UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica

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1 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica DISEÑO DE UNA HERRAMIENTA DE MONITOREO DE SEÑALIZACIÓN Y CONTROL EN LA PLATAFORMA VOIP DE CANTV QUE PERMITA MEJORAR LOS PROCESOS DE EVALUACIÓN, MONITOREO Y SOPORTE TÉCNICO DE LOS SERVICIOS NGN Por César A. Fernández U. Sartenejas, Noviembre 2006

2 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica DISEÑO DE UNA HERRAMIENTA DE MONITOREO DE SEÑALIZACIÓN Y CONTROL EN LA PLATAFORMA VOIP DE CANTV QUE PERMITA MEJORAR LOS PROCESOS DE EVALUACIÓN, MONITOREO Y SOPORTE TÉCNICO DE LOS SERVICIOS NGN Por César A. Fernández U. Realizado con la Asesoría de Ing. Fidel Gil (Tutor Académico) Ing. Aurali Franco (Tutor Industrial) INFORME FINAL DE CURSOS EN COOPERACIÓN TÉCNICA Y DESARROLLO SOCIAL Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Electrónico Sartenejas, Noviembre 2006

3 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica DISEÑO DE UNA HERRAMIENTA DE MONITOREO DE SEÑALIZACIÓN Y CONTROL EN LA PLATAFORMA VOIP DE CANTV QUE PERMITA MEJORAR LOS PROCESOS DE EVALUACIÓN, MONITOREO Y SOPORTE TÉCNICO DE LOS SERVICIOS NGN INFORME FINAL DE CURSOS EN COOPERACIÓN TÉCNICA Y DESARROLLO SOCIAL presentado por: César A. Fernández U. RESUMEN: REALIZADO CON LA ASESORIA DE Ing. Fidel Gil (Tutor Académico) Ing. Aurali Franco (Tutor Industrial) El proyecto consiste en el diseño de una herramienta de monitoreo de señalización SIP de la plataforma AbaVoz de CANTV que permita a las unidades operativas de la plataforma identificar a tiempo posibles fallas que ésta presente. Para el diseño de esta herramienta se realizó un análisis de las necesidades de monitoreo de CANTV y se estudiaron las diferentes herramientas existentes en el mercado para posteriormente empezar la evaluación de las mismas. Mediante la elaboración de un documento RFI (Request for Information) y petición de un Trial o evaluación, se estudiaron aquellas soluciones completas que ofrecen los proveedores y mediante pruebas de características funcionales, compatibilidad con los sistemas, protocolos y demás componentes de las redes de nueva generación de CANTV se evaluaron las herramientas basadas solo en Software. Para realizar las pruebas a los sistemas de monitoreo y la próxima implementación, fue diseñada una arquitectura de medición para la adquisición de datos por las herramientas. Puesto que la mayoría de las herramientas de monitoreo no se limitan al monitoreo de señalización SIP sino que también incluyen facilidades para medición de parámetros de calidad de servicio (QoS), la arquitectura diseñada incluye puntos clave para medición de tráfico RTP necesario para la medición de calidad de servicio. PALABRAS CLAVES: VoIP, SIP, Monitoreo, Señalización Aprobado con mención: Postulado para el premio: Sartenejas, Noviembre 2006

4 INDICE GENERAL CAPITULO I...1 INTRODUCCIÓN Reseña Histórica Estructura Organizativa Antecedentes Objetivo del proyecto...6 CAPITULO II...8 MARCO TEÓRICO: SISTEMAS TELEFÓNICOS Redes telefónicas La señalización telefónica Funciones de la señalización Tipos de señalización Ejemplo Genérico de Señalización Evolución de las redes telefónicas (POTS, PSTN y NGN) POTS PSTN NGN - VoIP Señalización telefónica en la PSTN SS El sistema de señalización Numero 7 (SS7) Señalización telefónica NGN VoIP NGN VoIP Topología VoIP Protocolos VoIP El protocolo SIP Calidad de servicio en VoIP (QoS) CAPITULO III MARCO TEÓRICO: REDES DE COMPUTADORAS Redes de computadoras... 25

5 ii 3.2 Topologías de Red (Física y lógica) Topologías Físicas Topologías Lógicas Modelos de Redes Modelo OSI Modelo Tcp/IP Elementos de redes Hubs Switches Routers Ordenadores y Servidores Redes de área metropolitana (MetroEthernet) Vlans VPN Sistemas operativos Windows y Linux Sistema Operativo Windows 2003 Server SO Linux Fedora RedHat Monitoreo de Redes (Packet Sniffing) EL Protocolo Simple de monitoreo de redes (SNMP) CAPITULO IV EL PROYECTO Revisión técnica Revisión de productos NGN, procesos de CANTV y Arquitectura de la Plataforma VoIP en CANTV Plataforma VoIP de CANTV (AbaVoz) BackBone IP CANTV Redes de Acceso y Servicio ABA CANTV Funcionamiento de la plataforma ABA Voz Monitoreo de señalización SIP actual en CANTV (Ethereal) Monitoreo de señalización SS7 actual en CANTV (Access7)... 49

6 iii Plataforma VoIP Intercable Investigación de herramientas en el mercado Software y Hardware (Selección primaria de proveedores de Software) Estudio de necesidades y requerimientos de monitoreo CANTV Investigación de herramientas en el mercado Evaluación y Selección primaria de herramientas Elaboración de RFI para proveedores de Software y Hardware seleccionados RFI Evaluación de las herramientas Software+Hardware Pruebas de compatibilidad de las herramientas Software sobre Hardware, servidores disponibles Adecuaciones para la evaluación (Laboratorio de pruebas) Pruebas de las herramientas de software Evaluación de herramientas de Software Selección final de herramienta para señalización SIP Pruebas a las herramientas de Especializadas Selección de proveedor para Software y Hardware asociado al sistema Diseño de integración a la plataforma ABA Voz Diseño para Monitoreo de señalización Diseño para Manejo Remoto de la herramienta Pruebas finales de Software seleccionado con Hardware seleccionado Elaboración de documentos técnico/económicos de la solución que genere el proyecto CAPITULO V Conclusiones y Recomendaciones REFERENCIAS APENDICES ANEXOS... 82

7 iv INDICE DE FIGURAS Figura 1. Organigrama...4 Figura 2. Organigrama secundario...5 Figura 3. Tercer Organigrama...5 Figura 4. Red telefónica...8 Figura 5. Ejemplo de Señalización...11 Figura 6. Primera Generación POTS...12 Figura 7. Segunda Generación PSTN...13 Figura 8. Tercera Generación NGN (VoIP)...14 Figura 9. Diferentes puntos de señalización del sistema SS Figura 10. El modelo de Referencia OSI y las capas del Protocolo SS7 [5]...16 Figura 11. Mapa de elementos y protocolos involucrados en la topología VoIP [6]...20 Figura 12. Protocolos por categoría representados por capas [6]...21 Figura 13. Capas del modelo OSI [7]...27 Figura 14. Capas del modelo TCP/IP [7]...28 Figura 15. Diagrama General Plataforma VoIP de CANTV...37 Figura 16. Topología Física Plataforma VoIP de CANTV...38 Figura 17. Anillos MetroEthernet Región Capital y MetroEthernet Core Figura 18. Interconexión entre anillos MetroEthernet Interurbanos y MetroEthernet Core..41 Figura 19. Arquitectura ATM/FR [10]...42 Figura 20. Redes de Acceso de CANTV...43 Figura 21. Redes de Acceso MetroEthernet de CANTV...44 Figura 22. Redes de Acceso ATM/FR de CANTV...45 Figura 23. Flujo de Señalización llamada IP-PSTN [11]...47 Figura 24. Flujo de Señalización llamada IP-IP [11]...48 Figura 25. Red Inteligente SS7 de CANTV [10]...49 Figura 26. Herramientas de monitoreo VoIP...51 Figura 27. Tipos de Herramientas de monitoreo VoIP...54 Figura 28. Herramientas de Software a evaluar...55 Figura 29. Herramientas de Software y hardware a evaluar...55 Figura 30. Herramientas a evaluar...56 Figura 31. Arquitectura de Medición Señalización ABA Voz...58 Figura 32. Arquitectura de Medición Media ABA Voz...59 Figura 33. Arquitectura de Medición UA Figura 34. Laboratorio de pruebas...64 Figura 35. Conexionado de Hub para pruebas...64 Figura 36. Conexionado de servidores al segmento Figura 37. NAT para acceso a internet...67 Figura 38. Servidor VPN...68 Figura 39. Integración a la plataforma AbaVoz...74 Figura 40. Desempeño Servidor IBM Netfinity - Uso de CPU...76 Figura 41. Desempeño Servidor IBM Netfinity - Uso de Memoria Ram...76 Figura 42. Presupuesto Referencial...77

8 v LISTA DE SIMBOLOS Y ABREVIATURAS AbaVoz Servicios de Voz a través de conexión de Banda Ancha Aba de CANTV. ADSL Línea de Subscriptor Digital Asimétrica (Asymmetric Digital Subscriber Line) ATA Adaptador Terminal de Acceso (Access Terminal Adapter) ATM/FR Modo de Transferencia Asíncrono de frames o marcos de datos (Asynchronous Transfer Mode) CANTV Compañía Anónima Nacional de Teléfonos de Venezuela CDR Record detallado de llamadas (Call Detail Record) Codec Codificador-Decodificador COR Centro de Operaciones de la Red DNS Sistema de Nombre de Dominio (Domain Name System) DS0 Digital Signal 0 DSL Digital Subscriber Line (Línea de Abonado Digital) DSLAM Acceso por multiplexeo de lineas DSL (Digital Subscriber line Acces Multiplexing) DTMF Protocolo de Señalización multifrecuencial en tonos duales (Dual Tone MultiFrecuency) DWDM Multiplexación por división de longitud de onda densa (Dense wavelength Division Multiplexing) E1 Carrier Portadora E1 FTP Protocolo para la transmisión de archivos (File Tranfer Protocol) HTML Lenguaje de formato de Hipertexto (Hypertext Markup Language) HTTP Protocolo de transmisión de Hipertexto (Hypertext Transfer Protocol) IP Protocolo Internet (Internet Protocol) IPTV Televisión sobre el Protocolo de Internet (Internet Protocol Television) ISDN Red Digital de Servicios Integrados (Integrated Services Digital Network) ISO Organización Internacional para la estandarización (International Organization for Standardization) ISUP La capa de parte de Usuario ISDN (ISDN User Part) ITU Unión internacional de telecomunicaciones (Internacional Telecomunication Union) ITU Unión Internacional de Telecomunicaciones (International Telecommunications Union) IVR Respuesta de Voz interactiva (Interactive Voice response) LAN Red de Área Local (Local Area Network) MAN Red de Área Metropolitana (Metropolitan Area Network) MCU Unidades controladoras de multipunto (Multipoint controller units) MEGACO Contro de puertas de acceso de media (Media Gateway Control) MetroEthernet Redes de Area Metropolitana usando tecnología Ethernet MGCP Protocolo de control de puertas de acceso de media (Media Gateway Control Protocol) MOS Algoritmo para el cálculo de Calificación Promedio de Opinión (Mean Opinion Score) MTP Parte de Transferencia de Mensajes (Message Transfer Part) NGN Redes de Próxima Generación (Next Generation Network) OSI Interconexión de sistemas abiertos (Open Systems Interconnection)

9 vi PCM Modulación por impulsos codificados (Pulse Code Modulation) POTS Sistema de telefonía simple y obsoleto (Plain Old Telephone System) PSTN Red de Telefonía Pública Conmutada (Public Switched Telephone Network) QoS Calidad de Servicio (Quality of Service) RAS Protocolo de Registro, Administración y Estatus (Registration Administration and Status) RFI Documento para Demanda de Información (Request For Information) RFI Petición de Información (Request For Information) RTCP Protocolo de control de tiempo real (Real Time Control Protocol) RTP Protocolo de Tiempo Real (Real Time Prtocol) SAC Señalización Asociada al Canal SBC Controlador de sesiones de Borde (Session Border Controller). SCC Señalización por Canal Común SCCP Parte de control de conexión y señalización (Signaling Connection Control Part) SCP Punto de control de los Servicios (Services Control Point) SCTP Protocolo simple para control de transporte (Simple Control Transfer Protocol) SDP Protocolo de descripción de Sesiones (Session Description Protocol) SIP Protocolo para el Inicio de Sesiones (Session Initiation Protocol) SL Enlaces de Señalización (Signaling Links) SMS Sistema de manejo de los servicios (Service Management System) SMTP Protocolo simple de transmisión de correo electrónico (Simple Mail Transfer Protocol) SP Puntos de Señalización (Signaling Points) SS7 Sistema de Señalización número 7 (Signaling System 7) SSP Puntos de conmutación de los servicios (Services Switching Point) STP Puntos de transferencia de señalización (Signaling Tranfer Point) T1 Carrier Portadora T1 TCAP Protocolo de Parte de aplicaron para capacidades de transacción (Transaction Capabilities Application Part) TCP Protocolo para el Control de Transmisión (Tranfer Control Protocol) TDM Multiplexación por división de tiempo (Time Division Multiplexing) Trial Prueba de demostración para Evaluación TriplePlay Servicios de Voz, Datos y Televisión en uno solo. TUP Parte de Usuario de Teléfono (Telephone User Part) UDP Protocolo de usuario de Datagrama (User Datagram Protocol) UTP Par trenzado sin protección (Unshielded Twisted Pair) VoIP Voz sobre el Protocolo Internet (Voice Over Internet Protocol) VoIP Voz sobre el protocolo IP (Voice over IP) WAN Red de Área Amplia (Wide Area Network)

10 CAPITULO I INTRODUCCIÓN CANTV ha sido por muchos años la empresa de telecomunicaciones más importante de Venezuela, esto, ya que siempre ha sido capaz de mantenerse a la vanguardia de la tecnología ofreciendo a sus clientes la más avanzada tecnología y los nuevos servicios que estos requieren a un costo razonable para satisfacer todas sus necesidades de comunicación. A medida que avanza la tecnología, las implementaciones que sirvieron de base para las telecomunicaciones y fueron vanguardia en el pasado se van convirtiendo en obsoletas para dar la bienvenida a los nuevos servicios integradores mucho más poderosos que los tradicionales. CANTV en su afán por no dejar atrás a sus clientes y siempre ofrecerles el mejor servicio se ha preocupado por actualizar sus plataformas siempre de una manera gradual, ya que una migración drástica implica costos inaccesibles y riesgos muy elevados. Las redes de telefonía de nueva generación suponen un enfoque completamente diferente al enfoque que se había estado presentando para este tipo de redes. Las redes de datos, gracias a los adelantos tecnológicos han incrementado significativamente sus capacidades de transmisión y ancho de banda logrando tasas de transmisión muy elevadas que permiten nuevas implementaciones antes nunca pensadas usando este tipo de tecnología. Hoy en día, las redes de telefonía dejan de lado su enfoque de conmutación de circuitos para integrarse a la flexibilidad que las interesantes redes de datos basadas en conmutación de paquetes proponen. Nace entonces la tecnología VoIP (Voz sobre el protocolo de Internet IP). Las redes de nueva generación integran los servicios de datos y voz en uno solo, bajo el mismo esquema, la voz, ahora paquetizada viaja por las redes de datos. La nueva infraestructura que permite esta integración es mucho mas económica que las antiguas redes de conmutación de circuitos y permite ofrecer servicios muy interesantes, sin embargo presenta algunas limitaciones que deben ser manejadas con un poco de cuidado para garantizar la calidad del servicio ofrecido QoS (Quality of Service). Todas las redes y plataformas de CANTV deben ser monitoreadas constantemente con el propósito de determinar fallas, estudiar su comportamiento y mantener estadísticas que de alguna u otra forma reflejen el desempeño de la plataforma. Las Redes PSTN (Red Conmutada de Telefonía Pública) de CANTV son monitoreadas en todo momento gracias a una herramienta que permite estidiar

11 2 la señalización de las llamadas que cursan en la red. Esta herramienta es esencial para solventar problemas en la red inteligente de señalización. Junto con las nuevas tecnologías de voz paquetizada que recientemente adquirió CANTV debe ser seleccionada una herramienta que permita satisfacer las necesidades de monitoreo de la plataforma en cuestión. El siguiente trabajo expone el proceso de selección de una herramienta de monitoreo simple de señalización para la plataforma AbaVoz de CANTV, se compone de cinco capítulos donde se exponen algunos conceptos básicos para la comprensión del proyecto, todo el proceso que permitió el diseño de la más apropiada herramienta para el monitoreo y finalmente las conclusiones que dicho proyecto arrojó. 1.1 Reseña Histórica En el año 1930 nace la Compañía Anónima Nacional de Teléfonos de Venezuela, CANTV. La empresa fue fundada el 20 de junio de dicho año por Félix A. Guerrero, Manuel Pérez Abascal y Alfredo Damirón luego la empresa fue vendida a la nación venezolana. Entre los años de 1940 y 1960 mientras la tecnología evolucionaba, la empresa empieza a crecer, se mantuvo perfeccionando sus tecnologías e importando los equipos necesarios para poder prestar servicios de telefonía y aumentar la instalación de nuevos teléfonos. En el año 1962 el presidente de la república otorga a CANTV la exclusividad para proveer servicios de telefonía local, larga distancia, larga distancia internacional, transmisión de datos e inclusive facilidades para la transmisión de programas de radiodifusión y televisión. Con este nuevo decreto queda en manos de CANTV la responsabilidad de satisfacer las nuevas y crecientes necesidades que las nuevas tecnologías ofertaban a los ciudadanos de Venezuela. Pocos años después fue fundado el Centro de Entrenamiento de Técnicos en Telecomunicaciones (C.E.T.T), se instaló un cable submarino entre Venezuela y St. Thomas, Islas Vírgenes, también fueron implementadas las dos primeras centrales telefónicas de CANTV, una de ellas en Caracas con 200 Abonados y otra en la isla de Margarita con apenas capacidad para 20 abonados. Más adelante se siguen instalando cables submarinos y a principios de los años 70 entra en servicio la estación terrena Camatagua 1 que permite a CANTV conectar a Venezuela con el resto del

12 3 mundo mediante el Sistema de Telecomunicaciones Vía Satélite. Ya para este entonces Caracas, Valencia, Maracay y Maiquetía estaban conectadas. La era digital presiona a CANTV para que en la década de los 80 se instale la primera central telefónica digital que permitió el servicio de discado directo desde Venezuela hacia los países con más tráfico de llamadas para ese entonces: Estados Unidos, México, Canadá, España e Italia. Se comienza la modernización de las redes de CANTV migrando hacia la telefonía Digital. La empresa para comienzo de los años 90 entro en crisis, el gobierno no fue capaz de seguir manejándola y se tomo la decisión de privatizarla en el año 1991 vendiendo el 40% de las acciones de la misma, CANTV se convierte desde entonces en la compañía privada más grande de Venezuela. El Proyecto ATM/Frame Relay (Asincronous Tranfer Mode o modo de transferencia asíncrono) convierte a la empresa en el líder en transmisión de datos. Esta nueva plataforma permite a CANTV brindar nuevas soluciones de datos, Voz y video a sus usuarios y los obliga a plantear una nueva imagen de la empresa, más amplia, con nuevos objetivos y una nueva misión. CANTV empieza a interconectar todo el territorio nacional con la red terrestre de fibra óptica Venezuela Fibra Óptica Interurbana, las acciones de CANTV logran para este momento su valor máximo. Hoy en día CANTV y sus empresas asociadas Movilnet, Cantv.net y Caveguias, siguen manteniéndose como la empresa líder de telecomunicaciones en Venezuela, gracias a su infraestructura es capaz de proveer servicios de transmisión de voz como telefonía fija, telefonía móvil y telefonía fija inalámbrica, transmisión de datos para grades empresas y particulares, Internet de alta velocidad y directorios de información. Movilnet como frente representativo de CANTV en telefonía móvil ha tenido mucho éxito y su crecimiento se evidencia con su participación en el mercado para el 2001 del 40%. Cantv.net es la empresa proveedora de Servicios de transmisión de datos e Internet con 53% del mercado y la tecnología y velocidad mas avanzadas. Caveguias provee a sus clientes la publicación de directorios impresos y electrónicos. [1] Siempre apuntando hacia las nuevas tendencias tecnológicas, CANTV ha sumado a sus servicios las nuevas tecnologías que permiten integrar todos los servicios en una plataforma única. Las nuevas tecnologías TriplePlay le han dado una nueva visión a CANTV y le permitirán reducir sus costos

13 4 integrando los servicios de Voz, data y video en uno solo además de la paquetización de la voz para el tráfico internacional. Las redes de nueva generación de CANTV, las redes ATM/Frame Relay y las nuevas redes MetroEthernet han hecho posible que todos en nuestras casas podamos disfrutar de la tecnología de punta en Telecomunicaciones, estas nuevas tecnologías permiten a CANTV ofrecer servicios de video por demanda IPTV (Televisión sobre el protocolo de Internet IP), VoIP (Voz sobre IP), video conferencia y transmisión de datos de alta velocidad. 1.2 Estructura Organizativa Como se puede ver en el organigrama principal de la empresa mostrado en la en la figura 1, por debajo de la Presidencia y la Vicepresidencia ejecutiva están las diferentes gerencias dependientes de la Gerencia de Relaciones Inversiones Venezolanas y Servicios. Figura 1. Organigrama El resto de las gerencias incluyendo la Gerencia General de Tecnología y Operaciones de Telecomunicaciones Fijas, se encuentran por debajo de la vicepresidencia ejecutiva como se muestra en el organigrama de la figura 2.

14 5 Figura 2. Organigrama secundario En la figura 3 se puede observar el organigrama de la Gerencia general de Tecnología y Operaciones de Telecomunicaciones Fijas donde se encuentra la Gerencia de Ingeniería y Construcción de Redes donde a su vez se encuentra la Gerencia de Plataforma de Gestión de Redes y Servicios, gerencia de donde nació la iniciativa para llevar a cabo este proyecto. Figura 3. Tercer Organigrama 1.3 Antecedentes En Marzo del 2005 se empezó a implementar el proyecto AbaVoz de CANTV planificado desde el año Es en diciembre del año 2005 que la plataforma empieza a ser funcional y pasa a producción pero aún ciertos detalles no permiten que los servicios que ésta presta salgan al mercado.

15 6 Todas las llamadas que transitan las redes de CANTV son monitoreadas a nivel de señalización para evitar fraudes, llevar un control del desempeño de los equipos en base al porcentaje de llamadas completadas y detectar fallas antes de que el usuario las note. La Red PSTN de CANTV esta actualmente siendo monitoreada por la herramienta Acess7 de la empresa Agilent Technologies, ésta, permite analizar la señalización de cada una de las llamadas y mantiene una base de datos con el CDR (Call Detail Record) de las llamadas para análisis global del servicio y forénsica de las llamadas. Una de las mas importantes limitantes que encuentra la plataforma AbaVoz para salir al mercado es la ausencia de una herramienta de monitoreo que permita precisamente analizar la señalización SIP involucrada en las llamadas VoIP que este nuevo servicio permitirá a sus usuarios, es de vital importancia entonces diseñar una herramienta que permita el estudio de la señalización SIP de abonado y señalización SIP de control. Con esta herramienta equipo de Ingenieros operadores de la plataforma podrán analizar las trazas de las llamadas en caso de alguna falla o pruebas para incorporación de nuevos servicios. 1.4 Objetivo del proyecto El objetivo general de este proyecto es el diseño de una herramienta de monitoreo de señalización SIP que permita analizar la señalización de la nueva plataforma AbaVoz de CANTV para mejorar el tiempo de diagnóstico y atención a los clientes, aumentar la calidad del servicio y facilitar el mantenimiento correctivo. Para llevar a cabo el diseño se estudiaron las necesidades de monitoreo de CANTV asociadas a la plataforma, se evaluaron las herramientas de monitoreo existentes en el mercado y después de probar las capacidades y desempeño de las mismas sobre servidores de prueba en CANTV se seleccionó la combinación mas apropiada para las necesidades de CANTV. Se diseño la manera en como el equipo Servidor debía estar conectado a las redes de CANTV para que tuviera acceso a los datos que se debían monitorear y acceso a las redes internas para administración remota. Mientras se estudiaban y probaban estas herramientas de software existentes en el mercado, fueron encontradas otras herramientas más poderosas que son ofrecidas como soluciones completas. Estas herramientas también fueron estudiadas mediante un documento RFI (Request For Information) y un Trial o Prueba de evaluación que se pidió a sus representantes para evaluar sus capacidades.

16 7 El presente libro está constituido por seis (6) capítulos, el primero de ellos corresponde a la introducción. El segundo y tercer capítulo presentan el marco teórico necesario para el desarrollo del trabajo. El cuarto capítulo corresponde al proceso de investigación y diseño la herramienta. Por último en el capitulo cinco se presentan conclusiones y recomendaciones del proyecto.

17 8 CAPITULO II MARCO TEÓRICO: SISTEMAS TELEFÓNICOS En este capítulo se expondrán las bases fundamentales relacionadas a los sistemas telefónicos necesarias para comprender el desarrollo del proyecto. Son explicados a detalle los sistemas telefónicos, el concepto de señalización telefónica y la evolución de los sistemas telefónicos desde sus inicios, pasando por el sistema de señalización número 7 usado en la PSTN de CANTV a través de su Red Inteligente hasta las redes de nueva generación VoIP, objetivo principal de la solución propuesta del proyecto. 2.1 Redes telefónicas Para formar la red de telefonía pública tradicional PSTN de la que disfrutamos hoy en día gracias a CANTV y poder conectar todas las llamadas entre los abonados, todos los teléfonos deben estar directamente conectados a una Central Telefónica o conmutador de categoría 5 (Class 5 Switch) usando el tradicional cable par telefónico de cobre, generalmente nos referimos a esta conexión como la Última milla. Las conexiones entre centrales telefónicas son llamadas Rutas, que disponen de numerosos troncales que determinan el número de llamadas simultáneas que pueden transitar por la Ruta. Las Centrales de tránsito (Conmutadores Tandem de categoría 4) interconectan centrales para realizar el correcto enrutamiento de las llamadas. En la Figura 4 se puede observar un ejemplo típico de una red telefónica, se pueden observar en la misma, las centrales Tandem de categoría 4 y las centrales de categoría 5 donde son conectados los abonados. Figura 4. Red telefónica

18 9 2.2 La señalización telefónica Desde el momento que descolgamos el auricular para hacer una llamada hasta que lo colgamos para finalizarla ocurren muchos eventos de señalización que permiten el enrutamiento, conexión de canales de voz asociados a la llamada y posterior desconexión de la misma. Para hacer posible la conexión de una llamada, cada dispositivo involucrado en una red de telefonía debe cumplir la primera etapa de transmisión de señalización hasta que las conexiones sean efectivas, luego los circuitos de voz permiten el intercambio de media a las partes involucradas en la llamada y finalmente se cierra la llamada cuando el alguno de ambos abonados cuelga el teléfono. La señalización es el proceso de generación y manejo de información e instrucciones necesarias para el establecimiento de conexiones en los sistemas telefónicos. Es decir, el sistema debe producir, transmitir, recibir, reconocer e interpretar señales en un proceso cuyo resultado será una conexión específica a través del sistema de conmutación Funciones de la señalización Básicamente la señalización telefónica tiene como objetivos fundamentales la Supervisión, Direccionamiento, Información de Alerta, Progreso y Gestión de la Red. Los mensajes de señalización dirigidos a Supervisión son usados para detectar la condición o cambio de estado de las líneas telefónicas o en caso de rutas entre centrales la congestión de los troncales, funciona para asignar y liberar recursos. Los mensajes de Direccionamiento son usados a la hora del establecimiento de la llamada, para enrutar, informar del número de origen, sus características y poder conectar el teléfono del abonado que esta generando la llamada con el que esta llamando. Los mensajes de Alerta y progreso nos dan información de la llamada, son los mensajes como el tono de ocupado, tono de progreso, tono de invitación a marcar, etc. Por último los mensajes de Explotación sirven para la gestión y el mantenimiento de la red. [2] Tipos de señalización Existen dos tipos principales de señalización, la señalización de abonado, señalización entre un terminal de suscriptor (teléfono) y la central local, y Señalización intercentrales que permiten a las centrales comunicarse entre si.

19 10 Al Colgar o descolgar el auricular, presionar los botones alfanuméricos de Tonos DTMF o discar por Pulsos, estamos enviando información de señalización a nuestra central local, Cuando escuchamos los tonos de invitación a discar, el tono de ocupado y el tono de llamada en progreso estamos recibiendo mensajes de señalización de la central, estos, son parte de la señalización de abonado y se dice que la señalización es en banda, pues viaja por el mismo canal que la voz y en frecuencias audibles para nosotros. La señalización intercentrales puede ser dividida en señalización por canal asociado SAC (señalización Asociada al Canal), donde la señalización viaja por un canal estrechamente relacionado con el canal de voz y señalización por canal común SCC (Señalización por Canal Común), donde toda la señalización de las llamadas es transmitida por un canal común, pero diferente a los canales por donde es transmitida la voz. La señalización por canal común puede a su vez ser transmitida en modo asociado de señalización, cuando los mensajes referentes a una llamada siguen la misma trayectoria de voz entre dos puntos de señalización adyacentes o en modo cuasi-asociado de señalización, cuando los mensajes pertenecientes a una llamada son conducidos por dos o más conjuntos de enlaces tipo tandem pasando a través de uno o más puntos de señalización que son el origen y el destino de los mensajes. [3] Ejemplo Genérico de Señalización Para mejor entendimiento de la señalización de abonado y entre centrales y en general para entender la importancia de la señalización para el inicio y fin de una llamada, a continuación en la figura 5 se ilustra un ejemplo de llamada entre dos abonados que se encuentran conectados a dos centrales conmutadoras de categoría 5 distintas. 1.- El abonado A levanta el auricular, enviando una petición de atención a su central local. 2.- La central local A envía al abonado A el tono de invitación a marcar. 3.- El abonado A marca los dígitos del número telefónico del abonado B. 4.- La central local A se comunica con la central remota B (la cual selecciona según el número telefónico marcado) y pide una petición de atención u ocupación a la central remota B. 5.- La central remota envía una confirmación de ocupación a la central local A (Selecciona un canal específico para el transito de la voz). 6.- La central local A envía el número del abonado B a la central remota B. 7.- La central remota B chequea el estado del Abonado B y de ser desocupado envía a este la señal de llamada entrante y a la central local A la señal de repicando. 8.- La central local A envía el tono de repicando al abonado A.

20 El abonado B levanta el auricular y se genera una señal de contestación para la asignación de recursos Finalmente comienza la conversación entre los abonados El abonado A cuelga el teléfono y libera el recurso La central local A envía una señal de liberación de recurso a la central remota B La central remota B confirma la liberación de recurso a la Central local A y envía el tono de ocupado al abonado B El abonado B cuelga el teléfono liberando el recurso. Figura 5. Ejemplo de Señalización Este ejemplo involucra solo dos abonados y dos conmutadores de categoría 5 para la realización de la llamada, podemos pensar en esta conexión como una llamada local entre dos abonados que llaman de teléfonos relativamente cercanos pero conectados a centrales diferentes. En una llamada de larga distancia nacional o internacional, múltiples centrales Tandem o de tránsito categoría 4 podrían estar involucradas. [3] 2.3 Evolución de las redes telefónicas (POTS, PSTN y NGN) Así como la tecnología avanza, los sistemas telefónicos mejoran y evolucionan para lograr un mejor servicio y una mejor, más productiva y menos costosa infraestructura de redes telefónicas. La