Sistema de señalización por canal común n.º 7 o SS7 Naylimar Zambrano

 Sistema de señalización por canal común n.º 7 o SS7

    Es un conjunto de protocolos de señalización utilizados en las redes de telecomunicaciones para establecer, controlar y terminar llamadas telefónicas. Es un protocolo de red de señalización que se utiliza en las redes de telecomunicaciones para transmitir información de control de llamadas y servicios avanzados de telefonía, como llamadas en espera, transferencia de llamadas y llamadas en conferencia. Cabe destacar, que este sistema, se utiliza en las redes de telecomunicaciones tradicionales (conocidas como redes conmutadas por circuitos) para gestionar la señalización entre los elementos de la red, como centrales telefónicas y señalización entre distintos operadores de telecomunicaciones. Además, SS7 también se utiliza en la interconexión de redes telefónicas públicas y privadas, así como en la interconexión de redes de telecomunicaciones móviles.

 

Historia:

      El desarrollo de SS7 se remonta a la década de 1970, cuando el sistema de telefonía conmutada por circuitos estaba en pleno apogeo. En aquel entonces, el proceso de señalización se realizaba utilizando señales de tono, lo que hacía que el proceso de gestión de llamadas fuera lento y complicado.

En 1975, AT&T desarrolló un protocolo de señalización de canal común (CCS) para mejorar la velocidad y eficiencia del proceso de señalización. Sin embargo, este protocolo no se adoptó ampliamente debido a que estaba limitado a la red de AT&T y no era compatible con otras redes de telecomunicaciones.

En 1980, la International Telecommunication Union (ITU) estableció el protocolo de señalización n.º 7  como un estándar global para la señalización en las redes de telecomunicaciones. SS7 permitió la comunicación entre diferentes redes de telecomunicaciones y simplificó el proceso de gestión de llamadas al utilizar paquetes de datos en lugar de señales de tono.

En los años siguientes, este sistema se convirtió en el protocolo de señalización predominante en las redes de todo el mundo. Con el aumento de la popularidad de los teléfonos móviles, SS7 también se convirtió en un componente crítico de las redes de telecomunicaciones móviles.

En la actualidad, sigue siendo uno de los protocolos de señalización más utilizados en las redes de telecomunicaciones, aunque su uso está siendo reemplazado gradualmente por nuevos protocolos de señalización, como el Protocolo de inicio de sesión del usuario (SIP) y el Protocolo de señalización de Internet (ISUP).

Evolución:

SS1: Fue la primera generación del sistema de señalización, para las redes telefónicas analógicas. SS1 se centraba en la señalización de canal asociado y ofrecía funcionalidades básicas, como el establecimiento y liberación de llamadas.

SS5: Esta versión se basaba en la señalización de canal común, la cual mejoró la eficiencia de la señalización y permitió el intercambio de información entre diferentes centrales telefónicas.

SS6: presentaba mejoras significativas en comparación con las versiones anteriores. Fue la primera versión en utilizar una arquitectura de red de señalización, en la que los nodos de señalización se comunicaban a través de enlaces de señalización dedicados. Esta, también introdujo nuevas capacidades, como servicios suplementarios y señalización para llamadas internacionales.

SS7: La versión más conocida y utilizada es el Signaling System 7 (SS7), la misma, revolucionó la señalización en las redes de telecomunicaciones al proporcionar un enfoque más eficiente y flexible. Introdujo una arquitectura de red de señalización totalmente digital y se basaba en mensajes de señalización de canal común (CCS - Common Channel Signaling) transmitidos en un canal de señalización independiente del canal de voz. Ademas, mejoró la capacidad de establecer y liberar llamadas, habilitó servicios suplementarios

 Etapas de evolución del SS7:

SS7 original: se desarrolló como una tecnología de señalización para redes de telefonía conmutada. Proporcionaba capacidades básicas de señalización para establecer, mantener y finalizar llamadas telefónicas, así como para la gestión de servicios suplementarios.

 

Expansión de servicios y capacidades: A medida que las redes de telecomunicaciones se volvieron más sofisticadas, el SS7 se amplió para admitir una variedad de servicios y capacidades adicionales. Esto incluyó la introducción de servicios como mensajes de texto cortos (SMS), transferencia de llamadas, servicios inteligentes de red y servicios de tarificación avanzada.

 

Introducción de ISDN y servicios avanzados: Con la implementación de la Red Digital de Servicios Integrados (ISDN), el SS7 se adaptó para brindar soporte a servicios digitales, como la transmisión de datos, videoconferencias y servicios de banda ancha. Esto permitió una mayor integración de servicios en las redes de telecomunicaciones.

 

Transición a tecnologías de conmutación por paquetes: Con la adopción de tecnologías de conmutación por paquetes, como el Protocolo de Internet (IP), el SS7 se adaptó para funcionar en entornos basados en IP. Se desarrollaron soluciones como SIGTRAN (Signaling Transport) para permitir el transporte de señalización SS7 sobre redes IP.

 

Evolución a redes móviles y servicios de datos: A medida que las redes móviles se volvieron predominantes, el SS7 se adaptó para soportar servicios móviles, como la señalización de roaming, la entrega de mensajes cortos (SMS) y la autenticación del suscriptor móvil. También se introdujeron mejoras para el soporte de servicios de datos móviles, como la señalización para el acceso a internet y servicios de datos de alta velocidad.

 

Seguridad y protección: A medida que la importancia de la seguridad de las redes de telecomunicaciones se hizo evidente, se implementaron mejoras en el SS7 para abordar las vulnerabilidades de seguridad. Se desarrollaron medidas adicionales para proteger la integridad y la confidencialidad de la señalización SS7, como la autenticación y la encriptación de mensajes.

 

Es importante destacar que el SS7 ha evolucionado continuamente y sigue siendo utilizado en muchas redes de telecomunicaciones en la actualidad. Sin embargo, también se están explorando nuevas tecnologías y protocolos, como el Protocolo de Señalización en Tiempo Real (RTPS) y el Protocolo de Señalización en la Capa de Aplicación (SIP), que brindan capacidades avanzadas de señalización y soporte para servicios emergentes, como la comunicación basada en la nube y la Internet de las cosas (IoT).

Las principales características de SS7 son:

 

Alta flexibilidad: puede ser empleado en diferentes servicios de telecomunicaciones Terminal de señalización Computador Terminal de señalización Computador Central A Central B Paquete de datos Enlace de señalización Mensaje de señalización

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

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.

Señalización fuera de banda: Utiliza canales de señalización dedicados, separados de los canales de voz, para el intercambio de información de control y señalización. Permitiendo un enfoque eficiente y confiable para el procesamiento de llamadas y servicios en la red telefónica.

Arquitectura de red basada en capas: sigue una arquitectura de red basada en capas, que se compone de tres niveles principales: Nivel de Transporte de Mensajes, Nivel de Usuario de Red, y Nivel de Servicios de Usuario. Esta estructura modular permite una gestión y desarrollo flexibles de la red.

Protocolos de señalización: Utiliza varios protocolos de señalización para diferentes propósitos. 

Algunos de los protocolos comunes incluyen:

MTP : Proporciona la transferencia confiable de mensajes de señalización entre los nodos de la red SS7.

ISUP: Se utiliza para establecer, mantener y liberar llamadas en redes de conmutación de circuitos.

SCCP: Es responsable del enrutamiento y control de conexiones de señalización en la red SS7.

INAP: Permite la interacción entre la red de señalización y las aplicaciones de servicios inteligentes.

Interconexión de redes: Este permite la interconexión de diferentes redes de telecomunicaciones, permitiendo el enrutamiento y el intercambio de información de señalización entre operadores de red.

Soporte para servicios avanzados: Este sistema es compatible con una amplia gama de servicios telefónicos y servicios de valor agregado. Estos incluyen servicios como transferencia de llamadas, identificación de llamadas, servicios de mensajería, servicios de localización, servicios de tarificación y facturación, entre otros.

Eficiencia y confiabilidad: El SS7 se ha diseñado para ser eficiente y confiable, con mecanismos de recuperación de errores, enrutamiento inteligente y capacidad de gestión de red. Esto garantiza una operación suave y confiable de la red telefónica.

La arquitectura de la red SS7

Nodos de señalización: Los nodos de señalización son los elementos principales de la red SS7. Estos pueden ser centrales telefónicas, conmutadores, plataformas de servicios o dispositivos específicos para la señalización. Cada nodo de señalización está conectado a otros nodos mediante enlaces de señalización.

Enlaces de señalización: Son las conexiones físicas o virtuales que permiten la comunicación entre los nodos de señalización. Estos se utilizan para transmitir mensajes de señalización entre los nodos, facilitando el establecimiento, mantenimiento y liberación de llamadas, así como otros servicios de señalización. Los enlaces de señalización pueden ser enlaces A, enlaces de enlace de señalización, enlaces de señalización internacional o enlaces de respaldo, según las necesidades de la red.

Protocolos de señalización: Estos definen las reglas y el formato de los mensajes de señalización intercambiados entre los nodos de la red SS7. Los protocolos más comunes utilizados en la arquitectura SS7 son el Protocolo de Transferencia de Mensajes (MTP) y el Protocolo de Aplicación de Usuario (MAP), entre otros. Estos protocolos aseguran que los mensajes de señalización sean enviados y recibidos de manera confiable y eficiente.

Base de datos de señalización: La base de datos de señalización almacena información relevante para el enrutamiento de llamadas y la provisión de servicios en la red SS7. Estas bases de datos contienen datos como números de teléfono, información de suscripción de usuarios y configuraciones de servicios. Algunos ejemplos de bases de datos de señalización son la Base de Datos de Localización (HLR), la Base de Datos de Registro de Visitantes (VLR) y la Base de Datos de Números de Ruta (STP).

Servicios de valor agregado: La arquitectura SS7 también permite la provisión de servicios de valor agregado, como mensajería SMS, servicios de localización, llamada en espera, transferencia de llamadas, entre otros. Estos servicios se basan en la capacidad de la red SS7 para intercambiar información de señalización y coordinar la entrega de servicios entre los nodos de la red.

Enlaces de la Red de Señalización SS7.

Enlaces de acceso A (A = Access): Son los enlaces que establece un SP con el par de STP’s.

Enlaces C (C = Cross): Son los enlaces que conectan un par de STP’s “compañeros”.

Enlaces B (B = Bridge): Establecen enlaces entre dos redes locales diferentes específicamente entre cada par de STP’s (locales o regionales).

Enlaces D (D = Diagonal): Establecen enlaces entre STP’s de diferente jerarquía, por ejemplo entre STP’s locales y regionales o regionales y nacionales.

Enlaces E (E = Extended): Conectan un SP a un par remoto de STP’s para tratar de mejorar su flexibilidad mediante la extensión de su conexión con dos STPs distantes. Este tipo de enlace se podría confundirse con el tipo A, pero realmente se hacen para extender su capacidad de enrutamiento de mensajes.

Enlaces F (F = Fully Associated Links): Conectan dos (2) SP’s casi desconectados de la red de señalización que necesitan intercambiar datos de forma aislada de la red. Por ejemplo pueden ser dos nodos pertenecientes a una misma compañía como el caso de la central con la plataforma de Red Inteligente.

Conclusión

Es un conjunto de protocolos y procedimientos utilizados en redes de telecomunicaciones para el intercambio de información de señalización y control. Esta tecnología ha sido fundamental para la operación eficiente y confiable de las redes telefónicas y la habilitación de una amplia gama de servicios avanzados.

Además, este permite el establecimiento, control y liberación de llamadas telefónicas, así como la administración de servicios adicionales como el envío de mensajes cortos (SMS), servicios inteligentes (INAP) y enrutamiento de llamadas internacionales. Proporciona una separación clara entre la señalización y la transmisión de voz o datos, lo que permite un mayor nivel de flexibilidad y funcionalidad en las redes de telecomunicaciones.

De esta manera, sabemos que, su arquitectura está compuesta por diferentes componentes, incluyendo el Protocolo de Transferencia de Mensajes (MTP), los protocolos de aplicación de usuario (UP), los puntos de señalización y las bases de datos de señalización. Estos elementos trabajan en conjunto para garantizar el enrutamiento eficiente de las llamadas, la gestión de la red y la entrega confiable de los mensajes de señalización.

Entre las principales características de la SS7 se encuentran su alta flexibilidad, capacidad, velocidad y confiabilidad. Es capaz de adaptarse a diversos servicios de telecomunicaciones y soportar un gran número de troncales en un solo enlace de señalización. Además, la velocidad de establecimiento de llamadas es rápida, tomando menos de 1 segundo, y cuenta con mecanismos de redundancia y selección de enlaces alternativos para garantizar la continuidad del servicio.

En términos de economía, el SS7 requiere menos hardware que los sistemas anteriores, lo que resulta en una implementación más eficiente y rentable de los servicios de telecomunicaciones.

......................................................................................................................................................................

La Red RDSI

 

La Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) es una red de telecomunicaciones que permite la transmisión digital de voz, datos y otros servicios a través de una infraestructura basada en conmutación de circuitos. Se diseñó como una evolución de las redes telefónicas tradicionales, que utilizaban la conmutación analógica, con el objetivo de proporcionar una mayor capacidad de transmisión y una mayor calidad de servicios. La cual, utiliza técnicas de digitalización para convertir la información analógica, como la voz, en señales digitales, lo que permite una transmisión más eficiente y una mejor calidad de sonido. Esta red proporciona una conexión punto a punto entre los usuarios, estableciendo un circuito dedicado para cada llamada. Además, ha sido ampliamente utilizada en aplicaciones como telefonía, videoconferencias, transmisión de datos y acceso a servicios de red. Sin embargo, en los últimos años, ha sido sustituida en gran medida por tecnologías de redes basadas en IP (Internet Protocol), como la telefonía IP y las comunicaciones unificadas.

 

¿Cuáles son sus conexiones?

 

1.      RDSI básica (BRI): Es utilizada en conexiones residenciales y pequeñas empresas. Está compuesta por dos canales de datos (canales B) con una capacidad de 64 Kbps cada uno, que se pueden utilizar para voz o datos, y un canal de señalización (canal D) con una capacidad de 16 Kbps.

 

•             Canal B (Bearer Channel): Hay dos canales B disponibles en una RDSI básica, cada uno con una capacidad de 64 Kbps. Estos canales se utilizan para transmitir voz o datos digitales. Pueden combinarse para obtener una velocidad de transmisión mayor, como 128 Kbps.

 

•             Canal D (Delta Channel): También conocido como canal de señalización, tiene una capacidad de 16 Kbps y se utiliza para el intercambio de información de control y señalización entre el equipo terminal y la central telefónica.

 

 

2.           RDSI primaria (PRI): Es utilizada en entornos empresariales y ofrece una mayor capacidad que la RDSI básica. La RDSI primaria proporciona 30 canales B a 64 Kbps y un canal de señalización (canal D) a 64 Kbps.

 

•             Canales B (Bearer Channel): En la RDSI primaria, se proporcionan 30 canales B con una capacidad de 64 Kbps cada uno. Estos canales se pueden utilizar para transmitir voz, datos u otros servicios digitales.

 

•             Canal D (Delta Channel): Al igual que en la RDSI básica, hay un canal D con una capacidad de 64 Kbps para el intercambio de señalización y control.

 

 

Funcionamiento:

 

El mismo, implica varios elementos y procesos que permiten la transmisión digital de voz, datos y otros servicios. A continuación, se describe el funcionamiento básico de una RDSI:

 

1.    Digitalización de la señal: El primer paso en el funcionamiento de una RDSI es la digitalización de la señal analógica. Cuando se realiza una llamada telefónica o se envía información a través de una conexión RDSI, la señal analógica (como la voz) se convierte en una forma digital mediante técnicas de muestreo y cuantificación.

 

2.    Establecimiento de la conexión: Una vez que la señal se ha digitalizado, se inicia el proceso de establecimiento de la conexión entre los dispositivos terminales. Esto implica el intercambio de información de señalización entre el equipo terminal (teléfono, fax, módem, etc.) y la central telefónica utilizando un protocolo de señalización, como el protocolo Q.931.

 

3.    Señalización y control: Durante el proceso de establecimiento de la conexión, los canales de señalización (canal D) se utilizan para el intercambio de información de control y señalización entre los dispositivos terminales y la red de conmutación. Esta señalización permite la negociación de parámetros de la llamada, como la velocidad de transmisión, el tipo de servicio, la identificación de los dispositivos y otros aspectos necesarios para la comunicación.

 

4.    Transmisión de voz y datos: Una vez establecida la conexión, los canales B (canales portadores) se utilizan para la transmisión de voz y datos digitales. Cada canal B tiene una capacidad de 64 Kbps y puede transportar servicios de voz, datos o video. Los datos se transmiten en forma de paquetes digitales, y la calidad de la transmisión es alta debido a la naturaleza digital de la red.

 

5.    Finalización de la conexión: Cuando se completa la llamada o se finaliza la transmisión de datos, se realiza un proceso de liberación de la conexión. Los dispositivos terminales y la red de conmutación intercambian información de señalización para indicar el fin de la comunicación y liberar los recursos utilizados.

 

 

¿Cuál es su contenido?

Esta Red contiene diversos tipos de servicios, tanto para voz como para datos. Estos son algunos de los contenidos comunes en una RDSI:

 

Servicios de voz: La RDSI proporciona servicios de voz digital de alta calidad. Los usuarios pueden realizar y recibir llamadas telefónicas utilizando la red RDSI. La calidad de voz en una RDSI es superior a la de las redes analógicas tradicionales debido a la digitalización de la señal.

 

Servicios de datos: La RDSI permite la transmisión de datos digitales a través de los canales B. Esto significa que los usuarios pueden utilizar la RDSI para acceder a Internet, enviar y recibir correos electrónicos, navegar por la web, transferir archivos y realizar otras actividades relacionadas con la transmisión de datos.

 

Servicios de fax: La RDSI admite la transmisión de faxes digitales, lo que garantiza una calidad de transmisión mejorada en comparación con los faxes analógicos. Los usuarios pueden enviar y recibir faxes utilizando la RDSI.

 

Servicios de videoconferencia: La RDSI permite la realización de videoconferencias, lo que permite a los usuarios comunicarse visualmente en tiempo real con otros usuarios conectados a la RDSI. Esto es especialmente útil para reuniones de negocios a distancia y colaboración en equipo.

 

Servicios suplementarios: La RDSI también ofrece una serie de servicios suplementarios, como identificación de llamadas, llamada en espera, desvío de llamadas, conferencia de tres vías y más. Estos servicios adicionales agregan funcionalidad y comodidad a las comunicaciones de los usuarios.

 

Arquitectura:

La misma, se compone de tres elementos principales: el equipo terminal, la red de acceso y la red de conmutación. A continuación, describiré cada uno de estos elementos:

 

Equipo terminal: El equipo terminal se refiere a los dispositivos utilizados por los usuarios para acceder a los servicios de la RDSI. Puede incluir teléfonos, faxes, módems, centralitas telefónicas y otros dispositivos compatibles con la RDSI. Estos equipos se conectan a través de interfaces específicas (como interfaces ISDN) para permitir la comunicación con la red RDSI.

 

Red de acceso: La red de acceso es la parte de la arquitectura de la RDSI que conecta los equipos terminales a la red de conmutación. Puede utilizar diferentes tecnologías, como ISDN (Integrated Services Digital Network), DSL (Digital Subscriber Line) u otras tecnologías de acceso digital. La red de acceso se encarga de transportar las señales digitales desde los equipos terminales hacia la red de conmutación.

 

Red de conmutación: La red de conmutación es el componente central de la arquitectura de la RDSI. Consiste en un conjunto de centrales telefónicas y nodos de conmutación que gestionan el enrutamiento y la conmutación de las llamadas y los servicios de la RDSI. La red de conmutación se encarga de establecer, mantener y finalizar las conexiones entre los usuarios de la RDSI. Utiliza protocolos y estándares de señalización (como el protocolo Q.931) para el intercambio de información de control y la gestión de las llamadas.

 

Comparado con la red SS7

 

Esta comparación, se centra en sus diferencias en términos de funcionalidad, uso y arquitectura. A continuación, se presenta una comparación detallada entre ambas redes:

 

Funcionalidad:

RDSI: Esta se diseñó principalmente para la transmisión digital de voz y datos, así como para ofrecer servicios suplementarios como identificación de llamadas, conferencia de tres vías y transferencia de llamadas. Está orientada a proporcionar servicios de comunicación de manera eficiente y de alta calidad.

 

SS7: La red SS7, en cambio, está diseñada para la señalización y el control de las redes de telecomunicaciones. No está enfocada en la transmisión de voz o datos, sino en el intercambio de información de control entre los nodos de la red. Proporciona funciones como la configuración de llamadas, la autenticación de usuarios y el enrutamiento de llamadas.

 

Uso:

RDSI: Se utiliza principalmente para servicios de voz y datos en aplicaciones residenciales, pequeñas empresas y algunas aplicaciones empresariales. Se ha utilizado ampliamente en el pasado, pero su adopción ha disminuido con la aparición de tecnologías basadas en IP.

 

SS7: Se usa,en todo el mundo como una red de señalización para controlar las llamadas telefónicas y otros servicios de telecomunicaciones. Es una parte esencial de la infraestructura de telecomunicaciones y permite el intercambio de información de señalización entre las centrales telefónicas y otros elementos de la red.

 

Arquitectura:

RDSI: Se basa en la conmutación de circuitos y utiliza una red de acceso y una red de conmutación para establecer conexiones punto a punto. Los dispositivos terminales se conectan a través de interfaces RDSI y se establecen circuitos dedicados para cada llamada.

 

SS7: Es una arquitectura de red de señalización independiente de la red de voz y datos. Utiliza una topología de red de señalización basada en nodos y enlaces de señalización. Los nodos de la red SS7, como los Servicios de Señalización de Llamadas (CSS), se encargan del procesamiento de la señalización y el intercambio de mensajes.

En poca palabra: La Red RDSI se centra en la transmisión de voz y datos, mientras que la red SS7 se enfoca en la señalización y el control de la red. La RDSI utiliza una arquitectura de conmutación de circuitos, mientras que la red SS7 tiene una arquitectura independiente de la red de voz y datos basada en nodos y enlaces de señalización. Ambas redes desempeñaron roles importantes en las comunicaciones pasadas, pero con el avance de las tecnologías basadas en IP, han sido reemplazadas en gran medida por soluciones más modernas.

 

 

Conclusión

 

la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) y la red SS7 son dos tecnologías importantes en el ámbito de las telecomunicaciones, pero con enfoques y funciones distintas.

La RDSI se desarrolló para ofrecer servicios de voz y datos digitales de alta calidad, brindando una mayor capacidad y eficiencia en comparación con las redes analógicas. Proporciona conexiones punto a punto utilizando una arquitectura de conmutación de circuitos y ha sido ampliamente utilizada en el pasado, aunque su adopción ha disminuido en los últimos años con el surgimiento de tecnologías basadas en IP.

Por otro lado, la red SS7 se centra en la señalización y el control de la red de telecomunicaciones. Su arquitectura independiente de la red de voz y datos permite el intercambio de información de control entre los nodos de la red. La red SS7 es esencial para el establecimiento, enrutamiento y finalización de llamadas telefónicas, así como para proporcionar otros servicios de telecomunicaciones.

A medida que las tecnologías de comunicación han evolucionado, la relevancia de la RDSI y la red SS7 ha disminuido debido a la migración hacia soluciones basadas en IP, como la telefonía IP y las comunicaciones unificadas. Estas tecnologías ofrecen una mayor flexibilidad, escalabilidad y compatibilidad con aplicaciones y servicios más modernos.

Es decir: tanto la RDSI como la red SS7 han desempeñado un papel importante en el desarrollo de las telecomunicaciones, proporcionando servicios de voz, datos y señalización. Sin embargo, su adopción ha disminuido en favor de tecnologías basadas en IP que ofrecen una mayor integración de servicios y una mayor eficiencia en el uso de la red.