comutar chamadas de voz, vídeo e dados da ISDN através do backplane. A Tabela 2 descreve o recurso de switching TDM entre módulos das placas de interface e NMs para chamadas que sofrem hairpin entre dois slots. O switching TDM entre módulos se aplica a todas as plataformas Cisco 2800 e 3800 que oferecem suporte às placas de interface relacionadas na tabela.

Tabela 2: Recurso de Switching TDM Entre Módulos

 

28xx HWIC

38xx HWIC

NM-HDA

NM-HDV

NM-HD-1V/2V/2VE

NM-HDV2

EVM

28xx HWIC

Sim

 

Não

Não

Sim

Sim

Sim

38xx HWIC

 

Sim

Não

Não

Sim

Sim

Sim

NM-HDA

   

Não

Não

Não

Não

Não

NM-HDV

     

Não

Não

Não

Não

NM-HD-1V/2V/2VE

       

Sim

Sim

Sim

NM-HDV2

         

Sim

Sim

EVM

           

Sim

Relógio do Sistema

Você deve configurar o relógio do sistema corretamente para garantir que o tráfego de voz, vídeo ou dados que é transmitido em um canal B permaneça livre de erros. O exemplo neste documento deriva o sinal de relógio proveniente da rede ISDN na controladora E1 0/0/0. O sinal de relógio direciona o backplane do roteador e outras portas de voz digital no roteador. Se o relógio do sistema não for definido corretamente, o roteador sofrerá lapsos de relógio regulares. Os lapsos de relógio são o resultado de diferenças de timing entre as linhas de transmissão e recepção da interface canalizada. Esses lapsos de relógio fazem com que os pacotes de dados registrem erros de verificação de redundância cíclica (CRC). Se o número de erros for alto demais, o vídeo será interrompido e muitas chamadas de voz, vídeo ou dados poderão simplesmente falhar.

Estes comandos do Cisco IOS lidam com a propagação interna do relógio do sistema:

  • network-clock-participate slot 2 /b> — Adiciona a placa de voz no slot 2 ao domínio de relógio.

  • network-clock-participate wic 0 /b> — Adiciona a placa de voz no slot 0 da HWIC ao domínio de relógio.

  • network-clock-select 1 E1 0/0/0 /b> — Define a porta 0/0/0 como a fonte de relógio principal externa

O roteador sincroniza todas as portas no domínio de relógio com a fonte de relógio externa proveniente da porta da PRI, controladora E1 0/0/0. Esta sincronização garante que todos os dispositivos fazem referência a uma fonte de relógio comum.

Nota: Você deve configurar o comando network-clock-participate para todas as portas digitais que usam o recurso de switching TDM. Esta configuração habilita a sincronização de relógio de rede comum com o roteador.

Assuma sempre que qualquer conexão com uma companhia telefônica (telco) ou com um provedor de serviços possua uma referência de relógio mais estável do que o oscilador interno do roteador. Use a fonte de relógio externa como a referência de relógio principal para o sistema inteiro.

As portas da BRI com configuração para o modo User Side da ISDN usam o relógio externo, ou da linha. Se você configurar a porta da BRI para o modo Network Side, a porta usará uma referência de relógio gerada internamente. A placa de voz do roteador ou o backplane de TDM gera a referência de relógio nesse caso. Não é possivel alterar esse comportamento.

Operação Network Side e User Side da ISDN

Neste exemplo, a porta da PRI 0/0/0:15 se conecta a uma rede ISDN externa. O exemplo mantém a porta como a operação User Side padrão. A configuração das portas da BRI destina-se à operação Network Side para que os pontos de extremidade de vídeo se conectem diretamente.

Há suporte à operação Network Side para os seguintes tipos de switch de Taxa Básica e Taxa Primária de ISDN:

  • Net5

  • Net3

  • Q Signaling (QSIG)

  • National ISDN (NI)

  • 5ESS

  • DMS100

Para obter uma operação Network Side completa da BRI, as portas de voz do roteador também devem atuar como dispositivos de terminação de rede (NT) da Camada 2 e fornecer alimentação inline. Consulte Configuração das Placas de Interface de Voz da BRI da ISDN no Modo Network Side para obter mais informações.

O exemplo usa o tipo de switch de ISDN basic-net3 para as portas da BRI conectadas aos pontos de extremidade de vídeo. A configuração sob a interface BRI é diferente quando tipos de switches diferentes são selecionados. A configuração nos pontos de extremidade de vídeo e na BRI também variam. Para obter mais informações, consulte a documentação do fornecedor da placa de rede. Consulte também os seguintes documentos sobre a configuração da BRI e da PRI de ISDNs para obter informações:

Garantia do Canal de Vídeo

O roteador não tem conhecimento do tipo de tráfego, seja voz, vídeo ou dados, que é transmitido por uma conexão comutada por TDM. O roteador não interpreta o tráfego e trata cada canal B ou slot de tempo de forma independente dos demais. O atraso que o switching TDM gera no roteador é insignificante, e as unidades de vídeo que se conectam às interfaces ISDN são responsáveis pela garantia e pela sincronização do canal de vídeo.

Informações do Plano de Discagem

Os dial peers POTS lidam com o switching das chamadas entre as portas de voz diferentes. O roteador primeiro examina o número chamado nas mensagens de configuração Q.931. O roteador então compara o número com um dial peer de saída e comuta a chamada. Quando a chamada é conectada, os DSPs são removidos do fluxo de mídia. Em seguida, uma conexão TDM interna entre os canais B de entrada e saída é feita no barramento de TDM no roteador. Para permitir flexibilidade no switching, os dial peers precisam da configuração de padrões de destino específicos para atender ao plano de discagem necessário. Neste exemplo, o plano de discagem é:

Porta de voz

Direção

Intervalo do número chamado

Descrição

Porta de voz 0/0/0:15

Roteador para rede

0T

Discagem de saída na direção da rede, 0 separadas

Porta de voz 2/0/16

Roteador para ISDN - Ponto de extremidade de vídeo 1

9884250[0-9]

Vídeo da ISDN - Intervalo numérico do ponto de extremidade 1

Porta de voz 2/0/17

Roteador para ISDN - Ponto de extremidade de vídeo 2

9884250[0-9]

Vídeo da ISDN - Intervalo numérico do ponto de extremidade 2

Porta de voz 2/0/18

Roteador para ISDN - Ponto de extremidade de vídeo 3

9884250[0-9]

Vídeo da ISDN - Intervalo numérico do ponto de extremidade 3

Suporte ao Recurso de Portadora de Voz e Dados

O campo Bearer Capability na mensagem de configuração Q.931 diferencia os tipos de chamadas de ISDN. Esse campo permite que o dispositivo emissor e recebedor determine se a chamada uma das seguintes opções:

  • Voz/fala com codificação a-law ou µ-law

  • Uma chamada de dados com fluxo de bits digital de 64 K sem restrições

Devido à remoção dos DSPs do canal B de entrada e saída após a conexão TDM, há uma conexão síncrona completa entre os slots de tempo conectados. Essa conexão permite o switching das chamadas de dados da ISDN sem que impacto algum seja causado sobre o fluxo de bits de dados real. O Cisco IOS Software não diferencia recursos de portadoras de dados das de voz quando as chamadas são comutadas internamente no barramento TDM. Isso possibilita uma emulação de serviços de ISDN básicos.

Exemplo de Configuração de Gateway com Recursos de TDM

Esta seção apresenta a configuração do cenário de gateway de voz que é mostrado em Configuração dos Recursos de TDM.

Nota:  Observe as configurações de TDM na configuração do roteador.

Configuração do gateway ISR


!--- Saída suprimida.

network-clock-participate slot 2
network-clock-participate wic 0
network-clock-select 1 E1 0/0/0

controller E1 0/0/0
  pri-group timeslots 1-10,16

interface GigabitEthernet0/1
  ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
  duplex full
  speed 100

interface Serial0/0/0:15
  no ip address
  isdn switch-type primary-net5
  isdn incoming-voice voice
  isdn calling-number 98842500
  no cdp enable

interface BRI2/0
  no ip address
  isdn switch-type basic-net3
  isdn protocol-emulate network
  isdn tei-negotiation first-call
  isdn layer1-emulate network
  isdn incoming-voice voice
  isdn skipsend-idverify
  line-power

interface BRI2/1
  no ip address
  isdn switch-type basic-net3
  isdn protocol-emulate network
  isdn tei-negotiation first-call
  isdn layer1-emulate network
  isdn incoming-voice voice
  isdn skipsend-idverify
  line-power

interface BRI2/2
  no ip address
  isdn switch-type basic-net3
  isdn protocol-emulate network
  isdn tei-negotiation first-call
  isdn layer1-emulate network
  isdn incoming-voice voice
  isdn skipsend-idverify
  line-power

interface BRI2/3
  no ip address
  isdn switch-type basic-net3
  isdn protocol-emulate network
  isdn tei-negotiation first-call
  isdn layer1-emulate network
  isdn incoming-voice voice
  isdn skipsend-idverify
  line-power

voice-port 0/0/0:15
  cptone AU

voice-port 2/0/16
  description - corresponds to int BRI 2/0
  compand-type a-law

voice-port 2/0/17
  description - corresponds to int BRI 2/1
  compand-type a-law

voice-port 2/0/18
  description - corresponds to int BRI 2/2
  compand-type a-law

voice-port 2/0/19
 description - corresponds to int BRI 2/3
 compand-type a-law

dial-peer voice 1 pots
  description - enable DID on PRI voice port 0/0/0:15
  incoming called-number .
  direct-inward-dial
  port 0/0/0:15

dial-peer voice 2 pots
  description - enable DID on BRI voice port 2/0/16
  incoming called-number .
  direct-inward-dial
  port 2/0/16

dial-peer voice 3 pots
  description - enable DID on BRI voice port 2/0/17
  incoming called-number .
  direct-inward-dial
  port 2/0/17

dial-peer voice 4 pots
  description - enable DID on BRI voice port 2/0/18
  incoming called-number .
  direct-inward-dial
  port 2/0/18

dial-peer voice 10 pots
  description - outwards call to BRI voice port 2/0/16
  preference 1
  destination-pattern 9884250[0-9]
  port 2/0/16
  forward-digits all

dial-peer voice 11 pots
  description - outwards call to BRI voice port 2/0/17
  preference 2
  destination-pattern 9884250[0-9]
  port 2/0/17
  forward-digits all

dial-peer voice 12 pots
  description - outwards call to BRI voice port 2/0/18
  preference 3
  destination-pattern 9884250[0-9]
  port 2/0/18
  forward-digits all

dial-peer voice 20 pots
  description - outgoing calls towards PRI. Leading 0 access code is
 stripped off.
  destination-pattern 0
port 0/0/0:15

!--- Saída suprimida.

Verificação

Para confirmar que uma interface ISDN possui uma conexão com um dispositivo de downstream, execute o comando show isdn status. A saída deste comando exibe o status de todas as interfaces ISDN.

Nota Alguns comandos show são aceitos pela Output Interpreter Tool (somente clientes registrados), o que permite exibir uma análise da saída do comando show.

Gateway# show isdn status serial 0/0/0:15

Global ISDN Switchtype = primary-net5
ISDN Serial0/0/0:15 interface
dsl 0, interface ISDN Switchtype = primary-net5
Layer 1 Status:
ACTIVE
Layer 2 Status:
TEI = 0, Ces = 1, SAPI = 0, State = MULTIPLE_FRAME_ESTABLISHED
Layer 3 Status:
0 Active Layer 3 Call(s)
Active dsl 0 CCBs = 0
The Free Channel Mask: 0xFFFF7FFF
Number of L2 Discards = 0, L2 Session ID = 1
Total Allocated ISDN CCBs = 0
Gateway# 

O status da Camada 2 MULTIPLE _FRAME_ESTABLISHED indica que há framing correto entre o dispositivo de equipamento terminal (TE) e o dispositivo NT. O dispositivo de TE é o dispositivo User Side, enquanto que o dispositivo NT é o dispositivo Network Side. Nesse caso, a controladora E1 0/0/1 é ajustada para o modo de operação padrão da ISDN, User Side.

Nota: As configurações feitas anteriormente definiram a controladora E1 0/0/1.

Gateway# show isdn status serial 0/0/1:15

Global ISDN Switchtype = primary-net5
ISDN Serial0/0/1:15 interface
******* Network side configuration *******
dsl 0, interface ISDN Switchtype = primary-net5
Layer 1 Status:
ACTIVE
Layer 2 Status:
TEI = 0, Ces = 1, SAPI = 0, State = MULTIPLE_FRAME_ESTABLISHED
Layer 3 Status:
0 Active Layer 3 Call(s)
Active dsl 0 CCBs = 0
The Free Channel Mask: 0xFFFF7FFF
Number of L2 Discards = 0, L2 Session ID = 48
Total Allocated ISDN CCBs = 0
Gateway#

Nesse caso, a controladora E1 0/0/1 é ajustada para o modo de operação da ISDN Network Side. Este exemplo é meramente ilustrativo. Não existe uma interface E1 0/0/1 na configuração apresentada neste documento.

Troubleshooting

Execute o comando debug isdn q931. Esse comando confirma que o número chamado na mensagem de configuração da ISDN corresponde ao padrão de destino configurado no dial peer POTS de saída relevante.

Nota: Antes de executar os comandos debug, consulte Informações Importantes sobre Comandos de Depuração.


Discussões relacionadas da comunidade de suporte da Cisco

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