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SISTEMASISTEMAS S DE DE SEÑALIZACIÓNSEÑALIZACIÓNSISTEMASISTEMAS S DE DE SEÑALIZACIÓNSEÑALIZACIÓN

ContenidoContenido1.1.-- Concepto de señalización.Concepto de señalización.

2.2.-- Señalización de abonado.Señalización de abonado.

3.3.-- Señalización entre centrales.Señalización entre centrales.

55 S ñ li ió l úS ñ li ió l ú

4.4.-- Señalización asociada al canal.Señalización asociada al canal.

5.5.-- Señalización por canal común.Señalización por canal común.

6.6.-- Señalización en telefonía IP.Señalización en telefonía IP.

Úl i difi ióTECNOLOGÍAS DE TRANSPORTETECNOLOGÍAS DE TRANSPORTE

Tema 4 de:Tema 4 de:

Edison Coimbra G.Edison Coimbra G.Última modificación:7 de junio de 2010

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1.1.-- Concepto de Concepto de señalizaciónseñalización

El término señalizaciónseñalización se refiere al intercambio de señales que se realiza para establecer y controlaruna conexión.

Señalización en la PSTNSeñalización en la PSTN

Tradicionalmente, se ha dividido en dos tipos:

S ñ li ió d b dSeñalización de abonado

Señalización entre centrales

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2.2.-- Señalización de Señalización de abonadoabonadoConjunto de señales que intercambian el teléfono del usuario y la central local. En la PSTN se transmiten por el par de cobre del bucle del abonado.

Tipo de señales Tipo de señales de abonado: de abonado:

De estado. De teléfono a central: descuelga, cuelga. De central a teléfono: invitación a marcar, campanilla, tono de ocupado, etc.

D di ió E í d l ú l ll

Colgado: R ∞

Abonado llamador

Proceso para generar una llamadaProceso para generar una llamada

De dirección. Envío del número al que se llama.

Descuelga: R ≈ 200

~48 V

IDC

~Tono de marcar 350 + 440 Hz

M l ú

R ≈ 1 k

Marca el número

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Marcación de Marcación de númeronúmero

P lP lPulsosPulsos

MultitonoMultitono DTMFDTMF

¿Qué frecuencias se generan en un teléfono que usa señalización DTMF cuando se presiona el número 9?

¿Qué número se representa con los t d 710 1209 Htonos de 710 y 1209 Hzen el sistema DTMF?

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Abonado llamado

Proceso para contestar una llamadaProceso para contestar una llamada

Ring Tone100 V AC f 20 H

~

48 V

100 V AC, f = 20 HzSumados a los 48 V

Acopla y suena el timbre

Central envía tono de espera a llamador: 440 + 480 Hz

Descuelga y comienza la conversación

En caso de ocupado, Central envía tono d d ll d 480 620 H

la conversaciónde ocupado a llamador: 480 + 620 Hz

idé i l i d d l d ill l b d

Propiedades de la señalización de abonadoPropiedades de la señalización de abonado

Que sean idénticas en cualquier red del mundo y sean sencillas para el abonado.

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3.3.-- Señalización entre Señalización entre centralescentralesEs el conjunto de señales que intercambian las centrales telefónicas. Existen 2 modos diferentes de enviar señalización: por Canal Asociado Canal Asociado y por Canal ComúnCanal Común.

Canal asociadoCanal asociado. La señalización se transmite por los mismos canales

l ñ l d C d l d que la señal de voz. Cada canal de voz tiene asociado su canal de señalización.

Ejemplos de señalización asociada al j pcanal: el Protocolo E&M y la Señalización E1 PCM 30+2 (Rec. G.732 del CCITT ).

Canal comúnCanal común. La señalización se transmite por un canal diferente al de la señal de voz. Constituye una red independiente y especializada de señalización de señalización.

Ejemplo de sistema de señalización por canal común: el más representativo es el Sistema de S ñ li ió (SS )Señalización No. 7 (SS7).

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4.4.-- Señalización asociada al Señalización asociada al canalcanal

Protocolo de señalización E&MProtocolo de señalización E&MProtocolo de señalización E&MProtocolo de señalización E&M

E&M (recEive & transMit o Ear & Mouth) es una técnica que utiliza una señalización de corriente continua para indicar los cambios de estado en enlaces troncales, por ejemplo entre una central telefónica y un PBX.

Existen 5 variantes de señalización E&M, conocidos como tipo I, II, III, IV y V. En EE UU seusa el Tipo I y en el resto del mundo el Tipo V.

E&M

Utiliza 2 dos hilos de ñ li ióseñalización: uno

llamado E y otro M.

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E&M en comunicación de datosE&M en comunicación de datos

La conexión de una PBX y un router IP utilizaseñalización E&M tipo V a través de unenlace dedicado (Tie Line).

Similar señalización se utilizaSimilar señalización se utilizapara la conexión entre 2 routerso Call Manager en VoIP.

Señalización E1 PCM 30+2Señalización E1 PCM 30+2

El primer problema que surge cuando se plantea la transmisión digital conjunta deseñales de varios usuarios (TDM-PCM) es cómo identificar el tramo de señal quecorresponde a cada usuario y cuándo la información contenida en dicho tramo es válida.

Solución: utilizar el canal 16 de las tramas PCM. Es decir, que además de transmitir el qtráfico de usuario se envía la señalizaciónasociada a cada canal de voz.

La Recomendación G.732 emplea un esquema de señalización por canal asociado y se basa en la norma PCM 30+2.

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Esquema de la señalización E1 PCM 30+2Esquema de la señalización E1 PCM 30+2

Formato que se repite cada trama par En la trama 0

(TR0) de la multitrama se envía el sincronismo de la multitrama

Para retransmitir alarmas

la multitrama.

El canalcanal 00 es el canal de sincronismo. Se emplea para indicar al receptor el comienzo de la trama.

El canal16canal16 es el canal de señalización. Se emplea para transmitir información de señalización asociada a cada uno de los canales que llevan tráfico de usuario.

La frecuencia de cambio de la información de señalización es b j i i l i f ió d E baja, no es preciso enviar la información en cada trama. En su lugar, las tramas se agrupan en multitramasmultitramas de 16 tramas.

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Ejemplo Señalización E1 PCM 30+2Ejemplo Señalización E1 PCM 30+2

Pregunta.- ¿En qué canal y trama se encuentra la información de señalización asociada al canal 31?

Multitrama Multitrama

Trama 15 de la multitrama

C l 16 d l Canal 16 de la trama 15.

Del canal 15 Del canal 31

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Las PBX y los Call Manager (telefonía IP) pueden conectarse a la red telefónica (PSTN) y

Aplicación de señalización E1 PCM 30+2Aplicación de señalización E1 PCM 30+2

proveer hasta 30 canales de voz, utilizando la señalización asociada al canal E1 (CAS E1).

Señalización T1 PCM 24Señalización T1 PCM 24Señalización T1 PCM 24Señalización T1 PCM 24

En EE.UU y Japón, la señalización asociada al canal se ha implementado de forma diferente. La señal multiplexada consta de 24 canales. En este caso, la señalización se implementa suprimiendo el bit menos significativo en todas las muestras de la trama implementa suprimiendo el bit menos significativo en todas las muestras de la trama sexta de acuerdo a una multitrama de 12 tramas.


5.5.-- Señalización por canal comúnSeñalización por canal comúnPara que una central se comunique con cualquier otra de la red telefónica, con la arquitectura asociada al canal E1 PCM la red de señalización sería muy compleja y cara, debido al gran número de enlaces que harían falta.

Por esta razón, se opta por desplegar una red de señalización separada de la una red de señalización separada de la red de transporte de tráfico de usuario, lo que da lugar a la señalización por canal comúnseñalización por canal común. Se llama así porque el canal lleva información dde varias comunicaciones, esto es, es un canal común.

Ventajas:Ventajas:Ahorro de enlaces de abonado: se suprimen terminales de señalización asociados

a cada abonado. Sin embargo, se incrementa el costo por la estructura de la señalización y por el software que gestiona dicha señalización.

Extensión del vocabulario de señalización: toda nueva aplicación se traduce en

Explotación bidireccional de los circuitos.

la modificación del software encargado de gestionar la señalización.

Ejemplo de sistema de señalización por canal común: el tipo más

i l Si drepresentativo es el Sistema de Señalización No. 7 (SS7).


Sistema Sistema de Señalización No. 7. de Señalización No. 7. SS7SS7

SS7 es una red especializada en señalización, independiente y superpuesta a la red que SS7 es una red especializada en señalización, independiente y superpuesta a la red que presta el servicio de comunicación (telefonía básica, red inteligente, RDSI, redes ATM, redes móviles GSM).

SS7 es una red de conmutación de mensajes, octetos o paquetes de longitud fija e igual a 8 bits longitud fija e igual a 8 bits.

Estructura de SS7:Estructura de SS7:

Puntos de señalización. Puntos de señalización. Son de 3 tipos: SSPSSP, STPSTP y SCPSCP. Son elementos de red que intercambian paquetes de datos para:p q p

El control de direcciónEl establecimiento y control del enlaceLa gestión y mantenimiento de la red.

Enlaces Enlaces (Links) de (Links) de señalización SS7señalización SS7. Son canales bidireccionales de 56 ó 64 kbps.


SSP SSP

Puntos de señalización SS7Puntos de señalización SS7

SSP SSP (Service Switching Point) Son las centrales telefónicas equipadas con software SS7 y con enlaces de terminación de la señalización Conmutan de la señalización. Conmutan llamadas.

STP STP (Signal Transfer Point) Son conmutadores de paquetes. Reciben y enrutan mensajes de señalización hacia el destino adecuado.

La disponibilidad de esta red es crucial SCP SCP (Signal Control Point) Concentran la inteligencia de la red SS7. Constituyen una base de datos de información de operación mantenimiento

ppara el procesamiento de llamadas. Por esta razón, se construye utilizando una arquitectura redundante.

de operación, mantenimiento y servicios suplementarios.

Estos elementos, también forman parte de la Red Inteligente IN, que permite ofrecer múltiples servicios personalizados sobre la red telefónica pública, tanto fija como móvil, p p p , j ,con un esquema de tarificación específico.


Arquitectura y capas de protocolo Arquitectura y capas de protocolo SS7SS7

Inicio y fin de llamada en la Inicio, control y fin de ll d l RDSIred telefónica básica RTB llamada en la RDSI

Basado en el modelo OSI. Se divide en 2 OSI. Se divide en 2 partes:

P d f i

Parte de usuarios (UP)

Parte de transferencia de mensajes (MTP)

Nivel de red. Enrutamiento de los mensajes SS7.

Nivel físico. Define características físicas, eléctricas y

Nivel de enlace. Control de errores y control de flujo. Provee un canal digital libre de errores.

,funcionales de los enlaces (multiplexación de canales de 64 kbps). Ejemplos: un canal E1 o BRI de RDSI.


Formatos de Formatos de los mensajes de señalización los mensajes de señalización SS7.SS7.

U id d d ñ li ió d ll (FISUFISU) S Unidad de señalización de relleno (FISUFISU). Se usa para enviar señales cuando no se transfieren mensajes, para facilitar la monitorización del enlace de transmisión.

Unidad de señalización del estado del enlace (LSSULSSU). Se usa para establecer y monitorear el enlace.

Unidad de señalización de mensaje (MSUMSU).Transporta los mensajes de los niveles superiores de un extremo al otro del superiores de un extremo al otro del enlace.


Establecimiento de una llamada con SS7Establecimiento de una llamada con SS7Conmutador de paquetes

Ejemplo: un abonado de la Central Allama a otro de la Central B.

Proceso:Proceso:

Central telefónica

A

B

Proceso:Proceso:

11El abonado A inicia la señalización de abonado con la Central A y envía el número del teléfono B.

1

22La Central A envía un mensaje de dirección inicial (IAMIAM). Contiene el número llamado y el llamante. 44

Cuando el abonado B contesta, la Central Benvía un mensaje de respuesta (ANMANM). Se Se inicia la conversacióninicia la conversación.

33La Central B verifica que el abonado B puede hablar y envía un mensaje de direccionamiento completo (ACMACM). Se abre un canal de voz.

55Cuando el abonado A cuelga, la Central Aenvía un mensaje de liberación (RELREL).

66La Central B confirma recepción enviando

66a Ce t a co a ecepc ó e a do

un mensaje de liberación de circuitos (RLCRLC). Se cierra el canal de voz.


Establecimiento de una llamada con Establecimiento de una llamada con SS7 SS7 -- ResumenResumen


Ejemplo de llamada gratuita con la red SS7Ejemplo de llamada gratuita con la red SS7

Ejemplo: un abonado de la Central A hace una llamada gratuita (servicio 800 a otro de la Central B.

Proceso:Proceso:Proceso:Proceso:

11 El abonado A inicia la señalización de abonado con la Central A y envía el número 800-123456.

22La Central A, envía un mensaje de consulta a la base de datos SCPSCP, para obtener el número real del número virtual 800-123456.

33La base de datos verifica y envía a la Central A, el número real correspondiente, 3497900.

Se produce el intercambio de mensajes de señalización entre ambas centrales (ver ejemplo anterior).

44

l b d ( ú l 3 9 900El abonado B (número real: 3497900 y virtual: 800-123456) recibe la llamada. A él le tarifican.

55


6.6.-- Señalización en telefonía IPSeñalización en telefonía IP

Una red de servicios de VoIP necesita interactuar con la PSTN, por tanto, es necesario que Una red de servicios de VoIP necesita interactuar con la PSTN, por tanto, es necesario que la red VoIP hable el mismo idioma que el sistema SS7. El reto consiste en asegurarse que estas redes puedan emular el mismo desempeño que SS7 ofrece.

Llamada entre 2 teléfonos IP a través de un Llamada entre 2 teléfonos IP a través de un CallCall ManagerManagerLlamada entre 2 teléfonos IP a través de un Llamada entre 2 teléfonos IP a través de un CallCall ManagerManager

Solución de CISCOSolución de CISCO

Sólo se produce señalización de abonado para el establecimiento de la comunicación. Se utiliza el protocolo de señalización SCCPSCCP (Skynny ClientControl Protocol), que es de propiedad Control Protocol), que es de propiedad de CISCO.


Llamada de un teléfono IP hacia Llamada de un teléfono IP hacia otro convencional de la PSTN.otro convencional de la PSTN.

Soluciones de CISCOSoluciones de CISCO

Llamada entre 2 teléfonos IP a Llamada entre 2 teléfonos IP a través de la WAN.través de la WAN.

(SIP)(SIP)

Para la señalización de abonado (teléfono IP – Call Manager), se utiliza el protocolo de señalización SCCPSCCP.

Para la señalización entre los CallManager se utiliza el protocolo de control de llamadas H.323H.323.

P t t bié tili l Para la señalización entre el Call Manager y el Gateway de la PSTN se utiliza el protocolo de control de llamadas H.323H.323. Fue creado para proveer de un mecanismo para el transporte de aplicaciones multimedia en

Para este caso también se utiliza el protocolo de inicio de sesión SIPSIP (SessionInitiation Protocol), que es un protocolo para VoIP y otras sesiones de texto y de multimedia. Es de IETF.el transporte de aplicaciones multimedia en

LAN, pero ha evolucionado rápidamente para redes de VoIP. Es del ITU-T. FINFIN 21www.coimbraweb.com

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