Arquitectura y señalización ss7

Universidad Fermín Toro Facultad de Ingeniería

Arquitectura y Señalización SS7 Alemairy Dávila CI: 20.369.468 Transmisión de Datos SAIA A

Evolución SS1 (1934) Es del tipo de bajo nivel, monofrecuente con un valor de 500 o 1000 Hz interrumpida con una cadencia de 20 Hz para la selección de llamada. Se le utilizó para algunos servicios manuales bidireccionales.

SS2 Hacia 1938 el CCITT especificó el SSNº2 para ser usado en servicios semiautomáticos. Consiste de 2 frecuencias ubicadas en 600 y 750 Hz con selección decádica de impulsos.

SS3 En 1954 se recomendó el SSNº3. La única frecuencia de señalización para el servicio direccional semiautomático en 2280 Hz tanto para señales de línea como de registro.

SS4 Resultó ser el sistema más empleado para tráfico internacional en Europa en redes analógicas. Es aplicado en el servicio direccional automático o semiautomático con frecuencias de 2040 y 2400 Hz para señales de línea o registros.

SS5 Hacia 1964 el CCITT determina el SSNº5 para conexiones internacionales por cable y por satélite.

Hacia 1996 este sistema es sustituido totalmente por el SS7. Para la señalización de línea se recurre a las frecuencias de 2400 y 2600 Hz y para señalización de registro se recurre a 700, 900, 1100, 1300, 1500 y 1700 Hz con transmisión en "código 2 entre 6". Se lo usa en servicios semiautomáticos y automáticos en líneas bidireccionales.

Señalización El propósito básico de la señalización es el de crear un lenguaje técnico para intercambiar información de control que finalmente conecte dos líneas telefónicas ubicadas en cualquier parte de la red telefónica.

Actualmente el principal propósito de la señalización externa es el de transferir información de control entre nodos que se encargan de: • • • •

Control de tráfico Comunicación con bases de datos.

Redes Inteligentes.

Gestión de red

Cada una de estas actividades intercambia diferentes tipos de información de señalización.

Conmutación de Circuitos Comunicación mediante un camino dedicado entre dos estaciones (circuitos físicos). Consta de tres fases: • Establecimiento del circuito • Transferencia de datos • Desconexión del circuito Debe haber capacidad de conmutación y capacidad de canales para establecer la conexión. Asimismo debe tener inteligencia para establecer una ruta

Conmutación de Circuitos Los principales usuarios de la conmutación de circuitos son: PSTN (Public Switched Telephone Network) o Red telefónica pública conmutada.

CSPDN (Circuit Switched Public Data Network) o Red de datos pública conmutada

ISDN (RDSI) o Red digital de servicios integrados.

PLMN (Public Land Mobile Network) o Red Pública Móvil

Conmutación de Circuitos Conmutación Digital (Digital Switch): proporciona un camino full dúplex transparente para la señal entre dispositivos.

Interfaz de Red (Network Interface): permite la conexión de dispositivos (teléfonos, maquinas).

Unidad de Control: establece conexiones (determinando si el destino esta libre y construyendo una ruta a través del conmutador), mantiene la conexión y permite desconectar o liberar la conexión

Conmutación de Paquetes Las Redes de Conmutación de Paquetes se dividen en dos tipos: Redes de paquetes de datos de longitud variable.

Para las redes de paquetes de datos de longitud variable los usuarios principales son:

PSPDN (Packet Switched Public Data Network) o red de datos pública por conmutación de paquetes (Solo lleva datos).

FR nw (Frame Relay Network), es una versión mas rápida y actualizada de la PSPDN y se usa especialmente para conexiones entre LAN’s.

Redes de paquetes de datos de longitud fija (También llamadas células o celdas) los usuarios principales son los servicios que transmiten datos en los siguientes modos de transferencia: ATM nw (Asinchronous Transfer Mode Network) o red en modo de transferencia asíncrona.

DQDB nw (Distributed Queue Dual Bus Network) o red con bus dual con cola distribuida.

Señalización por canal común (CCS) Este término indica la utilización de un canal de datos común (enlace de señalización) el cual exclusivamente sirve como portador de toda la señalización requerida por un gran número de canales de voz.

Este sistema fue normalizado por el CCITT en 1980 y le fue dado el nombre de sistema de señalización # 7 y estaba enfocado para redes de telecomunicaciones digitales nacionales e internacionales. La primera versión fue diseñada para datos y telefonía. Hoy en día SS7 es usada en muchos tipos de redes, sobre todo en PSTN, RDSI, PLMN e IN (redes inteligentes) en todo el mundo.

Concepto de SS7

Es un conjunto de protocolos de señalización telefónica empleado en la mayor parte de redes telefónicas mundiales.

Su principal propósito es el establecimiento y finalización de llamadas, si bien tiene otros usos.

Entre estos se incluyen: traducción de números, mecanismos de tarificación pre-pago y envío de mensajes cortos (SMS).

Funciona como una red de señalización conformada por puntos de señalización y enlaces de señalización, sobre la cual se conmutan los mensajes de señalización.

El SS7 puede aplicarse a todas las r e d e s d e t e l e c o mu n i c a c i o n e s nacionales e internacionales, así como en redes de servicios especializados (RSE) y en las redes de servicios digitales.

Usos e Implementación

El establecimiento, administración y cerrado de las llamadas Control de llamadas, control remoto, administración y mantenimiento Servicios inalámbricos como comunicaciones personales (PCS), roaming inalámbrico y autenticación de subscriptores móviles Portabilidad de números locales (LNP) Llamadas “gratuitas” (800/888) y servicios de cargo (900) Características mejoradas de las llamadas tales como, reenvío de llamadas, desplegado del número, llamadas en conferencia Comunicaciones eficientes y seguras en Telecomunicaciones a nivel mundial

Elementos de una Red de Señalización SS7 Punto de Señalización (SP): cualquier punto en la red capaz de gestionar mensajes de control SS7.

Punto de Transferencia de Señal (STP): un punto de señalización capaz de enrutar mensajes de control Plano de Control: responsable de establecer y gestionar conexiones Plano de Información: una vez establecida una conexión, se transfiere la información en este plano

Arquitectura SS7 Existen dos componentes básicos que son el Punto de señalización SP (Signalling Point) y el Enlace de Señalización SL (Signalling Link).

• Una central digital que use SS7 se conoce como SP y dentro del sistema SS7 se le asigna un número de identificación único conocido como Código del Punto de Señalización SPC (Signalling Point Code). Esta numeración se basa en el estándar ITU o en el ANSI (en USA).

Los PTS se diferencian de los PS, porque tienen la capacidad adicional de poder conmutar mensajes entre enlaces (transito de mensajes) . Los nodos de la red de señalización se interconectan entre ellos mediante enlaces digitales, normalmente de 64Kbits/seg.

• Una red compleja tipicamente tendrá ambos puntos de señalización (SP) y puntos de transferencia (STP). Una red de señalización que incluye nodos SP Y STP puede ser considerada como una estructura con nivel jerarquico en los cuales SP constituyen el nivel mas bajo y los STP representan el nivel más alto.

Niveles SS7 SS7 está dividido en cuatro niveles representados en la figura (el término nivel es utilizado para diferenciar el concepto de capa OSI :

• Nivel 1 : físico • Nivel 2 : enlace de datos • Nivel 3 : red • Nivel 4 : parte(s) usuario

Los niveles 1 a 3 se encargan de la transferencia de mensajes de señalización entre nodos de la red SS7 , y esto, de forma fiable. Por otra parte, proporcionan el conjunto de funciones necesarias para gestionar la red. Los niveles 1 a 3 son denominados subsistema de transferencia de mensajes (MTP, Message Transfer Part) de SS7. El nivel 4 trata los servicios de señalización. Varios bloques funcionales en el nivel 4 representan aplicaciones específicas que utilizan los servicios de MTP. Como estos bloques funcionales son usuarios de MTP, son considerados como partes de usuario. Varias partes de usuario pueden existir simultáneamente en el nivel 4

Parte de Transferencia de mensajes Provee las funciones necesarias para que la información de la parte de usuario se transfiera desde un punto de señalización (SP) de origen a un SP de destino. Además debe asegurar también que haya una transferencia de información sin errores, en el orden correcto y sin perdidas o duplicación.

Posee 3 niveles cuyas funciones principales son: MTP nivel 1(Funciones de enlace de datos): Define las interfaces mecánicas y eléctricas para la conexión del terminal de señalización a la central, o del enlace a la red, etc.

MTP nivel 2 (Funciones de enlace): Define las funciones necesarias para manejar cada enlace de señalización y hacer confiable su funcionamiento(SL).

MTP nivel 3:Tiene dos funciones principales. Manejar las Unidades de Mensaje de señalización (MSU’s) entrantes y salientes, y gestionar la red de señalización.

Comportamiento de un Sistema de Señalización Los canales de señalización deben estar disponibles permanentemente para encargarse del tráfico de señalización.

• Cuando un canal cae, los otros canales del mismo grupo deben encargarse de su tráfico. Al mismo tiempo, cuando un STP cae, el otro STP del par debe tratar el tráfico desbordado.

• Un canal puede así de repente haber tratado en situación anormal más tráfico que en situación normal. Por esta razón, un canal de señalización no puede utilizar en situación normal más del 40% de su caudal nominal.

• El 20% restante es utilizado para transportar mensajes de gestión. Con un mensaje ISUP de un tamaño medio de 40 octetos, un canal de señalización con un caudal nominal 64 kbit/s puede transportar como máximo 80 mensajes ISUP ((64000/8)/40)*(40/100) en situación normal y 160 mensajes ISUP si se encarga del tráfico de otro canal que ha caído.

Enlaces de la Red de Señalización SS7 Los enlaces en una red SS7 no hacen referencia al tipo de líneas de transmisión empleadas. Aquí se usa una amplia variedad de líneas de transmisión.

Cuando se habla de enlaces nos referiremos a los tipos de conexión que existe entre dos o más STP's.

Enlaces de acceso A (A = Access): Son los enlaces que establece un SP con el par de STP’s.

Enlaces C (C = Cross): Son los enlaces que conectan un par de STP’s “compañeros”.

Enlaces B (B = Bridge) : Establecen enlaces entre dos redes locales diferentes específicamente entre cada par de STP’s (locales o regionales).

Enlaces D (D = Diagonal) : Establecen enlaces entre STP’s de diferente jerarquía, por ejemplo entre STP’s locales y regionales o regionales y nacionales.

Enlaces E (E = Extended): Conectan un SP a un par remoto de STP’s para tratar de mejorar su flexibilidad mediante la extensión de su conexión con dos STP's distantes. Este tipo de enlace se podría confundirse con el tipo A, pero realmente se hacen para extender su capacidad de enrutamiento de mensajes.

Enlaces F (F = Fully Associated Links): n Conectan dos (2) SP’s casi desconectados de la red de señalización que necesitan intercambiar datos de forma aislada de la red. Por ejemplo pueden ser dos nodos pertenecientes a una misma compañía como el caso de la central con la plataforma de Red Inteligente.

Protocolos SS7 TCAP Transaccionales capacidades de aplicación de la Parte (TCAP) facilita la conexión a una base de datos externa. Información / datos recibidos son enviados de vuelta en la forma de un mensaje de TCAP OMAP (Operaciones, Mantenimiento y Administración de pieza) es una entidad que utiliza las aplicaciones TCAP servicios de comunicaciones y las funciones de control a través de la red a través de un terminal remoto.

MAP (Mobile Aplicación Part) se utiliza para compartir información sobre los abonados celulares entre distintas redes. Se incluye información como el número de identificación móvil (MIN), y el número de serie del teléfono celular.

ASP Aplicación de servicios de la Parte (ASP) proporciona las funciones de las capas 4 a 6 del modelo OSI. Estas funciones no se exige actualmente en la red SS7, y están bajo estudio.

SCCP Señalización de control de conexión de pieza (CCPC) es un protocolo de nivel superior al plan de mediano plazo de que dispone de extremo a extremo de enrutamiento. SCCP es necesaria para el enrutamiento de mensajes TCAP a su base de datos adecuada.

TUP Teléfono usuario pieza (TUP) es un protocolo analógico que realiza llamadas telefónicas de base de conexión y desconexión. Ha sido sustituido por ISUP, pero todavía se usa en algunas partes del mundo (China).

ISUP La parte usuario RDSI (ISUP), apoya el llamamiento de telefonía básica de conexión / desconexión entre las oficinas de final. Utilizado principalmente en América del Norte, ISUP se deriva de TUP, pero es compatible con funciones de red RDSI e inteligente. ISUP también vincula la red celular y PCS a la PSTN. BISUP De banda ancha de la parte usuario RDSI (BISUP) es un protocolo ATM destinados a servicios de apoyo tales como televisión de alta definición (HDTV), TV en varios idiomas, la voz y el almacenamiento de imágenes y recuperación, videoconferencia, redes LAN de alta velocidad y multimedia.

Análisis de Video 1 y 2 En el primer vídeo podemos observar lo que es la arquitectura de señalización SS7. Se define el concepto de la señalización como el proceso de manejo de información e instrucciones necesarias para el establecimiento de conexiones de los sistemas telefónicos y se dice que la señalización se utiliza para la dirección de destino de alerta de llamada entrante y proporciona información sobre el estado y la supervisión de convocatoria de la facturación.

Además nos habla de que la arquitectura SS7 es el sistema de señalización de canal común numero 7 el cual es un estándar global empleado en la industria de las telecomunicaciones. Las aplicaciones mas comunes de esta arquitectura es el establecimiento básico, gestión y finalización de llamadas, telecomunicaciones seguras a nivel mundial y el uso mas eficiente de los circuitos. También se menciona que existen tres tipos de funciones para un punto de señalización, los cuales son el de generar y recibir paquetes, transferir paquetes y accesar bases de datos.

El segundo vídeo continua hablando sobre los componentes esenciales y habla que STP se utiliza para varias funciones, por ejemplo: Gateway en redes móviles ya que se intercambia información con otras redes a cerca de la localización de los móviles y actualización de base de datos, también este STP Gateway funciona como interfaz a otras redes ya que utiliza servicios de examinación por medio de tablas para mantener la seguridad de la red. Menciona que la compatibilidad del STP Gateway deben de ser 100% compatibles con el estándar internacional ITU-T y deben de ejecutar funciones de conversión de protocolo permitiendo así mensajes ITU-U en red.

El componente esencial SCP funciona como una interfaz a la base de datos de la compañía, este SCP es un equipo o computadora usada como un punto de enlace a la base de datos. Los enlaces SS7 son los enlaces de la línea de transmisión física que conecta a los nodos individuales en una red SS7.

Conclusiones El SS7 tiene un papel fundamental dentro de las telecomunicaciones públicas, ya que dicho sistema soporta la señalización de abonados telefónicos analógicos y digitales y se puede aplicar a todas las redes de telecomunicaciones internacionales, así como en redes de servicios especializados y en redes de servicios digitales.

La arquitectura de SS7 por su parte está visiblemente dividida en una parte dedicada a la transferencia de mensajes y en otra parte dedicada al usuario, correspondiéndose cada parte con diferentes niveles del Modelo de Referencia OSI.

SS7 utiliza líneas separadas a las de la voz y datos para dar información a la central sobre las llamadas en tránsito; así optimiza la utilización del tiempo en las líneas existentes actualmente para voz.

Al tener uno o más enlaces de señalización se tiene la posibilidad de utilizar diferentes rutas que permitan tener mayor flexibilidad y seguridad.

La base de SS7 son las especificaciones Q .700 de la ITU, las cuales definen las siguientes capas: MTP (Messages Transfer Part), TUP (Telephony User Part), ISUP (ISDN User Part), SCCP (Signalling Connection Control), TCAP (Transaction Capabilities Application Part).

ANEXOS

ANEXOS

Gracias!