se+¦alizaciontelefonicatradicional

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Señalización Telefónica Tradicional

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Contenido Introducción ...................................................................................................................................................................................4

Señalización de Abonado ...............................................................................................................................................................5

1) Señales de direccionamiento. ................................................................................................................................................5

2) Señales de supervisión...........................................................................................................................................................5

3) Tonos y anuncios...................................................................................................................................................................5

4) Timbre (ringing) ....................................................................................................................................................................6

Secuencia básica de eventos en una llamada ............................................................................................................................6

Señalización de red.........................................................................................................................................................................7

Estructura de la trama E1 ...............................................................................................................................................................8

Señalización CAS – Canal Asociado..............................................................................................................................................9

Señalización CCS – Common Channel Signaling........................................................................................................................10

Características Generales de CCSS7 .......................................................................................................................................10

Ventajas y desventajas frente a CAS: ......................................................................................................................................11

Arquitectura de una red de Señalización 7 ...................................................................................................................................13

Definiciones.............................................................................................................................................................................13

Tipos de nodos (tipos de SP): ..................................................................................................................................................13

Tipos de Links .........................................................................................................................................................................14

Links A: ..............................................................................................................................................................................14

Links F: ...............................................................................................................................................................................15

Links C: ..............................................................................................................................................................................15

Links B: ..............................................................................................................................................................................15

Links D: ..............................................................................................................................................................................15

Links E:...............................................................................................................................................................................16

Linkset y Routsets ...................................................................................................................................................................17

Stack de protocolos C7 ............................................................................................................................................................19

MTP3 (Capa de Ruteo) ............................................................................................................................................................21

Código de punto de señalización (PC):...............................................................................................................................21

Campos del Mensaje MTP3................................................................................................................................................21

ISUP ........................................................................................................................................................................................23

Posibles Arquitecturas de Conexión de la Señalización .....................................................................................................23

Call Set Up..........................................................................................................................................................................24

Call Release: .......................................................................................................................................................................24

Timers: ................................................................................................................................................................................24

Descripción de los mensajes Isup más importantes .................................................................................................................26

IAM: ...................................................................................................................................................................................28

SAM:...................................................................................................................................................................................31

COT: ...................................................................................................................................................................................32

ACM: ..................................................................................................................................................................................32

ANM:..................................................................................................................................................................................33




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REL:....................................................................................................................................................................................34

Llamada Básica: Análisis Detallado ...................................................................................................................................35

Llamadas en Tándem...............................................................................................................................................................37

ISDN-ISUP..............................................................................................................................................................................38

Relación ISUP-Troncal: CIC ...................................................................................................................................................39

Toma simultánea de un troncal................................................................................................................................................41

Test de Continuidad.................................................................................................................................................................42

Llamada Fallida .......................................................................................................................................................................44

Algunas Causas de Terminación de Llamadas....................................................................................................................44

Ejemplo real de error ..........................................................................................................................................................44

Múltiples Rutas a un mismo destino........................................................................................................................................46

Servicios Suplementarios.........................................................................................................................................................47

Calling Line Identification (CLI o Caller Id). .....................................................................................................................47

Mensajes y Procedimientos de Mantenimiento de ISUP .........................................................................................................49

Estados................................................................................................................................................................................49

Bloqueo y desbloqueo de circuitos: ....................................................................................................................................49

Testeo de continuidad: ........................................................................................................................................................50

Reseteo de circuitos: ...........................................................................................................................................................50




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Introducción Se entiende por señalización al intercambio de información necesaria para poder establecer, mantener y liberar llamadas. Hay dos tipos de señalización: – Señalización de abonado: Cuando un abonado descuelga el tubo le está avisando a la central que quiere hacer un llamado, la central le da tono de marcado y espera colectar los dígitos que el usuario disca/marca. En función de estos dígitos la central puede determinar la parte llamada (Número B o destino) y encaminar la llamada. – Señalización de red: Señalización que existe entre las centrales de la red. Si bien cumple con propósitos similares a la de abonado, presenta más complejidad y varias variantes. Recordar que las centrales están unidas por la red SDH y por ella viajan las tramas E1 con sus canales. Algunos de estos canales son utilizados para la señalización y el resto para la voz. Lo fundamental es que gracias a la señalización se puede indicar el número de destino. La central tiene internamente rutas para acceder a los diferentes destinos y en función de esas rutas determina el enlace troncal por el cual debe ser enviada la llamada a otra central para que siga su camino hasta alcanzar el destino.




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Señalización de Abonado Las señales de abonado pueden dividirse en 4 categorías:

1) Señales de direccionamiento.

• Representan los dígitos marcados para indicar el número de B. • Los dígitos se envían de dos formas: pulsos y tonos (DTMF). Ya dijimos que la señalización por pulsos es algo obsoleto • En DTMF el pulsar un digito genera un par de tonos de frecuencia asociados con dicho digito. • Este sistema es mucho más rápido que el discado por pulsos y además permite una vez establecida la llamada interoperar con sistemas automáticos o activar servicios suplementarios tales como call forward. • La tabla que sigue muestra los tonos posibles y los dígitos representados por los mismos:

2) Señales de supervisión

Un teléfono tiene dos posibles estados: on hook y off hook. On hook = Teléfono colgado. Off hook = Teléfono descolgado Se interpreta este estado como un requerimiento del abonado de efectuar una llamada. En estado On hook la placa de abonado provee -48VCC. Cuando se produce el estado Off hook fluye una corriente por el bucle local, ya que el capacitor que bloquea la corriente en estado On hook queda fuera del circuito. Este mecanismo se conoce como Loop start y presenta un problema conocido como glare, que surge si la placa de abonado y el terminal de abonado quieren usar la línea juntos. Esto no genera problemas en líneas residenciales, pero si lo hace con sistemas automáticos como PBX, en esos casos suele usarse señalización ground start. Con ground start la placa puede iniciar el estado off hook mas allá de la indicación de ringing.

3) Tonos y anuncios

• Se trata de señales audibles que indican el progreso de una llamada. Incluyen: – Tono de discado. – Indicación de B llamando (ringback). – Tono de ocupado. – Los tonos o señales forward van en sentido de la llamada. – Los tonos o señales backward van en sentido contrario a la llamada. – La tabla que sigue resume los tonos posibles y sus frecuencias




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4) Timbre (ringing)

Se trata de una señal forward generada por el switch y enviada a B para indicar una llamada. Se la llama power ringing, para distinguirla del ringback enviado a A. Cada país tiene un patrón de timbre conocido como cadencia, en USA es 2 segundos encendido, 4 segundos apagado. Power ringing y ringback son señales que no guardan entre sí relación temporal alguna, el switch al que está conectado B tiene un único generador de ringing que aplica a los N suscriptores a los que tiene que indicar el arribo de una llamada en dado instante. A puede escuchar ringback y B puede todavía no estar recibiendo power ringing. Eso de: “si soy yo te dejo sonar tres veces y corto” no reemplaza un identificador de llamadas.

Secuencia básica de eventos en una llamada

1. El abonado que llama (A) levanta el tubo. 2. La Central Office (CO) detecta corriente en el bucle de abonado y conecta al mismo un generador de tono, que actúa como invitación a marcar. 3. El abonado A marca el número del abonado de destino (B). 4. La CO detecta los tonos y aprende el número B. 5. La CO busca en su tabla de ruteo a que CO debe mandar la llamada. 6. La CO de A manda vía señalización entre centrales (se vera mas adelante) el número B a la primer central que tiene en el camino hacia B, esta lo hace hacia la segunda y así sucesivamente hasta llegar a la CO de la que B efectivamente depende. 7. La CO de B conecta su generador de ring y le avisa de la llamada a B. A efectos prácticos la CO de A conecta su generador de ringback y le avisa a A que B está siendo llamado. 8. Cuando B atiende se arma un circuito dedicado para la comunicación vocal entre A y B.




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Señalización de red Señalización de red = Señalización entre Centrales Telefónicas (CO). Tiene lugar entre las COs de la red, sin importar su jerarquía. Debe cumplir una cantidad mucho más basta de funciones que la señalización de abonado. Estas funciones en las redes modernas abarcan funciones tales como la portabilidad numérica, la traducción de números 08xx, la validación de tarjetas de crédito y otras varias funciones que pueden por ejemplo implicar interacción contra bases de datos. La señalización en la red puede ser de cuatro tipos: – Analógica de 2 hilos: Igual que la señalización de abonados. Propia de los orígenes de la telefonía automática. – Analógica de 4 hilos (E&M): Ya quedó en la historia. – Por canal asociado (CAS) (Channel Associated Signaling). – Por canal común (CCS) (Common Channel Signaling). Actualmente se usa señalización por canal común. Aunque algunas cooperativas de Argentina siguen utilizando la señalización por canal asociado.




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Estructura de la trama E1 Una trama E1 se compone de 32 Time slots. Cada Time slot contiene la muestra de 8 bits asociada a cada uno de los canales y esta estructura de trama se repite 8.000 veces por segundo, ya que cada canal es muestreado 8.000 veces por segundo. Todo esto arroja una velocidad de: 32 Muestras x 8bits/Muestra x 8000 Muestras /seg = 2.048.000 bits /segundo). Una trama tiene por lo tanto: 32 Time slots x 8bits/Time Slot = 256 bits. Los primeros 8 arrojan la muestra del primer canal, los segundos 8 bits la muestra del segundo canal y así sucesivamente. Los 32 canales no son de muestras vocales, hay dos canales que cumplen otro propósito: – El canal 0 se utiliza alternativamente como palabra de alineación de trama (FAS) y como canal de control (CW control word). – El canal 16 se utiliza para la señalización entre centrales.

FAS: Palabra de alineación de trama CW: Palabra de control. FAS y CW se alternan, en una trama está FAS y en otra CW. FAS sirve para sincronizar relojes de equipos (jerarquía plesiócrona) CW sirve para informar ciertas alarmas y para armar canales de datos de baja velocidad TS 16: Señalización, ya sea por canal asociado (CAS) o por canal común. Si uso los 8 bits de un canal tenemos 64kbps, La CW usa 2 bits para armar un canal digital que se utiliza para enviar datos informativos y como alterna con la FAS se tiene un canal de 8kbps (64/4/2).




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Señalización CAS – Canal Asociado Vamos a explicar en forma breve el funcionamiento de un sistema de señalización por canal asociado, lo hacemos porque sirve para clarificar conceptos y ayuda a evidenciar las ventajas de un sistema de señalización por canal común. CAS es Channel Associated Signaling, es decir señalización por canal asociado. Se llama así porque la información de señalización viaja asociada a los canales de voz que señaliza. En la E1 con CAS, el TS16 transporta la señalización asociada a los 30 canales de voz útiles de la E1. Lo hace a partir de un artilugio llamado multitrama. Una multitrama es un conjunto de 16 tramas E1 sucesivas. El TS 16 tiene 8 bits como el resto de los TSs. En la primera trama de la multitrama los primeros 4 bits del TS16 se refieren a señalización propia del canal 1, los otros 4 a señalización propia del canal 17. En la segunda trama de la multitrama los primeros 4 bits del TS16 se refieren a señalización propia del canal 2, los otros 4 a señalización propia del canal 18. Y así sucesivamente se van señalizando los 30 canales. Con esos 4 bits se tiene pasar toda la información de señalización, esto incluye los números marcados, las señales de control, etc. Nótese que completar un número discado puede llevar varias multitramas.

Notar que siempre el canal de señalización está ligado a los canales propios de la trama a la que señaliza. Es decir que por ese canal no se puede mandar señalización asociada a canales vocales que no estén en esa trama. Por este motivo el nombre de señalización por canal asociado. • CAS es lenta. Lleva mucho tiempo establecer llamadas. Tengo que usar muchas multitramas para poder señalizar una llamada asociada a un canal de voz • CAS es ineficiente: Cada uno de los bits del TS 16 está asociado a un canal y no puede reutilizarse si no hubiera nada que señalizar de ese canal. • Los bits se usan para mandar señales precarias y básicas, no hay lugar para mensajes avanzados. • Lo que vimos es conceptual, el uso específico de los bits lo define el estándar concreto de CAS. El más comúnmente utilizado es R2. • Cada país tiene su variante de R2, en nuestro caso es R2 Argentino. • Muchos países subdesarrollados siguen usando este tipo de señalización, en el caso de Argentina es cada vez menos frecuente.

Comentario [FRS1]: Verificar si son 15 o 16




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Señalización CCS – Common Channel Signaling CCS significa Common Channel Signaling o señalización por canal común (SCC). Conceptualmente se arma una red de datos paralela a la red de canales de voz. Por esa red de datos viajan los mensajes de señalización que pueden referenciar a los canales de voz, pero no tienen porque viajar físicamente junto con los canales de voz. Hay distintos estándares de señalización por canal común, pero el que actualmente se utiliza es CCSS7 (common channel signaling system 7), llamado señalización por canal común número 7 (SCC N°7). CCSS7 no es más que un stack de protocolos que define un tipo particular de red de datos, de hecho tiene cosas en común con TCP/IP. Es decir que CCSS7 define un tipo particular de red de datos.

Características Generales de CCSS7

Se designa una capacidad específica para el envío de señalización. Esta capacidad específica puede transportar la señalización de miles de troncales de red. Estas capacidades en conjunto constituyen una red de señalización independiente de la red de voz. Se trata de redes de conmutación de paquetes donde los paquetes de señalización tienen 200 bytes o más. Esto es una diferencia notable con respecto a R2 digital donde se envían unos pocos bits de señalización para cada canal troncal. La capacidad mínima de señalización es un canal de 64 Kbps. En general se utiliza el TS16 de una línea E1 para transportar señalización. En ese TS16 puede viajar señalización de varias líneas E1, es decir que la señalización no está asociada a los canales de la E1 donde está el TS16 de señalización; como en el caso de CAS.

TS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Como no hay relación entre los mensajes de señalización y los canales de voz, dentro de los mensajes de señalización se incluye una referencia al circuito de voz (CIC) (se pronuncia kic) para que esta relación exista. Si dos centrales están unidas por una trama E1, podemos pensar que el TS16 es un canal de datos independiente de 64kbps; por el que viaja señalización y que en ese mensaje se hace referencia al cic que se está señalizando. Pero esa señalización puede ser o no de los canales de voz de esa E1, porque esa señalización puede ser debida a una llamada que se origino en otra central.

Central Central

E1a ts16

Central 1 Central 2E1a

Por ese canal de 64kbps se puede enviar la señalización de muchos canales de voz, digamos unos 1000 canales de voz aproximadamente. Si dos centrales se interconectan por dos E1, digamos E1a y E1b, se suele usar el TS16@E1a para señalizar todos los canales de voz de ambas E1s. Esto es posible porque entre las dos centrales se numeran los cics (canales de voz) y en el mensaje de señalización se hace referencia al cic que se va a usar. El TS16@E1b por lo general se saltea; pero se podría convenir usarlo para voz.




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El TS0 se sigue usando para alienación. Entre las dos centrales hay que ponerse de acuerdo en cómo numerar los cic. Los circuitos de voz entra las centrales deben tener un cic en común asociado

TS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31CIC 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

DPC S7

TS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31CIC 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

DPC S7 1.0.2

1.0.2

E1 Local

E1 LDI LDN

Todos los canales de vos entre la central A y B que se manejan con el mismo canal de señalización común y van a tener una identificación que va a ser común para A y para B. Esa identificación es el cic. La señalización por canal común puede seguir un camino idéntico que los circuitos de voz, o bien puede tomar un camino distinto. Esta última situación en general se da en redes de gran envergadura. Dentro de la señalización por canal común existen mensajes de: – Señalización de circuito: Mensajes de señalización que tienen que ver con el objeto básico de las redes de señalización es decir establecer y liberar circuitos. – Señalización no asociada a circuitos: Mensajes de señalización que no tienen que ver con el establecimiento de circuitos, son mensajes propios de servicios suplementarios, consultas a bases de datos, etc.

Ventajas y desventajas frente a CAS:

• Mucho menor tiempo de establecimiento. (Un tercio con respecto a R2) • Mayor flexibilidad (la información viaja en paquetes, se puede enviar mucha más información). • Capacidad para evolucionar (se pueden crear nuevos mensajes de señalización para soportar nuevas aplicaciones).

Desventaja:




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• La caída de un link de señalización CCS deja sin servicio a muchos circuitos de voz




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Arquitectura de una red de Señalización 7

Definiciones

• SP: Signaling Point: Son los nodos de una red de señalización 7. Veremos que pueden ser SSP , STP, SCP, otros • PC: Point Code: Dirección de un SP dentro de la red 7. Se trata de un número de 14 bits que cumple la función de identificar biunívocamente un nodo de la red 7. En Argentina los PCs se denominan Códigos de Punto de señalización Nacional (CPSN) y son administrados por la CNC conforme lo establecido en el Plan Fundamental de Señalización Nacional (PFSN).

Tipos de nodos (tipos de SP):

SSP : Service Switching Point, se trata de un switch de voz con capacidad de señalización 7. En los SSPs se originan y se terminan los mensajes de señalización. Son las centrales telefónicas que tienen time slots para la voz y otros para la señalización. De los SSP cuelgan los abonados. Un SSP normal no tiene capacidad de rutear mensajes de señalización (puede haber algunos que si tengan esa funcionalidad). STP: Signal Transfer Point (o PTS punto de transferencia de señalización), son los routers de la red 7, se encargan de encaminar los mensajes de señalización en función del PC de destino (DPC) que viaja en los mensajes. Los STPs no son el destino ni el origen de los mensajes de señalización, tienen un PC asociado, así como un router de la red IP tiene una dirección IP, pero los mensajes de señalización en si no son ni originados ni dirigidos a un STP. – Los STPs pueden ser: • Stand alone : Dispositivos que en general vienen apareados y cumplen la sola función de STP. • Integrados: Son SSPs que tienen agregada la función de STP. • SCP: Service Control Point, actúan como interfaces entre las bases de datos y la red de señalización 7. Típicamente un SSP genera una consulta (query) a la base de datos, los mismos son enviados a un SCP que se encarga de acceder a la base de datos y enviar la respuesta. Los SCPs cumplen una función fundamental en las redes NGN (Next Generation Networks) y actúan como una importante fuente de generación de ingresos, permitiendo los números 08XX y la consulta de tarjetas de crédito.

Ejemplo1 Físicamente dos SSP están conectados así




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Pero lógicamente es como tener un canal aparte por el que viaja la señalización.

Ejemplo 2: Puede haber un STP por donde viaja la señalización entre las dos centrales

Tipos de Links

• Hay 6 tipos de links indicados con las letras A a F: – Links de acceso A. – Links cruzados (crossover) C. – Links puente (bridge) B. – Links diagonales D. – Links extendidos E. – Links completamente asociados F.

No siempre están presentes todos estos links. Su presencia depende un poco de la arquitectura de la red en un dado país. Esta clasificación es válida dentro de Estados Unidos, la red de señalización allí adquiere la arquitectura más compleja. En los equipos de la red se suele configurar el tipo de Link

Links A:

Sirven para conectar SSPs y SCPs al backbone de STPs. En general los STPs vienen apareados por una cuestión de disponibilidad, y los SSPs se conectan a través de dos links A a los mismos.




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Links F:

Se utilizan para conectar en forma directa dos SSPs y o SCPs entre sí sin pasar por ningún STP intermedio.

Links C:

Unen dos STPs que componen la pareja redundante, no se usan salvo que uno de ellos falle, en condiciones normales solo pasan por ellos los mensajes de gestión de red

Links B:

Se utilizan para conectar entre si los pares de STPs que se encuentran en identico nivel jerárquico dentro de la red de señalización

Links D:

Se trata de links similares a los B indicados (unen pares de STPs) , pero los pares de STPs que unen se encuentran en jerarquías diferentes.




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Links E:

Se trata de links que conectan SSPs y SCPs a un par de STPs, pero a diferencia de los links tipo A, este par de STPs no es el principal sino uno alternativo.

Estos son links de Señalización. Ejemplos




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Linkset y Routsets

• Signaling Link o Link: Se trata de un enlace entre dos SPs. • Linkset: Es el conjunto de Links que existen entre dos SPs. • Route: Se trata de un posible camino a seguir (ruta) para poder llegar a un dado SP partiendo de otro. • Routset: Es el conjunto de rutas posibles para ir de un SP a otro.

Vemos en la última figura que SPA tiene dos rutas para llegar a SPC. Una ruta a través del link contra SPD y otra ruta a través del link contra SPE. Ambas forman un routeset. También notar que SPA tiene links contra SPD y contra SPE Linkset: asociación de links. El links es contra quien se señaliza. Después hay un routeset que es un conjunto de rutas contra la central que quiero armar el circuito de voz. Las rutas de los routsets se valen de linksets (que a su vez tienen links). Las rutas pueden tener destinos intermedios distintos. Ejemplo 1 de routset a 0.16.1 con dos rutas distintas:

Notar que para llegar a la central 0.16.1 tengo que señalizar a 0.63.5 o 0.63.4 Ejemplo 2




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En este ejemplo el SPA tiene: LinkSet1 Link to SP D LinkSet2 Link to SP E Routeset to SPC

Ruta1: Linkset1 Ruta2: Linkset2




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Stack de protocolos C7

Se va a describir el stack tradicional o nativo de C7. Se trata de un stack que es temporalmente contemporáneo a OSI, por este motivo ya adopta una arquitectura de capas, pero no sigue de forma estricta la nomenclatura de OSI. Este stack es el que se basa en la transmisión de mensajes de señalización a través de una red de transporte tipo TDM. Han aparecido muchas variantes de transporte de señalización 7, la más importante es la que se ha centrado en la transmisión de mensajes de 7 a través de redes IP. En este sentido Sigtran (Signaling Transport) es la más destacable de las variantes no nativas de S7. En vez de usar el TS16 de una trama E1 se usa Ethernet. Las capas más bajas del modelo nativo (MTP1, MTP2 y MTP3) son propias del transporte a través de redes TDM (tramas E1, SMT1, etc) y aparecen modificadas en otros modelos de transporte. Con lo cual, si en vez de usar TDM se usa Sigtran (Ethernet), toda la parte de MTP 1,2 Y 3 se sacarían, y solo se utiliza la capa de aplicación; que es la que tiene los mensajes de señalización. La capa que más nos importa es ISUP (capa aplicación)

Se describen de forma muy breve: • MTP1: Capa física del Stack. Se trata de una capa típica TDM, se utiliza en general el TS16 de las tramas E1 como canal para datos de señalización. En redes de alta capacidad pueden utilizarse E1s enteras para la transmisión de información de señalización. • MTP2: Se trata del nivel de control de enlace (tipo HDLC), toma los mensajes de las capas superiores y define los paquetes a ser enviados a través de MTP1. Se encarga de asegurar la entrega ordenada y libre de errores de los mensajes de señalización sobre la base de cada uno de los links, provee mecanismos para delimitar los mensajes y para alinear los enlaces. También presta el servicio de monitoreo de la calidad de los links, como la medición de BER, para informar a MTP3 sobre el estado de los mismos. • MTP3: Capa de red. Realiza básicamente dos tareas: – Manejo de los mensajes de señalización (SMH): Entrega los mensajes a la aplicación superior que solicito los servicios de MTP ruteándolos a través de la red. Cada mensaje tiene a nivel MTP3 dos campos:

• OPC (Origination Point Code): código de punto del SP que genero el mensaje. • DPC (Destination Point Code): código de punto del SP al que va dirigido el mensaje.

Los mensajes se rutean a través del DPC, los nodos de la red 7 tienen tablas de ruteo que permiten encaminar los mensajes de origen a destino. – Gestión de la red de señalización (SNM): Monitorea el estado de los linksets gracias a los servicios que le presta MTP2. Toma decisiones de sacar de servicio enlaces y de re-rutear la información en caso necesario. Una sola capa MTP3 controla varias capas MTP2 y cada una de estas se asocia a una capa MTP1 dedicada. (Ver figura en diapositiva siguiente)




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• Capa de Aplicación (TUP, ISUP, SCCP, TCAP)

Utilizan los servicios de las capas MTP y son los protocolos utilizados para las funciones normalmente conocidas como de control de llamadas (Call Control), es decir que brindan los mensajes para establecer, mantener y liberar llamadas. TUP (Telephony User Part) fue la versión original, hoy está casi completamente reemplazado por ISUP (ISDN User Part). ISUP permite las funciones básicas de TUP y agrega los denominados servicios suplementarios como caller id, call forward, etc. SCCP (Signaling Connection Control Part): Provee un mecanismo flexible para la transmisión de datos a través de redes de señalización 7. Se trata de información no asociada a los circuitos (non circuit related), sino más del tipo utilizado para interactuar con bases de datos. Análogamente TCAP ISUP: La veremos en detalle más adelante




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MTP3 (Capa de Ruteo)

Es un protocolo de nivel III y en ese sentido es similar a IP en cuanto a las funciones principales que son: – Proporcionar un esquema de direccionamiento que permita la identificación biunívoca de todos los nodos de la red CCSS7 (SSPs, STPs, SCPs, etc.). Esto lo hace a través de los códigos de punto de señalización (PC). Como vimos los PC son números de 14 bits que viajan como campo en los mensajes de señalización, conocidos como MSUs (Message Signal Unit). (Siempre viaja el PC de origen del mensaje y el PC de destino del mensaje). – Proporcionar un mecanismo para enrutar la información de señalización. Esto lo consigue por medio de tablas de ruteo y de analizar el código de punto de destino que viaja en el mensaje. También puede tomar la decisión de dar de baja un enlace porque tiene perdidas o ante falla encaminar por otra ruta. – Proporcionar un mecanismo de entrega de los mensajes a las aplicaciones de nivel superior que se basan en MTP3 (la más habitual es ISUP). Esto se consigue con un campo que se llama SI (Service Indicator) que codifica la aplicación de nivel superior.

Código de punto de señalización (PC):

Un nodo de la red C7 es biunívocamente identificado a través de un código de punto de señalización PC. El código de punto es la dirección del SP dentro de la red. Hay códigos de punto: – Nacionales: Identifican un SP dentro de una red nacional, pueden repetirse de país en país, e incluso en algunos países se repiten de operador en operador. En el caso de la Argentina los Códigos de Punto de Señalización Nacional (CPSN) los asigna la CNC y son únicos dentro de la PSTN argentina. Tienen 14 bits de longitud y se trata de asignar CPSN continuos a un dado operador. Se puede expresar en decimal o en el formato 3.8.3. En algunos equipos se configuran en decimal y en otros en 3.8.3 Formato 3.8.3: Se toman los 14bits del numero binario • Se juntan los 3 bits menos significativos à Campo3. • Se juntan los 8 bits del medio à Campo 2 • Se juntan los 3 bits más significativos (se completa con 0) à Campo1 Se escribe el PC con el formato Campo1. Campo2 . Campo3 pasando los campos de binario a decimal. Ejemplo: PC SSP TASA CTZ Cuyo : Binario: 000.00010000.001 ; Decimal: 129 ; 3.8.3 : 0.16.1 – Internacionales: Identifican un SP dentro de la red internacional. Los nodos de la red de un país que lo conectan con la red internacional tienen dos PCs, uno nacional y otro internacional. Los códigos de punto internacionales son administrados por la ITU. • Las MSUs contienen dos PCs, el del SP que origino el mensaje (OPC) y el del SP destinatario del mensaje (DPC).

Campos del Mensaje MTP3




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Similar a otro stack de protocolos, MTP3 van dentro de MTP2 y MTP2 adentro de MTP1. Y la Aplicación va adentro de MTP3. Los campos más importantes de MTP3 para nuestro análisis son: DPC: Destination Point Code: Código de punto del SP al que va dirigido el mensaje OPC: Código de punto del SP que origina el mensaje. SI: Service Indicator: Indica la aplicación de nivel superior. Si es ISUP vale 5.




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ISUP

ISUP es responsable de señalizar las llamadas en los troncales de la PSTN. Los mensajes de señalización son ISUP. Se pensó para permitir que la señalización ISDN del lado abonado tuviera su correlación en un esquema de señalización completo a nivel red. La combinación ISDN en el acceso e ISUP a nivel red se concibió como una forma de permitir que la señalización avanzada viajara extremo a extremo. En la práctica ISUP superó ampliamente su meta de concepción y hoy transporta la señalización a nivel red de llamadas con accesos tipo ISDN y clásicos (POTS), en realidad la mayor parte del tráfico ISUP corresponde a llamadas telefónicas generadas en terminales tradicionales. ISUP presenta varios beneficios frente a CAS (Circuit Associated Signalling): – Reducción notable del post dial delay (tiempo que transcurre entre que se disca el último número y se recibe un ringback). – Mayor ancho de banda para señalización. Se puede enviar mucha más información de señalización, para implementar por ejemplo servicios suplementarios.

Posibles Arquitecturas de Conexión de la Señalización

Como dijimos ISUP se basa en un sistema de señalización por canal común (CCS).Más allá de eso, los enlaces de señalización tienen dos formas de implementarse: – Asociados a las líneas troncales que señalizan. La conexión es por medio de links tipo F. En este caso los canales de señalización siguen el mismo camino físico que los troncales que controlan.

– Cuasi-asociados a las líneas troncales que señalizan. En este caso la vinculación es a través de links tipo A y existen uno o más STPs en el enlace de señalización. Los links de señalización y los troncales no siguen el mismo camino.

Si SSPA y B tuvieran funciones de STP y estuvieran conectados a otros SSP, podrían cursar señalización entre ellos que no se refiere a llamadas entre abonados de ellos.




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ISUP define una cantidad importante de mensajes (unos 50). De los 50, solo 6 mensajes son los que representan la mayor parte del tráfico ISUP en las redes de señalización. Los mencionados mensajes son los que intervienen en las fases de establecimiento y liberación de llamadas. (Ver figura siguiente). Todo el análisis que sigue se basa en el caso más sencillo que es el de dos SSPs directamente conectados a nivel troncales de voz, donde el abonado que llama (A) está conectado al SSPA y el abonado llamado (B) está conectado al SSPB.

Call Set Up

Se logra por medio del envío de un mensaje IAM (Initial Address Message) que contiene la información necesaria para establecer la llamada, incluyendo el número de destino y el identificador circuito troncal por el que va a ir llamada de voz (CIC). El mismo cic se usa en ambas centrales, ya que las tramas son bidireccionales. El IAM es analizado por el SSPB, que ve que la llamada puede ser completada (el destino no está ocupado) y responde por medio de un mensaje ACM (Address Complete Message) y aplica ringing a la parte llamada. Al recibir el SSPA el mensaje ACM aplica ringback a la parte que llama. Cuando la parte llamada responde el SSPB envía un mensaje ANM (Answer Message) que al ser recibida por el SSPA hace que se arme el circuito de voz por el CIC acordado. En el IAM puede venir seteado un bit que pide la realización de un test de continuidad. Si dicho bit viene seteado el SSPB no responde ACM hasta no recibir del originador un OK dentro de un mensaje COT. El test de continuidad se describe en una sección posterior.

Call Release:

Cuando el originador pasa a estado off hook, el SSPA envía un mensaje REL (Release) al SSPB. El SSPB contesta al REL por medio de un mensaje RLC (Release Complete) como reconocimiento del pedido de liberación del circuito. Si quien pasara a off hook fuera la parte B, la llamada puede quedar suspendida, es decir que el canal de voz sigue tomado hasta que transcurra un período de tiempo dado por un timer de desconexión. Esto tiene que ver con que la parte llamada podría colgar y atender en otro lado. Lo que envía SSPB es un mensaje de Suspend. Cuando retome el teléfono se envía un mensaje Resume

Timers:

Sirven para que los circuitos no queden bloqueados si no se recibe respuesta del otro lado. Pero recordar que si las capas MTP detectan fallas le informan a los niveles superiores para que no sean utilizados.




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Los timers asociados a los mensajes fundamentales son: – T7: Se dispara cuando se envía un IAM y se detiene cuando llega un ACM. Si T7 expirara sin que llegue un ACM, el circuito se libera. – T8: Se dispara cuando se recibe un IAM con el bit de test de continuidad seteado. Se detiene cuando llega un mensaje COT. Si T8 expira se envía un mensaje REL. – T9: Se dispara cuando se recibe un ACM y se detiene cuando se recibe un ANM. Si expira el circuito es liberado. – T1: Se dispara cuando se envía un mensaje REL y se detiene cuando se recibe un mensaje RLC. Si expira T1 el mensaje REL es retransmitido. – T5: Funciona como T1, pero tiene más larga duración. Si T5 expira se envía un mensaje RSC (Reset Circuit) para resetear el circuito y dejan de enviarse mensajes REL. Puede ocurrir que haya fallas a nivel ISUP y no a nivel capas inferiores (MTP). Por eso están los timers.




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Descripción de los mensajes Isup más importantes

El mensaje ISUP viaja en el SIF de MTP3.

Los mensajes ISUP tienen SI=5. Los mensajes tienen un formato que en principio parece complejo, pero que como contrapartida brinda gran flexibilidad. Los campos del mensaje son: – CIC: Identificador del circuito troncal de voz al que aplica el mensaje. Esta siempre – Tipo de Mensaje: Allí se indica si se trata de un mensaje IAM, ACM, ANM, etc.. – Parte mandatoria de tamaño fijo: Parámetros obligados del mensaje que tienen longitud fija. – Parte mandatoria de tamaño variable: Parámetros obligados del mensaje que tienen longitud variable. Por tener longitud variable tienen una estructura específica: • Hay un puntero que cuenta la cantidad de octetos desde el mismo hasta que empieza el campo longitud del parámetro mandatorio. • Un campo longitud que define el tamaño del parámetro mandatorio variable. • El parámetro mandatorio variable en sí mismo. – Parte de parámetros opcionales: Se trata de parámetros opcionales que pueden estar o no en el mensaje. Hay un puntero a los mismos (con igual significado que los punteros a los parámetros variables) que se encuentra entre los punteros a los parámetros variables y el inicio de los parámetros variables. Si no hubiera parámetros opcionales, el puntero se deja en cero. Los parámetros opcionales siguen la misma estructura que los variables, tienen un campo de longitud y el parámetro en sí. Un ejemplo de parámetro opcional es el CgPN (Calling Party Number) o numero llamante en un mensaje IAM. Este parámetro sirve para el servicio de caller id y para hacer call screening (ver si se deja cursar la llamada en función de quien llama).




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El fin de los parámetros opcionales se indica con valor 0 Los formatos de los mensajes ISUP están documentados en la recomendación ITU-T Q.763. Los mensajes fundamentales son los que permiten el establecimiento y la liberación de las llamadas de voz. Fueron analizados a nivel conceptual en una sección anterior. Recordémoslos: – IAM – SAM (No está implementado en Argentina) – COT – ACM – ANM – REL – RLC




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IAM:




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Ejemplo de llamada saliendo por el CIC 14 Nature of Connection Indicators (NOC): Se utilizan para enviar al receptor información relativa al troncal de voz. Tiene los siguientes indicadores: – Satellite Indicator: No Satellite circuit in connection Es un bit que indica si la llamada viene con algún salto satelital. Esto sirve para que el receptor evite una salida satelital si ya hay una en el trayecto. – Continuity Indicator: Continuity check not required Es un bit que indica si debe efectuarse o no un test de continuidad. – Echo Control Device Indicator: Echo control device not included Indica si se está usando o no cancelación de eco en el circuito. La cancelación de eco mejora la calidad, pero genera problemas si la llamada no es de voz (fax, o modem). Forward Call Indicators: Length: 2 Data: 0x6000 – National/International Call Indicator: National call Indica si la llamada viene de una red nacional o internacional. – End to End Method Indicator: No End-to-end method available(only link-by-link) Indica el método que se utiliza para enviar señalización end to end, puede usarse SCCP o bien MTP3. Ejemplo si hubiera ISDN de punta a punta. (más adelante se darán más detalles). – Interworking Indicator: no interworking encountered (SS7 all the way) Indica si la llamada ha encontrado facilidades intermedias que no sean CS7 (por ejemplo troncales R2, SIP). Si existieran facilidades que no sean CS7, los servicios suplementarios pueden verse impedidos o limitados.




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– End to End Information Indicator: no end-to-end information available Indica si viaja o no información end to end. – ISDN User Part Indicator: ISDN user part used all the way Indica si toda la llamada usa señalización ISUP. No es lo mismo que el interworking indicator, pues el mismo indicaría CS7 si la llamada usara TUP, en cambio este indicador indica si ISUP gobierna todas las patas de la llamada. – ISDN User Part Preference Indicator: ISDN user part not required all the way Indica si la llamada requiere el uso de ISUP o no. Este valor puede ser: • Requerido à Si no hay una facilidad ISUP la llamada es liberada. • Preferido à Se trata de elegir un troncal ISUP, pero si no hubiera disponibilidad la llamada se cursa igual sobre otro troncal. – ISDN Access Indicator: originating access non-ISDN Indica si la parte llamante señalizo ISDN. Es una forma de indicar que la llamada soporta señalización extremo a extremo (end to end). – SCCP Method Indicator: No indication Indica el método (si lo hubiera) que se usa para transportar señalización SCCP extremo a extremo. Puede ser orientado a conexión o no orientado a conexión. Calling Party’s Category: Length: 1 Data: 0x0a Calling Party's category: ordinary calling subscriber Es una clasificación de la parte llamante, puede ser: – Suscriptor ordinario (lo normal) – Operador – Teléfono pago – Llamada de prueba. Transmission Medium Requirement: Length: 1 Data: 0x00 Transmission medium requirement: speech Contiene las especificaciones del canal troncal que son requeridas para la llamada, tales como audio, 64 Kbps irrestricto, código PCM en uso, etc..). Called Party Number (CdPN = Called Party Number): Length: 8 Data: 0x03102164836571f7 Contiene el número de teléfono de destino, junto con algunos datos anexos: – Nature of Address Indicator (nadi): national (significant) number Indica si el número de destino es nacional o internacional. Se usa para que quien recibe el número haga las traslaciones y aplique el dial plan que corresponda. El campo debe tener los siguientes valores según donde se llama: Local: suscriber LDN: national LDI: international Si el campo sale mal seteado la llamada es rechazada. Ese campo es importante para definir los egress dial rule o DNIS Dial Rule (como se formatean los números cuando salen) en las plataformas. – Odd/Even Indicator: even number of address signals Indica si la cantidad de dígitos del CdPN es par o impar. – Numbering Plan Indicator: ISDN (Telephony) numbering plan Indica el tipo de numeración en uso, en general es E.164. – Called Party Number: 1556071331F Indica el numero llamado (siempre terminan en F) Calling party number : Length: 7 Data: 0x03171136581900




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- Nature of address indicator: national (significant) number - Odd/even indicator: even number of address signals - NI indicator: complete - Numbering plan indicator: ISDN (Telephony) numbering plan - Address presentation restricted indicator: presentation restricted - Screening indicator: network provided - Calling Party Number: 1163859100 Aquí viajan una serie de datos opcionales, uno de los más importantes es el CgPN (Calling Party Number). Ejemplo Mensaje IAM saliendo por el circuito CIC61. 11:20:34.43329 -- C4CM --> SW -- OPC: 1.71.0 DPC: 1.0.2 NI: Nat SLS: 13 -- ISUP IAM Initial address CIC: 61 Nature of connection indicators Length: 1 Data: 0x00 Satellite Indicator: No Satellite circuit in connection Continuity Check Indicator: Continuity check not required Echo Control Device Indicator: Echo control device not included Forward call indicators Length: 2 Data: 0x6000 National/international call indicator: National call End-to-end method ind.: No End-to-end method available(only link-by-link) Interworking indicator: no interworking encountered (SS7 all the way) End-to-end information ind.: no end-to-end information available ISDN user part indicator: ISDN user part used all the way ISDN user part preference ind.: ISDN user part not required all the way ISDN access indicator: originating access non-ISDN SCCP method indicator: No indication Calling party's category Length: 1 Data: 0x0a Calling Party's category: ordinary calling subscriber Transmission medium requirement Length: 1 Data: 0x00 Transmission medium requirement: speech Called party number Length: 8 Data: 0x03102164836571f7 Nature of address indicator: national (significant) number Odd/even indicator: even number of address signals Numbering plan indicator: ISDN (Telephony) numbering plan INN indicator: routing to internal network number allowed Called Party Number: 12463856187F Calling party number Length: 7 Data: 0x03171136581900 Nature of address indicator: national (significant) number Odd/even indicator: even number of address signals NI indicator: complete Numbering plan indicator: ISDN (Telephony) numbering plan Address presentation restricted indicator: presentation restricted Screening indicator: network provided Calling Party Number: 1163859100 Recordar que el DPC y el OPC son parte de MTP3 y no de ISUP.

SAM:

Se usa para enviar dígitos faltantes del CdPN. Tiene una estructura muy simple: – Message Type: SAM – Subsequent Number: Es un parámetro mandatorio variable que contiene los dígitos tendientes a ir completando el CdPN.




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COT:

Contiene los resultados del test de continuidad. Contiene un solo parámetro mandatorio el Continuity Indicator, que usa un solo bit para indicar si el test pasó o falló.

ACM:

Se envía para indicar al origen que se recibió el CdPN exitosamente. Se envían además los denominados BCI (Backward Call Indicators) para indicar información hacia atrás. Los campos del BCI son en muchos casos idénticos a los campos del FCI pero hacia atrás. Los principales indicadores son: • Called Party Status Indicator: Indica si el destino está libre. Devuelve bussy si el extremo está ocupado • Called Party’s Category Indicator: Indica la categoría general del destino (suscriptor ordinario, teléfono pago, etc..).




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• Charge Indicator: indica si se debe o no cobrar la llamada. Cuando se llama a un 0800 viene en no charge. Si no viene en charge o no indication (que es charge). Es un campo importante por eso.

ANM:

Se envía cuando la parte llamada responde. Puede contener parámetros opcionales, pero en general es solo un campo: Message Type ANM.




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REL:

Indica que el circuito está siendo liberado. Contiene un campo mandatorio que es el Cause Indicators, conteniendo la causa de liberación de la llamada. Las causas del REL según su valor pueden clasificarse en clases, los tres bits más significativos representan la clase y los demás bits la causa dentro de cada tipo de clase. El valor 0010001 es usuario ocupado y corresponde a la clase normal. El valor 0100010 es no hay circuito disponible y corresponde a la clase falta de recursos. RLC: Release Complete. Se envía en respuesta a un REL y permite regresar al circuito al estado Idle.




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Llamada Básica: Análisis Detallado

Se trata de una llamada originada en un usuario que depende del SSPA y que termina en un usuario conectado al SSPB. Cuando la etapa de procesamiento de llamadas del SSPA hace las traslaciones del caso (según el dial plan), y determina que se requiere ruteo al SSPB, un troncal entre los SSPs es reservado de acuerdo con el criterio de asignación de Time slots que se haya definido para evitar el glare (ambas centrales toman el mismo canal al mismo tiempo para cursar llamadas distintas). SSPA puede que haga algún procesamiento al número, por ejemplo sacar o agregarle algo. El SSPA mira el routeset hacia SSPB, el cual tiene un linkset y adentro un link contra el DPC a quien señalizar; que puede que no sea el DPC de SSPB Envía entonces un mensaje IAM conteniendo la siguiente información: – CIC del troncal. – CdPN. Called Party Number – Tipo de llamada. – CgPN. Calling Party Number – Código PCM en uso.

Dentro de MTP3 va el DPC de la central SSPB

Resumiendo: La tabla de ruteo de la Central tiene una asociación del tipo CdPN y grupo de troncales (E1s) que permiten enrutar la llamada para ese CdPN (La Central sabe porque troncales enviar la voz para llegar a ese CdPN). Luego los troncales tienen CICs y el DPCs del SSP contra el cual están conectados. Luego se fija el routeset a ese SSP (DPC). Dentro del routeset hay un linkset (con links) con el DPC a quien mandar el mensaje IAM (que no necesariamente es el mismo contra el que se mandar la voz). Entonces con el numero destino, se determina él troncal y del troncal se busca un CIC libre contra el DPC que estoy conectado. Así se envía el mensaje IAM al DPC de destino. Es fundamental entender que el ruteo se hace a partir del número llamado y que en función de esto la tabla de ruteo de la central elige el canal de voz, y que de allí sale la ruta para la señalización. Esto puede dar lugar a dudas y a interpretaciones inversas.

Central APCB

Central BPCB

E1a

B4332-1234

señalización

A

E1b

A llama a 4332-1234. El SPPA ve un número corto, por lo tanto asume que es un llamado local. Entonces mira su tabla de ruteo que dice algo así:




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Con la característica à grupo de canales de voz à ese grupo de canales tiene un DPC, que es del SPP contra el que se manda el circuito de voz. Luego se busca un routeset contra ese SSP. Se mira el linkset en ese routeset, que tiene el DPC a quien mandar la señalización (el IAM). Se asigna un CIC de ese grupo de canales. Se envía el IAM por el TS 16 que fue configurado para ese link (eso se configura en la placa de S7; cuando se crea el linkset y el link, se aclara cual es la trama que pone el TS16 para la señalización) El IAM lleva la información del CIC que se usara para enviar el audio de la voz. Una vez enviado el IAM se activa el timer T7 conocido como timer de protección de red, para asegurar que un ACM es recibido en un tiempo determinado. El SSPB hace las traslaciones del caso y determina que la llamada es para una línea que depende del mismo, así chequea si la línea está disponible. SSPB arma entonces un ACM indicando que la llamada puede ser completada y que se está procediendo. Se cierra el canal de voz en sentido contrario a la llamada y se aplica ringback a la parte A y ring a la parte B. (No siempre el SSPB genera ringback, algunas veces lo genera el SSPA al recibir el ACM). Se utiliza un timer de atención para asegurar que la llamada es atendida en un tiempo razonable. Cuando la parte llamada atiende se envía un mensaje ANM y el circuito bidireccional de voz queda armado. A partir de ese punto se tarifa la llamada. Cuando cualquiera de las partes cuelga (queda on-hook) se envía un mensaje REL al que se responde desde el otro lado con un mensaje RLC. La norma ITU Q733.4 permite la portabilidad de los terminales intervinientes en una llamada, esto es la opción de cortar en un teléfono para retornar la llamada en otro teléfono. La portabilidad de la parte A en general no está implementada en ningún país, la portabilidad de la parte B si lo está. En general se considera que el originador tiene el control de la llamada con lo que si cuelga se considera el fin de la llamada y se envía un mensaje REL. Si el que cuelga es B, se puede hacer lo mismo o bien recurrir a los mensajes SUS (Suspend) y RES (Resume), cuyo uso se ilustra en la figura que sigue. Si expira el timer T6, el originador envía un REL para asegurarse que la llamada termina. Si antes de que expire T6 el originador cuelga también se envía un REL. En ambos casos la parte B responde con RLC.




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Llamadas en Tándem

Se trata de llamadas en las que la parte llamada depende de un switch no directamente conectado. (Se atraviesan varios switches).Los troncales se manejan sobre la base de cada una de las partes que componen la llamada. Considerar la siguiente figura:

SSPA recibe una llamada, entonces hace las traslaciones del caso y en función del resultado la función de ruteo permite elegir un troncal ISUP hacia SSPB. Cuando el IAM llega al SSPB, el mismo toma el CdPN y en función del mismo y de las traslaciones que corresponden la función de ruteo determina que la comunicación debe establecerse a través de un troncal ISUP que lo vincula con SSPC. Un nuevo IAM parte hacia el SSPC, en el mismo se puede insertar un nuevo CdPN si las traslaciones así lo determinan y se actualiza el campo NOC (Nature of Connection Indicators) si correspondiera, (por ejemplo si el salto siguiente fuera satelital). El test de continuidad se realiza en forma independiente sobre cada tramo de la llamada. De todas maneras un tramo espera el resultado del test de continuidad del anterior antes de reportar el COT que le corresponde. Si el test del tramo anterior falla, el tramo siguiente es liberado ya que la llamada se va a establecer íntegramente de nuevo. Cuando SSPC recibe el IAM y determina que la parte llamada está disponible de ser llamada, envía un mensaje ACM. Este mensaje es procesado por B que genera su propio ACM a A. Cuando la parte llamada responde se envía un mensaje ANM que B propaga a A y los tramos del circuito quedaran crossconectados para que puede efectuarse la comunicación. Cuando una parte termina manda un mensaje REL, que el SSPB intermedio propaga C, el RLC selo envía directamente B sin esperar el RLC de C.




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ISDN-ISUP

Si se usara un acceso tipo digital (ISDN) en lugar de uno tipo POTS, los mensajes y sus parámetros encuentran una correlación directa con ISUP. Existe una cantidad importante de información que puede ser propagada extremo a extremo. La siguiente figura muestra la correlación de los mensajes:




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Relación ISUP-Troncal: CIC

En un sistema de señalización por canal común la señalización viaja por un circuito diferente al de la voz. En función de lo anterior, es necesario indicar dentro del mensaje de señalización el troncal de voz al cual aplica el mensaje en cuestión. Esta relación la permite un campo del mensaje ISUP denominado CIC (Circuit Identification Code). Un CIC representa un circuito de voz entre dos centrales telefónicas adyacentes (SSPs adyacentes). Las dos centrales deben utilizar los mismos valores de CIC para referenciar a los troncales que los unen, es decir que la numeración de los troncales debe ser acordada entre las centrales que se conectan. ITU define un CIC de 12 bits, esto permite hasta 4096 troncales entre un switch y el adyacente. En el caso de una E1, la misma implica 30 troncales, uno por TS. Cada TS de la E1 tiene un valor de CIC asociado.

Un valor de CIC puede repetirse dentro de un mismo nodo. Lo importante es que la asociación CIC-DPC sea única. El CIC=100 puede usarse para referenciar un troncal contra el nodo con DPC=0-10-2 y también un troncal contra el nodo cuyo DPC sea 0-10-3; el valor de CIC es el mismo, pero el nodo de destino es distinto, con lo que el troncal queda claramente definido.

SSPA0.10.1 SSPC

0.10.3

SSPB0.10.2

TS1=CIC100TS2=CIC102TS3=CIC103

.V O Z


.V O Z

STP


.V O Z

IAM = CIC100; OPC:A – DPC:C

IAM = CIC100; OPC:A – DPC:B




Plataforma de Telefonía

40 Gerencia Técnica

Los CIC tienen significado local y contra otro SSP. El TS asignado son dos en realidad, porque la E1 es bidireccional full dúplex. Hace referencia con el mismo TS, pero en realidad son dos, uno para cada lado. Digamos TS1(AàB) y TS1 (BàA) La asociación CIC-DPC también puede ser referenciada como la asociación CIC-Routeset, en definitiva un routeset lleva a un DPC. Cuando un nodo recibe un mensaje IAM que referencia un valor de CIC inexistente en ese nodo, se responde con un mensaje tipo UCIC (Unequiped Circuit Code).






Toma simultánea de un troncal

Cuando dos mensajes IAM referidos al mismo CIC son enviados simultáneamente por los dos nodos se produce una toma simultánea del troncal también conocida como Glare. Cuando se detecta glare, uno de los nodos debe ceder el control al otro nodo, en este sentido existen diferentes variantes: – El nodo con un código de punto más alto toma el control de los CIC pares y el de menor código de punto de los CIC impares. – Un nodo es provisionado para tomar siempre el control y el otro para cederlo. Hay varias formas de evitar la existencia de glare, una de las más comunes es configurar a un nodo para que tome los troncales de abajo hacia arriba y al otro para que lo haga de arriba hacia abajo. Si hay un solo CIC disponible puede llegar a ocurrir una colisión.






Test de Continuidad

Se utiliza para verificar que funciona el circuito de voz al que la señalización se está refiriendo. Esta prueba tiene que ver con el hecho de que la señalización por canal común a diferencia de CAS no pasa por el mismo circuito que la voz. El test de continuidad es una de las funciones de mantenimiento disponibles en ISUP. Se puede invocar en forma manual o bien puede provisionarse en forma automática sobre un porcentaje de las llamadas. Las normas americanas estipulan llevarla a cabo sobre un 12% de las llamadas.

El extremo receptor al ver que llega un IAM con el bit de test de continuidad activado pone un loop en el CIC referenciado en el IAM. Entonces A pone un generador de tono en ese time slot y B sabe que debe disponer en el circuito un loop o bien un transceiver (traslación de frecuencia). A mide lo que vuelve para saber si el circuito está bien. Si todo está bien se manda un mensaje COT con el test OK al receptor. Al ser recibido, este contesta con un mensaje ACM.






• Actúan los siguientes timers: – T25 se activa en el emisor cuando se envía el IAM, se detiene cuando vuelve el tono por el canal de voz. – T8 se activa en el receptor al llegar el IAM con el bit de test seteado, se detiene cuando llega el mensaje COT con el resultado del test. Si el test falla el CIC es bloqueado y la conexión liberada. El originador envía un mensaje CCR (Continuity Check Request) para pedir un retesteo del circuito. Estas funciones las realizan las capas de management de ISUP.






Llamada Fallida

Supongamos que la parte llamada (B) está ocupada, en ese caso la llamada no puede prosperar, el intercambio de mensajes es:

Notar que si se pide un test de continuidad, el mismo se realiza antes de chequear que la línea de destino este ocupada. En el mensaje REL siempre viaja la causa, que en este caso es que el destino está ocupado. Hay muchas causas posibles.

Algunas Causas de Terminación de Llamadas

5: Numero mal marcado. A veces las centrales esperan una cantidad de dígitos y no le llegan así. Cuando un nodo recibe un mensaje IAM que referencia un valor de CIC inexistente en ese nodo, se responde con un mensaje tipo UCIC (Unequiped Circuit Code).

Ejemplo real de error

Destino: 0229-4210897 Origen: 63859220 Capturing SS7 ISUP for C4CM Version C4CM2.0.0_12_22_2004_BUILD12_01 MPSS...






11:06:30.49153 -- C4CM --> SW -- OPC: 1.72.0 DPC: 1.0.2 NI: Nat SLS: 14 -- ISUP IAM Initial address CIC: 62 Nature of connection indicators Length: 1 Data: 0x00 Satellite Indicator: No Satellite circuit in connection Continuity Check Indicator: Continuity check not required Echo Control Device Indicator: Echo control device not included Forward call indicators Length: 2 Data: 0x6000 National/international call indicator: National call End-to-end method ind.: No End-to-end method available(only link-by-link) Interworking indicator: no interworking encountered (SS7 all the way) End-to-end information ind.: no end-to-end information available ISDN user part indicator: ISDN user part used all the way ISDN user part preference ind.: ISDN user part not required all the way ISDN access indicator: originating access non-ISDN SCCP method indicator: No indication Calling party's category Length: 1 Data: 0x0a Calling Party's category: ordinary calling subscriber Transmission medium requirement Length: 1 Data: 0x00 Transmission medium requirement: speech Called party number Length: 9 Data: 0x0310212492240198f7 Nature of address indicator: national (significant) number Odd/even indicator: even number of address signals Numbering plan indicator: ISDN (Telephony) numbering plan INN indicator: routing to internal network number allowed Called Party Number: 1242294210897F Calling party number Length: 7 Data: 0x03171136582902 Nature of address indicator: national (significant) number Odd/even indicator: even number of address signals NI indicator: complete Numbering plan indicator: ISDN (Telephony) numbering plan Address presentation restricted indicator: presentation restricted Screening indicator: network provided Calling Party Number: 1163859220 11:06:30.59162 -- C4CM <-- SW -- OPC: 1.0.2 DPC: 1.72.0 NI: Nat SLS: 7 -- ISUP REL Release CIC: 62 Cause indicators Length: 2 Data: 0x809f Coding standard: ITU-T standardized coding Location: User (U) Cause (31): Normal unspecified






Múltiples Rutas a un mismo destino

Las centrales pueden tener varias rutas para un mismo nro. destino. Pueden usar distintas prioridades para cada ruta o la misma prioridad para balancear. Si no se recibe respuesta del primer IAM, y se vence un timer interno, sale un segundo IAM (con otro código de punto). También puede ocurrir que B le mande un REL (ejemplo causa 3), entonces A manda un RLC y seguidamente un IAM a otra central






Servicios Suplementarios

ISUP provee muchos mensajes y parámetros tendientes a soportar múltiples servicios suplementarios. Las recomendaciones ITU-T Q.730 a ITU-T Q.739 se ocupan de los mencionados mensajes. Se analizan dos ejemplos: – Calling Line Identification (CLI o Caller Id). – Call Forward Unconditional (CFU o Call Forward All).

Calling Line Identification (CLI o Caller Id).

Se basa en el envío de información de la parte llamante con diferentes propósitos: – Envío de Caller Id a la parte llamada. – Call screening de la llamada entrante (procesar la llamada a efectos de rastreo, o bien de permitir o no el establecimiento). – Envío de información del cliente para que en un Call Center pueda abrirse un screen pop con la información del cliente al operador. Esto es típico de las aplicaciones denominadas CTI (Computer Telephony Integration). La información de CLI se pasa a través del parámetro opcional CgPN dentro de un mensaje IAM de C7. Ese parámetro también tiene un campo denominado Address Presentation Restricted Indicator (APRI), que puede venir seteado para informar al switch de destino que el CgPN no debe ser pasado a la parte llamada. Los valores posibles del campo APRI son: – Presentación permitida: La información es enviada a la parte llamada si la misma está suscripta al servicio de Caller Id. – Presentación restringida. – Dirección no disponible: Este valor es típico si la llamada encontró tramos no ISUP que implicaron que se pierda la información. – Reservado para restricción por parte de la red.

Calling party number Length: 7 Data: 0x03171136582902 Nature of address indicator: national (significant) number Odd/even indicator: even number of address signals NI indicator: complete Numbering plan indicator: ISDN (Telephony) numbering plan Address presentation restricted indicator: presentation restricted Screening indicator: network provided Calling Party Number: 1163859220

Si la información no está presente en el IAM, el switch de destino puede solicitarla enviando un mensaje INR (Information Request) al switch anterior, el switch enviara esta información por medio de un mensaje tipo INF (Information).






Call Forward Unconditional (CFU) La forma en que ISUP implementa el desvío incondicional de llamadas (CFU) puede verse en la siguiente figura:

El suscriptor del SSPA llama al 4469-5333 que está en el SSPB. El numero 4469-5333 esta desviado al 4467-1234 que está en el SSPC. El SSPB envía el IAM al SSPC, el nuevo IAM contiene los siguientes parámetros específicos del Call Forward: • Redirecting Indicator: Indica cómo se forwardeo la llamada y si hay restricciones en lo que respecta a la presentación de información de CLI, etc.. • Original Redirecting Reason: Indica porque se está desviando la llamada, en este caso de indica que se trata de un desvío incondicional. • Redirection Counter: Indica el número de veces que la llamada fue forwardeada. Se usa para eliminar loops, en ITU el máximo número de desvíos permitidos es 5. • Redirecting Reason: Indica la razón por la cual la llamada es redirigida, en nuestro caso es por desvío incondicional. Este indicador expresa la última razón del desvío, no la original. – OCN Original Called Number: Es el numero originalmente marcado por el suscriptor de A. – RN Redirecting Number: Es el numero del terminal que redirigió la llamada, en general coincide con el OCN salvo que la llamada tenga múltiples desvíos. • Cuando el SSPB intenta redirigir la llamada devuelve a A un mensaje ACM. • Cuando la parte llamada es ubicada en el switch final el ACM enviado por este se traduce en un CPG (Call Progress) en el switch intermedio que es enviado al SSPA. • Cuando la parte llamada atiende, se genera un mensaje ANM típico de cualquier llamada normal.






Mensajes y Procedimientos de Mantenimiento de ISUP

ISUP provee un conjunto de mensajes para mantenimiento y diagnostico de troncales ISUP. Estos mensajes permiten:

– Bloquear troncales ISUP. – Testear troncales ISUP. – Resetear troncales ISUP. – Preguntar al extremo remoto sobre el estado de los circuitos.

Los mencionados mensajes pueden ocurrir en forma automática ante un evento o bien pueden ser invocados por personal de mantenimiento. Cuando es necesario un troncal o un grupo de troncales puede ser bloqueado para el tráfico, testeado y reseteado a un estado correcto. Rangos y agrupación: Los mensajes mencionados en la diapositiva anterior pueden ser aplicados a un grupo de troncales, es decir a un conjunto de CICs dentro de un rango. Usar un mensaje dirigido a un grupo de CICs elimina la necesidad de mandar un mensaje a cada CIC en forma independiente. Se puede bloquear un grupo de troncales con un solo mensaje por ejemplo. Es importante notar que un rango solo es posible si los CICs se enumeran de forma contigua y sin saltear números. Es una práctica razonable numerar los CICs de esa manera de modo que los mensajes de grupo sean posibles.

Estados

Las centrales mantienen una tabla con el estado de cada uno de los circuitos. Los estados posibles para un troncal son:

– Unequipped: El circuito no está disponible para procesar llamadas. – Transient: El circuito está esperando un evento para completar una transición de estado. Por ejemplo cuando se envío un REL y se está esperando un RLC. – Active: El circuito está disponible para pasar una llamada. Este estado tiene los siguientes subestados:

• Idle. • Incoming busy. • Outgoing busy.

– Locally blocked: El troncal fue bloqueado localmente. – Remotely blocked: El troncal fue bloqueado por el SSP remoto. – Locally and Remotely blocked: El troncal fue bloqueado en forma local y remota.

Existen dos mensajes para hacer un query preguntando el estado de los circuitos, los mensajes son:

– Circuit Query Message (CQM): Se envía al switch remoto para preguntar por el estado de un troncal o de un grupo de troncales. Se usa para comparar el estado de un lado y otro. Ambos deberían ser iguales, por lo tanto provee una forma de detectar diferencias y corregirlas.

– Circuit Query Response Message (CQR): Es la respuesta al CQM, para reportar el estado de un grupo de troncales.

Bloqueo y desbloqueo de circuitos:

ISUP permite bloquear un circuito para tráfico, permitiendo el paso de mensajes de mantenimiento. El switch puede bloquear en forma local un troncal, debiendo enviar un mensaje para avisar del bloqueo al extremo remoto. Cuando el troncal está listo para recibir trafico del usuario, se desbloquea avisando al extremo remoto. Tanto el mensaje de bloqueo como de desbloqueo deben ser reconocidos por la otra parte. Por lo tanto sirve para verificar que esté funcionando la señalización con la otra parte.






Los mensajes que se utilizan son: – Blocking (BLO): Enviado al extremo remoto para indicar el bloqueo de un circuito. – Blocking ACK (BLA): Enviado para reconocer un mensaje BLO. – Circuit Group Blocking (CGB): Enviado al extremo remoto para indicar el bloqueo de un grupo de circuitos. El grupo debe tener CICs contiguos. – Circuit Group Blocking Ack (CGBA): Enviado para reconocer un mensaje CGB. – Unblocking (UBL): Enviado para desbloquear un troncal. – Unblocking ACK (UBA) : Enviado en respuesta a un mensaje de desbloqueo de un troncal. – Circuit Group Unblocking (CGU): Enviado al extremo remoto para indicar el desbloqueo de un grupo de troncales. – Circuit Group Unblocking ACK(CGUA): Enviado para reconocer un mensaje CGU.

Testeo de continuidad:

El testeo de continuidad estudiado hasta ahora es el que se hace al establecer una comunicación. No obstante el testeo de continuidad puede ser realizado en forma manual por personal de mantenimiento. Cuando es este el caso, se utilizan los siguientes mensajes: – Continuity Check Request (CCR): Se envía para notificar al extremo remoto que se va a realizar un testeo de continuidad sobre un troncal. – Loopback Acknowledgement (LPA): Enviado en respuesta a un CCR para indicar que el loop o el transceiver han sido conectados en el extremo remoto. – Continuity Test (COT): Es el ya conocido mensaje con el resultado del test de continuidad.

Reseteo de circuitos:

Se utiliza para recuperar un circuito de una condición de error o bien de un estado desconocido. Problemas de desborde de memoria y falta de matcheo en el estado de un circuito en un extremo y otro de un circuito son ejemplos de situaciones que requieren un reseteo. Un reseteo reinicializa los recursos asociados a un circuito y lo deja en estado Idle. Los mensajes asociados son: – Reset Circuit (RSC): Enviado al extremo remoto para indicar que un circuito debe ser reseteado al estado Idle. – Group Reset Circuit (GRS): Enviado para indicar al extremo remoto que un grupo de circuitos debe ser reseteado. – Group Reset Circuit Ack (GRA): Enviado para reconocer un mensaje GRS. Notar que solo los resets de grupos de circuitos tienen mensaje de reconocimiento asociado.




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