Telefonía-IP

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Protocolos de señalización

La Telefonía–IP ha sido tratada en varios números de Journal Monografía. En algunos casos ligados a desarrollos de tecnología en particular (Softswitch o Gateway IP-IP), en otros ligados a la topología de la red (la red de distribución o de telefonía), por último ligados a productos. Este número se ocupa de describir el funcionamiento en detalle del protocolo H.323 y una introducción a otros protocolos de señalización en la red telefónica. Por ejemplo, el caso de MGCP y SIP como competidores de H.323 o los protocolos de señalización de la red tradicional como ser DTMF, MFC-R2 y SS7.

Desde el punto de vista de esta monografía los protocolos son intercambio de mensajes cuya función es la de establecer, mantener y gestionar una conexión telefónica. Además permiten el management de la red en su conjunto. Por ser un proceso de intercambio de mensajes son analizados mediante figuras de evolución temporal.

1- ANTECEDENTES

La voz sobre redes IP VoIP (Voice over IP) inicialmente se implementó para reducir el ancho de banda mediante compresión vocal, aprovechando los procesos de compresión diseñados para sistemas celulares en la década de los años 80. En consecuencia, se logró reducir los costos en el transporte internacional. Luego tuvo aplicaciones en la red de servicios integrados sobre la LAN e Internet. Con posterioridad se migró de la LAN (aplicaciones privadas) a la WAN (aplicaciones pública) con la denominación IP-Telephony.

En telefonía pública se pueden observar diferencias entre un operador local y otro de larga distancia. Cuando nos referimos a Telefonía-IP, nos ocupamos de la aplicación pública local. Existen varias características que hacen de la Telefonía-IP un problema de complejidad elevada respecto de la VoIP. Algunos de ellos son las siguientes:

1- Interoperatividad. Una diferencia inicial entre VoIP y Telefonía-IP es la interoperatividad con las redes telefónicas actuales. En el caso de iplan se disponen de dos tipos de Interconexión a la PSTN: desde un switch class-4 (tránsito) y directamente desde Gateway-E1.

2- Calidad de Servicio Garantizada. Mientras VoIP se piensa en el ámbito de interconexión mediante Internet (sin calidad de servicio asegurada); en Telefonía-IP se piensa en una Backbone de alta velocidad no-bloqueante para garantizar la calidad de servicio mediante herramientas de QoS (en redes ATM) o mediante "Fuerza Bruta" (en redes Gigabit como la de iplan). En Telefonía-IP se aplica el concepto de carrier-grade. Este concepto puede incluir varios aspectos:

-redundancia de equipamiento para lograr disponibilidad elevada (por ejemplo, 99,99%),

-calidad vocal garantizada (bajos indicadores de errores, de retardo, de jitter y de eco, etc),

3- Servicios de Valor Agregado. Se requiere la disponibilidad de servicios de valor agregado, similar a los ofrecidos en la red PSTN mediante la señalización SS7, conocido como red inteligente IN (Inteligent Network). En iplan se aplica la Plataforma de Servicios COSO (Journal No 2) para los servicios de IN-Virtual, así como el Softswitch (Journal No 4).

2- COMPONENTES Y PROTOCOLOS

2.1- Componentes del Sistema.

Los Componentes de una red de Telefonía-IP se muestran en la Figura 1.

2.1.1- Terminales de Usuario. Pueden encontrarse clientes que desean utilizar sus teléfonos convencionales y aquellos que cambian hacia una Telefonía-IP integrada con su LAN. Cuando un cliente desea instalar un servicio integrado de telefonía y datos, la red LAN es donde se conectan los terminales, los elementos de interconexión al exterior (router, proxy o gateway GW) y el gatekeeper GK local. El servicio de Telefonía-IP puede ofrecerse sin necesidad de una LAN, por ejemplo mediante líneas analógicas que se conectan a la vieja PABX del usuario.

En el caso de utilizar la LAN, los terminales se comunica en forma bidireccional en tiempo real. Se utilizan software en la PC o teléfonos dedicados (IP-Phone). De esta forma el mismo terminal de cableado estructurado se utiliza para ambos componentes del escritorio (el teléfono y la PC). Para el caso de utilizar la vieja PABX, se requiere instalar un Gateway de usuario FXS o E1. En iplan se utiliza el concepto de Nodo de Manzana para la distribución de líneas analógicas FXS (Journal No 1).

2.1.2- Gateway GW-FXS. Provee la conectividad entre el mundo IP y el de telefonía convencional. Realizan la emulación de interfaz FXO/FXS (Foreing Exchange Station/Office), lo que permite adaptar una PABX a la VoIP. Se conecta a la PABX convencional por un lado y a la red de transporte IP por el otro, lo que permite conectar un usuario convencional a la red de Telefonía-IP pública. Permite la traslación de direcciones desde IP a la ITU E.164 de la red telefónica convencional. Es decir, actúa de interfaz desde la red IP (dirección de 4 bytes) hacia la PSTN (dirección de 16 dígitos decimales).

2.1.3- Gateway GW-E1. Este GW se encuentra entre la red IP y la PSTN para interconectar distintos proveedores de telefonía mediante técnicas de transporte diversas. Entre las funciones del GW se encuentra: la conversión de codificación vocal; la supresión de silencios y señalización DTMF; la supresión de eco; generar las conexiones RTP; etc.

Figura 1. Componentes en una red de Telefonía-IP.

2.1.4- Gatekeeper GK. Realiza el control para el procesamiento de la llamada en protocolo H.323. Es un software que puede funcionar por ejemplo sobre Linux u otro sistema operativo. Pueden existir varios GK por razones de redundancia y compartir la carga en la red. El principal parámetro del GK es la cantidad de llamadas cursadas en las horas pico. Dicho parámetros se conoce como BHCA (Busy Hour Call Attempts).

Las funciones del GK son:

-Traslación de direcciones desde una dirección "alias" del terminal hacia dirección de capa 3/4 (socket);

-Control de admisión para autorizar el acceso a la red mediante mensajes ARQ/ACF/ARJ (protocolo RAS);

-Control de ancho de banda mediante mensajes BRQ/BRJ/BCF (protocolo RAS);

-Señalización de control de llamada para autorización o rechazo de llamadas;

-Servicios de directorio;

-Servicio de reservación de ancho de banda, etc.

2.1.5- MGC (Media Gateway Controller) o Softswitch. Es el control de procesamiento con la red pública PSTN. El MGC es un software que contiene en su interior al GK. Realiza las siguientes funciones:

-Control de llamada (asimilable al punto de conmutación en las PABX);

-Identificación del tráfico H.323 y aplicación de las políticas apropiadas;

-Limitación del tráfico H.323 sobre la LAN y WAN;

-Entrega archivos CDR (Call Detail Records) para la facturación (Billing);

-Realiza la interfaz con las redes inteligentes;

-Inserta calidad de servicio e implementa políticas de seguridad.

Los MGC pueden colocarse en configuración Failover para protección ante fallas. Los GW son controlados por el MGC mediante el protocolo MGCP (Media Gateway Control Protocol). Como protocolo de señalización hacia la PSTN se utilizan ISUP/TCAP de la serie SS7 o el MFC-R2 para centrales sin facilidad SS7. En las redes de Telefonía-IP públicas, el GK se encuentra integrado al MGC. También se dispone de servidores para RADIUS (para gestión de seguridad), para LDAP (servicio de directorio y memoria) y para AAA (funciones de autentificación y cobro).

Las funciones del MGC pueden ser realizadas mediante dos técnicas distintas. La primera toma del mundo de la telefonía pública convencional las partes que pueden ser utilizadas (procesador central, memoria, cómputo de tráfico, etc.) y eliminan aquellas que no corresponden (red de conmutación de circuitos). En la segunda, se trata de un software absolutamente nuevo (conocido como Softswitch) que corre sobre una plataforma genérica (por ejemplo, Linux). De acuerdo con la nomenclatura de la norma H.323 el controlador de llamada es el Gatekeeper GK; sin embargo, se ha popularizado también la denominación MGC para una mayor extensión de funciones.

2.1.6- Las nubes IP y PSTN. Los Router conforman la "nube" IP. Son los componentes que distribuidos en la red IP permiten el enrutamiento de los paquetes entre GW (reemplazan a los centros de conmutación de las PSTN). La PSTN (Public Switched Telephone Network) conforma la "nube" de telefonía convencional con conmutación de circuitos.

2.2- Los Protocolos.

La Telefonía-IP utiliza como soporte cualquier medio basado en routers y los protocolos de transporte UDP/IP. El modelo de capas diseñado en 1981 para IP tenía prevista que la voz estuviera soportada sobre protocolos RTP/IP. El modelo actual en cambio, agrega RTP/UDP/IP. Existen varios organismos involucrados en los standards para la señalización: el ITU-T (que dio lugar a la suite de protocolos H.323, por ejemplo); el ETSI (con el proyecto Tiphon) y el IETF (que administra los protocolos de Internet, SIP por ejemplo).

Los protocolos de señalización utilizados en Telefonía-IP son de diversos tipos. El ITU-T H.323 es el primero aplicado para acciones dentro de una Intranet fundamentalmente. Es una cobertura para una suite de protocolos como el H.225, H.245 y RAS que se soportan en TCP y UDP. El IETF define otros tipos de protocolos: el MGCP para el control de las gateway a la red pública PSTN y SIP hacia las redes privadas o públicas (ver más adelante una introducción a ambos).

La señal vocal se transmite sobre el protocolo de tiempo real RTP (con el control RTPC) y con transporte sobre UDP. El protocolo de reservación de ancho de banda RSVP puede ser de utilidad en conexiones unidireccionales (distribución de señal de broadcasting, por ejemplo).

La señalización SS7 se utiliza hacia la red pública PSTN. De forma que se disponen de los protocolos ISUP/SCCP/TCAP que se transmiten sobre MTP en la PSTN y sobre TCP/IP en la red de paquetes. El protocolo Q.931 (derivado de ISDN) se utiliza para establecer la llamada en H.323.

2.3- Calidad de servicio en la nube IP.

Dos son los mitos que involucran a la Telefonía-IP. Uno se refiere a la baja calidad de Internet. Se confunden las prestaciones de los accesos dial-up con el uso de canales de transporte punto-a-punto con calidad contratada. Otro se refiere al medio de transportar a los paquetes IP. Aquí se menciona que solo ATM está en condiciones de garantizar la calidad de servicio. Nuevamente se ignora la serie de herramientas que posee una red IP y Gigabit-Ethernet para garantizar una calidad de servicio.

Los problemas que son evidentes en una red de VoIP, son la Latencia, el Jitter y el Eco. En Telefonía-IP estos problemas son resueltos mediante diversas técnicas.

2.3.1- Latencia. Se define así al gap en la conversación debido a los retardos acumulados. El primer retardo es en la matriz de switch (el retardo producido por el proceso store-and-forward) y el retardo de procesamiento (cambio de encabezado de paquetes, por ejemplo). A esto se suman los retardos propios del proceso de compresión vocal (insignificante en codificación G.711 y más elevado en aplicaciones con G.729).

Los retardos en la red pueden ser reducidos mediante el protocolo de reservación RSVP. El retardo debido a la compresión vocal se puede eliminar usando la velocidad de 64 kbps sin compresión (G.711). Este último aspecto es muy interesante. Inicialmente VoIP se desarrolló para reducir costos con menor velocidad y usando la infraestructura de Internet. Actualmente, con el modelo de una red IP de alta velocidad, la compresión vocal no es obligatoria en una red local. En este caso, Telefonía-IP se desarrolla para brindar una red de servicios integrados soportada en protocolo IP, sin límites en el ancho de banda.

Cuando se trabaja con señales en Internet en cambio, el ancho de banda es limitado y por ello se requiere compresión vocal. Por ejemplo, el tamaño de un paquete RTP incluye 66 Bytes de encabezado (26 de MAC, 20 de IP, 8 de UDP y 12 de RTP) y 71 de carga útil. El overhead puede ser comprimido. La información vocal puede ser reducida. Por ejemplo: para G.723 trabajando a 6,3 kbps (trama de 30 mseg) sin supresión de silencios se requieren 11 paquetes/seg y 71 Bytes/paquete. Si integramos la supresión de silencios (técnica VAD) esta velocidad se reduce sustancialmente.

2.3.2- Jitter. Es el efecto por el cual el retardo entre paquetes no es constante. Se trata de una latencia variable producida por la congestión de tráfico en el backbone de red, por distinto tiempo de tránsito de paquetes debido al connectionless, etc. Se puede utilizar un buffer para distribuir los paquetes y reducir el jitter, pero introduce un retardo adicional. Lo correcto es incrementar el ancho de banda del enlace; solución posible en un backbone pero de menor posibilidad en los enlaces WAN. Otra posibilidad es la formación de colas para prioridad de tráfico de telefonía sobre los de datos.

2.3.3- Eco. Las características anteriores (latencia y jitter) pueden producir eco sobre la señal telefónica, lo cual hace necesario el uso de canceladores de eco (ITU G.168). Se tienen 2 tipos de eco. Uno tiene alto nivel y poco retardo y se produce en el circuito híbrido de 2 a 4 hilos local; mientras que otro es de bajo nivel y gran retardo y se produce en el circuito separador híbrido remoto. El cancelador de eco se construye mediante la técnica de ecualización transversal autoadaptativa. Consiste en usar una parte de la señal de transmisión para cancelar el eco producido por la desadaptación de impedancias en el circuito híbrido que convierte de 4 a 2 hilos.

2.3.4- Throughput. Es la capacidad de un enlace de transportar información útil. Representa a la cantidad de información útil que puede transmitirse por unidad de tiempo. No tiene relación directa con el delay. (por ejemplo, se puede tener un enlace de alto throughput y alto delay o viceversa, como sería por ejemplo un enlace satelital de 2Mbps y 500 mseg de delay).

2.3.5- Packet Loss. Es la tasa de perdida de paquetes. Representa el porcentaje de paquetes transmitidos que se descartan en la red. Estos descartes pueden ser producto de alta tasa de error en alguno de los medios de enlace o por sobrepasarse la capacidad de un buffer de una interfaz en momentos de congestión. Los paquetes perdidos son retransmitidos en aplicaciones que no son de Tiempo Real; en cambio para telefonía, no pueden ser recuperados y se produce una distorsión vocal.

El delay afecta a la performance de aplicaciones interactivas (por ejemplo, Telnet). El throughput afecta a la performance de aplicaciones que mueven grandes volúmenes de información (por ejemplo, Mail y FTP). El packet loss afecta a ambos tipos de aplicaciones. El jitter afecta a aplicaciones de tiempo real como la voz y el video por IP.

3- SUITE H.323

3.1- Familia de protocolos H.32x.

Para aplicaciones de multimedia, las primeras acciones se emprendieron con la definición de los protocolos RTP/RTCP (RFC-1889). La norma del ITU-T H.225 utiliza a RTP (está anexa enteramente de H.225). El ITU-T ha definido standard de cobertura para distintos servicios, siendo el que nos ocupa en este Journal, el H.323. Inicialmente se presenta una descripción de la serie de standard H.32x.

3.1.1- ITU-T H.320. Se ha diseñado para tecnologías referidas como velocidades Px64 kbps para video-teléfono. El estándar cubre desde 64 a 2048 kbps con un retardo inferior a 150 mseg. Se señala un protocolo de conectividad internacional que permite la comunicación entre aparatos de distinta producción y compatible con ISDN. La norma H.320 involucra las funciones una familia de normas: H.261 para la señal de vídeo; G.721/722/728 para sonido; H.221 para el entramado de datos; H.230 para el control y H.242 para la señalización. Determinan los componentes del sistema de videoteléfono conectado a una central privada o desde un acceso ISDN a 2×64 kbps. El algoritmo de codificación de vídeo se indica el H.261; el algoritmo de audio en AV.250; el control de sistema en H.242 (señalización dentro de banda) y H.230 (intercambio de tramas de control); el multiplexor de las 3 señales anteriores en H.221 y el adaptador hacia la red en I.400.

3.1.2- ITU-T H.323. Esta norma data de 1996 (versión 1) y 1998 (versión 2) y ha sido generada para sistemas de comunicación multimediales basado en paquetes (redes que pueden no garantizar correctamente la calidad de servicio QoS). Esta tecnología permite la transmisión en tiempo real de vídeo y audio por una red de paquetes. Es de suma importancia ya que los primeros servicios de voz sobre protocolo Internet (VoIP) utilizan esta norma. En la versión 1 del protocolo H.323v1 se disponía de un servicio con calidad de servicio (QoS) no garantizada sobre redes LAN. En la versión 2 se definió la aplicación VoIP independiente de la multimedia. Una versión 3 posterior incluye el servicio de fax sobre IP (FoIP) y conexiones rápidas entre otros.

La versión H.323v2 introduce una serie de mejoras sobre la H.323v1. Algunas de ellas son:

-permite la conexión rápida (elimina parte de tiempo de solicitud de conexión);

-mediante H.235 introduce funciones de seguridad (autentificación, integridad, privacidad);

-mediante H.450 introduce los servicios suplementarios;

-soporta direcciones del tipo RFC-822 (e-mail) y del formato URL;

-mediante la unidad MCU permite el control de llamadas multi-punto (conferencia);

-permite la redundancia de gatekeeper;

-soporta la codificación de vídeo en formato H.263;

-admite el mensaje RIP (Request in Progress) para informar que la llamada no puede ser procesada por el momento;

-provee la facilidad que el gateway informe al gatekeeper sobre la disponibilidad de enlaces para mejorar el enrutamiento de llamadas.

3.1.3- ITU-T H.324. Esta norma incluye la codificación H.263 para la señal de vídeo. El objetivo de ITU-T H.263 es mejorar la calidad de H.261. Esta norma es coherente con MPEG-4 desarrollado por la ISO. Formalmente utiliza las mismas técnicas de compresión de imagen con 5 a 15 imágenes/seg. H.324 permite la interactividad entre terminales PC-multimediales, módem de voz-datos, Browsers de web con vídeo en vivo, videoteléfonos, sistemas de seguridad, etc.

3.2- Protocolos de la Suite H.323.

Ahora estudiemos con más detalle la suite de protocolo que se conocen bajo el nombre genérico de H.323.

3.2.1- Tráfico. El tráfico de señal vocal se realiza sobre los protocolos UDP/IP. La codificación de audio puede ser de diferentes tipos. Con G.711 a velocidad es de 64 kbps. El ITU-T ratificó en 1995 a G.729 para las aplicaciones de VoIP. En tanto, el VoIP-Forum en 1997, liderado por Intel y Microsoft, seleccionó a G.723.1 con velocidad de 6,3 kbps para la aplicación VoIP. La codificación de vídeo se realiza de acuerdo con H.263. Ambos servicios se soportan en el protocolo de tiempo real RTP.

Figura 2. Familia de protocolos para H.323.

3.2.2- Señalización. La señalización se transporta sobre los protocolos TCP/IP o UDP/IP. La familia de protocolos de señalización en H.323 incluye los siguientes protocolos (ver la Figura 2):

–H.225. Son los mensajes de control de señalización de llamada que permiten establecer la conexión y desconexión. Este protocolo describe como funciona el protocolo RAS y Q.931. El H.225 define como identificar cada tipo de codificador y discute algunos conflictos y redundancias entre RTCP y H.245.

-Q.931. Este protocolo es definido originalmente para señalización en accesos ISDN básico. Es equivalente al ISUP utilizado desde el GW hacia la red PSTN.

–RAS (Registration, Admission and Status) utiliza mensajes H.225 para la comunicación entre el GW y GK. Sirve para registración, control de admisión, control de ancho de banda, estado y desconexión.

–H.245. Este protocolo de señalización transporta la información no-telefónica durante la conexión. Es utilizado para comandos generales, indicaciones, control de flujo, gestión de canales lógicos, etc. Se usa en las interfaz GW-GW y GW-GK. El H.245 es una librería de mensajes con sintaxis del tipo ASN.1. En particular codifica los dígitos DTMF (Dual-Tone MultiFrequency) en el mensaje UserInputIndication.

-H.235. Provee una mejora sobre H.323 mediante el agregado de servicios de seguridad como autentificación y privacidad (criptografía). El H.235 trabaja soportado en H.245 como capa de transporte. Todos los mensajes son con sintaxis ASN.1.

3.2.3- Calidad de servicio. Se transporta en protocolos UDP/IP. Se tienen los protocolos siguientes:

–RTP (Real-Time Transport Protocol). Es usado con UDP/IP para identificación de carga útil, numeración secuencial, monitoreo, etc. Trabaja junto con RTCP (RT Control Protocol) para entregar un feedback sobre la calidad de la transmisión de datos. El encabezado de RTP puede ser comprimido para reducir el tamaño de archivos en la red.

–RSVP. El protocolo de reservación de ancho de banda es usado para reservar un ancho de banda especificado dentro de la red IP. Téngase en cuenta que RSVP trabaja sobre PPP (o similar a HDLC) pero no trabaja bien sobre una LAN multiacceso.

–PPP Interleaving se utiliza para enlaces inferiores a 2 Mb/s para fraccionar los paquetes de gran longitud y permitir el intercalado con paquetes de servicios en tiempo-real.

3.3- Procedimiento de Comunicación H.323.

El procedimiento de funcionamiento de los protocolos de la suite H.323 se describe con detalle a continuación. En H.323 se encuentran 3 tipos de mensajes de señalización diferentes:

–H.245: se describen estos mensajes en forma de texto concatenado en letras tipo bold (por ejemplo se menciona el mensaje: maximumDelayJitter).

–RAS: se representa mediante 3 letras (por ejemplo ARQ).

-H.225/Q.931: representado en una o dos palabras con la primer letra en mayúsculas (ejemplo: Call Proceeding). Es usado para encapsular los mensajes H.245 de señalización entre terminales y originalmente fue diseñado como protocolo DSS1 en capa 3/7 para los accesos ISDN.

3.3.1- Fase de Mantenimiento de la Registración. Contiene un intercambio de mensajes para mantener activa la conexión entre los Gateways GW y el Gatekeeper GK. Ver la Figura 3 para el intercambio de mensajes de RAS.

1- Discovery. Este primer paso es el proceso por el cual el GW determina cual es el GK que atiende a la red en ese momento. El mensaje desde el GW es del tipo multicast y se denomina GRQ (Gatekeeper Request). El GK responde con la aceptación GCF (GK Confirmation) o rechazo GRJ (GK Reject). El GK puede indicar un GK alternativo mediante mensajes alternateGatekeeper. Si no se está en condiciones de procesar el request, se puede enviar un mensaje RIP (Requst in Progress) para indicar que se está procesando el request; esto resetea el timeout de la conexión.

2- Registration. El GW informa de sus direcciones de transporte y alias mediante RRQ (Registration Request) y el GK responde con RCF (Registration Confirmation) o RRJ (Registration Reject). El RRQ se emite en forma periódica. La registración tiene un tiempo de duración (expresado en segundos) para lo cual se utiliza el mensaje timeToLive. El terminal o el GK puede cancelar la registración mediante el mensaje URQ (Unregister Request) al cual le corresponde la confirmación URF (Unregister Confirmation).

Figura 3. Fase de mantenimiento de la registración entre GW y GK.

3- Location. Un GW o GK que tiene un alias para un GW y quiere determinar su información de contacto, puede emitir el mensaje de requerimiento de localización LRQ (Location Request). Al cual le corresponde la confirmación LCF (Location Confirmation) con la información requerida. La dirección puede ser del tipo E.164 si se trata de un GK fuera de la red.

De existir varios GK se disponen de mensajes para intercomunicación, por ejemplo, LRQ para Locate Request y LCF para Locate Confirm.

4- Status. Se trata de un mensaje periódico (mayor a 10 segundos) que emite el GK al terminal para determinar el estado y requerir un diagnóstico. Se trata de los mensajes IRQ (Information Request) y IRR (Information Response). La habilitación se realiza mediante willRespondToIRR enviado en el mensaje RCF o ACF.

3.3.1- Fase de Conexión de la llamada. Representa las distintas etapas para establecer una llamada.

5- Admission. En la Figura 4, el proceso se inicia cuando desde la PSTN se recibe un mensaje de Setup para inicio de una llamada entrante en protocolo ISUP (de la suite de protocolos de señalización telefónica SS7). El GW responde a la PSTN mediante el mensaje Call Proceesing, para mantener la conexión en espera.

El GW requiere iniciar una llamada mediante el pedido de admisión desde GW al GK. Este mensaje es ARQ (Admissions Request) y contiene un requerimiento Call Bandwidth (en formato Q.931). El GK puede reducir las características de la solicitud en el mensaje de confirmación ACF (Admissions Confirm). En el mismo mensaje ARQ se dispone de la funcionalidad TransportQOS para habilitar la funcionalidad de reservación de ancho de banda RSVP, para servicios unidireccionales (orientado-al-receptor).

6a- Setup Modo No-Ruteado. Una vez admitido el GW-B por el GK el procedimiento se bifurca en el modo ruteado y no-ruteado. En el modo de operación no-ruteado, el GK informa al GW-B cual es la dirección IP del GW-A al cual va dirigida la llamada, de acuerdo con la dirección E.164 recibida en el mensaje ARQ. Ahora, el GW-B se comunica con el GW-A que fue indicado por el GK y le envía el mensaje Setup. Este mensaje (en protocolo Q.931) es respondido mediante el mensaje Call Proceesing.

El GW-A se ocupa de registrarse mediante ARQ y recibe desde el GK el mensaje ACF. Con estas acciones cumplidas, el GW-A se ocupa de informar al usuario de la llamada entrante (corriente de llamada al teléfono) y hacia el GW-B le envía el mensaje de Alerting en Q.931 para indicar el estado de llamada. El GW-B envía el mensaje de Alerting a la PSTN, ahora en formato de protocolo ISUP.

6b- Setup Modo Ruteado. Para el caso de trabajar con Modo Ruteado, el mensaje de Setup entre GW pasa por el GK. En el caso No-Ruteado anterior, el GK se desentiende de la conexión y solo se ocupa de la traslación entre direcciones E.164 y IP. En el modo ruteado el GK seguirá toda la conexión, de forma que haciendo uso de las funcionalidades de Softswitch se podrán ofrecer servicios de valor agregado.

7- Conect. Cuando el usuario en el GW-A responde se genera el mensaje Q.931 de Connect. Este mensaje se emite hacia el GK (Modo Ruteado), quien hace lo mismo hacia el GW-B y este lo imita hacia la PSTN pero en protocolo ISUP. Ver la Figura 5.

El paso siguiente es establecer las capacidades de los terminales utilizando el protocolo H.245 entre GWs. Se trata del mensaje TerminalCapabilitySet de solicitud y el TerminalCapabilityAck de respuesta, que permite determinar capacidad del terminal, tipo de codificador, canal lógico, etc. Finalmente, se envía el mensaje OpenLogical Channel para abrir un canal lógico.

8- Canal Vocal. El canal vocal se transporta sobre los protocolos RTP de la suite IP. Para más detalles se puede consultar el siguiente ítem 3.4.

Para ver los gráficos seleccione la opción "Descargar" del menú superior

Figura 4. Arriba la operación de Conexión mediante el Modo No-Ruteado y debajo mediante el Modo Ruteado.

9- Bandwidth. Durante una conexión el terminal o el GK pueden requerir el cambio de ancho de banda del canal mediante el mensaje BCR (Bandwidth Change Request).

3.3.2- Fase de desconexión de la llamada. En la Figura 5 se indica la fase de desconexión de la llamada. La misma se realiza con mensajes Release Complete de Q.931 y DRQ (Delete Request) y DCF (Delete Confirm) de RAS.

Sobre el paquete Q.931 (H.225) se disponen de distintos tipos de mensajes:

-Mensajes para establecimiento de llamada: Alerting, Call Proceeding, Connect, Setup, Progress, etc.

-Mensajes para la fase de información de llamada: Resume, Suspend, User Information, etc.

-Mensajes para el cierre de la llamada: Disconnect, Release, Restart, etc.

-Mensajes misceláneos: Segment, Congestion Control, Information, Notify, Status, Status Enquiry, etc.

Los mensajes manejados en el ámbito de H.245 (durante la fase de comunicación telefónica) son:

–multimediaSystemControl para efectuar el control del sistema; las variantes del mensaje son request, response, command and indication.

–otros mensajes de interés son: masterSlaveDetermination, terminalCapability, MaintenanceLoop, communication Mode, communicationMode, conferenceRequest and Response, terminal-ID.

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Figura 5. Conexión final de la llamada y desconexión de la misma en Modo Ruteado.

3.4- Protocolo de transporte RTP.

El protocolo RTP es utilizado para el transporte de la señal vocal (tal como se indica en la Figura 5).

3.4.1- Protocolo RTP (Real-Time Transport Protocol). Tanto el protocolo de transporte en tiempo-real RTP como el protocolo de control RTCP se encuentran disponibles en RFC-1889 del año 1996. El protocolo RTP tiene como objetivo asegurar una calidad de servicio QoS para servicios del tipo tiempo-real. Incluye: la identificación del payload, la numeración secuencial, la medición de tiempo y el reporte de la calidad (función del protocolo RTCP).

Entre sus funciones se encuentran: la memorización de datos, la simulación de distribución interactiva, el control y mediciones de aplicaciones.

El RTP trabaja en capa 4 y sobre UDP, de forma que posee un checksum para detección de error y la posibilidad de multiplexación de puertas (port UDP). Las sesiones de protocolo RTP pueden ser multiplexadas. Para ello se recurre a un doble direccionamiento mediante las direcciones IP y el número de port en UDP. Sobre RTP se disponen de protocolos de aplicación del tipo H.320/323 para vídeo y voz (H.32x forma una familia del ITU-T de normas para videoconferencia).

El RTP funciona en conjunto con RSVP (capa 3) para la reservación de ancho de banda y asegurar de esta forma la QoS del tipo Garantizada. La QoS del tipo Diferenciada se logra mediante la priorización de tráfico que puede adoptar dos alternativas. En IP se pueden asignar diversos alternativas de prioridad para formar una cola de espera en routers. Un algoritmo particular de gestión de prioridad de tráfico es el WFQ (Weighted Fair Queuing) que utiliza un modelo de multiplexación TDM para distribuir el ancho de banda entre clientes. Cada cliente ocupa un intervalo de tiempo en un Round-Robin.

La funcionalidad ToS (Type of Service) en IP puede determinar un ancho de banda específico para el cliente. Un servicio sensible al retardo requiere un ancho de banda superior. En IP además del ToS se puede utilizar la dirección de origen y destino IP, tipo de protocolo y número de socket para asignar una ponderación. En redes que disponen de switch de capa 2 se requiere extender la gestión de la calidad de servicio a dicha capa. Para ello la IEEE ha determinado el ToS sobre IEEE-802.

El RTP además provee transporte para direcciones unicast y multicast. Por esta razón, también se encuentra involucrado el protocolo IGMP para administrar el servicio multicast. El paquete de RTP incluyen un encabezado fijo y el payload de datos; RTCP utiliza el encabeza del RTP y ocupa el campo de carga útil.

Un protocolo conocido como RTP-HC (Real-Time Protocol – Header Compression) permite la compresión del encabezado para mejorar la eficiencia del enlace en paquetes de corta longitud en la carga útil. Se trata de reducir los 40 Bytes de encabezado en RTP/UDP/IP a una fracción de 2 a 5 Bytes, eliminando aquellos que se repiten en todos los paquetes. Como los servicios de tiempo-real generalmente trabajan con paquetes pequeños y generados en forma periódica se procede a formar un encabezado de longitud reducida que mejore la eficiencia de la red.

3.4.2- Protocolo RTCP (Real-Time Control Protocol). Este protocolo permite completar a RTP facilitando la comunicación entre extremos para intercambiar datos y monitorear de esta forma la calidad de servicio y obtener información acerca de los participantes en la sesión. RTCP se fundamenta en la transmisión periódica de paquetes de control a todos los participantes en la sesión usando el mismo mecanismo de RTP de distribución de paquetes de datos. El protocolo UDP dispone de distintas puertas (UDP Port) como mecanismo de identificación de protocolos.

La función primordial de RTCP es la de proveer una realimentación de la calidad de servicio. Se relaciona con el control de congestión y flujo de datos. El RTCP involucra varios tipos de mensajes, por ejemplo:

–Send report para emisión y recepción de estadísticas (en tiempo random) desde emisores activos.

–Receiver Report para recepción estadísticas desde emisores no activos.

–Source Description para un identificador de nivel de transporte denominado CNAME (Canonical Name).

–Bye para indicar el final de la participación en la conexión.

–Application para aplicaciones específicas.

El mensaje Send Report, uno de los más interesantes, disponen de 3 secciones bien diferenciadas:

-Los primeros 8 Bytes se refieren a un encabezado común.

-La segunda parte de 20 Bytes permite la evaluación de diferentes parámetros (retardo, jitter, eficiencia de datos, etc).

-La tercera parte de 24 Bytes lleva reportes que han sido obtenidos desde el último reporte informado. Incluye los siguientes reportes: cantidad total de paquetes RTP perdidos y a la proporción de los mismos; la cantidad de paquetes recibidos y el jitter entre paquetes; el horario del último paquete recibido y el retardo de transmisión del mismo.

4- VARIANTES EN H.323

4.1- Variante con Softswitch.

Una evolución más detallada de las figuras anteriores, donde se muestra solo el GK, es el Softswitch de la Figura 6. En la versión de Softswitch disponible en Journal No 4 el módulo denominado RAS (diseñado en iplan) es reemplazado aquí por el GK Cisco-7400. El motivo es la confiabilidad que puede dar al conjunto el GK que está trabajando desde el 2002 sin inconvenientes. Las funcionalidades son las mismas y no modifica la topología. El Proxy denominado GKMPU en el Journal mencionado, se cambia por el GKTMP. Los módulos CSMU se denomina Q.931 y el módulo BMU es el módulo de Billing (cambian solo los nombres).

Para levantar el problema de la escalabilidad se sugiere utilizar un API (pieza de software) del IOS de Cisco que se denomina GKTMP (Gatekeeper Transaction Message Protocol). Este software disponible en el GK Cisco-7400 se comunica con un server externo que contiene el mismo protocolo. Se le agrega una Base de Datos externa y mediante una interfaz Web se puede efectuar la configuración. El conjunto de server GKTMP, con la base de datos y la interfaz web para el provisioning se lo conoce como VSM (VoIP Service Manager) en la Figura 6.

El VSM de iplan, además de resolver el problema de escalabilidad de los GK 7400, puede proveer algunos servicios básicos manipulando mensajes, como ser: Bloqueos; Black and White lists; Presuscripciones a carriers; Ruteo basado en ANI y DNIS; Manipulación de Dígitos; Balanceo de carga entre gateways; Anuncios; Servicios de emergencia y Redes privadas virtuales.

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Figura 6. Comunicación H.323 con Softswitch (modo ruteado) para funciones de Billing.

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Figura 7. Proceso de comunicación con un softphone H.323 en Internet.

Desde el punto de vista del proceso de comunicación se requiere la modalidad ruteada, como ser el Billing y los desvíos por abonado B ocupado o por B no contesta. Una estructura de este tipo es similar al NAM de Cisco, que fuera probado a inicios del 2002 como alternativa para solucionar los problemas del 0800 en iplan. Este problema fue resuelto definitivamente gracias a la Plataforma de servicios COSO (ver Journal No 2).

4.2- Softphone en Internet.

El softphone es un GW de voz H.323 en software que corre sobre una PC conectada a Internet (más detalles en Journal No 3). El funcionamiento se muestra en la Figura 7. Se indica el procedimiento para iniciar una llamada y la forma en que se contabiliza el tiempo de llamada.

Mediante el intercambio de mensajes se procede al pedido de admisión del terminal al GK mediante ARQ y ACF. Luego, se pasa al intercambio de mensajes con el GW-E1 de interconexión hacia la PSTN. Se trata del Setup y ARQ del este GW-E1. A continuación, el GW-E1 dialoga con el Radius para solicitar el permiso correspondiente a procesar la llamada saliente de la red. Radius consulta con la Base de Datos para conocer el crédito del cliente y responde al GW-E1 para que este contabilice el tiempo y corte la llamada cuando se termina el crédito. Cuando el Softphone se utiliza en un ambiente prepago se calcula el tiempo que el cliente tiene disponible para la comunicación. Esta operación se realiza sobre la base de la información disponible en el server de Data Base. La operación es similar a la utilizada en la Plataforma de Servicios Prepagos como en las Calling Card.

El GW-E1 informa que el usuario llamado se encuentra en estado de alerta (tono de llamada para el softphone). Luego, cuando el usuario responde, envía el mensaje Connect al softphone y realiza la apertura del ticket de llamada iniciada en el Radius y la Base de Datos. La llamada continua mediante paquetes en protocolo RTP, transparente a la Plataforma de Softphone y el GK.

Cuando la llamada termina, el GW-E1 pide el cierre del ticket de llamada en curso y abre el ticket de llamada completada. Se genera entonces un CDR correspondiente a la llamada con el tiempo total de la misma.

4.3- Gateway IP-IP.

El GW IP-IP trabaja en dos dominios IP, donde cada uno tiene su propio GK y se lo utiliza para unir un dominio privado de uno público o dos privados. La Figura 8 muestra una secuencia típica de mensajes de señalización para una llamada a través del GW IP-IP registrado en dos GK. Se trata de una secuencia fácilmente interpretable como resumen de la Figuras anteriores de este Journal. Una descripción más detallada puede encontrarse en el Journal No 6.

5- PROTOCOLOS MGCP Y SIP

5.1- Protocolo MGCP.

Otros protocolos competidores con H.323 son MGCP (Media Gateway Control Protocol) y SIP (Session Initiation Protocol). El MGCP es un protocolo que soporta un control de señalización de llamada escalable. El control de calidad de servicio QoS se integra en el gateway GW o en el controlador de llamadas MGC. Este protocolo tiene su origen en el SGCP (de Cisco y Bellcore) e IPDC. Bellcore y Level3 plantearon el MGCP a varios organismos.

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Figura 8. Proceso de comunicación entre dominios con el GW IP-IP.

El protocolo SIP se aplica para sesiones punto-a-punto unicast. Puede ser usado para enviar una invitación a participar en una conferencia multicast. Utiliza el modelo cliente-servidor y se adapta para las aplicaciones de Telefonía-IP. El server puede actuar en modo proxy o redirect (se direcciona el requerimiento de llamada a un server apropiado).

El MGCP es un protocolo que permite comunicar al controlador de gateway MGC (también conocido como Call Agent) con las gateway GW de telefonía (hacia la PABX o PSTN). La primera versión 1.0 es de octubre-1999 (RFC-2705). Se trata de un protocolo de tipo master-slave donde el MGC informa las acciones a seguir al GW. Los mensajes MGCP viajan sobre UDP/IP, por la misma red de transporte IP con seguridad IPsec.

El formato de trabajo genera una inteligencia externa a la red (concentrada en el MGC) y donde la red de conmutación está formada por los router de la red IP. El GW solo realiza funciones de conversión vocal (analógica o de velocidad digital) y genera un camino RTP entre extremos. La sesión de MGCP puede ser punto-a-punto o multipunto. El protocolo MGCP entrega al GW la dirección IP, el port de UDP y los perfiles de RPT.

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Figura 9. Proceso de comunicación con protocolo MGCP.

En la Figura 9 se muestra el intercambio de mensajes en el establecimiento de una comunicación con protocolo MGCP. Los mensajes o comandos disponibles en MGCP son los siguientes:

Comando NotificationsRequest. Este primer mensaje se genera ante el requerimiento de conexión de un teléfono. El GW-A indica al MGC el requerimiento del usuario A. Como respuesta se recibe un Ack-NotificationRequest. El mismo comando transfiere los dígitos discados cuando el usuario termina la marcación correspondiente.

Mensaje CreateConnection,. Es utilizado para crear una conexión que se inicia en el GW. Se envía a ambos GW y se recibe el comando de confirmación Ack-CreateConnection. El comando ModifyConnection, puede ser usado para cambiar los parámetros de la conexión existente. El comando DeleteConnection es usado en cambio para cancelar la conexión existente al final de la llamada. Otro comando, AuditConnection, es usado para requerir el estado de la conexión.

Con ambos extremos conectados, se entrega la señal de llamada al extremo del GW-B y finalmente se establece la conexión entre extremos.

Comando DeleteConnection. Utilizado para el cierre de la llamada. Como respuesta el GW envía una serie de informaciones obtenidas desde el protocolo RTP número de paquetes y de Bytes emitidos; número de paquetes y Bytes recibidos; número de paquetes perdidos; jitter promedio en mseg, retardo de la transmisión, etc.

Comando AuditEndpoint. Es usado para requerir el estado del extremo al GW. Los comandos AuditEndpoint y AuditConnection permiten obtener información que posteriormente forman parte de la MIB y pueden consultadas mediante el protocolo SNMP por el sistema de Management. Por ejemplo, se obtienen los siguientes mensajes de respuesta: RequestedEvents, DigitMap, SignalRequests, RequestIdentifier, NotifiedEntity, ConnectionIdentifiers, DetectEvents, ObservedEvents, EventStates, Restart-Reason, RestartDelay, ReasonCode, and Capabilities.

Existen otros comandos de interés. Por ejemplo, RestartInProgress es usado por el GW para notificar que un grupo de conexiones se encuentran en falla o reinicio. El EndpointConfiguration es usado para indicar al GW las características de codificación esperadas en el extremo final.

5.2- Protocolo SIP.

El IETF ha generado un set de protocolos que simplifican las funciones de H.323, el cual tiene previstas funciones dentro de una red corporativa y en multimedia. SIP es un protocolo más simple que H.323 y está basado en HTTP. En H.323 se utiliza el GK, mientras que en SIP se usa el SIP-Server, el cual tiene mejores aspectos de escalabilidad para grandes redes. En H.323 para grandes redes se recurre a definir zonas de influencia y colocar varios GK. Para la interoperatividad de protocolos se requiere un GW de borde que realice la conversión.

SIP es un protocolo basado en texto (de acuerdo con RFC-2279 para la codificación del set de caracteres) y el mensaje basado en http (RFC-2068 para la semántica y sintaxis). La dirección usada en SIP se basa en un localizador URL (Uniform Resource Locater) con un formato del tipo sip:[email protected] (o mediante el dominio Domain: teleinfo.com.ar). De esta forma SIP integra su servicio a la Internet. En este modelo se requiere el auxilio de un server de resolución de dominio DNS (Domain Name Server).

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Figura 10. Intercambio de mensajes para establecer una comunicación con protocolo SIP.

El protocolo SIP incorpora también funciones de seguridad y autentificación, así como la descripción del medio mediante el protocolo SDP. Para el proceso de facturación billing se puede recurrir a un server RADIUS.

Las fases de comunicación soportadas en una conexión unicast mediante el protocolo SIP, son las siguientes:

–User location. En esta fase se determina el sistema terminal para la comunicación.

–User capabilities: Permite determinar los parámetros del medio a ser usados.

-User availability: Para determinar la disponibilidad del llamado para la comunicación.

–Call setup: ("ringing"); Para el establecimiento de la llamada entre ambos extremos.

–Call handling: Incluye la transferencia y terminación de la llamada.

El protocolo SIP tiene dos tipos de mensajes: Request y Response. El mensaje de Request es emitido desde el cliente terminal al server terminal. El encabezado del mensaje request y response contiene campos similares:

–Start Line. Usada para indicar el tipo de paquete, la dirección y la versión de SIP.

–General Header. Contiene el Call-ID (se genera en cada llamada para identificar la misma); Cseq (se inicia en un número aleatorio e identifica en forma secuencial a cada request); From (es la dirección del origen de la llamada); To (es la dirección del destino de la llamada); Via (sirve para recordar la ruta del request; por ello cada proxy en la ruta añade una línea de vía) y Encryption (identifica un mensaje que ha sido encriptado para seguridad).

–Additionals. Además del encabezado general se pueden transportar campos adicionales. Por ejemplo: Expire indica el tiempo de valides de registración; Priority indica la prioridad del mensaje; etc.

Se han definido 6 métodos para los mensajes de request-response.

-Invite. para invitar al usuario a realizar una conexión. Localiza e identifica al usuario.

–Bye. para la terminación de una llamada entre usuarios.

–Options. información de capacidades que pueden ser configuradas entre agentes o mediante un server SIP.

–ACK. usado para reconocer que el mensaje Invite puede ser aceptado.

–Cancel. termina una búsqueda de un usuario.

–Register. emitido en un mensaje multicast para localizar al server SIP.

6- OTROS PROTOCOLO DE SEÑALIZACION

6.1- Clasificación de los protocolos.

Por señalización se entiende el conjunto de informaciones intercambiadas entre dos puntos de la red telefónica que permiten efectuar operaciones de:

–Supervisión (detección de condición o cambio de estado).

-Direccionamiento (establecimiento de llamada).

-Explotación (gestión y mantenimiento de la red).

El ITU-T se ocupó de recomendar los sistemas de señalización a fin de ser usados en las comunicaciones internacionales. El primer sistema fue el SS1, que se inició en 1934. Es monofrecuente 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. Desde el SS1 hasta el SS5 son sistemas de señalización analógicos. El SS6 fue diseñado para USA y el SS7 por el ITU-T para Interconexión en forma global.

Cuando se inició la señalización en multifrecuencia se distinguió entre los procedimientos de código de impulsos como el SS5 y los de señales obligadas como el MFC-R2. 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.

La señalización por corriente continua se realiza mediante los Hilos E&M (Exchange & Múltiplex). Se denomina hilo M al hilo de transmisión (salida de central) y E al hilo de recepción (entrada a central). Las señales se representan aplicando y desconectando potenciales o mediante la apertura y cierre de un bucle. La tensión es la que alimenta la central (-48 V). Se dispone de los estados P1 (-48 V sobre hilo a) y P2 (-48 V sobre hilo b).

La señalización puede ser del tipo de señales de impulsos o por niveles indicativos de estados; mientras el primero permite un plan complejo de señalización el segundo garantiza una supervisión sencilla de la línea. Prácticamente, este método solo se usa en líneas bifilares y se pueden distinguir dos tipos: el procedimiento de señalización en bucle (mientras un extremo maneja los potenciales el otro lo hace con el bucle cerrado o abierto) y la señalización por un solo hilo (potencial positivo o negativo en cada sentido).

La señalización multifrecuente se trata de una codificación que transmite un juego de 2 entre 6 frecuencias, dentro de la banda del canal telefónico en ambos sentidos: hacia adelante (1380, 1500, 1620, 1740, 1860, 1980 Hz) y hacia atrás (1140, 1020, 900, 780, 660, 540 Hz). Su denominación es DTMF (Dual Tone MultiFrequecy).

En el sistema de multiplexación de 30 canales a 2048 kb/s (tramas E1) se recurre a un concepto mediante el MFC-R2 digital del año 1968. El Intervalo de Tiempo TS:16 de la trama se usa exclusivamente para información de señalización de los 30 canales vocales.

Ambos sistemas de señalización digital (MFC-R1 y R2) se usan en la actualidad, el primero en USA y el segundo en Europa y Latinoamérica. Cuando los sistemas de conmutación son manejados por procesadores se requiere un concepto distinto al mencionado. Hasta ahora se puede decir que se tiene una correspondencia entre el canal vocal y el de señalización; a este método de lo llama Señalización por Canal Asociado CAS.

Cuando se trabaja con procesadores la señalización se transforma totalmente traduciéndose en un diálogo entre extremos. No se distingue una correspondencia entre el canal vocal y el canal de señalización; es más, la vía de transmisión puede ser distinta. Así, el canal de señalización pasa a ser un canal de datos dentro de una red de señalización.

Figura 11. Protocolos involucrados en una red telefónica.

Este tipo de señalización se denomina Señalización por Canal Común CCS (La nomenclatura SS7 corresponde al ITU-T y CCS7 a ANSI). Las 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.

-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.

6.2- Sistema de Señalización SS7.

El SS7 es el sistema de señalización utilizado en la red PSTN y corresponde a la interconexión de la red de Telefonía-IP en iplan con la PSTN. En iplan existen dos componentes que manejan la SS7: la central de conmutación NEC y el Controlador de Señalización SC2200 para la red Telefonía-IP.

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Figura 12. Intercambio de mensajes en el protocolo de 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).

Roberto Ares