Señalización SS7.

Los principales protocolos de la suite SS7, son:-MTP-2. Corresponde a la capa 2 del modelo OSI de 7 capas. Se ocupa del alineamiento de paquete mediante banderas (Flag) al inicio y final. Permite la detección de errores mediante un código denominado CRC-16. Realiza el proceso de numeración secuencial de mensajes e indicación de retransmisión. Efectúa la confirmación o rechazo del mensaje para la retransmisión automática en mensajes con errores. Los paquetes son numerados en forma secuencial con módulo-7. Indica también a longitud total del mensaje transmitido. Con la numeración de paquetes y la detección de errores, es posible la retransmisión de mensajes que se ven afectados por errores.-MTP-3. Posee una dirección de punto de acceso que permite identificar a la capa superior (TCAP o ISUP sobre el protocolo MTP3). En la red PSTN se dispone de las direcciones de procesador CPU de origen y destino (14 bits de dirección). Por otro lado, identifica el enlace de señalización utilizado cuando existe más de uno. Realiza las funciones de Routing dentro de la red de señalización SS7.-ISUP. Son los mensajes de señalización propiamente dichos. En la Figura 12 se muestra el intercambio de mensajes para la apertura y cierre de una llamada telefónica. Desde el usuario a la central se utiliza señalización MFC-R2 o DTMF. Los mensajes típicos de ISUP entre centrales son:

-IAM (Initial Address Message). Contiene la información inicial de llamada para el encaminamiento. Son los primeros dígitos seleccionados por el usuario.-SAM (Subsequent Address Message). Transporta las cifras no enviadas en el mensaje IAM. Se completa el número del usuario B llamado.-ACM (Address Complete Message). Indica que se ha obtenido en acceso al destino. SE entrega al usuario A el tono de llamada.-ANM (Answer Message). Indica que el usuario llamado ha respondido. Se cierra el circuito vocal.-BLO (Blocking Message). Permite el bloqueo del canal útil.-UBL (Unblocking Message). Desbloquea el canal útil.-REL (Release Message). Permite iniciar la liberación del canal. La comunicación se cierra.-RLC (Release Complete Message). Informa que la liberación ha sido completada.

 -TCAP. Facilita la transferencia de mensajes en tiempo real entre HLR (Home Location Register), VLR (Visitor LR), MSC (Mobile Switching Center), EIR (Equipment ID Register),. Se aplica también para enlaces con O&M. En tarjetas de crédito permite verificar la autenticidad y movimientos de cuenta. Realiza el control de diálogo con el terminal remoto. Es un servicio de transporte.La información contiene los siguientes componentes:-tipo de mensaje (unidireccional, inicio, final, intermedio, aborto);-longitud del mensaje (número de bytes total);-identificador de origen y destino de transacción;-tipo de componente (retorno de resultado, reporte de error y de reject) y-contenido de información (código de operación, de error, de problema, parámetros, etc).

Señalización en Telefonía: Sistema de Señalización No. 7 (Primera Parte).

01-Diciembre-2001Luis Gabriel Sienra

Toda llamada telefónica requiere de un modelo de señalización para que ésta sea establecida y mantenida. El envío del número telefónico, el tono de llamada o de ocupado y la información del número del que se llama son algunos ejemplos de señalización. La señalización, por lo tanto, permite el intercambio de información entre los componentes de una red telefónica para permitir la provisión y el mantenimiento de dicho servicio. La importancia del sistema de señalización no. 7 (SS7) reside en la amplia gama de servicios que el usuario puede recibir y en la robusta arquitectura que lo respalda. Debido a estas razones, SS7 se ha convertido en el estándar internacional de señalización en telefonía y, actualmente, quien no cuenta con este modelo de señalización en su red telefónica es considerado obsoleto. Dada la importancia de este modelo, hemos decidido dedicar este y nuestro siguiente artículo a la descripción del protocolo SS7 y de su arquitectura. Hacemos énfasis en la importancia de la señalización telefónica porque todo aquél que desee implementar servicios de voz sobre IP (VoIP, por sus siglas en inglés) en redes de cable, deberá conocer el sistema de señalización no. 7, para garantizar la compatibilidad con la red telefónica tradicional.

En nuestro país, la parte de usuario de la red digital de servicios integrados (PU-RDSI) especifica el modelo de señalización para dicha red y la norma que la define hace referencia al Plan Técnico Fundamental de Señalización como "Parte de Usuario para Servicios Integrados ? México" (PAUSI-MX). La PU-RDSI establece el sistema de señalización no. 7 como el protocolo para proporcionar las funciones de señalización necesarias para sustentar servicios en una red digital de servicios integrados.

Durante mucho tiempo, la señalización en las redes de conmutación de circuitos se llevaba a cabo sobre el mismo canal en que se transmitía la señal de voz. Este acercamiento es conocido como "señalización asociada" o "señalización en banda" y, de hecho, continúa utilizándose en la actualidad. El modelo norteamericano de señalización R1 de multifrecuencia y el modelo europeo R2 de multifrecuencia forzada son ejemplos de tecnologías de señalización asociada. Este acercamiento funciona adecuadamente mientras los requerimientos de señalización de un conmutador telefónico sean entre sí mismo y otros conmutadores a los que esté conectado. Si la administración y el establecimiento de llamadas fuera la única aplicación de SS7, la señalización asociada sería suficiente para satisfacer dichas necesidades. El sistema de señalización no. 7 surge como un modelo que permite la señalización entre cualquiera de los nodos de la red.

SS7 es el estándar de la tecnología conocida como señalización de canal común (CCS, por sus siglas en inglés), que consiste en el uso de un canal diferente al canal de voz, destinado únicamente a la señalización. Esta separación permite que, por un lado, se tenga un canal que lleve la conversación y, por otro, un canal que contenga la señalización, de manera que ambos se lleven a cabo de manera independiente. Por este motivo, SS7 es un sistema de señalización fuera de banda que se caracteriza por la transmisión de paquetes de datos a alta velocidad y por la posibilidad de permitir la señalización entre diferentes elementos de la red, entre los cuales no se tiene una comunicación directa.

Un modelo de señalización de canal común, como lo es SS7, permite que algunos de los nodos de la red puedan analizar las señales y, con base en éstas, llevar a cabo alguna acción determinada. Gracias a esto, SS7 ofrece importantes servicios para el usuario final, entre los que destacan el identificador de llamadas, los números gratuitos 1-800 y características de portabilidad del número telefónico. Además de todo lo que se ha comentado, SS7 permite que la señalización se lleve a cabo en todo momento, aún cuando no existan llamadas establecidas. Lo anterior pudiera ser útil para activar funciones

especiales mediante algún código, sin la necesidad de establecer propiamente una llamada telefónica.

Nuestro primer artículo sobre el sistema de señalización número 7 pretende definir la arquitectura de esta tecnología y las capas del modelo SS7, similar en muchos aspectos al modelo de referencia OSI . Estrictamente hablando, SS7 es un protocolo de señalización que permite ofrecer servicios y características adicionales en una red telefónica; por tal motivo, la arquitectura SS7 debe considerarse por separado.

En una red SS7, cada nodo se conoce como Punto de Señalización (SP, por sus siglas en inglés) y es identificado mediante una o más direcciones o Códigos de Punto de Señalización (SPC, por sus siglas en inglés). Dos puntos de señalización conectados directamente se dice que son adyacentes y a los enlaces físicos entre ellos se les da el nombre de enlaces de señalización. Es importante notar que por cuestiones de capacidad y seguridad de la red, puede existir más de un enlace de señalización entre dos puntos adyacentes de señalización, cada uno de ellos de 56 ó 64 kbps.

La arquitectura SS7 distingue tres diferentes puntos de señalización: puntos de conmutación de señal (SSPs), puntos de transferencia de señal (STPs) y puntos de control de señal (SCPs). En la arquitectura norteamericana de señalización se han asignado ciertos símbolos para denotar cada una de estas entidades de la red telefónica. La simbología se ilustra en la siguiente figura.

Figura 1. Elementos de Señalización de Red

Los puntos de conmutación de señal representan conmutadores telefónicos equipados con características SS7 y enlaces terminales de señalización. Son éstos los que originan, terminan o conmutan las llamadas. Los puntos de transferencia de señal son parte fundamental de la arquitectura SS7, pues representan los conmutadores de paquetes de la red; son los encargados de recibir y dirigir los mensajes de señalización hacia el destinatario correcto, por lo que llevan a cabo funciones de ruteo. Cuando el STP recibe un mensaje procedente de un SSP, el STP verifica el destino del mensaje y de no ser para él, elige, a partir de sus tablas de ruteo, el punto destinatario de señalización y el enlace a través del cual se enviará el mensaje a este nodo. Los puntos de control de señalización son entidades de la red que ofrecen una lógica complementaria, utilizada para ofrecer servicios adicionales. Básicamente, se trata de bases de datos que proveen características avanzadas como, por ejemplo, servicios a números gratuitos 1-800. Para poder utilizar estos servicios, el SSP envía un mensaje al SCP solicitando instrucciones. Por tal motivo, los conmutadores deben ofrecer cierta funcionalidad que les permita interactuar con el SCP y por esto, en la literatura también se conoce a los SSPs como puntos de conmutación de servicios. Los STPs y SCPs son normalmente implementados en pares, y aunque no se ubican en el mismo lugar, operan en forma redundante.

Para que la arquitectura SS7 sea robusta, la red deberá diseñarse de tal forma que ofrezca un alto grado de redundancia. De esta forma, cualquier problema que pudiera surgir en alguno de los nodos o en alguno de los enlaces, no provocaría una catástrofe en la red y, en consecuencia, se logra una arquitectura confiable y veloz. La figura 2 muestra un sencillo

ejemplo de la disposición de los elementos de la red SS7 y la manera en que estos elementos forman dos redes interconectadas. Será importante enfatizar ciertas características a las que se hace referencia en el mismo esquema:

• Los STPs W y X llevan a cabo las mismas funciones y, por lo tanto, son parte de la redundancia de la arquitectura. Lo mismo sucede para el par de STPs Y y Z.

• Cada SSP cuenta con dos enlaces, uno a cada STP. La señalización SS7 al resto del mundo se envía a través de cualquiera de estos enlaces, por lo que se observa aún más redundancia.

• Los STPs que forman un par entre sí, se unen mediante un enlace.

• Dos pares de STPs siempre se encuentran interconectados entre sí.

• Al igual que los STPs, los SCPs se implementan en pares. Sin embargo, no existe un enlace que una los puntos de control que forman un par.

• Siempre existe una señalización indirecta asociada a los elementos de ambas redes interconectadas.

Figura 2. Arquitectura SS7

A partir de la figura anterior se observan dos diferentes tipos de enlace: los enlaces de voz y los enlaces de señalización. Los enlaces de señalización son similares en cuanto a que se trata de líneas bidireccionales que utilizan las mismas capas más bajas del protocolo, pero difieren de acuerdo a su uso en la red telefónica. Básicamente se tienen enlaces A, B, C, D, E y F, aunque existe una categoría que integra los enlaces B y D, conocidos como enlaces B/D. Los enlaces A utilizan esta letra para denotar el "acceso" y unen puntos terminales de señalización, es decir, un STP con un SSP o con un SCP. Ejemplos de este tipo de enlaces son los formados por los nodos AX, AW o PY. Un SSP o SCP que desea comunicarse con su STP puede establecer la señalización a través de cualquiera de sus enlaces tipo A.

Los enlaces B, D y B/D se utilizan para interconectar dos pares de STPs y su función consiste en llevar los mensajes de señalización más allá del área descrita por su red. Los enlaces B toman su nombre a partir del término en inglés "bridge", que traducido al español se refiere al "puente" que se forma entre dos STPs que no forman un par. Ejemplos de estos enlaces son los que unen los nodos WY y WZ. La letra D en este otro tipo de enlaces denota que éstos son "diagonales" y su función consiste en interconectar pares de STPs a diferentes niveles jerárquicos. Sin embargo, debido a que no existe una jerarquía asociada bien definida, los enlaces B y D suelen considerarse dentro de la categoría B/D. Los enlaces C unen los dos STPs que forman un par y se utilizan para garantizar la confiabilidad de la arquitectura, en el caso en que uno o más enlaces de otro tipo no se encuentren disponibles. La letra C se refiere a un enlace "cruzado" y como ejemplo tenemos el enlace WX.

Así como los enlaces A conectan un SSP con su STP local correspondiente, existe otro tipo de enlace que es opcional y cuya función es unir un SSP con el STP de otra red para ofrecer un respaldo en la conectividad. A estos enlaces se les conoce como "extendidos", motivo por el cual se les ha asignado la letra E. Estos enlaces no se muestran en la figura 2.

Finalmente, se tienen los enlaces F cuya función es unir dos SSPs, normalmente de la misma red, permitiendo únicamente una señalización asociada. La letra utilizada para designar este tipo de enlaces denota una unión "fully associated", es decir, "completamente asociada". El enlace entre los nodos AB es un ejemplo de esta clase de uniones.

Como ya hemos visto, la arquitectura de red SS7 consiste en un conjunto interconectado de elementos que intercambian mensajes para llevar a cabo funciones de señalización. El protocolo SS7, que en realidad no es uno solo, sino una agrupación de ellos, fue diseñado para facilitar dichas funciones y para mantener la red sobre la cual se ofrecen estos servicios. Al igual que muchos otros protocolos recientes, SS7 se encuentra dividido en capas y presenta similitudes con el modelo OSI. La figura 3 muestra cuáles son las capas que integran el modelo SS7.

Los tres niveles más bajos del modelo se ocupan de la Parte de Transferencia de Mensajes (MTP, por sus siglas en inglés) y juntos, son responsables de llevar un mensaje desde su origen hasta su destino. El primer nivel del MTP corresponde a la capa física del modelo OSI y su función es definir las características físicas y eléctricas relacionadas con los enlaces de señalización de la red. El segundo nivel del MTP se ocupa de la transferencia de mensajes de un nodo a otro y asegura que entre estos dos puntos el intercambio sea confiable. De manera similar a lo que sucede en la capa de enlace de datos del modelo OSI, los mensajes de señalización son enviados por las capas superiores del modelo al segundo nivel del MTP, en donde se forman los paquetes que serán enviados a través del enlace. Esta capa cuenta también con funciones de detección de errores, control de flujo y revisión de secuencia.

Para llegar a su destino, un mensaje puede seguir diferentes caminos a través de la red SS7. El tercer nivel del MTP determina cuál es el camino que los mensajes deberán seguir y es el encargado de la administración de mensajes a través de la red de señalización, vista como un todo. Por este motivo, el nivel 3 del MTP se asemeja a la capa de red del modelo OSI y ofrece servicios de direccionamiento, ruteo alterno y control de tráfico.

Por encima de la Parte de Transferencia de Mensajes existen dos alternativas principales. La primera de ellas es la Parte de Usuario RDSI (ISUP, por sus siglas en inglés) que, estrictamente hablando, es un protocolo de señalización que provee servicios a aplicaciones RDSI. Sin embargo, la capa ISUP es utilizada tanto para aplicaciones RDSI como para aplicaciones que no lo sean, y básicamente se ocupa de la iniciación y terminación de llamadas telefónicas entre SSPs. Los mensajes de configuración de llamada son un ejemplo de mensajes que utilizan el protocolo ISUP. Entre estos mensajes de configuración se tiene

al Mensaje de Dirección Inicial (IAM, por sus siglas en inglés), que se emplea para iniciar una llamada entre dos SSPs, el Mensaje de Respuesta (ANM), que indica que una llamada ha sido aceptada por el usuario destino, y el Mensaje de Liberación de Llamada (REL), utilizado para iniciar el proceso de desconexión. Como puede verse, ISUP es un protocolo orientado a conexión, lo cual significa que está relacionado con el establecimiento de la conexión entre usuarios, es decir, se trata de un servicio en el que se establece una conexión, se utiliza y se libera.

Figura 3. Capas del Protocolo SS7

La segunda alternativa es la Parte de Control de Conexión de Señalización (SCCP, por sus siglas en inglés), que a pesar de ser normalmente un protocolo no orientado a conexión, puede utilizarse también en servicios orientados a conexión. La señalización no orientada a conexión se refiere al intercambio de información sin necesidad de establecer una configuración de conexión previa al intercambio de información. De esta forma, la información simplemente es enviada, pudiendo llegar al destino en un orden diferente al que fue transmitida. SCCP es el protocolo que permite que los mensajes sean utilizados por aplicaciones independientes dentro de un nodo. A estas aplicaciones se les conoce como subsistemas y entre ellas podemos mencionar el procesamiento de llamadas 1-800, llamadas con tarjeta y redes inteligentes avanzadas.

Además de lo comentado anteriormente, SCCP cuenta con un mecanismo de direccionamiento avanzado que le permite llevar a cabo la señalización entre dos puntos, aún cuando éstos no conozcan la dirección del otro. Este método es conocido como Direccionamiento de Título Global (GTA, por sus siglas en inglés) y funciona de la siguiente manera. Cuando un conmutador origina un mensaje sin conocer la dirección del destinatario, éste es direccionado al STP junto con una solicitud de GTA. Al llegar al STP, es este nodo quien determina hacia dónde debe dirigirse el mensaje, ya sea al conmutador que lo inició o a algún otro nodo de la red. De esta forma se evita que cada uno de los nodos que pueden originar una llamada tenga que conocer cada una de las direcciones a las que puede dirigirse un mensaje.

Por debajo de la capa de aplicación se encuentra la Parte de Aplicación de Capacidades de Transacción (TCAP, por sus siglas en inglés), la cual define los mensajes y el protocolo utilizado en los nodos para comunicarse entre aplicaciones. TCAP se emplea en los servicios de bases de datos (SCPs) ya comentados y está definido únicamente para señalización no orientada a conexión, por lo que necesita de la capa SCCP para el transporte.

Lo que hemos discutido en este artículo representa únicamente los conceptos fundamentales para poder comprender el funcionamiento de una red de señalización SS7. En nuestro próximo artículo intentaremos describir la forma en que se establece una llamada dentro de la red y destacaremos la importancia de cada uno de los elementos que hemos analizado. La tecnología conocida como Voz sobre IP requiere de estos conocimientos y de muchos más para poder ofrecer servicios confiables de telefonía sobre una red de cable.

Antes de terminar, quisiéramos agradecer a nuestros amables lectores por su interés en los artículos que hemos publicado a lo largo de este año y desearles que el año 2002 esté lleno de éxitos para todos.

El modelo de referencia de interconexión de servicios abiertos (OSI, por sus siglas en inglés) proporciona un conjunto de estándares que asegura una mayor compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red utilizados en el ámbito mundial. El modelo OSI se encuentra dividido en 7 capas (física, enlace de datos, red, transporte, sesión, presentación y aplicación), donde cada una de ellas lleva a cabo una función específica.

Señalización en Telefonía: Sistema de Señalización No. 7 (Segunda Parte).

01-Febrero-2002Luis Gabriel Sienra

La información que continuamente se intercambia dentro de la red SS7, cuya arquitectura fue definida en la primera parte de nuestro artículo sobre señalización en telefonía, es colocada dentro de los paquetes conocidos como unidades de señal (SUs, por sus siglas en inglés). Dichos paquetes pueden ser utilizados para enviar información relacionada a la señalización, verificar el estado de los enlaces o, simplemente, para mantener ocupado el enlace hasta que exista la necesidad de enviar mensajes de señalización. Por tal motivo, existen tres diferentes tipos de unidades de señal: las unidades de señal de mensaje (MSUs), las unidades de señal de estado del enlace (LSSUs) y las unidades de señal de relleno (también conocidas como fill-in SUs o FISUs).

Figura 1. Estructura de las unidades de señal

Las unidades de relleno son transmitidas cuando no se cuenta con MSUs o LSSUs por enviar, es decir, se utilizan cuando no existe información de señalización relevante. Sin embargo, gracias a que son sometidas a algoritmos de detección de errores, facilitan el constante monitoreo de la calidad del enlace en ausencia de tráfico. Las unidades de señal de estado del enlace permiten intercambiar información sobre el enlace de señalización entre los diferentes nodos de un extremo de la red. La necesidad de contar con este tipo de paquetes se debe a que estos nodos son controlados de manera independiente. La información que se transmite se encuentra contenida en el campo de estado de este tipo de paquetes. Finalmente, se cuenta con las unidades de señal de mensaje, siendo éstos los paquetes más importantes de la red, pues permiten llevar a cabo la señalización asociada a la iniciación, mantenimiento y finalización de llamadas, solicitudes y respuestas provenientes de la base

de datos y administración de la red.

Las unidades de señal se encuentran divididas en segmentos de 8 bits, conocidos como octetos. Cada octeto tiene una función en particular y, dependiendo del tipo de unidad de señal, se tendrán más o menos octetos. Mientras que las MSUs poseen un octeto de información de servicio y varios octetos que conforman un campo que conlleva la información de señalización, y las LSSUs cuentan con un campo de estado, formado normalmente por un solo octeto, existen ciertos bytes que son comunes a todas las unidades de señal. El primero de estos octetos comunes es la bandera, la cual indica el comienzo de una nueva unidad de señal. Posteriormente se tiene al octeto formado por el número de secuencia en el retorno (BSN, backwards sequence number) y el bit indicador en el retorno (BIB, backwards indicator bit) y después de éste, al octeto que conforman el número de secuencia en la ida (FSN, forward sequence number) y el bit indicador en la ida (FIB, forward indicator bit). La utilidad de estos campos consiste en confirmar la recepción de los paquetes y en garantizar que su recepción se llevó a cabo en el mismo orden en el que fueron transmitidos.

Cuando una unidad de señal es transmitida, se le asigna un número de secuencia, el cual es colocado en el FSN del paquete saliente. Este número de secuencia es registrado temporalmente por el nodo transmisor hasta que sea recibido el mensaje de reconocimiento generado por el nodo receptor. Dicho reconocimiento se lleva a cabo colocando el número de secuencia correspondiente dentro del campo de retorno BSN. La intención de los bits indicadores consiste en señalar a la otra parte si existen errores de secuencia o de recepción, y para solicitar una retransmisión. Es importante considerar que los números de secuencia, tanto en la ida como en el retorno, pueden alojar 128 valores distintos, por lo que cualquier nodo estará restringido al envío de 128 unidades de señal sin reconocer. En el momento en que un reconocimiento es detectado, tal número de secuencia es liberado y puede utilizarse nuevamente.

Inmediatamente después de los campos BSN/BIB y FSN/FIB se encuentra el octeto indicador de longitud, el cual muestra el número de octetos ubicados entre este campo y el octeto de "checksum". Gracias a esta porción de información, un nodo puede definir el tipo de mensaje del que se trata: las unidades de relleno poseen un indicador de longitud con valor cero, las LSSUs tienen un valor para este campo de 1 ó 2, y las MSUs poseen un valor mayor a dos. De acuerdo al protocolo, para almacenar esta información sólo se utilizan 6 de estos 8 bits, de tal forma que una unidad de señal de mensaje con más de 63 octetos entre el octeto indicador de longitud y el de "cheksum", contará con un 63 como su indicador.

El último de los octetos comunes a todas las unidades de señal es el "checksum", cuya utilidad consiste en determinar si la información que se recibe es igual a la que fue transmitida. De no ser así, el nodo receptor solicitará una retransmisión con la ayuda del BIB.

El octeto de información de servicio (SIO), junto con el campo de información de señalización (SIF), conllevan la información propia de las unidades de señal de mensaje. A los primeros cuatro bits del SIO se les conoce como indicador de servicio y básicamente indican el protocolo de alto nivel al que se refiere el mensaje (SCCP o ISUP). Los dos bits que siguen representan el campo de sub-servicio, el cual indica el plan de numeración de señalización en uso. La importancia de este campo reside en permitir identificar si se trata de una red nacional o internacional. Puesto que existen diferentes formatos y esquemas de direccionamiento SS7, un país puede implementar un esquema de red nacional diferente al de otro país. Gracias a la existencia de un esquema de red internacional y compuertas de señalización para este esquema, es posible mantener la señalización entre las diferentes redes SS7 en distintos países. Los últimos dos bits no siempre son implementados en todas las redes SS7. En los Estados Unidos, estos bits representan la prioridad del mensaje y son

utilizados únicamente en el caso de presentarse una congestión de tráfico en la red.

El formato del campo de información de señalización contiene la información que se envía y puede variar dependiendo de la versión SS7 que se emplee. La primera porción de este campo es de suma importancia pues incluye la dirección del nodo que origina el mensaje, la dirección del nodo que deberá recibir el mensaje y el identificador del enlace de señalización que lleva al mensaje en ese momento. A esta información se le conoce con el nombre de etiqueta de ruteo.

Figura 2. Formatos del Campo de Información de Señalización

El direccionamiento en una red SS7, como en cualquier otra, juega un papel fundamental. Las direcciones de los elementos de la red, conocidas como códigos punto, se asignan mediante una jerarquía de tres niveles. Un punto de señalización individual se identifica como perteneciente a un grupo de puntos de señalización. Dentro de este grupo, cada punto de señalización contará con un número de miembro y, de manera similar, cada grupo es definido como parte de una red. De esta forma, cada elemento de la red SS7 puede ser identificado en base a su red, grupo y número de miembro.

En la versión ANSI de SS7, implementada en las redes de los Estados Unidos, la etiqueta de ruteo cuenta con 3 octetos asignados a la información correspondiente al número de miembro, grupo y red que identifican al Código Punto Destino (DPC) y, de manera similar, tres octetos posteriores que identifican al Código Punto Origen (OPC). Después de estos dos campos se tiene otro octeto más, correspondiente al identificador del enlace y que se conoce como Selector del Enlace de Señalización (SLS). Como se comentó anteriormente, el formato del campo de información dependerá de la versión SS7 que se utilice. Mientras que en los Estados Unidos se emplea la versión ANSI, otros países han optado por utilizar la versión de la UIT-T, en donde los Códigos Punto Origen y Destino son de 14 bits y el SLS está formado únicamente por 4 bits.

Ahora que ya hemos definido la arquitectura que presenta una red SS7, los protocolos que utiliza y el formato de los mensajes de señalización que se transmiten, continuaremos con un ejemplo que ilustre la forma en que se lleva a cabo una llamada. Cuando el conmutador A, que ofrece el servicio a un teléfono que origina una llamada, analiza los dígitos marcados y determina que ésta deberá ser enviada a un conmutador lejano, digamos el conmutador B, el nodo A selecciona un enlace desocupado y formula un mensaje de direccionamiento inicial (IAM). Este mensaje requiere del protocolo ISUP e identifica el conmutador origen (nodo A), el conmutador destino (nodo B), el enlace seleccionado, los números telefónicos de origen y destino, así como otro tipo de información adicional. El conmutador A toma alguno de sus enlaces tipo A (por ejemplo, el AW) y transmite el mensaje (1). El STP identificado con la letra W recibe el mensaje, verifica su etiqueta de ruteo y determina que

éste deberá ser direccionado al conmutador B. El IAM es entonces transmitido a través de su enlace WB (2).

Cuando el nodo B recibe el mensaje, lo analiza y determina que él es quien atiende al número destino y que dicho número no está ocupado. El conmutador B formula un mensaje de direccionamiento completo (ACM) que sirve para indicar que el IAM ha alcanzado su destino y que identifica al conmutador que origina el ACM, el conmutador que deberá recibirlo y el enlace elegido. El conmutador B entonces transmite el ACM sobre uno de sus enlaces tipo A (digamos el enlace BX) y al mismo tiempo abre un canal de voz hacia el conmutador que originó la llamada; envía un tono de llamada de regreso y llama la línea del suscriptor destino (3). El STP X recibe el mensaje, inspecciona su etiqueta de ruteo, determina que éste deberá ser enviado al conmutador A y lo transmite a través del enlace AX (4). Es importante señalar que el ACM es opcional, pues aunque en la mayoría de los casos es transmitido, en determinadas situaciones, como por ejemplo, cuando se trata de una llamada a números 1-800, el mensaje no es enviado y en consecuencia, el suscriptor no escucha un tono de llamada, por lo que la llamada aparenta ser contestada inmediatamente.

Figura 3. Ejemplo de la Señalización en una Llamada Telefónica

Cuando el conmutador A recibe el ACM, éste conecta al suscriptor que efectúa la llamada al canal de voz que fue abierto en el otro extremo, de tal forma que el suscriptor pueda escuchar el tono de llamada enviado por el conmutador B. A partir de este momento pueden existir uno o más mensajes de progreso de llamada (CPG) entre ambos conmutadores. Cuando el suscriptor atado al conmutador B descuelga el teléfono, este nodo envía un mensaje de respuesta (ANM) a través del mismo enlace que se utilizó para transmitir el ACM (5). El ANM identifica los mismos conmutadores y el mismo enlace que fueron detallados en el ACM. El STP X reconoce que el destino de este mensaje es el conmutador A y lo envía a través de su enlace AX (6). En el momento en que el ANM llega al conmutador A, éste asegura que exista un canal de voz abierto en ambas direcciones entre los conmutadores y, de esta forma, la conversación da inicio.

Si el suscriptor que origina la llamada es el primero en colgar, el conmutador A genera y envía un mensaje de desconexión (REL) dirigido al conmutador B, utilizando el enlace AW (7). El STP W recibe el mensaje y lo envía al conmutador B a través del enlace WB (8). Cuando el conmutador B recibe el REL, cierra el canal de voz, regresándolo a un estado de desocupado y genera y envía, a través del enlace BX, un mensaje de confirmación de desconexión (RCL) dirigido al conmutador A (9). El STP X recibe nuevamente el mensaje REL y lo envía al conmutador A mediante el enlace AX (10). Una vez que el REL alcanza su destino final, el conmutador A deja el canal de voz que estaba siendo utilizado.

La secuencia de señalización anterior funciona de manera relativamente diferente cuando un suscriptor llama a un número gratuito 1-800. Los números gratuitos son, en realidad, números virtuales que, a pesar de apuntar a números telefónicos reales, no se encuentran asignados a la línea del suscriptor como tal. Por tal motivo, antes de que un conmutador pueda generar el IAM, es necesario obtener información adicional del número marcado a partir de las bases de datos que representan los SCPs. En este caso, el conmutador que atiende al suscriptor que desea hacer la llamada, reconoce que se trata de un número gratuito y que requiere de ayuda para poder completar la llamada. El conmutador solicita dicha información al SCP adecuado, el cual selecciona ya sea un número telefónico real, una red o ambos, y devuelve la información requerida a un STP, quien finalmente puede determinar hacia dónde se debe dirigir la llamada. A partir de este momento, el proceso de establecimiento de llamada es igual al caso anterior.

Con estas ideas damos por terminada nuestra serie de artículos sobre el sistema de señalización número 7. Sin embargo, es importante resaltar que, dado que una red en la que se ofrecen servicios de voz sobre IP necesita interactuar con la red telefónica convencional, es necesario que la red VoIP hable el mismo idioma que el sistema de señalización número 7. El reto consiste en asegurarse que estas redes puedan emular el mismo desempeño que SS7 ofrece. Afortunadamente, muchos grupos han trabajado en este aspecto, destacando al grupo de Transporte de Señalización (Sigtran, por su abreviación en inglés) como el más importante de ellos. Si usted desea conocer a fondo el mecanismo de señalización SS7 para redes en que se ofrezcan servicios de telefonía sobre IP, la arquitectura y los protocolos de Sigtran pueden ser un buen comienzo.