Trabajo realizado por Axel Soriano : asoriano@galois.usach.cl
Indice
Antecedentes Preliminares
Sistema Telefónico
Redes de Comunicaciones
Estructura básica de un Bucle de Abonado
Señalización en la Red Telefónica
Técnicas de Señalización
Generalidades del Sistema de Señalización Nº7
Niveles en el SS7
Conmutación
Las Redes Inteligentes
Introducción
Arquitectura de la Red Inteligente
Requisitos funcionales de la Red Inteligente
Estudio de Componentes
Sistema de Señalización Nº7
Servicios
Conclusión
Bibliografía


 
Antecedentes Preliminares

Durante los últimos 100 años, las transmisiones analógicas han dominado todo el campo de las comunicaciones; en particular, el sistema teléfonico está basado completamente en señales analógicas. A pesar de la creciente popularidad que han empezado a tener las transmisiones digitales, todavía pasarán varios años antes de que las transmisiones analógicas, desaparezcan por completo.

Estos servicios analógicos, en especial las redes públicas conmutadas, se diseñaron hace muchos años y, con un objetivo en mente por completo al actual: transmitir la voz humana en una forma más o menos reconocible.
 

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Sistema Telefónico

Una red esta constituida por nodos (centros de conmutación telefónica), interconectados por enlaces (vías de transmisión), en las cuales se establecen circuitos ya sea de servicio público conmutado (telefónico, datos) y circuitos arrendados (telefónico, telegráfico, datos).

Las características fundamentales de una red telefónica son que cada abonado puede conectarse con cualquier otro, que el tiempo de establecimiento sea pequeño, que la comunicación sea inteligible y que sea económicamente realizable.

Actualmente, todos los tipos de redes existentes (locales, nacionales e internacionales) han experimentado un notable desarrollo, lo cual ha originado que las administraciones telefónicas aumenten sus esfuerzos para gobernar y mantener el control de las comunicaciones en ellas.

En virtud de lo anterior, se ha apreciado una significativa demanda de servicios la que se ha podido satisfacer gracias a los progresos de la tecnología y de las técnicas de explotación. También debido al crecimiento del tráfico, se ha hecho necesario desarrollar sistemas de transmisión y centros de conmutación de mayor capacidad, orientados a asegurar la calidad de servicio requerida al mínimo costo, derivándose una red telefónica de un elevado nivel de interconexión e interactividad.

Una red telefónica consiste básicamente en oficinas centrales (o simplemente centrales) organizadas en una jerarquía de nivel múltiple, y en haces de circuitos. Una central es aquel equipo que realiza la función de interconexión de abonados y/o enlaces con otras centrales y cuenta además con fuentes de energía, equipos de transmisión, señalización y otras operaciones según corresponda. Un haz de circuitos es un conjunto de circuitos concebidos como una unidad de encaminamiento de tráfico.

La línea telefónica se dirigue directamente a la central terminal más cercana de la compañía telefónica (a la que también se le conoce como estación local). Las distancias oscilan entre 1 y 10 kms, siendo estas más cortas en las ciudades que en las áreas rurales. La concatenación del código de área y de los primeros tres dígitos del número telefónico especifican la estación local, que es la razón por la cual la estructura de tarifas utiliza esta información. Las conexiones de las líneas telefónicas de cada uno de los abonados y la estación local se conocen como bucle de abonado.

Si el abonado, que se encuentra en una central terminal dada, llama a otro, que se localiza en la misma central terminal, el mecanismo de conmutación dentro de la central establece la conexión eléctrica directa entre los dos bucles de abonado, y ésta permanece intacta durante todo el tiempo que dure la llamada.

Se utilizará un procedimiento diferente si el teléfono al que se llama se encuentra asociado a otra central terminal. Cada una de las centrales terminales cuenta con varias líneas de salida hacia uno o más centros de conmutación cercanos llamados centrales inter-urbanas (o bien, centrales de tránsito). A las líneas respectivas se les conoce como troncales de conexión inter-urbanas. Si llegara a suceder que las dos centrales terminales, tanto la correspondiente a la persona que llama como la llamada, tienen una línea central de conexión inter-urbana en la misma central inter-urbana (lo cual resultaría probable si estuvieran ubicadas muy cerca una de la otra), se llegaría a establecer la conexión en la misma central inter-urbana.

Si la persona que llama y la llamada no tiene una central inter-urbana común, la trayectoria se establecerá a un nivel de mayor jerarquía. Hay centrales de sector y regionales que forman una red, por medio de la cual se conectan las centrales inter-urbanas. Las centrales de tipo inter-urbano sectorial y regional se comunican entre sí a través de troncales inter-urbanas, con un ancho de banda grande. El número de tipos distintos de centros de conmutación, así como la topología correspondiente, varía de país en país, dependiendo de la densidad telefónica.
 

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Redes de Comunicaciones

Las redes de comunicaciones poseen poseen dos características propias del servicio telefónico automático que son:

El término control común significa que se utiliza un único conjunto de elementos de equipo para establecer una llamada a través de la central o a través de una parte de la red y se libera luego para atender la próxima llamada.

El encaminamiento alternativo se refiere a la técnica de desbordamiento de los intentos de llamada de un grupo de circuitos a otro, a fin de que las llamadas que no pueden encaminarse directamente a un destino, debido a que todos los circuitos directos están ocupados, lo hagan a través de otro centro de conmutación de tránsito, también llamado tándem.

Cuando un abonado A desea llamar a un abonado B, siendo el abonado B perteneciente a la misma central que el abonado A, la conmutación de llamada, será hecha por el control común entre los 2 circuitos de línea de la central local.

Como se puede observar, las tarjetas de línea son la interface entre el teléfono y el control común, siendo este último, quien gobierna el enrutamiento de la llamada en la central.

El comportamiento de la señal en el tramo entre el teléfono y la tarjeta de línea es análogo, siendo convertido a digital en el codec de la tarjeta.

La comunicación que se establece entre las tarjetas de línea y el control común es digital, siendo la señal digital transformada en el codec a señal análoga y enviada al abonado receptor (abonado B).

Se puede observar en la figura 1 que en esta comunicación solo la central local esta involucrada.

Si un abonado A desea establecer comunicación con un abonado B, siendo el abonado destino de diferente central que el abonado que origina la llamada; entonces la llamada tomará primero un circuito de línea de la central local, luego pasando por el control común tomará un circuito de enlace de salida el cual estará conectado a la central remota.

En la central remota, la llamada entra por los circuitos de enlace de entrada; siendo luego enrutada por el control común hacia el circuito de línea del abonado B (figura 2).

El tipo de interconexión o entroncamiento entre centrales como el que acabamos de describir por lo general se da entre centrales de una compañía en una misma área local.

En el caso de áreas urbanas, como Santiago, en que en una misma área local coexisten distintas compañías telefónicas (CTC, Manquehue, CMET, por ejemplo) la llamada puede pasar de el centro local, a través de una central de tránsito o tandem hacia la central remota (figura 3 y 4).

Cabe destacar que por una central destinada como tándem, las llamadas pasan en ambas direcciones a través de enlaces de salida y enlaces de entrada.

Por razones económicas, cada una de las centrales CTC no puede conectarse con cada una de las centrales CMET; por lo que todas las llamadas entre las distintas compañías, son enrutados por el tandem de una compañía hacia el tandem de otra compañía, y de ahí repartidas al resto de las otras centrales. Como se puede observar en la figura 2.4 para el caso entre CTC y CMET, las llamadas originadas en CTC y que tienen como destino un abonado CMET; primero son enrutados desde la central CTC de origen hacia su tandem, tomando enlaces de salida hacia el tandem CMET y de aquí se enruta la llamada hacia la central de destino en CMET.

En el caso de una llamada originada en un abonado CMET y que tiene como destino un abonado CTC, para la misma área local el proceso será similar, sólo que en sentido inverso.
 

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Estructura básica de un bucle de abonado

Los elementos que componen un lazo subscriptor análogo típico (bucle de abonado) son los siguientes (figura 5):

donde cada uno de estos elementos interactúan entre sí, con mayor o menor complejidad con el objetivo de comunicar 2 usuarios.

La central tiene circuitos de línea que son las puertas de acceso a la planta, por los cuales los abonados originan o reciben llamados.

La central alimenta al abonado a través de un par de hilos telefónicos (Tip y Ring) conocidos como par telefónico o línea. La planta telefónica puede recibir la secuencia numérica en pulsos o en tonos, dependiendo del tipo de teléfono. Por la línea se transmite la señalización entre el abonado y la central, ya sea señalización de línea (tono de discar, ringer, ocupado, etc) o señalización entre registradores (secuencia numérica en tonos DTMF).

Cuando el abonado establece la comunicación, por la línea puede transmitirse bidireccionalmente lo siguiente (figura 6):

donde estas comunicaciones son por lo general en forma análoga y dentro del ancho de banda, o sea, de 300 a 3400 Hz.

Cuando el teléfono está en reposo (on-hook), éste presenta una alta impedancia, por lo que la circulación de corriente en la línea es mínima, no sobrepasando los 3mA. De esta manera el loop de abonado esta abierto y el teléfono esta libre.

Si el usuario desea hacer una llamada , levantará el auricular del teléfono, con lo cual se cierra el loop, aumenta la circulación de corriente (40 mA a 55 mA aproximadamente) y, la central al detectar este cambio, envía tono audible de invitación a discar.

En este estado el teléfono esta descolgado y el circuito esta ocupado (busy). Cuando el usuario recibe tono de invitación a discar puede discar la secuencia numérica en pulsos o en tonos de multifrecuencia (DTMF).

Al discar en pulsos, lo que hace el aparato es abrir y cerrar el circuito cierta cantidad de veces según sea el número marcado . Así, tenemos que para la cifra 1 equivale una apertura y un cierre de loop, y así sucesivamente hasta la cifra 9 que equivale a nueve aperturas y 9 cierres de loop. Par marcar el 0, se producen 10 aperturas y 10 cierres de loop.

La central es capaz de reconocer esta cadena sucesiva de aperturas y cierres de loop, como una secuencia numérica, analiza y luego enruta hacia el abonado destino.

Para discr en tonos, se necesita un teléfono con teclado, el cual tiene un circuito que genera diferentes frecuencias (dentro del ancho de banda), constituyendo una matriz. Así cuando el usuario marca la cifra 1 estará enviando a la plana una combinación de 2 distintas frecuencias , exclusiva para esta cifra (ver fig 7 y cuadro 1).

En el momento de iniciar una llamada, la central le asigna al abonado un decodificador DTMF, que interprete la secuencia numérica recibida para luego enrutar de la central una señal de ringer que indica una llamada entrante.

De todo lo expuesto aquí, cabe destacar que el elemento que aporta mayor complejidad en un lazo subscriptor es la central telefónica.
 

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Señalización en la Red Telefónica

En una red de telecomunicaciones, la señalización puede ser definida como el intercambio de información entre las diversas partes de la red con el objetivo de establecer, supervisar y administrar las conexiones.

Para analizar la señalización en la red telefónica, se acostumbra a dividir la misma en los siguientes tramos:

En la señalización de abonado se aprovecha al máximo las posibilidades ofrecidas por las variaciones de nivel de corriente, y por otra parte los tonos audibles.

Por lo general las señales que aparecen en la línea de abonado se clasifican de acuerdo al siguiente esquema:

Las señales de línea o supervisión pueden ser señales de corriente contínua de simple variación de niveles. Por ejemplo (ver cuadro 2): En las señalizaciones de numeración , estas pueden estructurarse en base al sistema de señalización decádica (pulsos) o al sistema de tonos de multifrecuencia (ver fig 7) y tiene como objetivo entregar la secuencia numérica a la central.

En el caso de los tonos auditivos, permiten al abonado reconocer rápidamente el significado de un tono que es transmitido por la central, cualquiera sea su origen (ver cuadro 3).

 

Los distintos tipos de señales, como soporte de la información que intercambian las centrales, se van a contemplar bajo tres aspectos diferentes:

Las señales de registrador o de información se caracterizan por ser un conjunto de señales que tiene como misión la transmisión de informaciones que intercambian el registrador de la central de origen y el registrador u órganos de selección de la central distante. Al considerar la naturaleza física de las señales, evidentemente las señales telefónicas son eléctricas, pero pueden ser de corriente contínua basados en un simple cambio de nivel o estado; puede ser telegráfica, osea, la unidad de información se constituye mediante dos transiciones consecutivas en sentido opuesto, es decir, por impulsos. Así se obtiene lo que se denomina señalización impulsiva. La señal en corriente alterna, utilizada como soporte, puede elegirse de forma que quede comprendida dentro del ancho de banda de un canal telefónico o por el contrario, que quede fuera de ese margen.

Cuando se trata de una señalización de registrador que precisa ser más compleja, puede resultar insuficiente el repertorio que proporciona una señalización en corriente contínua o en corriente alterna. Puede recurrirse, entonces, a la utilización de 2 o más frecuencias, lo que multiplica las posibilidades. Desde luego, en este caso solo es posible ocupar en la modalidad dentro de banda. La modalidad usada es la denominada señalización multifrecuencia y consiste en transmitir simultáneamente 2 frecuencias, elegidas dentro de un grupo de 5 o 6, por el número de posiblidades que se obtiene, que es de 10 o 15 respectivamente.

La tercera división mencionada corresponde al sentido de la transmisión de la señalización. En efecto, en el establecimiento de una comunicación hay un sentido de progresión muy claro. La llamada es iniciada en el abonado de origen y va progresando a lo largo de la red hasta alcanzar el abonado de destino.

Pues bien, aquellas señales cuyo sentido de transmisión coincide con el de establecimiento de la llamada, se denominan señales hacia adelante y aquellas otras señales cuyo sentido de transmisión es el opuesto, se denominan señales hacia atrás.
 

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Técnicas de señalización

Se van a mostrar las diversas formas de utilizar las señales anteriores, con independencia del tipo al que pertenezcan. En el cuadro 4 se muestra un cuadro resumen de las técnicas o protocolos de señalización. Tradicionalmente se ha utilizado la señalización correspondiente a un circuito, transmitido por el mismo circuito, o sea, asociada al canal.

Ahora bien, debido a la evolución técnica , resulta eficaz enviar por un solo circuito o canal de señalización, las señales correspondientes a todos los circuitos de conversación que forma la ruta. A este método se le denomina señalización por canal común.

En el establecimiento de una comunicación pueden participar dos o mas centrales, por lo que hay que definir previamente el rol que van a desempeñar las centrales intermedias en cuanto a la actuación de sus unidades de control, durante la fase de establecimiento de la llamada.

Existen dos alternativas básicas:

Existe otro protocolo de señalización que es según la actuación de los dispositivos que señalizan. Así tenemos que cuando una central envía a la que sigue una determinada señal, pueden escogerse dos alternativas: En el primer caso, se dice que el intercambio de información es interactivo. La central de origen inicia el envío de una señal y no lo interrumpe hasta que la otra central no responde con otra señal, hacia atrás, cuya recepción por la primera confirmará a esta la correcta recepción del mensaje inicial.

La segunda alternativa de señalización se le denomina no interactivo. La central de origen inicia el envío de una señal y mantiene éste durante un período de tiempo determinado al cabo del cual se supone que a segunda central ha tenido ocasión de recibir y reconocer la señal en cuestión, pero la central inicial no recibe ninguna confirmación al respecto.

Cuando la naturaleza de las señales es de multifrecuencia, los dos modos de señalización arriba indicados, reciben respectivamente los nombres específicos de señalización a secuencia obligada (para el modo interactivo) y señalización a secuencia no obligada (para el modo no interactivo).
 

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Generalidades del sistema de señalización N°7

En la actualidad, la mayor parte de la transmisión entre centrales telefónicas es digital. Sin embargo, la señalización todavía esta basada en sistemas de señalización desarrollados para centrales analógicas.

Gracias al avance de la tecnología de computadores, es posible introducir sistemas de señalización modernos. Tales sistemas de señalización deben estar basados en técnicas de comunicación de datos y ser capaces de transferir otras informaciones, además de la señalización misma.

El sistema N°7 de señalización ha sido desarrollado para satisfacer estas demandas. Este protocolo es una forma de comunicación de datos, en la cual, toda información es transferida en mensajes identificados con nombres característicos.

Debido a que toda la información es transferida independientemente de los canales telefónicos, es posible transferir toda clase de información vía el canal de señalización y encaminar la señalización de diferentes fuentes por todo el sistema, dependiente de las condiciones de línea.

El SS7 ha sido diseñado para proporcionar a diferentes grupos de usuarios sus propios conjuntos de mensajes. Esto facilita proporcionar nuevos mensajes a un grupo de usuarios sin que afecte a otros en el sistema.

Corrientemente, las categorias de usuarios del SS7 incluyen teléfono, datos y RDSI (servicios integrados).
 

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Niveles en el SS7

El SS7 divide la red de transmisión en 4 niveles (ver fig 8)

Enlace de datos de señalización

Define las características físicas, eléctricas y funcionales para un enlace de transmisión de datos a través de una central y en ambas direcciones simultáneamente, así como partes del equipo de conmutación digital o del terminal de línea usados para hacer circular las señales entre 2 terminales.

Función mando del enlace de señalización

Define las funciones y procedimientos para transmitir la información de señal en un enlace de datos. El nivel 2 de la función comparte con el nivel 1 de la tarea de asegurar una transmisión confiable entre 2 puntos de señalización.

Función de transferencia común

Define las funciones para dirigir la información de señalización en la red de señalización dependiente de la condición de la red. En este nivel están también definidas las funciones para prueba y mantenimiento.

Partes usuario y aplicación

Define las funciones y procedimientos para los diferentes usuarios. Una parte usuario puede ser, por ejemplo, una central telefónica.

 
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Conmutación

Cuando el usuario o un computador hace una llamada telefónica, el equipo de conmutación (dentro del sistema telefónico) busca una trayectoria física de cobre que lo conduzca durante todo el camino desde el teléfono llamante hasta el teléfono receptor. A esta técnica se le llama conmutación de circuitos. En la figura 9, cada uno de los seis rectángulos representa una central de conmutación (ya sea una central terminal, una central inter-urbana, etc...). En este ejemplo, cada una de las centrales tiene tres líneas de entrada y tres líneas de salida.

Cuando una llamada pasa a través de una central de conmutación, se establece (conceptualmente) una conexión física entre la línea de la que proviene la llamada y una de las líneas de salida, como se muestra mediante las líneas punteadas. En la época en que apareció el teléfono, la conexión se llevaba a cabo cuando el operador enchufaba un puente conector entre los de los contactos de entrada y salida.

El modelo que se muestra en la figura 9 tiene un alto grado de simplicidad, debido a que algunas partes del camino de cobre entre los dos teléfonos pueden ser de hecho, enlaces de microondas sobre los cuales se multiplexan millares de llamadas. A pesar de esto, la idea básica es válida: una vez que se establece la llamada, existe una trayectoria específica entre los dos extremos, y continuará existiendo hasta que esta haya terminado.

Una propiedad importante de la conmutación de circuitos es la necesidad de establecer una ruta de extremo a extremo antes que cualquier conjunto de datos pueda ser enviado. El tiempo transcurrido entre el momento en que se termina de marcar un número y el momento en que se inicia el sonido del timbre del abonado llamado, puede ser fácilmente de 10 segundos, y más en el caso de llamados de larga distancia o internacionales. Durante este intervalo de tiempo, el sistema telefónico se encuentra en la etapa de búsqueda de un camino de cobre. Nótese que, antes de que la transmisión de datos pueda comenzar, la señal de solicitud de llamada deberá propagarse hasta su destino y ser reconocida como tal. Para muchas aplicaciones de computadores (por ejemplo, verificación de tarjetas de crédito desde el punto de venta), es indeseable tener tiempos de establecimiento de conexión muy largos.

Como consecuencia de la búsqueda de la ruta entre los abonados, una vez que se ha completado el establecimiento de la conexión, el único retardo en la transmisión de los datos es el tiempo de propagación de la señal electromagnética, que es aproximadamente de 6 ms. cada mil kilómetros. También, otra consecuencia de dicho establecimiento es que no hay peligro de congestión -es decir, una vez que se lleva a cabo la llamada, nunca se tendrán señales de tono ocupado, aunque podría aparecer una de ellas antes de que se llegue a establecer la conexión, debido a la falta de conmutación interna o la capacidad de la troncal.

En la figura 10b se muestra una estrategia alternativa de conmutación, la conmutación de mensajes. Cuando se utiliza esta forma de conmutación, no hay un establecimiento anticipado de la ruta entre el que envía y el que recibe. En su lugar, cuando el que envía tiene listo un bloque de datos, éste se almacena en la primera central de conmutación (es decir, un IMP), para expedirse después dándose sólo un salto a la vez. Cada bloque se recibe íntegramente, se revisa en busca de errores, y se retransmite con posterioridad. Como se mencionó antes, a las redes que utilizan esta técnica se les llama redes de almacenamiento y reenvío.

Todavía hay otra posibilidad para realizar la conmutación, y es la llamada la conmutación de paquetes. Con la conmutación de mensajes no existe ningún límite para el tamaño del bloque, lo que significa que los IMP deben tener discos para almacenar temporalmente bloques grandes. Esto también significa que un solo bloque puede ocupar una línea IMP-IMP durante varios minutos, inutilizando la conmutación para el tráfico interactivo. A diferencia de esto, las redes de conmutación de paquetes fijan un límite superior en el tamaño del bloque, permitiendo que los paquetes sean almacenados en la memoria principal del IMP en lugar de hacerlo en el disco. Teniendo la seguridad de que ningún usuario puede monopolizar una línea de transmisión por más de unas cuantas milésimas de segundos, las redes de conmutación de paquetes son muy apropiadas para el manejo de tráfico interactivo. Otra de las ventajas de la conmutación de paquetes sobre la conmutación de mensajes se muestra en la figura 10b y 10c: el primer paquete de un mensaje multipaquete puede reexpedirse antes de que el segundo haya llegado por completo, reduciendo el retardo y mejorando el rendimiento. Por estas razones las redes de computadores son, por lo general, conmutadas por paquetes y, ocasionalmente, conmutadas por circuito, pero nunca conmutadas por mensaje.

La conmutación de circuitos y la conmutación de paquetes difieren en muchos aspectos. La diferencia principal es que la conmutación de circuitos reserva, de forma estática y anticipada, el ancho de banda necesario, en tanto que la conmutación de paquetes lo adquiere según se necesita. Con la conmutación de circuitos, cualquier ancho de banda, que no se utilice en un circuito asignado, se desperdicia. En la conmutación de paquetes, y debido a que los circuitos nunca están dedicados a una tarea especial, éstos se pueden utilizar por otros paquetes de otro origen, o con destinos que tampoco tienen relación. Sin embargo, y precisamente porque los circuitos no están dedicados a una tarea especial, la aparición de una sobrecarga repentina en el tráfico de entrada puede llegar a trastornar un IMP, por ejemplo, excediendo su capacidad de almacenamiento y ocacionando la pérdida de paquetes.

A diferencia de la conmutación de circuitos, cuando se usa la conmutación de paquetes, los IMP proporcionan conversión de velocidad y código. También puede proporcionar la corrección de errores hasta cierto punto. En algunas redes de conmutación de paquetes, sin embargo, los paquetes se pueden entregar al destinatario en orden incorrecto. La desordenación de paquetes jamás ocurre con la conmutación de circuitos.

Una última diferencia entre los dos métodos es el algoritmo de cálculo de la carga. Los portadores de paquetes, por lo general, basan su costo tanto en el número de octetos (o paquetes) transportados como en el tiempo de conexión. Además, la distancia de transmisión no importa, con excepción quizás, de las distancias internacionales. Con la conmutación de circuitos, el cargo se basa solamente en la distancia y en el tiempo, y no en el tráfico.

El progreso tecnológico experimentado por los computadores y las comunicaciones ha hecho posible el advenimineto de nuevas estructuras híbridas y algunas variantes de éstas, con respecto a la conmutación de circuitos y conmutación de paquetes.

La razón primordial por la que se inventó la conmutación de paquetes consistió en contrarestar el problema del tiempo de conexión, relativamente largo, que existe en el sistema telefónico. Un planteamiento más directo, aunque costoso, era el de construir un nuevo sistema telefónico, en donde las llamadas pudieran cursarse en cuestión de milisegundos en lugar de segundos. Con este tipo de sistema, llamado de conmutación de circuitos por conexión rápida por razones obvias, cada línea de tecleado en el terminal hace que, el microprocesador dentro del mismo, "marque el número" del computador, envíe la línea y después cuelgue.

Al igual que las redes por conexión rápida representan una variante de la conmutación de circuitos, también hay variantes con respecto a la conmutación de paquetes. Una de éstas, particularmente interesante, es la de conmutación por división de tiempo, en la cual cada IMP examina sus líneas de entrada en una rotación rigurosa. Cada paquete se retransmite inmediatamente, a través de la línea de salida correcta, con frecuencia comenzando tan pronto como se llegue a leer la cabecera. Mediante el uso de paquetes de tamaño fijo y con una sincronización perfecta, no es necesario tener un espacio para almacenamiento temporal y, por lo tanto, el IMP puede llegar a reducirse a unos cuantos chips. La gran virtud de la conmutación por división de tiempo radica en que ofrece un rendimiento muy alto (>100 Mbps), a bajo costo y utilizando una tecnología que haya sido probada en el contexto del sistema telefónico.

Todas estas posibilidades deberían hacer evidente la importancia del diseño jerárquico de redes, con objeto de aislar a las capas superiores de la posibilidad de cambios drásticos en las capas inferiores.
 

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LAS REDES INTELIGENTES

INTRODUCCION

La revolución en la informática y en las telecomunicaciones ha permitido dar pasos fundamentales a la conformación de lo que se conoce como Redes Inteligentes, que consisten en plataformas de cómputo y telecomunicaciones, cuya flexibilidad facilita la creación e introducción de nuevos servicios de valor agregado, que permiten satisfacer necesidades específicas de los clientes, sin necesidad de que éstos cuenten con su propia red. O mejor dicho: la red inteligente, que es pública, proporciona servicios que parecen privados para cada cliente.

Una red inteligente (IN) es independiente de una red de telecomunicaciones. Esto es, la inteligencia es tomada fuera de los conmutadores y localizada en nodos computarizados que están localizados a través de la red. Esto provee a los operadores de red de grandes facultades para desarrollar y controlar servicios más eficientes. Se pueden introducir rápidamente nuevas capacidades en la red. Una vez hecho esto, los servicios son rápidamente personalizados para satisfacer las demandas de los clientes.
 

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ARQUITECTURA DE LA RED INTELIGENTE

Requisistos Funcionales de la Red Inteligente

Los requisitos funcionales de la RI aparecen como resultado de la necesidad de suministrar capacidades de red tanto a los requerimientos de los clientes (requisitos de servicio) como del operador de red (requisitos de red).

Los requisitos de servicio permiten identificar qué servicios específicos se ofrecerán a los clientes. Entre los requisitos de servicios podemos mencionar los siguientes:

Los requisitos de red expanden la capacidad para crear, desarrollar, operar y mantener las capacidades de red para suministrar servicios. Entre los requisitos de red podemos mencionar los siguientes. Los requisitos funcionales pueden identificarse para las siguientes áreas de las capacidades de red: La creación de servicios, que esta formada por varias etapas las cuales son: La gestión del servicio, que sustenta la operación apropiada de un servicio y la administración de información relacionada con el usuario y con el operador. Soporta los procesos de desarrollo, suministro, control, tarificación, y monitoreo del servicio.

La gestión de red inteligente, que esta relacionada con las capacidades de red necesarias desde el punto de vista del operador de la red para sustentar la operación apropiada de una red estructurada IN. Se encarga del monitoreo y localización de fallas, pruebas, estado, control y seguridad de la red.

El procesamiento del servicio, que consiste en el procesamiento de la llamada y del servicio propiamente tal, los cuales son ejecuciones serie o paralela de las funciones de red en forma coordinada, de manera que los servicios son suministrados a los clientes.

 
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Estudio de Componentes

La arquitectura de red inteligente está basada principalmente en cuatro elementos de red o nodos, los cuales se describen a continuación:

Punto de Conmutación de Servicios (SSP)

Es el nodo de acceso de los usuarios desde cualquier lugar de la red de telefonía pública conmutada, a los servicios de RI.

Sus funciones principales son:

El número de nodos con función de SSP en una red está determinado por la capacidad individual y el alcance geográfico requerido (cobertura en la red).

Algunos SSP pueden estar equipados con Periféricos Inteligentes (IP) que proporcionan recursos especializados para el cambio de información entre el usuario y la red, emisión de locuciones personalizadas y locuciones que permiten que la persona que realiza la llamada pueda entregar información requerida para el encaminamiento. La persona que llama puede proporcionar esta información adicional de dos maneras: marcando dígitos (DTMF, Dual Tone Multifrequency) o mediante la voz (es decir, aplicándose la función de reconocimiento de voz). Esta nueva información se interpreta en el SCP. El IP efectúa las acciones en función a las instrucciones recibidas del SCP.

Los abonados al servicio pueden estar conectados directamente a un SSP o a otras centrales de la Red Telefónica Básica con acceso a los SSP.

Punto de Control de Servicios (SCP) EL SCP es una base de datos centralizada que contiene la información para procesar las llamadas, almacenada como registros modificables, para todos los abonados a servicios avanzados basados en la RI.

Controla todo el tratamiento de llamadas efectuando en los SSP, en base a la información entregado por éste y la lógica del servicio asociada al perfil del abonado.

Sus principales funciones son:

Por tanto, el SCP es el elemento principal del procesamiento centralizado de llamadas. Para asegurar una alta fiabilidad en el funcionamiento, los SCP normalmente se instalan por duplicado, teniendo cada uno copias idénticas de los registros de abonados.

La Señalización por Canal Común de la red permite a los SCP interconectarse en forma completa con el nivel de conmutación de la RI a través de uno o más Puntos de Transferencia de Señalización (STPs).

Sistema de Gestión de Servicios (SMS) Se encarga de las funciones de explotación y gestión de la RI en general, incluyendo: Ambiente de Creación de Servicios (SCE) Este nodo permite la definición, el desarrollo y la prueba de servicios de RI, los cuales posteriormente son transferidos al SMS para su carga en el SCP. Adjunto Es funcionalmente equivalente a un SCP pero esta conectado directamente a un SSP. La comunicación a través de un adjunto y un SCP se realiza a través de una interfaz de alta velocidad. Esto puede hacer que un adjunto y un SCP tengan características de funcionamiento diferentes. Nodos de Servicio Puede controlar los servicios de RI y efectuar interacciones de información flexibles con los usuarios. El nodo de servicio se comunica directamente con uno o más SSP, cada uno con una conexión de señalización y transporte punto a punto.  
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Sistema de Señalización Nº7 (SS7)

El SS7 permite la separación física y lógica de las redes de conmutación y señalización, es decir, las vías de voz o troncales y las vías de señalización.

Los módulos funcionales del SS7 que interviene en la arquitectura de la red inteligente se caracteriza por:

En cuanto al protocolo utilizado en la interfaz entre el SCP y el SMS, éste generalmente corresponde a X.25

El protocolo de aplicación propio de la RI y que define la interacción entre los diferentes módulos funcionales es el protocolo INAP (Intelligent Network Application Protocol) definido por la serie de recomendaciones Q.100 de la UIT. El protocolo INAP está conformado por una comunicación del SCP con las entidades lógicas que controlan los recursos del SSP.
 

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SERVICIOS

Las Redes Inteligentes son una arquitectura de red de telecomunicaciones diseñada para soportar múltiples servicios, los cuales son su razón de ser y la principal decisión para introducir esta tecnología.

Para conocer a fondo los servicios prestados por una RI, se han enfrentado trabajos que consisten en especificar, diseñar, implementar y poner a punto el software de algunos servicios como el de Televotación y Tarifa con Prima, definidos en el conjunto de capacidades 1 (CS-1) de la UIT-T en la recomendación Q.1211.

El Servicio de Televotación brinda la posibilidad de conocer las opiniones, la aceptación, o el rechazo del público a determinados aspectos, a través de una comunicación telefónica. Está dirigido a entidades públicas o privadas, que basadas en los resultados que arrojen las encuestas propuestas podrán emprender acciones en pro de obtener mayores beneficios.

El Servicio de Tarifa con Prima da la posibilidad a los suscriptores de ofrecer servicios de consulta o distribución de información de interés general. Este servicio permite abonar una parte del precio de la comunicación a la parte llamada, por tanto el llamante es tarifado con un cobro adicional al valor de la llamada normal. Este costo adicional (prima) corresponde a la ganancia del suscriptor del servicio.

El Servicio de Cobro Revertido Automático (Freephone - FPH) permite que la llamada se facture al abonado al servicio de cobro revertido automático que la recibe en vez de la persona que la efectúa.

El Servicio de Tarificación Adicional (Premium Rate - PRM) permite que una compañía o individuo abonado a este servicio, ofrezca servicios de valor agregado (por ejemplo, asesoría fiscal o bursátil) puede abonarse a este servicio. Con el servicio de tarifa con prima, se carga a la persona que llama el costo de la llamada así como por el servicio o la información obtenida. A su vez, este costo adicional se transfiere en forma parcial o totalmente al abonado al servicio por la compañía operadora.

El Servicio de Tarificación Compartida (Split Charging -SLP) permite que el costo de la llamada se divida porcentualmente entre el abonado llamante y el abonado llamado.

El Servicio de Llamadas a Cuenta (Account Card Calling - ACC) permite a la persona que realiza la llamada cargar sus llamadas a un número de facturación (es decir, una cuenta proporcionada por la compañía operadora) con un número de identificación personal asociado (PIN). Los abonados reciben instrucciones acerca de cómo introducir el número de facturación y el PIN mediante la marcación de los tonos multifrecuencia, antes de que se haya introducido el número de destino con el prefijo adecuado. Entonces, la RI verifica que el número de facturación y el PIN sean válidos. Si lo son, completa la llamada sin que el costo de ésta sea cargado al titular del teléfono desde el cual se llama, sino que la cuenta del cliente.

El Servicio de Telecomunicaciones Personales Universales (Universal Personal Telecommunications - UPT) es conocido en su fase primaria como número personal, y permite que las llamadas dirigidas a los abonados a este servicio puedan completarse no sobre un punto fijo en la red sino sobre aquel teléfono en el cual el abonado haya registrado su presencia al sistema. Esta destinado a aquellas personas que realizan frecuentes desplazamientos y necesitan recibir sus llamadas en cualquier punto en el que se encuentre. Al contratar el servicio se le asignará al abonado un número universal al que se le hará corresponder un número de destino de la red. El abonado podrá cambiar el número de destino en cualquier momento simplemente realizando una llamada de actualización a la RI. Así, cuando una persona quiera llamar a un abonado a este servicio, sólo tendrá que marcar el número universal de ese abonado, sin tener necesidad de conocer previamente dónde se encuentra.

EL Servicio de Red Privada Virtual (VPN) permite a los suscriptores tener las características de una red privada usando los recursos de la red pública conmutada o de una RDSI, nacional o internacional, permitiéndoles hacer su propia configuración, adaptada a sus necesidades.

En una VPN se pueden prestar servicios de red privada tales como plan de numeración privada, marcación abreviada, código de facturación, filtrado de llamadas, acceso privado y control por parte del cliente en la administración de la red, entre otras.

Además, integra comunicaciones de voz y datos y usa las facilidades de la red inteligente, utilizando los recursos de la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI).

La RPV proporciona todos los servicios y facilidades de una Red Privada apoyándose en la red pública y usando, además, las centrales y los medios de transmisión de esta.

El Servicio de Distribución de Llamadas (Call Distribution - CD) permite administrar ls llamadas en la red, que permite a los abonados distribuir eficientemente sus llamadas entrantes de manera que no se pierdan y así los clientes no opten por llamar a la competencia. La distribución de las llamadas a los diferentes puntos geográficos de las instalaciones del cliente puede depender de varios parámetros manejados por el mismo, como por ejemplo: hora del día, día de la semana, etc...

El Servicio de Conferencia (Conference Calling - CON) permite a los abonados establecer conferencias múltiples tanto directamente como con ayuda de una operadora. El número de partes admitidas en una conexión simultánea variará conforme a los requisitos del puente de transmisión, con objeto de asegurar la calidad del servicio.

El Servicio de Reenvío de Llamadas (Call Forwarding - CF) permite al usuario reenviar la llamada a otro número telefónico cuando este servicio se halla activado. En este caso, todas las llamadas destinadas al número del abonado se redirigen al nuevo número telefónico.

El Servicio de Distribución por Reencaminamiento de Llamadas (Call rerouring Distribution - CRD) permite al abonado reencaminar sus llamadas entrantes que encuentran una condición desencadenante (ocupado, número especificado de tonos, sobrecarga de la cola o limitación de llamadas) conforme a una elección predeterminada: las llamadas pueden ser reencaminadas a otro número de destino.

El Servicio de Llamadas con Tarjeta de Crédito (Credit Card Calling - CCC) permite a los abonados efectuar llamadas desde cualquier interfaz de acceso normal a cualquier número de destino, cargando el costo de esas llamadas en la cuenta especificada por el número CCC.

El Servicio Desviación "Sígame" (Follow-Me-Diversión - FMD) permite al abonado al servicio controlar a distancia el redireccionamiento de las llamadas desde su número telefónico primario a otros emplazamientos. Se permite al abonado actualizar el número telefónico del emplazamiento de desviación, a partir de un teléfono ordinario, a medida que se desplaza de un lugar a otro.

El Servicio de Restricción de Seguridad (Security Screening - SEC) permite efectuar la restricción de seguridad en la red antes de que el usuario final tenga acceso a la red, los sistemas o las aplicaciones de abonado. La detección de abusos del código de acceso es una capacidad que producirá un informe sobre las tentativas de acceso no válidas: cuántas, en qué período de tiempo, por quién, desde dónde. Proporciona una adicional capa de seguridad.

El Servicio Correo de Voz ofrece el almacenamiento y envío de mensajes hablados. Los abonados pueden disponer de un contestador que facilita un mensaje pregrabado al llamante cuando el abonado está ocupado o ausente. A petición del abonado, este servicio aceptará mensajes o reencaminará las llamadas. Se puede utilizar junto con otros servicios de la RI, tales como el de telefonía personal, para asegurarse que el abonado recibirá las llamadas o por los menos el mensaje del llamante.

Muchos de estos servicios pueden combinarse para ofrecer otros servicios avanzados; por ejemplo, la RPV puede combinarse con el correo de voz o una teleconferencia puede cargarse a una tarjeta de llamadas a crédito. Estas combinaciones amplían las aplicaciones de la RI y, de este modo, aumentar las oportunidades de ingresos para la compañía telefónica.
 

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CONCLUSION

El usuario del mañana tendrá demadas sofisticadas. El usuario privado querrá mayor ancho de banda para aplicaciones como video teléfono, entretenimientos y compras desde el sitio del usuario. Los usuarios comerciales querrán mayor ancho de banda para aplicaciones como publicaciones, transmisión de registros, videoconferencias y transmisión de imágenes médicas. Adicionalmente, el usuario demandará algún control sobre estos servicios.

Para enfrentarse con tales demandas de los usuarios, hay una tendencia a nivel mundial para la desregulación del mercado de las telecomunicaciones. Esta liberación llevará a los operadores de la red y proveedores de servicios a ubicar sus propias necesidades en la red para prestar un mejor servicio que el de la competencia. La RI satisfizo esta necesidad en el área de los servicios de voz de banda estrecha. Sin embargo, en el área de los servicios avanzados de banda ancha, los usuarios pueden ser tentados a mirar a otro lado, como a los operadores de la red de cable y operadores móviles. Con una red de acceso local en orden, los operadores de la red de cable se encuentran ya en posición para competir con los operadores de telecomunicaciones públicos. Para los servicios de video y entretenimiento en casa, un sistema primitivo de señalización es todo lo que necesita el usuario para direccionamiento de la red. No pasará mucho tiempo para que los operadores de cable comiencen a ofrecer telefonía básica y televideo.

Es este el desafio de la RI, pues la red del mañana evolucionará a partir de los requerimientos emergentes de hoy.
 

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Bibliografía

Libros

Memorias de la Universidad de Santiago de Chile. Artículos Autores : Rengifo, Rafael & Sanchez, Ivan.
 
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