Fundamentos de la Señalización de Red

Definición y Objetivos de la Señalización de Red

Defina qué es “señalización de red” y cuándo y con qué objetivo/s se desarrolla.

Definición

La señalización de red es el intercambio de información de control entre:

• Las entidades de control de dos centrales telefónicas.
• Las entidades de control de centrales telefónicas y otras entidades funcionales y de gestión.

Objetivos

Se desarrolla con los siguientes objetivos:

• Gestión de comunicaciones telefónicas entre abonados conectados a centrales locales (CL) diferentes (servicios básicos y suplementarios, si los hubiera).
• Gestión de servicios de apoyo a comunicaciones telefónicas (p. ej., traducción de números 900, localización de un teléfono móvil, etc.).
• Gestión de servicios no telefónicos a través de la red telefónica (p. ej., SMS).
• Gestión del routing telefónico (p. ej., routing inteligente).
• Gestión de la red telefónica (p. ej., prueba y supervisión de la red desde un centro de gestión).

Diferencias entre Señalización Tramo a Tramo, Extremo a Extremo y Usuario a Usuario

En el ámbito de la señalización de red, explique las diferencias y objetivos entre señalización “tramo a tramo”, “extremo a extremo” y “usuario a usuario”.

• La señalización “tramo a tramo” se realiza entre centrales adyacentes y es necesaria para la gestión de las llamadas.
• La señalización “extremo a extremo” se realiza entre las centrales extremas de la comunicación. Es necesaria para servicios suplementarios.
• La señalización “usuario a usuario” se realiza entre “usuarios” de la red telefónica, como centralitas, y es necesaria para determinados servicios suplementarios. Se apoya en la señalización “extremo a extremo”.

Señalización por Canal Común (CCS) vs. Señalización Asociada al Canal (CAS)

Explique qué es la CCS (Common Channel Signaling) y qué ventajas tiene respecto a la CAS (Channel Associated Signaling).

Common Channel Signaling (CCS)

La CCS implica:

• Señalización de toda llamada vía “canal común” independiente de los troncales (LET).
• El “Canal común” es una red/enlaces solo para señalización (Sx) de red. Requiere alta disponibilidad y alta fiabilidad.
• Los enlaces troncales (LET) no necesitan elementos/circuitos para señalización.
• Está basada en mensajes, no en “señales”.
• Es posible solo mediante Stored Program Control (SPC).
• Comprende señalización “tramo a tramo”, “extremo a extremo” y “usuario a usuario”.

Ventajas de CCS frente a CAS

En el sistema de señalización por canal asociado (CAS), la señalización viaja por el mismo camino del canal de voz. En contraste, la señalización por canal común (CCS) ofrece las siguientes ventajas:

• Las señales viajan por su propio camino, constituyendo una red de señalización dedicada que transporta la información entre las centrales. Esto permite tratar a las centrales como abonados en la red de señalización.
• Se puede compartir un dispositivo de señalización común con capacidad de atender miles de llamadas, lo que resulta en un ahorro de equipo.
• Transmite mucha más información y lo hace más rápidamente.

El Sistema de Señalización N.º 7 (SS7)

Definición y Entidades Funcionales de SS7

Defina qué es el sistema SS7 (Signaling System N.º 7) y qué entidades funcionales especifica.

Definición de SS7

El Sistema de Señalización N.º 7 (SS7) es un conjunto de protocolos de señalización telefónica empleado en las redes telefónicas mundiales. Sirve para:

• Gestión de conexiones, selección de rutas y tarificación de llamadas.
• Localización de terminales móviles y servicios de red inteligente.
• Servicios de mensajería diferida (SMS).
• Gestión, operación y mantenimiento de la red telefónica y de la propia red de señalización.

Entidades Funcionales de SS7

Las entidades funcionales principales son:

1. Puntos de Señalización (SP):
   • SEP (Signaling End Point): Fuente o destino de mensajes de señalización (Sx), los procesan. Dos tipos genéricos fundamentales son SSP y SCP.
   • STP (Signal Transfer Point): Conmutadores o encaminadores de paquetes que transfieren mensajes de señalización (Sx) entre dos SEP.
2. Enlaces de Señalización (SL):
   • Medios bidireccionales por los que se transmiten los mensajes de señalización (Sx).
   • Se dimensionan al 40% para condiciones de operación normal.
   • SS7 está optimizado para SL a 64 kbps.

Tipos de Puntos de Señalización (SP) y sus Funciones

Relacione los tipos de SP (Signalling Point) definidos en el SS7 y explique las funciones de cada tipo.

Los Puntos de Señalización (SP) se dividen en:

SEP (Signaling End Point)

Son la fuente o destino de los mensajes de señalización (Sx) y se encargan de procesarlos. Existen dos tipos fundamentales:

• SSP (Service Switching Point): Es la parte de control relativa a la señalización de red de un conmutador (subsistema de señalización).
• SCP (Service Control Point): Es un nodo que contiene lógica y/o datos relativos a servicios avanzados. Está ubicado “fuera” de la red telefónica, en la denominada “red de servicios”.

STP (Signal Transfer Point)

Son conmutadores o encaminadores de paquetes que transfieren mensajes de señalización (Sx) entre dos SEP.

Soporte de la Red SS7 mediante Conmutación de Paquetes

Explique por qué se utiliza una red de conmutación de paquetes para dar soporte a la red SS7.

La red SS7, que opera mediante conmutación de paquetes, es la responsable de interconectar los teléfonos entre sí, así como las centrales telefónicas y las operadoras. Aunque la red telefónica principal opera en modo circuito (para la voz), la red SS7 transfiere la señalización de red (información de control) de manera eficiente y rápida, fundamentalmente entre las centrales de conmutación, utilizando la conmutación de paquetes para gestionar el tráfico de control.

El Canal Común en el Ámbito SS7

¿Qué es y qué elemento/s conforma/n el denominado “canal común” en el ámbito SS7?

El “canal común” se refiere a la red de señalización dedicada que transporta los mensajes de control (Sx) de manera independiente a los canales de voz. En el contexto de SS7, el canal común se define por la Relación de Señalización (SR).

• Relación de Señalización (SR): Es la relación lógica para el intercambio de mensajes de señalización (Sx) entre dos Puntos de Señalización (SEP).
• El canal común se conforma por la asociación o relación entre el “trayecto” que sigue un mensaje de señalización y la Relación de Señalización (SR) a la que pertenece.

Modos de Explotación y Topología de la Red SS7

Modos de Explotación de los Enlaces de Señalización (SL)

¿Cuáles son los modos de explotación de los SL (Signaling Links) en sistemas CCS? ¿En qué se diferencian?

Los modos de explotación de un sistema CCS son:

1. Modo Asociado:
2. Modo Cuasi Asociado:
3. Modo Disociado:

Diferencias entre Modos

• Modo Asociado: La señalización se realiza directamente entre Puntos de Señalización (SPs) y no intervienen STPs. La señalización sigue el mismo trayecto que los datos (o el canal de voz).
• Modo No Asociado (Cuasi Asociado y Disociado): La señalización entre SPs se realiza a través de STPs. La señalización sigue trayectos diferentes al de los datos.

¿Por qué se plantea que el “modo asociado” de explotación de los SL solo se justifica en situaciones muy concretas?

Se justifica solo en situaciones muy concretas porque la señalización se realiza directamente entre SPs y no intervienen STPs, lo que implica que la señalización sigue el mismo trayecto que los datos. Esto reduce la flexibilidad y la capacidad de gestión centralizada que ofrece la red de señalización dedicada (modo no asociado).

Ejemplo de Relaciones de Señalización (SR) en Topología Cuasi Asociada

Exponga descriptiva y gráficamente un ejemplo que ilustre cómo dos SEP en el contexto SS7 pueden establecer Signaling Relations (SR) a través de diferentes rutas/trayectos de señalización.

Un ejemplo común es una red de señalización de tipo cuasi asociada, estructurada regionalmente:

• El país se divide en regiones, y cada región cuenta con un conjunto de SSP y dos STP.
• Cada SSP y cada SCP se conecta a los dos STP de su región.
• Los SCP se suelen implementar por pares para redundancia.
• Los dos STP de cada región se conectan entre sí (para backup y para absorber fallos en rutas de señalización).
• El par de STP de cada región se conecta a los STP de las otras regiones.

(Nota: El esquema gráfico que acompaña esta descripción ilustra las conexiones redundantes entre SSP, SCP y los pares de STP regionales.)

Redundancia, Fiabilidad y Seguridad Operativa en SS7

Procedimientos de Compartición y Protección de la Carga de Señalización

Explique en qué consisten los procedimientos de compartición y protección de la carga de señalización en redes SS7.

La protección y compartición de la carga de señalización se logra mediante:

1. Redundancia de Entidades de Señalización (SL y/o STP):
   • Es necesario porque el “canal común” conduce toda la señalización (Sx) de red.
   • Permite protección frente a fallos, garantizando una elevada disponibilidad de la red SS7.
   • Permite el reparto del tráfico de señalización (Sx), sobre todo en condiciones adversas de operación.
2. Puntos de Señalización (SP) Combinados (SSP-STP):
   • Se utilizan fundamentalmente ante fallos y/o condiciones de operación adversa para mantener la conectividad.

Requisitos de Disponibilidad y Fiabilidad de los Enlaces de Señalización (SL)

En relación a los SL – SS7: ¿cómo se cumplimentan los requisitos de disponibilidad y fiabilidad respecto a su dimensionado? Argumente la respuesta.

Los requisitos de disponibilidad y fiabilidad se cumplen mediante la protección y compartición de la carga de señalización:

• Mediante redundancia de determinadas entidades de señalización (Sx): Es necesario porque el canal común conduce toda la señalización de red. Esto permite protección frente a fallos, garantizando elevada disponibilidad de la red SS7, y permite el reparto del tráfico de señalización.
• Mediante SP combinados: Se utilizan fundamentalmente ante fallos y condiciones de operación adversa para asegurar la continuidad del servicio.

Niveles de Seguridad Operativa en Redes SS7

Explique en qué consisten los dos niveles de seguridad en la operativa de las redes SS7 en relación con los SL.

La seguridad operativa de la red SS7 se gestiona en dos niveles:

Primer Nivel de Seguridad

• Consiste en conmutar la carga de tráfico de señalización (Sx) de un Enlace de Señalización (SL) a su duplicado.
• Se produce cuando se alcanza la tasa máxima de errores admisible en un SL.
• No implica un cambio en la ruta de señalización.

Segundo Nivel de Seguridad

• Consiste en conmutar la carga de tráfico de señalización (Sx) a un nuevo Punto de Señalización (SP) que actúa como STP.
• Se produce cuando todos los SL directos entre dos SP quedan fuera de servicio.
• Sí implica un cambio en la ruta de señalización.