Neutral Tandem e interconexão de voz wholesale: guia para engenheiros de voz

Duas operadoras sem nenhum relacionamento comercial direto ainda completam chamadas entre suas redes a cada segundo do dia. Participantes no meio da rede tornam isso possível, e a maioria dos engenheiros de voz configura troncos contra eles sem nunca ouvir o nome dessa camada. Essa camada é a interconexão de voz wholesale, e “Tandem” é um dos nomes que a definiu. Neste artigo, vamos explicar o que um tandem realmente faz, como a interconexão neutra difere do peering direto, como os antigos tandems TDM deram lugar ao IP e SIP, e onde o controle de sinalização fica na borda entre operadoras.

Se você é um ISP ou um operador de trânsito, esta é a parte da rede que determina quem você pode alcançar e quanto custa chegar lá. É também onde o ProSBC tem um papel documentado como elemento de peering para operadoras e wholesale, e onde os media gateways desempenham um papel na terminação de chamadas de e para a PSTN, assunto ao qual voltamos no final.

O que “Tandem” significa na rede de voz

Um tandem switch conecta outros switches. Ele não atende assinantes diretamente. Na hierarquia telefônica tradicional, escritórios centrais (switches classe 5) terminam linhas locais, e switches tandem ou toll (classe 4) ficam acima deles para passar tráfego entre escritórios centrais e entre operadoras. Quando uma chamada sai da sua rede com destino a algum lugar ao qual você não se conecta diretamente, ela passa por um tandem.

A razão pela qual tandems existem é aritmética. Se cada operadora tivesse que construir uma conexão direta com cada outra operadora, o número de links cresce com o quadrado do número de redes. Dez operadoras totalmente interligadas precisam de 45 conexões; cem operadoras precisam de quase 5.000. Um tandem colapsa isso. Cada operadora mantém uma conexão com o tandem, e o tandem alcança todos os outros. Você troca um caminho direto por um hub compartilhado que compra alcance.

Um Controlador de Borda de Sessão (SBC) pode atuar como tandem quando implantado como elemento de borda entre duas redes de operadoras que trocam tráfego apenas em IP.

Neutral Tandem: a empresa e a categoria

Neutral Tandem é tanto uma empresa específica quanto o nome de um modelo que ela pioneirou. A empresa lançou sua rede em 2003 como o primeiro tandem independente e competitivo, uma “rede de redes” que interconectava operadoras sem ser um concorrente de varejo de nenhuma delas. Antes disso, operadoras que queriam trocar tráfego indiretamente dependiam dos tandems de acesso das operadoras locais incumbentes, o que significava entregar tráfego a uma empresa com quem também competiam.

O “neutral” no nome é o ponto central. Um terceiro independente interconecta redes concorrentes e não possui negócio próprio de assinantes de varejo, então nenhuma operadora é forçada a rotear seu tráfego através de um rival. Essa neutralidade compra confiança, liquidação transparente e alcance em um único salto para um grande número de redes ao mesmo tempo.

A empresa cresceu muito além de suas origens. Após adquirir a operadora internacional Tinet em 2010, Neutral Tandem foi rebatizada como Inteliquent, e em dezembro de 2021 a Sinch concluiu a aquisição da Inteliquent por aproximadamente USD 1,14 bilhão, incorporando-a a um dos maiores provedores de voz independentes dos Estados Unidos. A plataforma que começou como um tandem TDM agora transporta centenas de bilhões de minutos de voz por ano sobre IP. Essa migração, de tandem switching TDM para “neutral tandem VoIP” baseado em SIP, é exatamente a transição que o restante deste guia acompanha.

Interconexão de voz wholesale: como as operadoras realmente se conectam

A interconexão de voz wholesale é o mercado entre operadoras que fica por baixo de cada minuto de varejo. Uma chamada que você faz para um número móvel distante pode cruzar três ou quatro fronteiras wholesale antes de tocar. Engenheiros se conectam a esse mercado através de três modelos amplos.

Peering direto é um acordo bilateral: duas operadoras concordam em trocar tráfego por uma conexão dedicada, geralmente porque o volume entre elas o justifica. Tandem ou trânsito é o modelo hub, onde você se conecta uma vez a um intermediário como Neutral Tandem e alcança muitos destinos através dele. Agregação wholesale é comprar terminação de um atacadista que distribui seu tráfego para uma longa lista de destinos, frequentemente mesclando muitas rotas subjacentes para atingir um preço.

Dinheiro e qualidade orientam cada decisão de roteamento nesse mercado. Operadoras publicam rate decks, listas de preços por destino que podem chegar a dezenas de milhares de prefixos, e motores de roteamento escolhem o caminho mais barato aceitável através do roteamento de menor custo (LCR). O problema é que “mais barato” e “aceitável” puxam em direções opostas. Uma rota barata para determinado país pode passar por vários intermediários, degradar o Answer-Seizure Ratio (ASR), retirar ou falsificar a identidade da linha chamadora, ou adicionar latência. Engenheiros monitoram ASR e Average Call Duration (ACD) como as métricas de qualidade de uma rota, e distinguem rotas “limpas” com CLI intacto de rotas “cinzas” que cortam caminhos.

No lado IP, peers se conectam através de uma interface rede-a-rede usando SIP, conforme definido na RFC 3261. Isso introduz preocupações práticas que um tronco TDM nunca teve: cada peer o alcança através de endereços IP de sinalização públicos que precisam ser colocados em lista de permissão, e você limita a exposição com limites de canal e chamadas por segundo por fornecedor e por cliente, para que um peer não possa sobrecarregar os outros ou gerar fraude na sua conta.

Onde o controle de sinalização reside na borda de interconexão

Em uma interconexão IP, o SBC é o elemento que fica na borda de peering entre duas operadoras. Em termos de IP Multimedia Subsystem (IMS), um SBC desempenhando essa função entre operadoras está atuando como Interconnection Border Control Function (IBCF) na interface rede-a-rede. Aqui a questão é mais específica do que a arquitetura IMS completa: o que esse elemento de borda faz para um operador wholesale?

Várias coisas que importam diretamente para a interconexão. Ele aplica política de roteamento de entrada e saída, decidindo por qual peer uma chamada sai com base em rate decks, prioridade e ordem de failover. Aplica limites de canal e chamadas por segundo por peer, para que uma única interconexão não possa exceder seu compromisso comercial. Normaliza SIP entre dialetos de operadoras, porque nenhuma rede formata cabeçalhos de forma idêntica, e fornece topology hiding para que operadoras concorrentes nunca vejam o endereçamento interno uma da outra. Gera Registros de Detalhe de Chamada (CDRs) que você reconcilia contra os registros de cada peer quando a liquidação mensal chega, que é onde disputas de faturamento são ganhas ou perdidas. E filtra tráfego de trânsito de entrada contra fraude e problemas de CLI antes que esse tráfego toque uma rede downstream.

A mecânica básica de borda aqui, comportamento de Agente de Usuário Back-to-Back (B2BUA), topology hiding e ancoragem de mídia, são as mesmas primitivas que qualquer SBC usa em uma fronteira de SIP Trunk. O que muda na borda wholesale é a escala e o que está em jogo: o peer do outro lado é outra operadora, as decisões de roteamento são comerciais e os CDRs são dinheiro.

De tandem TDM a interconexão IP: o que mudou para os engenheiros

Quando a interconexão rodava em TDM, o trabalho se parecia com o provisionamento de grupos de troncos SS7 entre switches tandem, identificados por códigos de ponto, com rotas fixas estabelecidas entre destinos fixos. A capacidade era física. O roteamento era estático. A sinalização vivia em uma rede SS7 separada, e movê-la para IP é a mesma migração de SS7 para SIGTRAN que muitas operadoras ainda estão conduzindo.

A interconexão IP reformulou tudo isso. Agora você gerencia peers SIP em vez de códigos de ponto, rotas orientadas por rate decks em vez de troncos fixos, e negociação de codec entre fronteiras de operadoras em vez de uma única codificação TDM. Uma chamada pode ser oferecida a um peer primário, rejeitada por preço ou congestionamento, e avançada para um peer secundário em milissegundos. A mídia precisa ser ancorada ou direcionada deliberadamente em vez de seguir o tronco físico.

O elemento de borda se tornou mais importante nesse mundo, não menos. Quando cada peer é alcançável pelo mesmo tecido IP, a única coisa entre uma interconexão limpa e um relay aberto para fraude é a política, a segurança e a lógica de roteamento aplicadas no SBC. É por isso que operadoras que antes viam o tandem como encanamento agora tratam a borda de interconexão como uma das partes mais sensíveis em termos de segurança e receita da rede.

Perguntas frequentes

Conclusão

Um tandem agrega e transita tráfego de voz para que operadoras não precisem se interligar diretamente umas com as outras. “Neutral Tandem” nomeou tanto a empresa que construiu a primeira versão independente desse hub quanto o modelo carrier-neutral que ela criou, um modelo que desde então migrou de switching TDM para interconexão IP baseada em SIP. A interconexão de voz wholesale é o mercado que opera sobre ele, governado por rate decks, roteamento de menor custo e a qualidade e confiança de cada rota.

Na era IP, o elemento de borda onde duas operadoras se encontram é onde a política de sinalização, a segurança e os dados de liquidação realmente vivem. Se você opera nessa borda, o SBC que você escolhe é quem faz o trabalho pesado da interconexão.