viernes, 8 de febrero de 2013

CONMUTACIÓN DE CIRCUITOS




CONMUTACIÓN DE CIRCUITOS 
Es un tipo de comunicación que establece o crea un canal o circuito dedicado durante la duración de una sesión, después de que es terminada la sesión se libera el canal y éste podrá ser usado por otro par de usuarios. El ejemplo más típico de este tipo de redes es el sistema telefónico la cual enlaza segmentos de cable para crear un circuito o trayectoria única durante la duración de una llamada o sesión. Los sistemas de conmutación de circuitos son ideales para comunicaciones que requieren que los datos/información sean transmitidos en tiempo real. Una red de conmutación de circuitos es una red en la que existe una conexión dedicada. Una conexión dedicada es un circuito o un canal establecido entre dos nodos para que se puedan comunicar. Cuando se establece una llamada entre dos nodos, esa conexión sólo la pueden usar estos dos nodos. Cuando uno de los dos nodos termina la llamada, la conexión se cancela.

Características de la Conmutación de circuitos: 
  •  Tráfico constante 
  • Retardos fijos 
  • Sistemas orientados a conexión 
  •  Sensitivos a pérdidas de la conexión 
  •  Orientados a voz u otras aplicaciones en tiempo real 
  • Redes de conmutación de circuitos


Hay dos tipos básicos de redes de conmutación de circuitos, analógica y digital. Las analógicas fueron diseñadas para la transmisión de voz. Durante muchos años, pero hoy en día, las redes basadas en circuitos, han pasado de ser analógicas a digitales. Para que la señal analógica de transmisión de voz sea compatible con una red digital, se debe codificar la señal de transmisión analógica o convertirla a formato digital antes de entrar en una WAN de telefonía. En el extremo de recepción de la conexión, la señal digital se debe descodificar o volver a convertir en formato de señal analógica.



Desventajas de la conmutación de circuitos:
  • Las redes de conmutación de circuitos pueden ser relativamente ineficaces, ya que se puede desperdiciar ancho de banda.
  • Debe prever el número máximo de llamadas de teléfono que se necesitará en períodos de uso intenso y pagar por el uso del circuito o de los circuitos que admitan el número máximo de llamadas.

Ventaja de la conmutación de circuitos:  
  • Cuando se usa un circuito en una red de conmutación de circuitos, se tiene el circuito completo durante todo el tiempo que se esté usando, sin la competencia de otros usuarios. Éste no es el caso de las redes de conmutación de paquetes.

 

CONMUTACIÓN DE PAQUETES


CONMUTACIÓN DE PAQUETES

En los sistemas basados en conmutación de paquetes, la información/datos a ser transmitida previamente es ensamblada en paquetes. Cada paquete es entonces transmitido individualmente y éste puede seguir diferentes rutas hacia su destino. Una vez que los paquetes llegan a su destino, los paquetes son otra vez re-ensamblados. Mientras que la conmutación de circuitos asigna un canal único para cada sesión, en los sistemas de conmutación de paquetes el canal es compartido por muchos usuarios simultáneamente. La mayoría de los protocolos de WAN tales como TCP/IP, X.25, Frame Relay, ATM, son basados en conmutación de paquetes. La conmutación de paquetes es una técnica que divide un mensaje de datos en unidades más pequeñas llamadas paquetes. Éstos se envían a su destino siguiendo la mejor ruta disponible, y se reensamblan en el extremo de recepción. 



La conmutación de paquetes es más eficiente y robusto para datos que pueden ser enviados con retardo en la transmisión, tales como el correo electrónico, páginas web, archivos, etc.  En el caso de aplicaciones como voz, video o audio la conmutación de paquetes no es muy recomendable a menos que se garantice un ancho de banda adecuado para enviar la información. Pero el canal que se establece no garantiza esto, debido a que puede existir tráfico y nodos caídos durante el recorrido de los paquetes.

Caracteristicas de la conmutación de paquetes:
  • Tráfico en ráfagas
  • Retardos variables
  • Orientados a no conexión (pero no es una regla)
  • Sensitivos a pérdida de datos
  • Orientados a aplicaciones de datos
  • Redes de conmutación de paquetes
Las redes de conmutación de paquetes tienen su razón de ser para permitir la comunicación de datos mediante Internet en todo el mundo. Una red de datos pública o una red de conmutación de paquetes es el equivalente de datos de la PSTN.  Las redes de conmutación de paquetes han hecho posible que exista Internet y, al mismo tiempo, ha hecho que las redes de datos, especialmente las redes IP basadas en LAN, estén más disponibles de forma más generalizada.

SEÑALIZACIÓN



SEÑALIZACIÓN
Es la comunicación que se da entre los equipos de telecomunicaciones, entre centros de procesamiento, entre la central y el abonado o entre bloques de software, para el establecimiento y liberación de las llamadas, o para intercambiar información de gestión, tarificación, mantenimiento, etc. Por lo tanto se puede decir, que un sistema de señalización, son conjuntos normalizados y coordinados de señales, las cuales intercambian los órganos que intervienen en una conexión, con el fin de establecerla, supervisarla, sostenerla y desconectarla cuando los abonados que intervienen en dicha conexión lo deseen.
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. El trafico de señalización que nos interesa es el “externo” a las centrales, es decir el que se realiza entre diferentes tipos de nodos de red. 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.
Hoy en día las redes de telecomunicaciones son de 2 tipos:
  1. Por conmutación de circuitos
  2. Por conmutación de paquetes o también llamada conmutación estadística.

Los principales usuarios de la conmutación de circuitos son:
PSTN (Public Swiitched 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.

Las redes de conmutación de paquetes se dividen en dos tipos:
  • Redes de paquetes de datos de longitud variable.
  • Redes de paquetes de datos de longitud fija (También llamadas células o celdas). 
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. 


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.



SEÑALIZACION DE ACCESO Y DE TRONCAL
Es importante hacer distinción entre señalización de acceso y señalización de troncal. 

Los tipos de señalización de acceso son:
•      Señalización de línea de abonado analógico.(PSTN)
•      Señalización de abonado digital (DSS 1).

La señalización de troncal se subdivide en dos categorías:
CAS (Channel Associated Signalling) o señalización por canal asociado.
CCS (Common Channel Signalling) o señalización por canal común.

SEÑALIZACION DE ACCESO- SEÑALIZACION DE LINEA DE ABONADO.
Es la señalización que se lleva a cabo entre el abonado y la central local, es el sistema de señalización estándar usado en RDSI (ISDN) y también es conocido como “Sistema de señalización por canal D” La señalización por canal D solo está definida para líneas digitales. Los protocolos de señalización están basados en las 3 primeras capas del modelo OSI, por lo tanto los mensajes de señalización son transferidos como paquetes de datos entre el terminal de usuario y la central local. A causa del complejo entorno del servicio en el sitio donde está ubicado el terminal RDSI, la cantidad de información de señalización es diferente de la señalización de un abonado telefónico analógico. Este hecho se refleja en el número de parámetros incluidos en los mensajes de canal D. 


 

SEÑALIZACION DE TRONCAL 
Señalización por canal asociado (CAS): Este término indica que la transferencia de señales está asociada de forma muy cercana con el canal de comunicación de voz. En otras palabras, la señalización y el tráfico de voz viajan a través de la misma ruta a través de la red. Una característica típica de estos sistemas es que la señalización de troncal se envía sobre un enlace PCM con 32 intervalos de tiempo, en el cual en el intervalo 16 va la información de señalización. 



La información enviada en el IT 16 (intervalo de tiempo 16) es llamada “señal de línea” y las señales enviadas en los canales de tráfico de voz se llaman “señales de registro”, cuya información es numérica es decir se refiere a las cifras del # B, del #A, categoría de los abonados, etc. Información que se encuentra almacenada en los registros de los equipos de control, de allí su nombre.
Estas señales pueden ser enviadas o recibidas durante toda la duración de la llamada. Aun cuando una línea este desocupada, una señal “línea disponible” se envía continuamente a través de ese canal. 

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.

SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN POR CANAL COMÚN N.º 7



SISTEMA DE SEÑALIZACIÓN POR CANAL COMÚN N.º 7


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). Estándar de la UIT-T que define los procedimientos y protocolos mediante los cuales, los elementos de una red se intercambia información, sobre una red enteramente digital, para establecer, mantener y liberar las llamadas tanto móviles como fijas.



Importancia 


El Sistema de Señalización 7 por canal común es el más utilizado en telecomunicaciones públicas, porque soporta la señalización de abonados telefónicos analógicos (corrientes) y digitales (Red Digital de Servicios Integrados – RDSI). 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.



Funcionalidad

La señalización se refiere al intercambio de información entre componentes de llamadas los cuales se requieren para entregar y mantener servicio. SS7 es un medio por el cual los elementos de una red de telefonía intercambian información. La información es transportada en forma de mensajes. 



SS7 provee una estructura universal para señalización de redes de telefonía, mensajería, interconexión, y mantenimiento de redes. Se ocupa del establecimiento de una llamada, intercambio de información de usuario, enrutamiento de llamada, estructuras de abonado diferentes, y soporta servicios de Redes Inteligentes (IN). SS7 es además importante al enlazar tráfico
VoIP a la red PSTN. También es usado en las redes de telefonía móvil celular como GSM y UMTS para aplicaciones de voz (Conmutación de Circuitos) y datos (Conmutación de paquetes).


 
Características de SS7:
•   Alta flexibilidad: puede ser empleado en diferentes servicios de telecomunicaciones
•   Alta capacidad: Un solo enlace de señalización soporta cientos de troncales
•      Alta velocidad: establecer una llamada a través de varias centrales toma menos de 1 segundo.
•   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.

Modos de explotación:
  • Modo asociado:  La topología de la red de señalización y la red para la transmisión de información de los usuarios coincide
 
  • Modo cuasi-asociado: Ambas topologías coinciden parcialmente
 
  • Modo disociado: Topologías disjuntas
 


Enlaces y rutas de señalización en SS7


·         Diariamente utilizamos SS7 varias veces:
  • Sobre un red distinta a la que nosotros accedemos.
  • Todo lo contrario que el protocolo IP: De forma totalmente transparente debido a la gran fiabilidad de las redes de señalización de este tipo (99,9999% de disponibilidad)
  • Protocolos que permitan la entrega fiable de mensajes de señalización
  • Gran labor de ingeniería en el dimensionado de la red de señalización: Ocupaciones de entre el 20 y el 40% en los enlaces
  • Redundancia tanto de enlaces como de dispositivos
Elementos de un red de señalización SS7

•      SSP (Service Switching Point): Elementos de la red en los que comienza, se conmutan o terminan llamadas, sSe comunican con otros SSP para mantener, gestionar o liberar los recursos necesarios, además pueden comunicarse con los SCP para ofrecer nuevos servicios.

     STP (Signal Transfer Point): Conmutadores de tráfico de señalización
•      Encaminan el paquete entre una de sus bocas de entrada y una de salida en función de la información contenida en el paquete SS7.
    SCP (Signal Control Point): Concentran la mayor parte de la inteligencia de proceso de la red, la base de datos con información sobre operación, mantenimiento y servicios suplementarios.



Subsistemas del SS7
El SS7 se divide en dos subsistemas que reflejan sus dos funciones principales:
PARTE DE USUARIO (UP): Generación e interpretación de los mensajes de señalización intercambiados por las centrales. Presente en los SSP
PARTE DE TRANSFERENCIA DE MENSAJES (MTP): Transporte de los mensajes de señalización intercambiados por las centrales. Presente en SSP y MTP además implica una división en capas: SS7 sigue el estándar OSI.



Red Física



SS7 divide claramente los planos de señalización y circuitos de voz. Una red SS7 tiene que estar hecha de equipos capaces de soportar SS7 de terminal a terminal para proveer su funcionalidad completa. •   Cada nodo es identificado en la red por un número llamado un código de punto. Los servicios extendidos son entregados por una interfaz de base de datos a nivel SCP usando X.25. La red está hecha de muchos tipos de enlace (A, B, C, E, y F) y tres nodos de señalización:
•      Punto de Conmutación de Servicios (Service Switching Point)
•      Punto de Transferencia de Señal (Signal Transfer Point)
•      Punto de Control de Servicio (Service Control Point).

Estándares
El sistema de señalización de canal común número 7, es un estándar global para las telecomunicaciones definido por el sector de estandarización de las telecomunicaciones ITU-T de la unión de telecomunicaciones Internacionales ITU. El estándar define el protocolo y los procedimientos mediante los cuales los elementos de la red de telefonía conmutada pública intercambian información sobre una red digital para efectuar el enrutamiento, establecimiento y control de llamadas. 







ARQUITECTURA DE LA RED SS7
En una red de señalización No 7 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). El camino digital para transferir señales SS7 entre SP’s se llama Enlace de Señalización o SL. En la red física esto corresponde a un intervalo de tiempo de la trama PCM (IT16) dedicado, uno en cada dirección de un enlace PCM. La configuración del enlace SS7 lo completa un Terminal de Señalización ST (Signalling Terminal) en cada extremo del enlace. Los mensajes de señalización están empaquetados en un formato llamado Unidad de Señalización de Mensajes o MSU (Message Signal Unit).  Por razones de confiabilidad y capacidad es necesario tener mas de un enlace de señalización o SL entre dos puntos de señalización (SP’s) adyacentes. Cuando hay varios SL’s en paralelo se denominan Set de Enlaces o LS (Link Set). 




Punto de Transferencia de Señalización (STP): La red de señalización SS7 se mantiene unida por los Punto de Transferencia de Señalización STP (Signalling Transfer Point). En teoría estos enlaces siempre deben estar disponibles para llevar mensajes. En lugar de “conectar”, el STP solo necesita dirigir los mensajes a los enlaces apropiados para entregarlos. El STP no necesita conectarse a las rutas de señalización puesto que hace parte de estas. Simplemente el STP transfiere los mensajes a la ruta seleccionada o al destino de estos. Las Centrales de tránsito conectan enlaces, en cambio los STP dirigen los mensajes. 


Existen dos tipos de STP’s:
STP Integrado: Es un STP que se encuentra geográficamente en el mismo sitio que una central de transito.
STP como nodo aparte (Stand Alone): Stand Alone significa que la función de transferencia de señalización se ubica en un nodo específico cuya única tarea es ser operado como un STP. La red trata a este nodo como un SP con su respectivo SPC (Código del punto de señalización). Por razones de redundancia y capacidad de los STP’s, Stand Alone, se recomienda usarse en una configuración de pares, se debe tener en cuenta que dentro de la estructura de la red SS7 los STP’s pueden tener las siguientes jerarquías, cada uno de los cuales con diferentes requerimientos de confiabilidad y redundancia en caso de exceso de carga de tráfico:
•      STP’s internacionales
•      STP’s nacionales
•      STP’s regionales
•      STP’s locales 



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 STPs
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 STPs 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): 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.