8/17/2019 Cap.1 Sistemas de Conmutación Fija
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Red Telefónica Pública
Conmutada PSTN
Ing. José Zabala
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Redes de conmutación iniciales
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Conmutación automatizada
Sistema de conmutación antiguo
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Arquitectura PSTN
Gateway Internacional para enrutamiento de
llamadas entre ciudades
Troncales Tandem
Línea de usuario
Línea de usuario
Troncal de
Intercambio Local
Troncales de Intercambio
Central Intercambio
Local, Switch Clase 5,
Oficina Central
Troncal de
Intercambio Local
Central Tandem: para
enrutamiento dellamadas entre
centrales locales
dentro la ciudad
Central de Tránsito,
Switch Clase 4: para
enrutamiento de
llamadas hacia y desde
otras ciudades
Equipo provisto al
usuario
CPE
Servicio
Residencial
Línea de
usuario
individual o
extensión
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Acceso a suscriptores
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Arquitectura de acceso a suscriptores
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Configuraciones de interconexión de
centrales
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Arquitectura de interconexión a través
de redes externas
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Funciones de conmutación, desde la implementación del control de conmutación porprograma almacenado.
Establecimiento de un camino a través de la conmutación del lazo de abonado originante
a un lazo de abonado terminante específico. Cada lazo debe ser accesible a cualquier otro
lazo. Esto se denomina conmutación de línea.
Las conmutaciones de tránsito requiere del establecimiento de un camino de una
línea específica (originante) hacia una línea saliente o grupo troncal.
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Conmutación por división de espacio
Para conmutación de conexiones de tránsito.
Matriz de conmutación de 2 cables, permite conmutación en 2 caminos.
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Conmutación de múltiples etapas
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Conmutación por división de tiempo, involucra compartir un punto de conmutaciónde espacio por periodos cortos de tiempo, permitiendo la reasignación de dichos puntos
de conmutación y líneas o troncales.
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La capacidad de manejo de canales esinversamente proporcional a la capacidad de
procesamiento del módulo de memoria (ciclo de
memoria en segundos).
Donde 125 es el tiempo de trama en micro
segundos para la voz muestreada a 8 KHz y tc
es el ciclo de memoria en micro segundos.
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Características primarias PSTN
• Acceso análogo, 300-3,400 Hz;
• circuit-switched conexión duplex;• ancho de banda de conmutación: 64 kbit/s, or300-3,400 Hz for analog exchanges;
• conexión fija o mobilidad limitada;
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Aparato telefónico
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Aparato telefónico
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Estandarización
Areas de estandarización:• señalización, red del operador y usuarios
• Tasación de servicios;
• Servicios y procedimientos de los mismos
•
Interfaces de acceso físico
RECOMENDACIONES MÁS NOTABLES DE LA ITU-T PARA PSTN:* Series D: Principles of charging and accounting;
• Series E: PSTN, numbering and routing, service quality, network management;
• Series G: Analog and digital transmission systems;
• Series M: Maintenance;
• Series O: Measurement equipment;
• Series P: Telephony transmission quality;
• Series Q: Switching, value-added services, signalling systems Nos. 4, 5, 6 and 7, R1 and
R2, TCAP, IN; and
• Series V: Data communications over the PSTN.
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Funciones de la central de conmutaciónLas centrales modernas tienen un
diseño modular. Esta modularidad
facilita la expansión de capacidad y laadición de nuevas funcionalidades .
Las centrales con funcionalidades de
conmutación tienen las siguientes
funciones básicas:
- Un grupo de conmutación (Group
Switch ) para funciones de
conmutación.
- Una etapa de troncalización,
incluyendo circuitos terminales de
intercambio ETCs que sirven como
interfaz para la red de transporte.
- Funciones de señalización, para la
comunicación con otras centrales
(usando SS7 por ejemplo).
- Funciones de operación y
mantenimiento.
- Funciones de control.
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Funciones de la central de conmutación
Otras funciones:
- Etapa de usuario (subscriberstage) cuyas funciones incluyen
alimentación de corriente de la
línea de usuario, conversión A/D,
concentración en dirección del
grupo de conmutación (Group
Switch), señalización hacia y desdeel usuario para funciones de
control.
- Servicios suplementarios: Llamada
en espera (Call waiting), desvío de
llamada incondicional (call
forwarding unconditional),devolución de llamada
automática.
- Funciones de tarifación de
llamadas y servicios.
- Funciones de acceso a Internet.
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Circuito de interface de línea (LIC)Un LIC incluye:
- Protección de sobrevoltaje
- Voltaje de ringueo al teléfono (corrientealterna)
- Fuente de corriente para el aparato
telefónico (corriente continua)
- Detección e los pulsos generados por los
aparatos telefónicos
- Detección del estado colgado-descolgado (On-hook, off-hook)
- Conversión Analógica/Digital (con técnica
PCM)
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Función de Control
El establecimiento de conexiones es controlado por un procesador entiempo real, cuyas tareas están reguladas por un programa o varios. Elpropósito de las funciones de control son:
• Detecta y analiza eventos en la central
• Decide acciones apropiadas (selecciona un programa)
• Realiza los pasos necesarios (EJ, ordena la conexión de una llamada)Las funciones de control también se encargan de que los datos necesariosdurante el proceso de conexión sean leídos y modificados si es necesario(análisis numérico). Esta información incluye datos de los usuarios y datosreferidos a las conexiones de estos al grupo de conmutación.
La capacidad de una central se basa en el manejo de llamadas en la horapico (BCHA Busy hour call attempts, Ej. 1000000 BHCA), también lacapacidad de procesamiento de información (Ej. Milisegundos porllamada).
F nción de Control el
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Por medio del escaneo de las líneas de
usuario, el sistema de control de la
central es notificada cuando un usuariodescuelga su aparato telefónico, para
determinar que tipo de tono de marcar
debe enviársele y para preparar la
recepción del número de B (usuario
llamado), la función de control realiza
las siguientes tareas:
- Verificación del usuario en la Base de
Datos de Usuarios.
- Un área de memoria en la unidad de
control es reservada para almacenar el
número de teléfono marcado por el
usuario.
- Un receptor de tonos para
señalización DTMF es conectado a
través del conmutador de tiempo en la
etapa del usuario (Subcriber stage) Una
vez concluido este proceso se envía eltono de marcar.
Función de Control y elestablecimiento de llamadas
Fase 1: El usuario A descuelga el teléfono
Función de Control y el
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El número del usuario B es recibido por el
receptor de tonos el cual es enviado a la función
de control. Se realizan las siguientes acciones:
- Análisis de número de B (a dónde se quiere
conectar la llamada, método de tarifación, eltamaño del número)
- Si es un usuario local, se realiza una consulta a
la base de datos de usuarios.
- Si el usuario B pertenece a otra central. Un
análisis de enrutamiento debe ser realizado.
- Se realiza un análisis de tarifación.- El establecimiento de la llamada es preparada,
después de que los análisis han concluido. Un
Time Slot es reservado en el Grupo
Conmutador y en caso de llamadas salientes la
central inicia señalización con la siguiente
central (SS7, CAS)
Función de Control y elestablecimiento de llamadas
Fase 2: La central recibe el número de B (número del usuario llamado)
Función de Control y el
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Función de Control y elestablecimiento de llamadas
Fase 3: La central establece la llamada saliente
Una vez concluido el análisis de la Función de
control, pueden existir los siguientes casos por
los cuales no se pueda establecer una
conexión: congestión o el usuario B está
ocupado . En la mayoría de los casos el usuarioestá libre y la central ordena el envío de
señales de ringueo al usuario B; las funciones
que se realizan son:
- La conexión es establecida con la central del
usuario B.
- La función de control ordena al grupo deconmutación reservar el camino entre la
Etapa de usuario y el Time Slot seleccionado
sobre el link PCM de salida.
Función de Control y el
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Función de Control y elestablecimiento de llamadas
Fase 3: La central establece la llamada saliente
- La función de control ordena alconmutador de tiempo (Time Switch) en
el lado del usuario desconectarlo del
receptor de tonos. El lugar a eso , el
usuario es conectado al Time Slot
seleccionado, en dirección al grupo de
conmutación. A partir de este momentouna conexión es establecida entre los dos
usuarios.
- La central del usuario B envía una señal de
ringueo al usuario local (usuario B) y envía
un tono de ringueo al usuario A.
- La función de control inicia el monitoreode la conexión, inicialmente para permitir
el cobro de la llamada a ser establecida.
Una orden es enviada a la función de
tarifación para que inicie el cobro cual el
usuario B conteste.
Función de Control y el
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Función de Control y elestablecimiento de llamadas
Fase 4: El usuario concluye la conversación
El sistema de control continua monitoreandola llamada aún durante la duración de la
misma. Tiene la tarea de verificar cuando uno
de los usuarios cuelga la llamada, para iniciar
el proceso de liberación del circuito.
- Se asume que la llamada a concluido
cuando el usuario A cuelga, en cuyo caso lallamada es liberada sin ninguna notificación.
El usuario A no es penalizado si el usuario B
no cuelga su teléfono.
- En caso de que el usuario B cuelga
primero, no se asume inmediatamente
que la llamada a concluido, quizás eldesea hablar de otro aparato telefónico
por lo que se activa un Tiempo de
Supervisión (normalmente 90 segundos)
después de colgar.
Función de Control y el
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Función de Control y elestablecimiento de llamadas
Fase 4: El usuario concluye la conversación
- La primera tarea a realizar por la función
de control es ordenar la finalización del
cobro de la llamada.
- La función de control ordena la
desconexión de todo el equipamiento
utilizado para el establecimiento de la
llamada. Esto significa que los Time Slots
son liberados para utilizarlos en otras
llamadas.. La señalización es ejecutada
para garantizar se encarga de asegurar
que todas las centrales involucradas
liberen sus equipos.
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Señalización• Señalización: es el intercambio de información específica
concerniente al establecimiento y control de conexiones y a latransferencia de información de gestión de usuario a usuario en unared de telecomunicaciones.
• Se desglosa en áreas funcionales:
– Supervisión
– Direccionamiento
– Progreso de la llamada
– Señalización del suscriptor – Señalización InterSwitch
Local
Exchange
Local
Exchange
Trunk
Signalling
Subscriber
Signalling
Subscriber
Signallingccs
cas
ccs
cas
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Señalización de usuario
HOOK OFF
DIAL TONE
NUMBER
RINGING TONE RINGING SIGNAL
B ANSWER
CONVERSATION
HOOK ONHOOK ON
Señalización entre centrales
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Señalización entre centrales
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Funciones de control de Señalización
• Comunicación audible con suscriptores
• Transmisión de número marcado
• Indicación de llamada no completada
• Indicación de llamada terminada
• Señal de ringueo de teléfono
• Información de facturacion
• Estado del equipamiento y troncales
• Información de diagnóstico
S ñ li ió SS7
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Señalización SS7
Una red de señalización SS7 está compuesta por 3 elementos: Punto de
señalización (signalling Point SP), Punto de transferencia de señalización
(signalling Transfer Point STP) y link de señalización (signalling Link).
Link Canal de voz
Ventajas de SS7:Rápido.- el tiempo de establecimiento de llamada es reducido a menos de unsegundo.
Alta capacidad.- cada link de señalización puede manejar la señalización paramiles de
Llamadas simultáneas.
Económico.- menor equipamiento de señalización es necesarioConfiable.- uso de rutas alternativas
Flexible.- puede ser usado para otros propósitos diferentes a los de telefonía
SP (Signall ing Point)
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SP (Signall ing Point)
El signalling point es el punto originante o destino de un mensaje SS7.
En cada red de señalización un SP tiene un exclusivo Signalling Point Code SPC (14 bits)
Ejemplo de SPC en binario y Hexadecimal:
SPC (binary) SPC (Hex)
00 0000 1011 0101 00b5
10 0011 1101 0111 23d7
DPC: Destination Point Code
OPC: Originating Point Code
• Un mensaje que va de un SP a otro SP debe portar el SPC del SP originante y
el SPC del SP terminante, los cuales son llamados OPC y DPC respectivamente.
• Link: es el canal de datos que conecta los nodos (SPs y STPs) en la red de señalización
SS7
STP (Signall ing Transfer Point)
Link
Link Digital de 64 kb/s
STP: es el nodo de red que transfiere mensajes SS7
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Modos de trabajo SS7
Modo asociado (conexión directa)
Modo cuasi asociado (Conexión a travésde STP: Signalling Transfer Point)
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MTP 1La capa MTP 1 define las características físicas, eléctricas y
funcionales del Link de Señalización digital. Las interfaces físicas
definidas incluyen: E1 (2048 kb/s; 32 canales de 64 kb/s), DS-1 (1544
kb/s; 24 canales de 64 kp/s channels), V.35 (64 kb/s), DS-0 (64 kb/s)
y DS-0A (56 kb/s). Es equivalente a la capa 1 OSI (Física).
MTP 2MTP 2 se encarga de asegurar una transmisión end-to-end precisa
de un mensaje de señalización a través de un Link de Señalización.
Esta capa 2 implementa control de flujo, validación de secuencia demensajes y verificación de errores. Cuando un error ocurre en el
link de señalización, el mensaje o mensajes son retransmitidos. Es
equivalente a la capa 2 OSI (Enlace de datos).
MTP 3
MTP 3 provee enrutamiento de mensajes entre puntos de
señalización en la red SS7. MTP3 re-enruta tráfico de Links y puntos
de señalización que presentan fallas (link caído o punto de
señalizaci´+on con problemas); también controla el tráfico cuando
existe congestión. MTP3 es equivalente a la capa 3 OSI (Red).
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Signaling Unit (SU)
Un mensaje SS7 es
denominado un Signal
Unit (SU).
Existen 3 tipos de SUs:
Fill-In Signal Units (FISUs),Link Status Signal Units
(LSSUs) y Message Signal
Units (MSUs)
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Información contenida en mensajes SUs
F CK SIF SIO LI Control F
F CK SF LI Control F
F CK LI Control F
MSU (Message Signal Unit)
LSSU (Link Status Signal Unit)
FISU (Fill-In Signal Unit)
Información de usuario capa 3
Información red:
• Nacional
• Internacional
Información
Protocolos
superiores:
• ISUP
• SCCP
• Gestión red de
Señalización
MSBLSB
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Puntos de señalización (SP) in SS7
Elementos de red contienen puntos de señalización (signalling points)identificados por códigos de puntos de señalización (SPC Signalling point Codes)
Central
STP SP
SP
STP
Signalling Point (en una base de datos,por ejemplo en el HLR en redes móviles)
Signalling Transfer Points solo transfieren mensajes de señalización
Signalling Point (terminación de
señalización en una central)
STP
MAP
ISUP
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Signalling point code (SPC)
Los mensajes de señalización SS7 contienen información de enrutamiento en capa
MTP3 en la forma de una etiqueta de enrutamiento:
SIO octet
DPC
DPC
LSBMSB
OPC
OPC
OPC SLS
Signalling message
payload
Redes de señalización Internacional (y
nacional) (ITU-T):
14-bit Destination Point Code (DPC)
14-bit Originating Point Code (OPC)
4-bit Signalling Link Selection (SLS)
Red de señalización nacional de Norte
América (ANSI):
24-bit DPC y OPC, 5-bit SLS code
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ISDN User Part (ISUP)ISUP es un protocolo de aplicación de señalización que es usado para establecer y
liberar conexiones de conmutación de circuitos (llamadas)
Solo para señalización entre centrales
No solo para ISDN ( ISUP es generalmente usada en PSTN)
•
•
FBSNBIBFSNFIBLIXSIOSIFCKF
87171628n*8, 272>n>2168
DPCOPCSLSMsg.type code
Routing label
first bit transmitted
Bits
SUP message info elements
see following pages
CIC
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Mensajes de señalización ISUP
Mensajes de señalización básicos ISUP:
Call setup:
IAM (Initial address message)
ACM (Address complete message)
ANM (Answer message)
De origen A a destino B
De destino B a origen A
Call release:
REL (Release message)
RLC (Release complete message)
Dirección depende dellado que libera la
llamada (usuario A o
usuario B)
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SLS y CIC
El campo de 4 bits SLS signalling link selection (SLS) en la etiqueta de
enrutamiento define el link de señalización el cual será utilizado en la
trasferencia de información de señalización.
El circuit identification code (CIC) de 16-bit contenido en el mensaje ISUP,
define el Time Slot TDM o circuito al cual el mensaje ISUP está asociado.
Central
STP
Central
Circuito
Link de Señalización
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Señalización utilizando mensaje IAM
Central CentralCentral
SPC = 82
Circuit
14
SPC = 22 SPC = 60Circuit20
STP
SL 4
SL 7
STP
Mensaje de salida:
OPC = 82 CIC = 14
DPC = 22 SLS = 4
Procesamiento en central de tránsito:
Se recibe el mensaje IAM que contiene el número de B. La
central realiza el análisis numérico (no parte de ISUP) y
selecciona nuevo DPC(60) y CIC (20)
Establecimiento de
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Establecimiento de
llamada utilizando ISUP
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Establecimiento de llamada utilizando ISUP
Central de tránsitoUser A User B
Setup IAMIAM
Setup
Alert
Connect
ACM
ANM
ACM
ANM
Alert
Connect
Se inicia tarifación
Análisis numéricoDSS1
signalling
assumed
Central A Central B
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El número UIT-T E.164 internacional para áreas geográficas se compone de cifras
decimales dispuestas en dos campos de código: el indicativo de país (CC) y el
número nacional (significativo) (N(S)N). Este último puede subdividirse en loscampos de indicativo nacional de destino y de número de abonado, según los
requisitos de carácter nacional.
Esquema de numeración para PSTN: ITU-E.164
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Plan de numeración nacionalCaracterísticas del plan de numeración nacional
Cada administrador del plan de numeración nacional preparará con sumo cuidado
un plan de numeración nacional para su propia red. Este plan debe establecerse:a) previendo un gran crecimiento futuro del número de abonados y servicios del
sistema nacional;
b) teniendo en cuenta que, finalmente, los abonados de otros países tendrán
acceso a la red nacional por medio de procedimientos de marcación internacional;
c) de tal modo que se llame siempre a los abonados por el mismo N(S)N o SN,
asunto éste de la incumbencia de cada país independientemente del lugar deorigen de la llamada en el marco del plan de numeración nacional.
El plan de numeración se basará en los planes de numeración existentes aplicables
a las redes telefónicas públicas nacionales e internacionales, y evolucionará a partir
de ellos.
A áli i d if
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Análisis de cifrasPara determinar: – el país de destino;
– el encaminamiento de red más apropiado;
– la tarificación que proceda,
el país de origen ha de analizar un cierto número de cifras del número UIT-T E.164
internacional. La longitud del indicativo nacional de destino (NDC, national
destination code) incrementa la posible necesidad del análisis de número porque
dicho indicativo proporciona una combinación de un indicativo interurbano (TC,
trunk code) y/o de una función de identificación de red. La asignación de los
indicativos nacionales de destino (NDC) debe prepararse cuidadosamente.
CC NDC SN DEPARTAMENTO
591 2 2100000 LA PAZ
591 2 6110150 POTOSI
591 3 3176000 SANTA CRUZ
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