Sistemas de Señalización Telefónica

Preparado por:José Fernando Sánchez S

Sistemas de Comunicación de Voz y Video

UNITEC

(Septiembre-Diciembre 2009)

Introducción• El ITU-T (antes CCITT) se ocupó de recomendar los sistemas de

señalización a fin de ser usados en las comunicaciones internacionales.

• SSNº1: El CCITT comenzó dicha labor con el Sistema de Señalización Nº1 en 1934. Este SSNº1 es del tipo de bajo nivel, monofrecuencial con un valor de 500 o 1000 Hz interrumpida con una cadencia de 20 Hz para la selección de llamada. Se lo utilizó para algunos servicios manuales bidireccionales.

• SSNº2. Hacia 1938 el CCITT especificó el SSNº2 para ser usado en • SSNº2. Hacia 1938 el CCITT especificó el SSNº2 para ser usado en servicios semiautomáticos. Consiste de 2 frecuencias ubicadas en 600 y 750 Hz con selección decádica de impulsos.

• SSNº3. En 1954 se recomendó el SSNº3. La única frecuencia de señalización para el servicio direccional semiautomático en 2280 Hz tanto para señales de línea como de registro.

• SSNº4. El mismo año se recomendó el SSNº4 que resultó ser el sistema más empleado para tráfico internacional en Europa en redes analógicas. Es aplicado en el servicio direccional automático o semiautomático con frecuencias de 2040 y 2400 Hz para señales de línea o registros.

Introducción• SSNº5. Hacia 1964 el CCITT determina el SSNº5 para conexiones

internacionales por cable y por satélite. Hacia 1996 este sistema es sustituido totalmente por el SS7. Para la señalización de línea se recurre a las frecuencias de 2400 y 2600 Hz y para señalización de registro se recurre a 700, 900, 1100, 1300, 1500 y 1700 Hz con transmisión en "código 2 entre 6". Se lo usa en servicios semiautomáticos y automáticos en líneas bidireccionales.

• SSR1/SSR2. Cuando se inició la señalización en multifrecuencia se distinguió entre los procedimientos de código de impulsos como el SSNº5 y los de señales obligadas como el SSR2. En el primer caso la señal tiene un período de duración fijo y determinado, mientras que en el segundo a cada paso de mensaje se espera la respuesta de confirmación por el canal de retorno para cortar la señal de ida. Esto implica que la señalización por secuencia obligada requiere de mayor tiempo y una duración no determinada. Se fijó primero el SSR1 para códigos de impulsos y luego el SSR2 para secuencias obligadas. El SSR1 es apropiado para tráfico semiautomático y automático.

Señalización en Redes Telefónicas

De forma general pueden establecerse dos tipos de señalización:

•Interna

•Externa

•Señalización Interna: se realiza en base a potenciales (niveles de voltaje) de corriente contínua (CD) con los que se realizan todas las funciones de conmutación para el establecimiento de las conexiones en el sistema

La señalización entre dos puntos de la red (usuario-central o central-central) permite:

•Supervisión (detección de condición o cambio de estado).•Direccionamiento (establecimiento de llamada).•Explotación (gestión y mantenimiento de la red).

el sistema

•Señalización Externa: se refiere al manejo de información entre sistemas de conmutación separados tendiente a enlazar dos terminales que se encuentran conectadas al mismo sistema

Señalización en Redes Telefónicas

Señalización entre Centrales•Señalización de tipo externo que puede manejarse en base a corriente contínua (CD) o en base a corriente alter na (CA).

�Señalización a CD. Se aplica extensamente a cortas distancias, por ejemplo en redes urbanas, entre centrales locales o para cierto tipo de trocales interurbanas de corto alcance. Se han desarrollado dos clases generales de este método de señalización:

�Señalización en circuito (Señalización por inversión de batería).

�Señalización a CA. Se emplea principalmente en trocales interurbanas o siempre que la señalización a CD no es posible. Su utilización típica se encuentra en troncales que se derivan de canales de Onda Portadora.

batería).

�Señalización E & M

�Sistemas de señalización fuera de banda.

�Sistemas de señalización dentro de banda (Señalizació n Monofrecuencial)

Señalización monofrecuencial dentro de banda

•Utiliza la frecuencia de 2600 Hz en ambas direcciones para Troncales que operan en base a 4 hilos. Para operación a 2 hilos, se proporcionan dos frecuencias, 2600 Hz en una dirección y 2400 Hz en la dirección contraria, pues como se sabe en este caso la misma trayectoria de transmisión a 2 hilos se emplea entre terminales.entre terminales.

•Las señales de CD que se reciben del equipo de troncal se convierten a tonos de 2600 Hz para su transmisión sobre el canal de voz.

•En el extremo distante los tonos que se reciben se convierten señales de CD

Señalización fuera de banda

•Se emplea principalmente en enlaces troncales interurbanos de corto alcance.

•En estos sistemas se emplean frecuencias de señalización fuera del rango de la banda vocal (200 – 3200 Hz). En este sentido son comunes las frecuencias de 3400, 3550 y 3700 Hz, como tonos de señalización fuera de banda.

•Las principales ventajas de este sistema consisten en la ausencia de interferencia de voz y su habilidad para emplear niveles mas altos de señal que permiten mejorar la seguridad de señalización.

•En ciertas terminales de Onda Portadora se emplean tonos de 3400 y 3550 Hz para señalización fuera de banda. El tono de 3400 Hz se emplea para indicar troncal libre y condición de colgado, mientras que el tono de 3550 Hz se utiliza para las condiciones de troncal ocupada y descolgado.

Señalización de Acceso y de Troncal

Es importante hacer distinción entre señalización de acceso y señalización de troncal.

�Los tipos de señalización de acceso son :

�Señalización de línea de abonado analógico (PSTN)

�La señalización de Troncal se subdivide en dos categ orías:

�Señalización de abonado digital (DSS 1)

�CAS (Channel Associated Signalling) o señalización p or canal asociado.

�CCS (Common Channel Signalling) o señalización por c anal común.

Funcionalidad de la Señalización

Señalización de acceso

Señalización de troncal

DSS 1 Señalización de línea de abonado- Decadica

Señalización

ISDN

PLMN

- Decadica- DTMF

PSTN

CASCanal asociado

CCSCanal común

Sistema #5

Sistema R1

Sistema R2

Sistema #6

PSTN

PSTN

PSTN

ISDN

PLMN

etc.

Sistema #7

Señalización de AccesoSeñalización de línea de abonado – PSTN: es la señalización que se lleva a cabo entre el abonado y la central local y se realiza teniendo en cuenta:

•Señales de cuelgue / descuelgue

• Dígitos marcados

• Tonos de información (marcación, ocupado, etc.)

• Anuncios grabados• Anuncios grabados

• Señales de timbre

Sistema de señalización de abonado digital: Es el sistema de señalización estándar usado en RDSI (ISDN) y también es conocido como “Sistema de señalización por canal D”

La señalización por canal D solo esta definida para líneas digitales. Los protocolos de señalización están basados en las 3 primeras capas del modelo OSI, por lo tanto los mensajes de señalización son transferidos como paquetes de datos entre el terminal de usuario y la central local.

Señalización de TroncalSeñalización por canal asociado (CAS) : Este término indica que latransferencia de señales esta asociada de forma muy cercana con elcanal de comunicación de voz. Es decir, la señalización y el tráfico devoz viajan por la misma ruta a través de la red. Una característica típicade estos sistemas es que la señalización de troncal se envía sobre unenlace PCM con 32 intervalos de tiempo, en el cual en el intervalo 16 vala información de señalización. La información enviada en el IT 16(intervalo de tiempo 16) es llamada “señal de línea ” y las señalesenviadas en los canales de tráfico de voz se llaman “señales deregistro” , cuya información es numérica es decir se refiere a las cifrasdel # B, del #A, categoría de los abonados, etc. Información que seencuentra almacenada en los registros de los equipos de control, de allísu nombre.

Ejemplos de señalización de registro son el sistema de señalización No5 (SSNº5), el sistema SSR1 y el sistema SSR2.

Señalización de TroncalPara los servicios de "onda portadora", como se conoce a los multiplexoresanalógicos (FDM), no es apropiada la señalización dentro de la banda del canaltelefónico. Por lo tanto, se concibió la señalización fuera de banda con lafrecuencia de 3825 Hz para Europa y 3700 Hz para USA. El SSR2 pertenece aeste tipo de señalización. En el SSR2 la señal vocal y la señalización viajan porla misma vía pero en distinta banda, por ello no se interfieren y se puede efectuarel proceso de cómputo o tarifa del tiempo de comunicación mediante señales"hacia atrás".

Se hace distinción entre el código de impulsos (ITU-T No.5 y R1), los desecuencia obligada (R2) y los de secuencia semiobligada:

-El código de impulsos consiste en emitir las señales con un tiempo de duracióndeterminado y sin esperar confirmación.

-En la secuencia obligada el código se emite en forma permanente hasta recibirla respuesta hacia atrás.

-Para emitir una nueva señal se espera la finalización de la señal hacia atrás.

-En secuencia semiobligada no es necesario esperar el final de la respuesta paraemitir una nueva señal hacia adelante.

Señalización de TroncalEn sistemas como el No 5, R1 y R2, las señales se forman de tonos ocombinación de tonos cuyas frecuencias están dentro de banda.Normalmente las centrales tienen equipos de señalización dedicadospara el manejo de las señales de registro. En el sistema R2 serequieren dos tipos de equipo: transmisores y receptores de código.

Puesto que la información en CAS se transmita mediante tonos, implicaun gran número de limitaciones para el desarrollo de nuevos serviciosun gran número de limitaciones para el desarrollo de nuevos serviciosdebido a restricciones tales como restricción de la capacidades elnumero de señales, procedimientos de señalización lentos y ningún tipode flexibilidad para adoptar nuevos requerimientos de señalización.

Señalización de TroncalSeñalización por canal común (CCS): Este término indica lautilización de un canal de datos común (enlace deseñalización) el cual exclusivamente sirve como portador detoda la señalización requerida por un gran número de canalesde voz.

Paquete de

Terminal de señalización

Computador

Terminal de señalización

Computador

Central A Central B

Paquete de datos

Enlace de señalización

Señalización de TroncalSeñalización por canal común (CCS):

• La información de control de todas las llamadas se transfiere por el mismo canal de control

– Los mensajes de señalización han de llevar identificación del canal al que pertenece la señalización– Ventajas:

• Mayor flexibilidad– Mayor capacidad para definir nuevos mensajes– Mayor capacidad para definir nuevos mensajes

• Mayor eficiencia– La señalización se transmite utilizando todo el ancho de banda del canal

• Permite diferenciar dos redes lógicas diferentes:– Información de usuario– Información de control

Señalización de TroncalSeñalización por canal común (CCS):Existen 2 tipos de señalización por canal común en las redesanalógicas; el SSNº6 iniciado en 1976 en Europa y CCIS (Common-channel Interoffice Signaling) en USA. Para las redes digitales el ITU-Tdesarrolló desde 1980 solo el sistema SS7.

El SSNº6 emplea un canal de 4 hilos que permite un servicio dúplex. Latransmisión digital se realiza mediante un modem de datos conmodulación en 4 fases.

La capacidad de un canal de señalización llega a 1350 vías telefónicas. El SSNº6 se normalizó en el período de 1964 a 1972. El SS7 se elaboró a partir de 1973 y sufre modificaciones para manejar los nuevos servicios de la Red Digital de Servicios Integrados ISDN. Ambos surgen gracias a la evolución de los centros de conmutación con prog rama almacenado SPC ( Stored Program Control); el primero para circuitos analógicos y el segundo para circuitos digitales.

Diferencias entre CAS y CCSLas principales características que identifican a la señalización CCS frente a CAS son:

• Tiempo de conexión menor.• Número de mensajes prácticamente ilimitados.• Flexibilidad para nuevos servicios.• Encaminamiento alternativo.• Encaminamiento alternativo.

• Corrección de errores mediante retransmisión de tramas.• La capa 2 utiliza un protocolo de corrección de error

ARQ tipo go-back-N.• La capa 3 está prevista para mensajes en tiempo real

de la red telefónica y es del tipo orientado sin-conexión.

Diferencias entre CAS y CCS

Comparación de señalización CAS y CCS.

Tipo de señalización R2-digital SS No7

Denominación Asociada al Canal Canal Común

Sigla identificatoria CAS SS7

Capacidad de señalización 64 kb/s 64 kb/sCapacidad de señalización 64 kb/s 64 kb/s

Equivalencia en canales 30 1300

Red de señalización rígida flexible

Tipo de servicio telefonía cualquiera

Complejidad modelo OSI capa 1 capa 1 a 4

Servicios Suplementarioos• Mejoras del servicio telefónico básico:

– Llamada en espera.– Identificación del usuario llamante.– Desvío (inmediato, ocupado, ausente)– Rellamada si destino ocupado– Conferencia a tres

• Cada día se ofrecen una mayor variedad y de complejidad creciente

– Complican la señalización; más mensajes y más complejos

• Impone la necesidad de un sistema de señalización flexible y fácilmente ampliable

Sistema de Señalización No. 7

Terminal de señalización

Computador

Terminal de señalización

Computador

Central A Central B

Paquete de datos

Enlace de señalización

Este sistema fue normalizado por el CCITT en 1980 y le fue dado elnombre de sistema de señalización # 7 y estaba enfocado para redesde telecomunicaciones digitales nacionales e internacionales. Laprimera versión fue diseñada para datos y telefonía. Hoy en día SS7 esusada en muchos tipos de redes, sobre todo en PSTN, RDSI, PLMN eIN (redes inteligentes) en todo el mundo.

SS7, un concepto de señalización basado en paquetes de datos

Sistema de Señalización No. 7SS7 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.

Características de SS7

Las principales características de SS7 son:

•Alta flexibilidad: puede ser empleado en diferentes servicios de telecomunicaciones

•Alta capacidad: Un solo enlace de señalización soporta cientos de troncales

•Alta velocidad: establecer una llamada a través de varias centrales •Alta velocidad: establecer una llamada a través de varias centrales toma menos de 1 segundo.

•Alta confiabilidad: contienen poderosas funciones para eliminar problemas de la red de señalización. Un ejemplo es la posibilidad de escoger enlaces alternos para la señalización.

•Economía : puede ser usado por un amplio rango de servicios de telecomunicaciones. Requiere menos hardware que los sistemas anteriores.

Componentes básicos de una red SS7

Central de transitoSL (Enlace de

señalización)

Set de enlaces (LS)Hasta 16 enlaces en paralelo

SP = 2-15

Central localCentral local

MSU

MSU (Unidad de señalización de mensaje

SL LS

SP = 2-130SP = 2-140

Punto de señalización (SP)

Código del punto de señalización (SPC)

ST (Terminal de señalización)