TRANSMISIÓN DE DATOS
DISEÑO DE UNA RED TELEFÓNICA EXPLICANDO, CONEXIONES,
FUNCIONAMIENTO, ARQUITECTURA Y SEÑALIZACIÓN SS7.
La red telefónica conmutada, ha experimentado la
necesidad continua de mejorar paulatinamente la velocidad de intercambio de
señalización en las comunicaciones, lo que ha traído como consecuencia, además,
la apertura de nuevos servicios, que pueden necesitar un intercambio de
señalización sin establecimiento real de un circuito de comunicación,
haciéndose necesario separar la señalización de la transmisión y hacer
transitar esta señalización sobre enlaces, donde los canales de señalización
forman una red especializada en la transferencia de señalización, conocida como
"SS7 (Signaling System 7)", la cual funciona siguiendo el principio
de la conmutación de paquetes, valiéndose de los llamados encaminadores de
paquetes, puntos de transferencia de señalización (STP, Signaling Transfer
Point), y terminales.
¿Qué es un Sistema de
señalización de SS7?
Sistema de señalización SS7 es un estándar global para las
telecomunicaciones definidas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones
(UIT) Sector Normalización de las Telecomunicaciones (UIT-T). La norma define
los procedimientos y protocolos por los que los elementos de red en la red
telefónica pública conmutada (PSTN) intercambian información en una red de
señalización digital para efectuar el establecimiento de llamada inalámbrica
(celular) y de línea fija, el encaminamiento y control.
Función
de la SS7
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 redes de telecomunicaciones nacionales e
internacionales, así como en redes de servicios especializados (RSE) y en las
redes de servicios digitales.
Características Principales de Señalización SS7
- Enlaces de alta velocidad de datos (56 Kbps - nacional; 64 Kbps - internacionales).
- Las unidades de la señal de longitud variable con un límite de tamaño máximo.
- Planes para aumentar la velocidad de conexión a velocidades de T1 y E1 a ser capaz de manejar el aumento de la demanda requerida de la red SS7.
- Alta flexibilidad: Puede ser empleado en diferentes servicios de telecomunicaciones.
- Alta confiabilidad: contienen poderosas funciones para eliminar problemas de la red de señalización. Un ejemplo es la posibilidad de escoger enlaces alternos para la señalización.
- Economía: Puede ser usado por un amplio rango de servicios de telecomunicaciones. Requiere menos hardware que los sistemas anteriores
Estructura de la Red
en la Señalización SS7
Ventajas de la
Señalización SS7
- Mejorar la flexibilidad y velocidad en el establecimiento de llamada.
- Reduce el tiempo de uso del costo de voz.
- Mejorar el control de las llamadas y la gestión (tasación)
- Señalización bidireccional.
- Eliminación de equipos por troncal señal.
- Permite cambios de información de señalización en tiempo real, entre redes de conmutación.
- Económica utilización de los circuitos de conversación
- Admite procedimientos de transmisión de datos tales como: métodos de detección de errores y corrección de errores.
Arquitectura SS7
Punto de conmutación de la señal Programas de seguridad social son los
interruptores de software que han concluido enlaces SS7 y de señalización. Un
programa de seguridad puede ser una combinación voice/SS7 interruptor o un
sistema informático adjunto (front end) conectado a una voz (clase 5 o tándem)
interruptor. SSP crear paquetes (unidades de señal) y enviar esos mensajes a
otros programas de seguridad social, así como consultas a distancia a bases de
datos compartidas para averiguar cómo enviar llamadas. Se pueden originar,
terminar, o llamadas de conmutador. SSP comunicarse con el conmutador de voz a
través del uso de los primitivos y tienen la capacidad de enviar mensajes
utilizando ISUP (establecimiento de llamada y el desmontaje) y PACT (búsqueda
de bases de datos) los protocolos.
La SSP utiliza la información de quien
llama (los dígitos marcados) para determinar cómo la ruta de la llamada. Se ve hasta
los dígitos marcados en la tabla de enrutamiento SSP para encontrar el circuito
correspondiente tronco y termina de cambio. La SSP a continuación, envía un
mensaje de SS7 a cabo el intercambio adyacente solicitando una conexión de
circuito en el tronco que se especifica en la tabla de enrutamiento. El
intercambio adyacente envía un acuse de recibo de vuelta, dando permiso para
usar ese tronco. Usando la información que figura en el partido que llama la información
de configuración, el intercambio adyacente determina cómo conectarse a su
destino final. Esto podría requerir varios troncos que se creará entre varias
centrales distintas. SSP maneja todas estas conexiones, hasta alcanzar el
destino.
Punto de transferencia de señal STP son conmutadores de paquetes, y actuar
como routers en la red SS7. Los mensajes no suelen ser originado por un STP. Un
STP puede actuar como un cortafuego, detección mensajes con otras redes. La
ruta STPs SS7 mensajes (basado en la información contenida en el formato del
mensaje) a los vínculos salientes en la red de señalización SS7. Ellos son los
más versátiles de todas las entidades SS7, y son un componente importante en la
red. Hay tres niveles de STP.
- Punto Nacional de la transferencia de señal.
- Internacional de la transferencia de señal Point.
- Puerta de enlace de transferencia de señal Point
Nacional STP: Un STP Nacional existe dentro de la red
nacional (varía según el país). Se puede transferir los mensajes que utilizan
el mismo estándar nacional de protocolo. Los mensajes se pueden transmitir a un
STP
Internacional, pero no puede ser convertida
por la STP Nacional. Convertidores de frecuencia Protocolo de interconexión
nacional como STP Internacional por la conversión de ANSI para la UIT-TS.
Internacional STP: Un STP Internacional dentro de una red
internacional. Se prevé SS7 interconexión de todos los países, utilizando la
UIT-TS protocolo estándar. Todos los nodos de conexión a un STP Internacional
debe utilizar el protocolo estándar ITU-TS.
Puerta de enlace STP Un STP Gateway convierte la señalización
de datos de un protocolo a otro. STP Gateway se utilizan a menudo como un punto
de acceso a la red internacional. Los protocolos nacionales se convierten en el
estándar ITU-TS protocolo. Dependiendo de su localización, la STP de puerta de
enlace debe ser capaz de utilizar tanto las normas internacionales y nacionales
de protocolo. Un STP Gateway también sirve como una interfaz en bases de datos
de otra red, como la de una compañía InterExchange.
Modos de Señalización
Existen tres modos de señalización que pueden ser utilizados.
Estos tres modos dependen de la relación entre el canal y la entidad a la que
dan servicio, como lo son:
* Modos de Asociado: El modo más simple se
denomina modo asociado. En este modo, el canal de señalización es paralelo al
circuito de voz, permitiendo el intercambio de la señalización. Se establece
obligatoriamente entre dos puntos de señalización (SP, Signaling Point). Este
modo no es del todo ideal, ya que requiere un canal de señalización entre un SP
dado y todos los otros SPs. Los mensajes de señalización siguen entonces la
misma ruta que la voz pero sobre soportes distintos.
* Modos de Disociado: El modo disociado utiliza un camino diferente que el de
la voz. Un gran número de nodos intermediarios, llamados puntos de
transferencia de señalización (STP, Signaling Transfer Point), están implicados
en el encaminamiento de los mensajes de señalización. Los STPs son utilizados
para dirigir los datos de señalización entre SPs. Por otra parte, los mensajes
que tienen como destino un punto de señalización pueden tomar dos rutas
distintas; el funcionamiento del modo disociado es similar al del protocolo IP.
* Modos de
Cuasi-Asociado: El modo
cuasi-asociado se parece al modo disociado pero cruzando un número mínimo de
STP para llegar al destino final. Es el modo más utilizado para minimizar el
tiempo necesario de encaminamiento de un mensaje. Por otra parte, los mensajes
encaminados hacia un destino dado toman la misma ruta. Un ejemplo de modo cuasi-asociado
queda representado en la figura 2. Los mensajes de señalización asociados al
establecimiento de circuitos de voz entre los conmutadores A y B siguen el
camino A-C-B. El STP C enlaza los mensajes emitidos por el SP A al SP B.
Protocolos SS7
La estructuración en capas de la red SS7 está influida
por el modelo OSI (Open Systems Interconnection), por lo que está dividido en
cuatro niveles:
ü Los
Niveles 1, 2 y 3: Estos niveles se Denominan como sub-sistema de
transferencia de mensajes (MTP, Message Transfer Part) de SS7, y son son los
encargados de la transferencia fiable de los mensajes de señalización entre
nodos de la red SS7, además se encargan de proporcionar el conjunto de
funciones necesarias para gestionar la red.
ü El
Nivel 4: Se encarga de los servicios de señalización, a través de
varios bloques funcionales que 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.
RDSI (RED DIGITAL DE
SERVICIOS INTEGRADOS)
La Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) es una red
que procede por evolución de la Red Telefónica
Básica (RTB) o Red Telefónica Conmutada (RTC) convencional, que
facilita conexiones digitales extremo a extremo entre los terminales conectados
a ella (teléfono, fax, ordenador, etc.) para proporcionar una amplia gama de
servicios, tanto de voz como de datos, a la que los usuarios acceden a través
de un conjunto de interfaces normalizadas definidas por el ITU-T. Esta red
coexiste con las redes convencionales de telefonía y datos e incorpora
elementos de interfuncionamiento para su interconexión con dichas redes,
tendiendo a convertirse en una única y universal red de telecomunicaciones.
Las
principales características de la RDSI son:
o
Acceso a través de interfaces normalizados.
o
Conectividad digital extremo a extremo.
o
Conexiones por conmutación de circuitos a n x
64 Kbps (n = 1, 2,…, 30).
o
Incorporación de elementos de conmutación de
paquetes.
o
Utilización de vías diferentes para el envío
de la señalización y la transferencia de información, lo que confiere al
sistema en su conjunto de una gran flexibilidad y potencia.
o
La señalización entre centrales RDSI es
conforme con el Sistema de Señalización por Canal
o
Común Número 7.
o
Señalización entre el usuario y la red según
el Protocolo de Canal D.
o Amplia gama de servicios.
Entonces se puede decir que la RDSI es una red que
procede por evolución de la red telefónica existente, que al ofrecer conexiones
digitales de extremo a extremo permite la integración de multitud de servicios
en un único acceso, independientemente de la naturaleza de la información a
transmitir y del equipo Terminal que la genere. En el estudio de la RDSI se han
definido unos llamados puntos de referencia que sirven para delimitar cada
elemento de la red. Estos son llamados R, S, T, U y V, siendo el U el
correspondiente al par de hilos de cobre del bucle telefónico entre la central
y el domicilio del usuario, es decir, entre la central y la terminación de red
TR1.
ESTRUCTURA
DE LA RDSI
Los principales elementos que componen la estructura de la RDSI
son los accesos digitales de abonado, la red de tránsito y los nodos
especializados.
Los accesos digitales de abonado permiten conectar los terminales
del abonado a la red a través de configuraciones de acceso normalizadas. Los
accesos digitales de abonado están constituidos por:
o Los propios locales del abonado con equipos terminales y una red
interior que interconecta estos terminales con la línea de transmisión, que se
conocen por instalaciones del abonado.
o
Los equipos y líneas de transmisión digital
que unen las instalaciones con la central, que se conocen por red local.
La
red de tránsito interconecta las centrales locales entre sí o con los nodos
especializados de la red. La red de tránsito está constituida por:
o
Sistemas digitales de transmisión.
o
Centrales digitales de conmutación de
circuitos, con elementos adicionales de conmutación de paquetes.
o
Sistemas de señalización por canal común.
Los
nodos especializados son de diversos tipos:
o
Nodos para servicios centralizados y de valor
añadido.
o
Nodos de interconexión con otras redes.
o
Nodos de operadoras.
o Nodos
de explotación de la red.
CONEXIONES RDSI
RDSI proporciona tres tipos de servicios para
comunicaciones extremo a extremo. Circuitos conmutados sobre el canal B: la
configuración de red y protocolos para conmutación de circuitos implican
usuario y la red de establecimiento y cierre de llamadas, y para acceso a las
instalaciones de la red Conexiones permanentes sobre canal B: un periodo de
tiempo indefinido después de la suscripción. No existe establecimiento y
liberación de llamada sobre canal D. Conmutación de paquetes proporcionado por
RDSI.
El pinado arriba indicado, es la conexión utilizada entre
el TR1 y el dispositivo RDSI que se vaya a comunicar. Al TR1, llega un par de
hilos desde la central telefónica, que es por donde viaja la señal digital de
comunicación y la alimentación al propio TR1.
Numeración
Una dirección RDSI puede utilizarse para: Identificar un
Terminal específico dentro de una línea digital RDSI. Identificar un punto de
acceso al servicio de red en un entorno OSI. Identificar un punto de acceso al
servicio de red en un entorno no conforme al modelo OSI.
Numeración (servicios)
Múltiples
números de abonados. Permite que Terminales conectados a las redes existentes
alcancen Terminales compatibles conectados a un acceso básico en una
configuración tipo bus pasivo. Requisitos mínimos:
ü Se
asignará un número a todos los Terminales pertenecientes al mismo servicio.
ü Se
asignará un número distinto a los Terminales de los siguientes servicios:
-Telefónico
-Facsímil -Datos serie V -Datos en modo paquete La instalación de un usuario de
acceso básico a la RDSI se caracteriza por la existencia de un equipo de
transmisión de red (TR o TR1), que hace de separación entre la transmisión a
dos hilos de TR1 a central telefónica, la transmisión a cuatro hilos entre TR1
y los equipos Terminales (ET o TR2) Configuraciones de Cableado.
o
Punto a punto (1 ET)
o
Bus pasivo corto (hasta 8 ET's)
o Bus
pasivo extendido (hasta 4 ET's)
FUNCIONES
Sólo se han definido dos tipos de accesos en la RDSI de Banda
Extrecha (RDSI-BE), el acceso básico y el acceso primario. Se denomina RDSI-BE
porque utiliza conexiones de velocidad no superior a los 2 Mbps. La RDSI del
futuro o RDSI de Banda Ancha (RDSI-BA), estará soportada por otras tecnologías
de conmutación y transmisión más avanzadas (ATM, SDH, DWDM, etc.) que permitirán ofrecer velocidades superiores y una más
amplia gama de servicios (vídeo bajo demanda en tiempo real, interconexión de
redes de área local, etc.).
El
acceso básico RDSI está constituido por 2 canales B y 1 canal D a 16 Kbps
(2B+D). La instalación del usuario (punto de referencia S) es a 4 hilos (2 para
transmisión y 2 para recepción).
Permite
la conexión de hasta 8 terminales direccionables independientemente, pudiendo
ser utilizados independientemente 2 de ellos (cada uno por un canal B). En el
lado de red (punto de referencia U), se utiliza como soporte físico el bucle de
abonado existente. Los canales B pueden utilizarse indistintamente para voz y
datos, sólo para voz o sólo para datos; el canal D se utiliza para señalización
y provisión de servicios suplementarios.
El
acceso primario RDSI está constituido por 30 canales B y 1 canal D a 64 Kbps
(30B+D). En el lado de red (punto de referencia U), se utiliza una línea
digital de 2 Mbps. En la instalación del usuario puede existir un equipo, el
TR2, que se encargue de proporcionar los puntos de referencia S (por ejemplo,
una centralita conectada a la red mediante un acceso primario, de la que
cuelgan extensiones 2B+D). Un acceso primario puede soportar otras
combinaciones de canales siempre que las velocidades agregadas no superen los 2
Mbps (por ejemplo, 5H0+D, H12+D, etc.).
Arquitectura de Protocolos
Desde el punto de vista del estándar OSI, una pila RDSI
consta de tres protocolos:
o Capa física
o Capa de enlace, o data link layer (DLL)
o Capa de red, o network layer (el protocolo RDSI,
propiamente dicho)
Desde el punto de vista de la interfaz con el usuario, se
incluyen sobre la capa de red protocolos para Interacción Usuario - Red y
protocolos para interacción Usuario - Usuario. En el contexto del modelo OSI,
los protocolos que se definen o a los que se hace referencia en RDSI. Como RDSI
es esencialmente indiferente a las capas de usuario de la 4 a la 7. El acceso
concierne únicamente a las capas de la 1 a la 3. La capa 1, definida en I.430 e
I.431, especifica la interfaz física tanto para el acceso básico como el
primario. Las diferencias con el modelo OSI son:
o Múltiples protocolos interrelacionados.
o Llamadas Multimedia.
o Conexiones Multipunto.
Para el canal D, se ha definido una nueva normalización
de capa de enlace de datos, LAPD (protocolo de la capa de enlace RDSI que
proviene del LAP-B (Link access procedure, balanced), Link Access Procedure on
the D channel). Esta normalización se basa en HDLC, modificado para cumplir los
requisitos de RDSI. Toda transmisión en el canal D se da en forma de tramas
LAPD que se incrementan entre el equipo abonado y un elemento de conmutación
RDSI. Se consideran tres aplicaciones: señalización de control, conmutación de
paquetes, y telemetría. El canal B se puede usar para conmutación de circuitos,
circuitos semipermanentes, y conmutación de paquetes. Para conmutación de
circuitos, se construye un circuito en el canal B bajo demanda. Un circuito
semipermanente es un circuito canal B que se ha establecido previo acuerdo
entre los usuarios conectados y la red. Tanto la conexión de circuito conmutado
como con circuito semipermanente, las estaciones conectadas intercambian
información como si se hubiese establecido un enlace directo full duplex. En el
caso de conmutación de paquetes, se establece una conexión de circuito
conmutado en un canal B entre el usuario y el nodo del paquete conmutado usando
el protocolo del canal D.
Ventajas
que aporta la RDSI
La
RDSI ofrece gran número de ventajas, entre las que se pueden destacar las
siguientes:
Velocidad
La
RDSI ofrece múltiples canales digitales que pueden operar simultáneamente a
través de la misma conexión telefónica entre central y usuario; la tecnología
digital está en la central del proveedor y en los equipos del usuario, que se
comunican ahora con señales digitales. Este esquema permite una transferencia
de datos a velocidad mucho mayor. Así, con un servicio de acceso básico, y
empleando un protocolo de agregación de canales, se puede alcanzar una
velocidad de datos sin comprimir de unos 128 Kbps. Además, el tiempo necesario
para establecer una comunicación en RDSI es cerca de la mitad del tiempo
empleado con una línea con señal analógica.
Conexión de múltiples dispositivos
Se
requieren diferentes interfaces para emplear diferentes dispositivos al no
existir estándares al respecto. Con la RDSI es posible combinar diferentes
fuentes de datos digitales y hacer que la información llegue al destino
correcto. Como la línea es digital, es fácil controlar el ruido y las
interferencias producidos al combinar las señales. Además, las normas de la
RDSI especifican un conjunto de servicios proporcionados a través de interfaces
normalizados.
Señalización
La
forma de realizar un llamada a través de una línea analógica es enviando una
señal de tensión que hace sonar la "campana" en el teléfono destino.
Esta señal se envía por el mismo canal que las señales analógicas de sonido. Establecer
la llamada de esta manera requiere bastante tiempo. Por ejemplo, entre 30 y 60
segundos con la norma V.34 para módems. En una conexión RDSI, la llamada se
establece enviando un paquete de datos especial a través de un canal
independiente de los canales para datos. Este método de llamada se engloba
dentro de una serie de opciones de control de la RDSI conocidas como
señalización, y permite establecer la llamada en un par de segundos. Además informa
al destinatario del tipo de conexión (voz o datos) y desde que número se ha
llamado, y puede ser gestionado fácilmente por equipos inteligentes como un
ordenador.
Servicios
La
RDSI no se limita a ofrecer comunicaciones de voz. Ofrece otros muchos
servicios, como transmisión de datos informáticos (servicios portadores),
télex, facsímil, videoconferencia, conexión a Internet, y opciones como llamada
en espera, identidad del origen. Los servicios portadores permiten enviar datos
mediante conmutación de circuitos (con un procedimiento de llamada se establece
un camino fijo y exclusivo para transmitir lo datos en la red, al estilo de las
redes telefónicas clásicas) o mediante conmutación de paquetes (la información
a enviar se divide en paquetes de tamaño máximo que son enviados
individualmente por la red).
APLICACIONES DE LA RDSI
Mediante el empleo de la RDSI, los usuarios podrán acceder a
través de terminales específicos a los siguientes servicios finales o
teleservicios:
Ø Telefonía. Servicio de transmisión de voz similar al de la RTB. No
obstante, utilizando un teléfono RDSI se pueden acceder a todas las facilidades
y servicios adicionales ofrecidos por las centrales de conmutación digitales
(grupo cerrado de usuarios, identificación del número llamante, indicación de
llamada en espera, desvío de llamadas, etc.).
Ø Telefonía a 7 KHz. Servicio de telefonía de alta calidad y con
mejoras en la inteligibilidad exclusivo de la RDSI. Se utiliza un teléfono
específico RDSI para telefonía de alta calidad.
Ø Fax Grupos 2 y 3. Servicio típico de la RTB en el que el emisor
toma una imagen y genera una imagen igual en el receptor. Mientras el fax del
Grupo 2 utiliza codificación analógica; el fax del Grupo 3 utiliza codificación
digital, aunque para la transmisión, utiliza teléfonos analógicos vía un módem.
En la RDSI se utilizan los terminales de fax clásicos de la RTB con un
adaptador de terminal AT a/b.
Ø Fax Grupo 4. Servicio exclusivo de la RDSI que mejora la calidad
de las imágenes y la velocidad de transmisión de los faxes tradicionales. No es
posible el interfuncionamiento con la RTB. Mientras que el envío de una imagen
tamaño A4 mediante un fax del Grupo 2 supone unos 6 minutos y mediante un fax del
Grupo 3 de alrededor de 1 minuto, los del fax del Grupo 3 tardan menos de 10
segundos.
Ø Teletex. Servicio de comunicación de texto que puede utilizar
varias redes de comunicación, tales como la RTB. Se utilizan los terminales
teletex existentes en la actualidad con un adaptador de terminal AT X.25.
Ø Videotex. Servicio para la comunicación interactiva con bases de
datos remotas que ha sido ofrecido accediendo a través de la RTB. Se utilizan
los terminales videotex existentes en la RTB con un adaptador de terminal AT
a/b, o bien específicos RDSI.
Ø Videotelefonía. Permite transmitir voz y vídeo lento utilizando,
bien sólo uno de los canales B o bien ambos.
Ø Otros teleservicios, como: telealarma, telecontrol,
televigilancia, telepresencia, telemedida, etc. El único condicionante para
ofrecer estos y otros servicios es que exista un terminal válido para acceder
al mismo con interfaz S o un adaptador de terminal adecuado.
Mariana Parra
Materia: Transmisión de Datos
SAIA A
Fecha: 07 de Febrero de 2020
