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 DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE SEÑALIZACIÓN Y CONMUTACIÓN PARA ROAMING INTERNACIONAL EN GSM Por Edgard Antonorsi García Sartenejas, marzo de 2008

2 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE SEÑALIZACIÓN Y CONMUTACIÓN PARA ROAMING INTERNACIONAL EN GSM Por Edgard Antonorsi García Realizado con la Asesoría de Carlos Bianchi INFORME FINAL DE CURSOS DE COOPERACIÓN TÉCNICA Y DESARROLLO SOCIAL Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Electrónico Sartenejas, marzo de 2008

3 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Decanato de Estudios Profesionales Coordinación de Ingeniería Electrónica DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE SEÑALIZACIÓN Y CONMUTACIÓN PARA ROAMING INTERNACIONAL EN GSM INFORME FINAL DE CURSOS DE COOPERACIÓN TÉCNICA Y DESARROLLO SOCIAL presentado por Edgard Antonorsi García Tutor Académico: Carlos Bianchi Tutor Industrial: Juan Vega RESUMEN El Roaming internacional permite a los usuarios de las operadoras de servicios celulares GSM seguir teniendo acceso a los servicios cuando se van de viaje y están bajo la cobertura de una red GSM local. Las operadoras GSM deben pasar por etapas de configuración y pruebas de interconexión entre sus redes para poder ofrecer este servicio. La GSMA define, entre sus documentos de referencia, las pautas según las cuales deben ser realizadas dichas pruebas para cada tipo de servicio. Cable & Wireless Panamá, como toda compañía prestadora de servicios de telefonía celular GSM, busca ofrecer cobertura a sus clientes en la mayor cantidad posible de destinos, así como ofrecer cobertura visitantes de diversos orígenes a nivel mundial. Se llevó a cabo el establecimiento enlaces de señalización y de voz, para luego pasar a una fase de pruebas con cada operador. La ejecución de las pruebas con los distintos operadores se estructuró en un cronograma basado en una lista inicial de operadores con los que la compañía tenia planificado establecer acuerdos de roaming. Las pruebas fueron realizadas a un ritmo acorde con lo planteado en los objetivos iniciales del proyecto, cosa que permitió cumplir las expectativas de la compañía, en cuanto a roaming internacional se refiere. En conclusión, el roaming internacional, a demás de representar un atractivo para los clientes que viajan frecuentemente, representa una fuente de ingreso adicional, tanto por los clientes propios que viajan, como por los clientes de otras operadoras que visitan la zona de cobertura. PALABRAS CLAVES GSM, Roaming Internacional, IR24 Sartenejas, marzo de 2008

4 i INDICE GENERAL INDICE DE TABLAS... vii INDICE DE FIGURAS... viii LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS... ix CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN Acerca de GSM Reseña sobre Cable & Wireless Panama Capítulos del Informe CAPÍTULO 2: DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Antecedentes Objetivos del Proyecto Objetivo General Objetivos Específicos Alcance Fases del Proyecto CAPÍTULO 3: FUNDAMENTOS TEÓRICOS Sistema GSM Componentes de la Red GSM... 20

5 Estación Móvil o Mobile Station (MS) Sistema de Estación Base o Base Station System (BSS) Controlador de Estación Base o Base Station Controller (BSC) Estación Transceptora Base o Base Transceiver Station (BTS) Sistema de Conmutación o Switching System (SS) Centro de Conmutación de servicios Móviles o Mobile services Switching Center (MSC) Registro de Ubicación de Vistiantes o Visitor Location Register (VLR) Registro de Ubicación de Abonados o Home Location Register (HLR) Centro de Autenticación o Authentication Center (AUC) Registro de Identidad de Equipos o Equipment Identity Register (EIR) Sistema de Operaciones y Soporte o OperationS and Support System (OSS) Identidades de la red GSM Números Relacionados al Suscriptor Número ISDN de la Estación Móvil o Mobile Stations ISDN number (MSISDN) Identidad Internacional del Suscriptor Móvil o International Mobile Subscriber Identity (IMSI) ii

6 iii Identidad Temporal del Suscriptor Móvil o Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI) Números Relacionados al Equipo Identidad Internacional de Equipo Móvil o International Mobile Equipment Identity (IMEI) IMEI y Versión de Software o IMEI and Software Version number (IMEISV) Números relacionados a la Ubicación Número de Roaming para Estación Móvil o Mobile Station Roaming Number (MSRN) Identidad de Área de Ubicación o Location Area Identity (LAI) Identidad global de Celda o Cell Global Identity (GGI) Casos de Tráfico Modo Inactivo (Idle) Conexión a la Red Desconexión de la Red Actualización de la Ubicación (Location Updating) Actualización de Ubicación de tipo normal Actualización de Ubicación de tipo Conexión de IMSI Registro periódico Modo Activo Llamada Entrante... 38

7 iv Llamada Saliente Llamadas Internacionales Casos de Tráfico de SMS SMS Salientes (MOSMS) Mensajes Entrantes (MTSMS) Servicios Servicios de Portador (Bearer Services) Servicios de Telefonía (Telephony services) Servicios Suplementarios (Supplementary Services) Fases del desarrollo del sistema móvil GSM Fase Fase Fase Sistema de Señalización #7 (SS7) Componentes de una Red SS Arquitectura del Protocolo Modelo OSI Capa física Capa de enlace de datos Capa de red Capa de transporte Capa de sesión... 51

8 v Capa de presentación Capa de aplicación Comparación entre OSI y SS Niveles MTP Nivel MTP Nivel MTP Unidades de Señalización (Signal Units) Unidad de Señalización de Relleno o Fill In Signal Units (FISU) Unidad de Señalización de Estado del Enlace o Link Status Signal Units (LSSU) Unidad de Mensaje de Señalización o Message Signal Unit (MSU) Nivel MTP SCCP CAPÍTULO 4: HERRAMIENTAS EMPLEADAS Y ENTORNO DE TRABAJO OSS: el OMC de Ericsson Método de acceso a la red: WinFIOL Explorador de Biblioteca AXE o AXE Library Explorer (ALEX) Transcripción de Datos o Data Transcript (DT) Activación Múltiple de Ericsson o Ericsson Multi Activation (EMA) Interconexión en la PSTN y en la red SS

9 CAPÍTULO 5: METODOLOGÍA DE TRABAJO Procedimiento y Etapas para el establecimiento de acuerdos de roaming Intercambio de documentos de referencia de los operadores y de tarjetas SIM Configuración inicial de las redes Pruebas de Voz y SMS (PRD IR.24) Aspectos cubiertos por las pruebas Generación envío y validación de los archivos TAP Acuerdos y Contratos de Roaming Configuración final de las redes para permitir la apertura comercial del servicio Plan inicial de trabajo Cronograma - Lista de operadores CAPÍTULO 6: DESARROLLO DEL TRABAJO Detalles de la Configuración Inicial Señalización Actualización de Ubicación, Primer Paso en las Pruebas Realización de las Pruebas IR CAPÍTULO 7: RESULTADOS CAPÍTULO 8: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES REFERENCIAS vi

10 vii INDICE DE TABLAS Tabla 3.1: Números de Subsistema (SSN) Tabla 5.1: Lista inicial de operadores Tabla 7.1: Lista final de operadores... 82

11 viii INDICE DE FIGURAS Figura 1.1: Organigrama VP Servicios de la Red Figura 3.1: Componentes de una red GSM Figura 3.2: Tarjeta SIM Figura 3.3: Estructura del MSISDN (GSM 900/1800) Figura 3.4: Estructura del MSISDN (GSM 1900) Figura 3.5: Estructura del IMSI Figura 3.6: Estructura del IMEI Figura 3.7: Estructura del IMEISV Figura 3.8: Estructura del MSRN Figura 3.9: Estructura del LAI Figura 3.10: Estructura del CGI Figura 3.11: Procedimiento de Actualización de Ubicación (LU) tipo normal Figura 3.12: Interacción de los nodos cuando hay llamada entrante Figura 3.13: Interacción de los nodos cuando hay una llamada saliente Figura 3.14: Fases de GSM Figura 3.15: Ejemplo de conexión en una red SS Figura 3.16: Niveles de la red SS Figura 3.17: Capas del modelo OSI Figura 3.18: Relación entre las capas del modelo OSI y los niveles SS Figura 3.19: Formato de las unidades de señalización Figura 3.20: Estructura del SIF Figura 3.21: Formato del UDT del SCCP Figura 3.22: Mensajes SS7 para registro de usuario en C&W Panamá Figura 4.1: Arquitectura de la 0red GSM... 66

12 ix LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS ALEX ANSI AUC BSC BSS BTS CAMEL CIC CSPDN DPC DT EIR EMA FISU GMT GMSC GPRS GSM GSMA GT GTRC GTT HLR AXE Library Explorer (Herramienta de Ericsson) American National Standards Institute o Instituto de Estándares Nacionales Americanos Authentication Center o Centro de Autenticación Base Station Controller o Controlador de Estación Base Base Station System o Sistema de Estación Base Base Transceiver Station o Estación Transceptora Base Customized Applications for Mobile Enhanced Logic o Aplicaciones personalizadas para Lógica Móvil Mejorada Circuit Identification Code o Código de Identificación de Circuito Circuit Switched Public Data Network o Red Pública de Datos Conmutada por Circuitos Destination Point Code o Código de Punto de Destino Data Transcript o Transcripción de Datos Equipment Identity Register o Registro de Identidad de Equipos Ericsson Multi Activation o Activación Múltiple de Ericsson Fill In Signal Unit o Unidad de Señalización de Relleno Greenwich Mean Time o Tiempo Medio de Greenwich Gateway Mobile Services Switching Center General Packet Radio Service Global System for Mobile communications o Sistema Global para comunicaciones Móviles GSM Association o Asociación de la GSM Global Title o Título Global Global Title Routing Case o Caso de Enrutamiento de Título Global Global Title Translation o Traducción de Título Global Home Location Register o Registro de Ubicación de Abonados

13 x IMEI IMEISV IMSI IMSIS IREG ISDN ISO ITU ITU-T IWU LSSU MAP MGT MS MSC MSISDN MSRN MSU MTP NA NC International Mobile Equipment Identity o Identidad Internacional de Equipo Móvil IMEI and Software Version Number o IMEI y número de Versión de Software International Mobile Subscriber Identity o Identidad Internacional del Suscriptor Móvil IMSI Series, Serie o Rango de IMSI Inter Working Roaming Expert Group o Grupo de Expertos en Roaming Inter-Sistemas Integrated Services Digital Network o Red Digital de Servicios Integrados International Organization for Standardization o Organización Internacional para la Estandarización International Telecommunication Union o Unión Internacional de Telecomunicaciones ITU Telecommunication Standardization Sector o sector de Estandarización de las Telecomunicaciones de la ITU Inter Working Unit o Unidad Inter-Sistemas Link Status Signal Unit o Unidad de Señalización de Estado del Enlace Mobile Application Part o Parte de Aplicaciones Móviles Mobile Global Title o Título Global Móvil Mobile Station o Estación Móvil Mobile services Switching Center o Centro de Conmutación de servicios Móviles Mobile Station ISDN Number o Número ISDN de la Estación Móvil Mobile Station Roaming Number o Número de Roaming para Estación Móvil Message Signal Unit o Unidad de Mensaje de Señalización Message Transfer Part o Parte de Transferencia de Mensajes Nature of Address o Naturaleza de la Dirección Network Code o Código de Red

14 xi NDC NP NS OPC OSI OSS PLMN PSPDN PSTN RBS SCCP SIM SS TMSI TT UDT UTC VLR National Destination Code o Código de destino Nacional Numbering Plan o Plan de Numeración Number Series o Serie o Rango de Números Originating Point Code o Código de Punto de Origen Open Systems Interconnection o Interconexión de Sistemas Abiertos Operation and Support System o Sistema de Operaciones y Soporte Public Land Mobile Network o Red Pública Móvil Terrestre Packet Switched Public Data Network o Red Pública de Datos Conmutada por Paquetes Public Switched Telephone Network o Red Telefónica Conmutada Pública Radio Base Station o Estación de Radio Base (nombre de Ericsson para la BTS) Signaling Connection Control Part o Parte de Control de la Conexión de Señalización Subscriber Identity Module o Módulo de Identidad del Suscriptor Switching System o Sistema de Conmutación Temporary Mobile Subscriber Identity o Identidad Temporal del Suscriptor Móvil Translation Type o Tipo de Traducción Unit Data Message o Unidad de Mensaje de Datos Tiempo Universal Coordinado Visitor Location Register o Registro de Ubicación de Visitantes

15 12 CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN 1.1. Acerca de GSM GSM (Global System for Mobile communications) representa un estándar para redes celulares a nivel mundial. El estándar incluye especificaciones para: Métodos y protocolos empleados para la comunicación entre los distintos nodos que conforman la red. Estructura básica de la red y nodos que la deben conformar. Servicios básicos y suplementarios ofrecidos a los suscriptores. Planes de numeración internacional para nodos y suscriptores. Todo esto con el fin de crear un estándar modular, de modo que se puedan implementar redes o cambiar nodos de la red, de forma independiente al fabricantes y permitir así la compatibilidad entre distintos sistemas y facilitar el roaming internacional. Tuvo sus inicios entre 1982 y 1985, cuando la Conférence Européenne des Postes et Télécommunications (CEPT) comenzó a especificar un estándar europeo para telecomunicaciones digitales en la banda de 900 MHz. Posteriormente este estándar adquirió el nombre actualmente utilizado de Global System for Mobile communications (GSM). A partir de este momento se continuó elaborando todas las especificaciones necesarias para este estándar, haciendo pruebas de campo, y cada vez más operadores de diversos países acordaban firmar el Memorandum of Understanding (MoU), documento en el cual se comprometían a introducir GSM a partir de No fue sino hasta 1992 que se logró lanzar a nivel comercial redes GSM de la fase 1. Ese mismo año dio lugar al primer acuerdo de roaming internacional, que fue establecido entre Telecom de Finlandia y Vodafone en Reino Unido. [1]

16 13 Actualmente GSM se ha convertido en la tecnología de comunicaciones con el crecimiento más rápido de todos los tiempos y es empleada en la mayoría de las redes celulares del mundo, siendo un estándar que abarca hoy día 214 países. [2] Uno de los grandes beneficios del GSM es su soporte de roaming internacional, lo que permite a los usuarios acceso a los mismos servicios que obtienen en su país cuando se encuentran de viaje. [2] Además de la ventaja que esto representa para el usuario viajero, ya que puede seguir usando, el servicio móvil fuera de la zona de cobertura de su operador, también permite al operador seguir generando ingresos cuando sus suscriptores se encuentran dentro del área de cobertura de otros operadores en otros países, asimismo puede proveer sus servicios a suscriptores viajeros cuando se encuentren dentro de su área de cobertura, siempre y cuando exista un previo acuerdo de roaming internacional entre los operadores involucrados. La Asociación de GSM (GSMA) define el Roaming como: la habilidad de un cliente celular de hacer y recibir llamadas de voz, enviar y recibir datos o acceder a otros servicios de manera automática cuando se encuentre de viaje fuera de la zona geográfica de cobertura de su red, usando la red visitada. Se denomina Roaming Internacional cuando esta red visitada se encuentra en otro país distinto al país de origen del suscriptor. El roaming en GSM permite la facilidad de un número único, al igual que una sola factura y un solo teléfono celular con acceso mundial a 210 países, si las condiciones están dadas y existen los acuerdos entre los operadores. El roaming esta soportado a nivel técnico por los procedimientos de gestión de movilidad, autenticación y facturación. En el acuerdo de roaming incluye los aspectos técnicos y comerciales necesarios para establecer roaming internacional entre ambos operadores.

17 Reseña sobre Cable & Wireless Panama El presente proyecto de pasantía fue realizado en Cable & Wireless, una compañía de telefonía celular GSM de origen inglés, ubicada en Panamá y con centros de operación a nivel nacional en Panamá y en distintas partes del mundo. A continuación, una breve reseña sobre esta empresa. El grupo Cable & Wireless nace en 1860 en Londres, Inglaterra donde aparece su registro como compañía y sus operaciones incluyen a más de 34 naciones. Desde su fundación, el grupo Cable & Wireless ha sido uno de los principales actores en las telecomunicaciones globales. Durante la década de los 90, la empresa puso en práctica su Autopista Global Digital, un sistema de cables submarinos que rodean el mundo para unir sus principales puntos de negocio. Actualmente los negocios internacionales (Cable & Wireless Internacional) operan de forma autónoma en independiente a los de Londres. Cable & Wireless Panamá es una empresa panameña regida por el derecho privado. Un 49% de las acciones pertenece a Cable & Wireless Plc, otro 49% al estado y el otro 2% a los colaboradores de la empresa. Durante la presidencia del Dr. Ernesto Pérez Balladares (1 de septiembre de 1994 a 1 de septiembre de 1999) se aprobó la Ley 5 del 9 de febrero de 1995 que convirtió el Instituto Nacional de Telecomunicaciones en una Sociedad Anónima denominada INTEL S.A. y se autorizó la venta de parte de sus acciones a un operador internacional en materia de telecomunicaciones en un proceso de licitación pública. El acto de licitación se llevó a cabo el 20 de mayo de Cable & Wireless Plc ofreció 652 millones de dólares con lo cual obtuvo la adjudicación del 49% de las acciones de INTEL, S.A. sobrepasando por mas de 150 millones el precio base establecido por el Gobierno. En esa ocasión, representantes de Transparencia Internacional, Capítulo de Panamá, dieron crédito de la claridad manifiesta que predominó durante el proceso

18 15 de venta de las acciones. Durante el período de precalificación, miembros de Transparencia Internacional fueron testigos permanentes de la participación de las empresas concursantes, homologación de los documentos y del acto público de la licitación del 49% de las acciones de INTEL, S.A. [3] No fue sino hasta octubre de 2002, después de transcurridos 5 años de hacer uso de la tecnología TRMA, Cable & Wireless Panamá, S.A., lanzó al mercado la tecnología identificada como Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM), el sistema de telefonía móvil más moderno y de más rápido crecimiento a escala mundial. Similar al resto del mundo, el crecimiento en Panamá ha sido rápido. En el 2003 Cable & Wireless Panamá, S.A. igualó a su competidor en el negocio de la telefonía móvil celular. Esto a pesar de haber iniciado operaciones 2 años antes que Cable & Wireless Panamá. En abril del 2004, Cable & Wireless superó a la competencia al lograr una cartera de más de 500 mil clientes, imponiéndose de esta manera como líder indiscutible en el mercado de telefonía celular. Para el año fiscal , se registró un crecimiento del 42% en la cantidad de usuarios de la telefonía móvil, aumentando su base de clientes a 8999 mil y una participación en el mercado que creció del 53% al 56%. Cable & Wireless mantiene conexión con Centro América, lo cual le permite ofrecer a sus clientes de contrato (pospago) el servicio internacional de Roaming a todos los países de la región. Son más de 100 mil ciudades con las cuales Cable & Wireless Panamá mantiene conexiones con operadores socios internacionales. Estas interconexiones incluyen a miles de ciudades y destinos en naciones de Europa, Asia, África, Oceanía y América. Como ya fue mencionado anteriormente, con la tecnología GSM el usuario celular puede recibir y hacer llamadas como si estuviese en Panamá. [3]

19 16 Actualmente Cable & Wireless Panamá cuenta con acuerdos de roaming con 311 operadores de distintas regiones a nivel mundial, cifra que se encuentra incrementando constantemente. La Compañía Cable & Wireless Panamá se encuentra estructurada en 6 vicepresidencias encabezadas por un presidente. Cada de estas vicepresidencias está encargada de realizar funciones específicas dentro de su área para el desarrollo de las actividades de la empresa. El proyecto de pasantía fue realizado dentro de la Vicepresidencia de Servicios de la Red, bajo la Gerencia de Ingeniería y Planificación Red Móvil de la Vicepresidencia Ejecutiva de Ingeniería Móvil. A continuación se puede observar el organigrama de dicho departamento, con sus integrantes principales. JOSE QUINTERO VPE SERVICIOS DE LA RED LARISSA RODRIGUEZ Gerencia de Soporte Financiero FERDINAND KIEWITZ VPS Desarrollo de Red Movil AUGUSTO SANCHEZ VP Desarrollo de Red Fija JUAN VEGA Gerencia Planificacion e Ingenieria de Red Core ELI SALDAÑA VP Desarrollo de la Red de Datos e IP RAMIRO ESPINOSA VP O&M de la Red JORGE LLAURADO Gerencia Desarrollo de Servicios de Valor Agregado ELIAS AROSEMENA Gerencia Planificacion de Red Celular OLVENIS AGUIRRE VP Soporte al Cliente ALBERTO OSTIA VP Servicios Tecnicos al Cliente Figura 1.1: Organigrama VP Servicios de la Red

20 Capítulos del Informe Este informe cuenta con 8 capítulos, en los cuales se describirá todo lo referente al proyecto de pasantía realizado en Cable & Wireless Panamá. El segundo capítulo presenta una breve descripción de los motivos que impulsan a la empresa a desarrollar este tipo de proyectos constantemente, para luego mostrar los objetivos específicos planteados para la realización del proyecto y las fases en las que se irá desarrollando. En el capítulo 3 se ilustran todas las nociones básicas del sistema GSM y el Sistema de Señalización #7, conocimientos esenciales para el entendimiento y realización del proyecto. El capítulo 4 hace una descripción de las principales herramientas empleadas para hacer posible la ejecución de las pruebas y de las condiciones y estructura de la red en la que se trabajó. El capítulo 5 indica la el flujo de trabajo y etapas involucradas al establecer acuerdos de roaming y la metodología empleada para realizar las pruebas de señalización. El capítulo 6 describe de manera más detallada el proceso de las pruebas IR.24 y el capítulo 7 recoge todos los resultados obtenidos al haber finalizado el proyecto. Por último, el capitulo 8 habla de las conclusiones obtenidas luego de haber realizado el proyecto en Cable & Wireless Panamá.

21 18 CAPÍTULO 2: DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 2.1. Antecedentes La compañía Cable & Wireless Panamá, con la intención de continuar con su crecimiento como primera empresa de telecomunicaciones en territorio panameño, se encuentra constantemente desarrollando proyectos de ampliación, en cuanto a servicios ofrecidos y cobertura tanto a nivel nacional como internacional se refiere. Es deseable para cualquier compañía de GSM ir ampliando la lista de destinos en los que puede ofrecer cobertura a nivel internacional, de modo de seguir generando ingresos cuando los clientes se encuentren de viaje. Cable & Wireless Panamá se esfuerza día a día en generar acuerdos de roaming con nuevos operadores de telefonía celular GSM a nivel mundial Objetivos del Proyecto Objetivo General Desarrollo e Implementación de Señalización y Conmutación Roaming GSM en Cable & Wireless Panamá Objetivos Específicos 1. Familiarización con conceptos de tecnología celular, específicamente en conmutación, implementación de redes y señalización 2. Implementación de pruebas de señalización y conmutación con operadores corresponsales 3. Obtención de dos pruebas exitosas por semana.

22 Alcance El presente proyecto de pasantía tiene el propósito de realizar las pruebas de señalización necesarias con otros operadores GSM para así permitir el establecimiento de acuerdos con dichos operadores. De este modo se busca dar continuidad a la constantemente creciente lista de de destinos en los cuales la compañía ofrece servicio de roaming a sus suscriptores Fases del Proyecto Para lograr el cumplimiento de los objetivos propuestos, se estructuró un plan de acción para el proyecto dividido en tres fases. La primera incluye un una inducción y familiarización con conceptos de tecnología celular en general, haciendo énfasis en conmutación, implementación de redes y señalización. Esta fase constituye el entrenamiento teórico básico, que permite tener un entendimiento de la estructura de la red GSM y de la interacción de los diversos nodos involucrados en los distintos casos de tráfico. Estos conocimientos son indispensables para poder realizar posteriormente las tareas incluidas en el proyecto. En la segunda fase, se van a desarrollar los cronogramas de trabajo para la implementación de roaming GSM. Los cronogramas fueron elaborados a partir de las necesidades actuales de la compañía y de la disponibilidad de equipos, personal y recursos tanto de Cable & Wireless Panamá como de los operadores GSM con los que se esté trabajando en conjunto. Por último, una tercera fase que corresponde a la implementación de las pruebas de señalización y conmutación con los operadores corresponsales. Son estas pruebas y sus resultados los que permitirán a estos operadores y a Cable & Wireless Panamá establecer los acuerdos de roaming para ofrecer dicho servicio a sus clientes. Previo a la ejecución de este proyecto, la compañía Cable & Wireless Panamá contaba con acuerdos de roaming internacional con 283 operadores de distintas regiones a nivel mundial, establecidos a lo largo de sus casi cinco años de servicio celular GSM.

23 20 CAPÍTULO 3: FUNDAMENTOS TEÓRICOS 3.1. Sistema GSM Componentes de la Red GSM El estándar GSM define varios nodos básicos que deben estar presentes en la red, así como las funciones que desempeñan y los protocolos empleados para comunicación con los demás nodos a través de sus distintas interfaces. SS EIR AUC OSS Otras PLMNs HLR BSS PSTN BSC MS ISDN GMSC MSC/ VLR BTS Información de señalización Información de voz y señalización Figura 3.1: Componentes de una red GSM Como se aprecia en la Figura 3.1: Componentes de una red GSM existen tres bloques principales dentro de una red GSM estándar, cada uno con sus nodos correspondientes.

24 Estación Móvil o Mobile Station (MS) La Estación Móvil (MS) es empleada por el suscriptor para comunicarse con la red. Esta permite hacer y recibir las llamadas. El área de cobertura del MS depende de su potencia de salida. [4] En GSM el MS consiste de: El terminal móvil Un Módulo de Identidad del Suscriptor o Subscriber Identity Module (SIM) Figura 3.2: Tarjeta SIM A diferencia de otros estándares, en GSM el suscriptor está separado del terminal móvil. La información de cada suscriptor esta almacenada en la tarjeta SIM. Esta tarjeta SIM puede ser introducida en cualquier celular o terminal móvil GSM, lo cual brinda ventajas de seguridad y portabilidad a los suscriptores Sistema de Estación Base o Base Station System (BSS) El Sistema de Estación Base o Base Station System consiste de dos partes, el Base Station Controller (BSC) y el Base transceiver Station (BTS).

25 22 Controlador de Estación Base o Base Station Controller (BSC) El controlador de la Estación Base o BSC proporciona la conexión entre las Estaciones Móviles o MS y el MSC. Administra los recursos de radio para las BTSs, manejando funciones como establecimiento de los canales de radio, salto de frecuencia (frequency hopping) y handovers. La BSC también traduce el canal de voz de13 Kbps usado en el enlace de radio al estándar de canal de 64 Kbps usado por la Red Pública Telefónica Conmutada o Public Switched Telephone Network (PSTN) o la Red Digital de Servicios Integrados o Integrated Services Digital Network (ISDN). [5] Estación Transceptora Base o Base Transceiver Station (BTS) La Estación Transceptora Base o Base Transceiver Station contiene los transceptores que definen una celda y maneja los protocolos de enlace de radio con los equipos móviles (Mobile Stations). En áreas urbanas extensas existen típicamente una cantidad de BTSs para permitir una gran cantidad de usuarios de servicios móviles. [5] Sistema de Conmutación o Switching System (SS) Centro de Conmutación de servicios Móviles o Mobile services Switching Center (MSC) El Centro de Conmutación de servicios Móviles o Mobile services Switching Center (MSC) realiza las funciones de conmutación del sistema de telefonía. También controla las llamadas desde y hacia otros sistemas de telefonía y datos, tales como la (PSTN) y la Red Pública Móvil Terrestre o Public Land Mobile Network (PLMN). [6]

26 23 La MSC es responsable de: Funciones para establecer y controlar las llamadas, incluyendo los servicios suplementarios (SS). Funciones para el manejo de la continuidad en el canal de voz para suscriptores en movimiento (handover). Funciones para actualizar la ubicación del suscriptor (actualización de ubicación o location updating y cancelación de ubicación o location canceling) en los diferentes registros de ubicación (location registers). Funciones para actualizar los datos del suscriptor (Mobile Subscriber Data). Aprovisionamiento de funciones para señalización desde y hacia: o Las BSCs y móviles o Estaciones Móviles (MSs). o Otras entidades de la red GSM. o Otras redes como la PSTN o ISDN. Funciones administrativas para definir la data necesaria para el manejo de los suscriptores Funciones de seguridad que realizan autenticación o autenticación selectiva, cifrado y análisis del TMSI. Funciones para revisar el IMEI. Funciones para recibir y entregar mensajes de texto desde y hacia el MS. Cobro y manejo de las cuentas. Registro de Ubicación de Vistiantes o Visitor Location Register (VLR) El Registro de Ubicación de Visitantes o Visitor Location Register (VLR) es una base de datos que tiene una copia temporal y actualizada de la información de los suscriptores que se encuentran ubicados dentro del área de cobertura de una MSC. Esta información es usada por la MSC para poder realizar el enrutamiento y

27 cobro de las llamadas desde y hacia los móviles (MS) ubicados dentro del área de cobertura. 24 Registro de Ubicación de Abonados o Home Location Register (HLR) El Registro de Ubicación de Abonados o Home Location Register (HLR) es una base de datos que contiene información administrativa para cada suscriptor registrado en la red GSM correspondiente, junto con la ubicación actual del dispositivo móvil (MS). [5] Entre la información almacenada para cada suscriptor, se encuentra: La asociación del Número ISDN de la Estación Móvil (MSISDN) con la Identidad Internacional del Suscriptor Móvil (IMSI). Lista de servicios: servicios de telefonía, de datos y los servicios suplementarios a los que el suscriptor está autorizado a usar. La información de la ubicación contiene la dirección del VLR correspondiente a la zona de cobertura en la cual se encuentra el móvil. El HLR está dotado con funciones que se encuentran en las especificaciones del GSM. [6] Por ejemplo: Conexión de suscriptores y definición de los datos correspondientes al suscriptor (Subscriber Data). Mantenimiento de una base de datos de los suscriptores y su data correspondiente. Suscripción a servicios básicos. Registro/eliminación de servicios suplementarios (Supplementary Services o SS).

28 25 Activación/desactivación de los servicios suplementarios (SS). Consulta del estado de los servicios suplementarios (SS). Funciones para el análisis de los números de los suscriptores (MSISDN, IMSI, MSISDNs adicionales) y otros tipos de direcciones. Manejo de los datos de autenticación y cifrado para los suscriptores móviles, incluyendo comunicación con un Centro de Autenticación o Authentication Center (AUC). Funciones para comunicación con los GMSCs y VLRs. Funciones estadísticas para recopilar información acerca del rendimiento del sistema. Centro de Autenticación o Authentication Center (AUC) Es otra base de datos de la red GSM que contiene los siguientes datos: Un número aleatorio (RAND) Una respuesta firmada (SRES) Una clave de cifrado (Kc) Estos tres datos se llaman triplas. El AUC genera y provee una o varias triplas para un determinado IMSI por cada solicitud del HLR. El HLR reenvía esta información al VLR que está dando servicio al móvil. Por cada intento de acceso desde el móvil (MS), la MSC puede enviar RAND al MS para autenticar la SIM del suscriptor. Luego el SRES enviado por el MS es comparado con el SRES proporcionado por el AUC (a través del HLR) al VLR. La MSC también puede proveer cifrado en el canal de radio, proporcionando a la radio base que maneja el tráfico el Kc. El cifrado es exitoso sólo si el Kc calculado por el MS es idéntico al que fue proporcionado a la radio base. [6]

29 26 Registro de Identidad de Equipos o Equipment Identity Register (EIR) Es una base de datos que almacena la Identidad Internacional del equipo Móvil o Internacional Mobile station Equipment Identity (IMEI) para cada equipo móvil de la red. Cada IMEI es único a nivel mundial. Para cada caso de acceso, el MSC podría verificar el IMEI. La función primaria es asegurar que el equipo no sea robado Sistema de Operaciones y Soporte o OperationS and Support System (OSS) El Sistema de Operaciones y Soporte (OSS) ofrece la posibilidad de realizar operaciones y las actividades de mantenimiento requeridas por una red celular, a nivel regional o local de manera centralizada. El OSS es la entidad funcional desde la cual el operador de la red monitorea y controla el sistema. [6] Identidades de la red GSM Son números que usa la red GSM para localizar un suscriptor cuando está estableciendo una llamada hacia dicho suscriptor. Ya que la red depende de estas identidades para enviar las llamadas a los suscriptores, es importante que cada identidad sea única y correcta. [4] Se usan planes de numeración para identificar las distintas redes, según las especificaciones de la International Telecommunications Union Telecommunications (ITU-T). Por ejemplo, para un número en la PSTN/ISDN, se emplea el plan de numeración E.164 de la ITU-T. [4]

30 27 siguientes: Números Relacionados al Suscriptor Entre los números que están relacionados al suscriptor, se encuentran los Número ISDN de la Estación Móvil o Mobile Stations ISDN number (MSISDN) El Mobile Station ISDN number identifica de manera única a una suscripción de teléfono móvil en el plan de numeración de la PSTN. Este es el número marcado cuando se llama a un suscriptor. Como el MSISDN es el número telefónico, es la única identidad conocida por el suscriptor. [4] El MSISDN está compuesto de la siguiente manera: Para el estándar GSM 900/1800, se tiene: MSISDN = CC + NDC + SN CC Country Code o Código de País NDC National Destination Code o Código de Destino Nacional SN Subscriber Number o Número de Suscriptor CC NDC SN Número Móvil Nacional Número Internacional ISDN de la Estación Móvil Figura 3.3: Estructura del MSISDN (GSM 900/1800)

31 28 De manera similar, en GSM 1900, el MSISDN está formado por: MSISDN = CC + NPA + SN NPA Number Planning Area o Área de Plan Numérico CC NPA SN Número Móvil Nacional Número Internacional ISDN de la Estación Móvil Figura 3.4: Estructura del MSISDN (GSM 1900) Identidad Internacional del Suscriptor Móvil o International Mobile Subscriber Identity (IMSI) El IMSI es una identidad única asociada a cada suscriptor para poder permitir su identificación a través del canal de radio y a través de la red, además es usado para toda la señalización dentro de la Red Pública Móvil (PLMN). Toda la información relacionada al suscriptor está conectada al IMSI. El IMSI es almacenado en la tarjeta SIM, así como en el HLR y en el VLR en el cual se encuentra registrado el suscriptor. [6] El IMSI consiste de tres partes: IMSI= MCC + MNC + MSIN MCC Mobile Country Code o Código Móvil de País MNC Mobile Network Code o Código Móvil de Red MSIN Mobile Station Identification Number o Número de Identificación de la Estación Móvil.

32 29 Máximo 15 dígitos 3 dígitos 2-3 dígitos MCC MNC MSIN IMSI Nacional IMSI Figura 3.5: Estructura del IMSI Según las especificaciones de GSM el IMSI tiene una longitud máxima de 15 dígitos y sigue el plan de numeración E.212 de la recomendación ITU-T. Identidad Temporal del Suscriptor Móvil o Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI) El TMSI es un número temporal usado en lugar del IMSI para identificar a un Mobile Station (MS). El TMSI se emplea con la finalidad de mantener la confidencialidad del suscriptor a través de la interfaz aérea. Sólo tiene significado a nivel local (dentro del área de cobertura de la MSC/VLR) y es cambiado cuando ocurren ciertos eventos o a intervalos de tiempo definidos. Su estructura esta definida por el operador pero no debería consistir de más de 8 octetos (8 dígitos) Números Relacionados al Equipo Identidad Internacional de Equipo Móvil o International Mobile Equipment Identity (IMEI) El IMEI es usado para identificar de manera única al MS dentro de la red. También es usado para procedimientos de seguridad, como para identificar equipos robados y permitir acceso no autorizado a la red. [6]

33 30 Según las especificaciones GSM éste tiene una longitud máxima de 15 dígitos y se compone de la siguiente manera: TAC Type Approval Code (determinado por una entidad central de GSM) FAC Final Assembly Code (identifica al fabricante del equipo) SNR Serial Number, un número serial de 6 dígitos que identifica de manera única al equipo dentro de cada TAC y FAC. libre Dígito de sobra para uso futuro, siempre debería ser cero al ser transmitido por el MS. 6 dígitos 2 dígitos 6 dígitos 1 dígito TAC FAC SNR libre IMEI Figura 3.6: Estructura del IMEI IMEI y Versión de Software o IMEI and Software Version number (IMEISV) El International Mobile Equipment Identity and Software Version number (IMEISV) al igual que el IMEI proporciona una identificación única para el MS, pero indicando también la versión del software instalado en el MS. La versión del software es importante ya que puede afectar los servicios que ofrece el MS o sus capacidades de codificación de voz. [4] Por ejemplo, la red móvil necesita saber la capacidad del equipo de manejar codificaciones de voz cuando se está haciendo una llamada (half rate, full rate, etc.). Esto es indicado a través del IMEISV.

34 31 Similar a la del IMEI, la estructura del IMEISV es la siguiente: SVN Software Version Number o Número de Versión de Software 6 dígitos 2 dígitos 6 dígitos 2 dígitos TAC FAC SNR SVN IMEISV Figura 3.7: Estructura del IMEISV Números relacionados a la Ubicación Número de Roaming para Estación Móvil o Mobile Station Roaming Number (MSRN) El Mobile Station Roaming Number (MSRN) es una identidad temporal que asigna la red durante el establecimiento de una llamada a un suscriptor en roaming. [4] El MSRN es asignado al suscriptor de manera dinámica por la MSC de servicio y permite el direccionamiento de la llamada hacia este durante la fase de establecimiento de la llamada. Este MSRN es liberado luego de culminada la fase de establecimiento de llamada. El MSRN consiste de tres partes: SN Servicing Node o Nodo de Servicio

35 32 CC NDC SN MSRN Figura 3.8: Estructura del MSRN Identidad de Área de Ubicación o Location Area Identity (LAI) El Location Area Identity (LAI) es una identidad temporal de la red, que también es requerida para el enrutamiento. Las dos funciones principales del LAI son: 1. Localización (Paging), que es empleada para informar a la MSC de la Location Area (LA) en la cual se encuentra ubicado el MS. 2. Location Updating (LU) de los suscriptores. El LAI contiene lo siguiente: 3 dígitos 2-3 dígitos 16 bits máx. MCC MNC LAC LAI Figura 3.9: Estructura del LAI LAC Location Area Code. Su longitud máxima es de 16 bits, permitiendo definir hasta location areas en una PLMN

36 33 Identidad global de Celda o Cell Global Identity (GGI) El CGI es empleado para identificar celdas dentro de una LA. Esta identidad se consigue al agregar el Cell Identity (CI) al LAI. Tiene una longitud máxima de 16 bits. [4] Se compone de la siguiente manera: 3 dígitos 2-3 dígitos 16bits máx. 16bits máx. MCC MNC LAC CI LAI CGI Figura 3.10: Estructura del CGI Casos de Tráfico Un equipo móvil tiene tres posibles estados: desconectado o conectado de la red. Se encuentra en modo desconectado cuando está apagado, o cuando la tarjeta SIM está desactivada. Por el contrario, cuando está encendido y con la SIM activa, se denomina conectado. Un móvil conectado puede estar inactivo o activo, cuando tiene una conexión dedicada a la red. El paso de estado inactivo a activo puede originarse por actualización de ubicación (location updating), establecimiento de llamada, transferencia de SMS o procedimientos y operaciones con servicios suplementarios. En cada uno de estos estados existe la posibilidad de distintos casos tráfico, en los cuales se intercambian mensajes entre los diversos nodos de la red GSM según sea necesario para cada caso.

37 Modo Inactivo (Idle) El suscriptor está en modo inactivo siempre que se encuentre conectado a la red y no tenga ningún canal dedicado de comunicación con la red, en este caso, está escuchando los canales de control de broadcast y los de localización. Cuando el móvil se encuentra en modo inactivo, se pueden generar cualquiera de los siguientes procedimientos: Conexión a la Red Al momento de encender el móvil, se inicia el procedimiento de Conexión de IMSI (IMSI Attach). Se emplea el IMSI para registrar el equipo móvil dentro de la red, ya que este es el único número almacenado en la tarjeta SIM que lo identifica de manera única a nivel internacional. Este procedimiento consiste en: Envío del mensaje de IMSI Attach desde el MS hacia la red. La MSC/VLR determina con la información recibida si existe una copia de la información de dicho suscriptor en el VLR. En caso de que no exista información, la MSC/VLR se encarga de contactar el HLR del suscriptor y solicitar su información de suscripción correspondiente para almacenar una copia en sus registros. El VLR actualiza el estado del suscriptor a Inactivo (Idle) Se envía un mensaje de Reconocimiento (Acknowledgment) del IMSI Attach al MS. Si la Estación Móvil (MS) ha cambiado de LA desde mientras estuvo desconectado de la red, el procedimiento IMSI Attach genera una Actualización de Ubicación (Location Update) del tipo Conexión de IMSI (IMSI Attach). El procedimiento de LU será explicado en detalle posteriormente,

38 35 Desconexión de la Red El mensaje IMSI Detach es enviado por el equipo móvil al momento de apagarlo. Este mensaje permite a la red saber que el celular se encuentra apagado. Al recibir este mensaje el VLR cambia el status del IMSI correspondiente a desconectado, no se envía ningún mensaje de reconocimiento al móvil. La notificación del cambio de status al HLR es opcional. Existe la desconexión implícita de un determinado IMSI. Si al momento de apagar el móvil el mensaje no llega correctamente a la red, ya sea por interferencia u otro motivo, el mensaje no es enviado nuevamente ya que este procedimiento no espera un mensaje de reconocimiento por parte de la red. En esta circunstancia el IMSI de dicho suscriptor seguirá registrado en la red como conectado. Si está activada la función de Registro Periódico, el sistema determinará que el equipo se encuentra desconectado al no recibir el próximo registro periódico por parte del móvil, momento en el cual realizará una desconexión implícita en el VLR, cambiando su status a desconectado. Actualización de la Ubicación (Location Updating) Cuando el suscriptor que está viajando, se mueve de manera libre dentro de la red. La red debe conocer su ubicación para poder localizarlo en caso de que se genere tráfico hacia dicho suscriptor. Es por esto que el móvil tiene que informar a la red cuando cambia de área local (LA). Existen distintos tipos de LU: Actualización de Ubicación de tipo normal Un Área local (Location Area) está definida como el área, manejada por una o más BTSs, dentro de la cual el equipo se puede mover sin necesidad de actualizar el sistema. El área local puede estar controlada por una o más BSCs, pero sólo por una MSC.

39 36 Cuando el móvil está en estado inactivo está escuchando el canal de control de broadcast (BCCH). Es así como obtiene la identidad del área local (LAI) de la celda donde se encuentra. El procedimiento es el siguiente: 1. El móvil obtiene el LAI de la celda en la cual se encuentra. Éste es comparado con el LAI almacenado en la SIM y así detecta si ha entrado en una nueva área local (LA) o si sigue en la misma. En caso de que difieran se debe realizar un LU de tipo normal. 2. Se establece una conexión de radio con la red a través de un canal dedicado. 3. El MS envía un mensaje de solicitud de LU, que contiene la información del MS, la identidad del área local antigua y el tipo de actualización. 4. Se envían los parámetros de autenticación al MS. Si estos no se encuentran almacenados en la MSC/VLR, deben ser solicitados al HLR del suscriptor. 5. El MS envía la respuesta calculada usando el parámetro de autenticación proporcionado por la MSC/VLR. 6. Si la autenticación es exitosa, se actualiza el VLR. También es actualizada la nueva ubicación en el HLR y en el antiguo VLR en caso de haberlo BSC/TR C MSC/ VLR (6) Figura 3.11: Procedimiento de Actualización de Ubicación (LU) tipo normal

40 37 Cuando el móvil se encuentra en modo activo, el procedimiento de LU se lleva a cabo al terminar la llamada. Actualización de Ubicación de tipo Conexión de IMSI Es el tipo de Actualización de Ubicación que se realiza para informar al sistema que el equipo ha sido encendido. El procedimiento en este caso es similar al explicado en la sección anterior. Registro periódico La función de registro periódico es empleada para evitar el envío innecesario de mensajes de localización a suscriptores para los cuales la MSC nunca recibió el mensaje de desconexión de IMSI. Si en la celda actual está activada esta función, el móvil es informado que debe registrarse periódicamente y con qué frecuencia registrarse. El tiempo es establecido por el operador en decidoras con valores que van de 0 a 255, usándose 0 para indicar que la función esta deshabilitada. Tanto el móvil como la MSC llevan un cronometro para indicar cuándo debe ser el próximo registro. Cuando la cuenta del cronometro termina, el móvil realiza un LU del tipo registro periódico y se reinicia el cronometro tanto del móvil como de la MSC. La MSC tiene un tiempo de espera definido en el cual espera el mensaje de LU por parte del móvil, si este tiempo pasa, se cambia el estatus del suscriptor a desconectado Modo Activo La estación móvil (MS) pasa a modo activo siempre que tenga una conexión dedicada con la red. Esto ocurre cuando se generan eventos como llamadas entrantes o salientes de voz o datos, o envío/recepción de SMS. Para cada uno de estos casos existe un protocolo y se ven involucrados distintos nodos. Si ocurre un

41 cambio en el área local (LA) cuando el móvil está en modo activo, se genera un handover y el LU correspondiente se realiza al volver al modo inactivo. 38 Llamada Entrante Este evento se genera, como su nombre lo indica, cuando hay una llamada terminante en el móvil. Para que se pueda dar una llamada entrante en el móvil, el procedimiento éste debe ser localizado, ya que su ubicación exacta es desconocida. El procedimiento llevado a cabo es el siguiente: 1. El suscriptor A marca el número telefónico (MSISDN) del móvil en cuestión, es decir el número B. El MSISDN pasa por un análisis, el cual indica que es una llamada a un suscriptor de la red celular móvil. Esto da lugar a que se establezca una conexión con la GMSC de la red del suscriptor. 2. La GMSC analiza el MSISDN para averiguar el HLR en el cual se encuentra registrado el suscriptor e interroga a dicho HLR para obtener la información del enrutamiento necesario para llamar a la MSC/VLR donde se encuentra registrado el MS. 3. El HLR traduce el MSISDN al IMSI del suscriptor y obtiene la información del MSC/VLR en el que se encuentra registrado el MS. En este punto se revisa también si el suscriptor tiene activado el desvío de llamadas hacia un numero C, para redireccionar la llamada inmediatamente a ese número. 4. El HLR solicita un Número de Roaming para Estación Móvil (MSRN) al MSC/VLR que está dando servicio al MS. 5. El MSC/VLR provee un MSRN dinámico a la GMSC que originó la llamada a través del HLR. 6. La GMSC analiza el MSRN y envía la llamada hacia el MSC/VLR 7. El MSC/VLR conoce el LA en el cual se encuentra el móvil, por lo que envía un mensaje de localización a las BSCs que controlan dicho LA.

42 39 8. Las BSCs distribuyen el mensaje de localización a las RBSs del LA. Éstas a su vez transmiten el mensaje a través de la interfaz aérea. 9. Cuando el MS detecta el mensaje de localización, responde y se ejecutan los procedimientos para el establecimiento de la llamada 10. El teléfono repica y si el usuario contesta, la conexión se establece. PSTN 1 1 PSTN GSM/PLMN GMSC HLR MSC/ VLR BSC/TRC Figura 3.12: Interacción de los nodos cuando hay llamada entrante Llamada Saliente El caso de llamada saliente es un tanto más sencillo, ya que no incluye los procedimientos de localización del móvil, cuando se origina una llamada desde el celular, ocurre lo siguiente: 1. El MS envía una solicitud para establecer llamadas al MSC/VLR. Se lleva a cabo una comunicación entre el MS y el MSC/VLR para establecer la llamada. Aquí se cambia el status del MS a modo activo en el VLR, se realiza la autenticación y se envía el número B a la red.

43 40 2. El MSC/VLR indica a la BSC que establezca una ranura de tiempo dentro de la celda para comunicación del móvil con la RBS. 3. El MSC/VLR envía el número B al nodo correspondiente de la red del suscriptor B. 4. Si el suscriptor B contesta, se establece la conexión. 1 1 GSM/PLMN PSTN MSC/ 3 VLR BSC/TR C PSTN Figura 3.13: Interacción de los nodos cuando hay una llamada saliente Llamadas Internacionales Como ya se ha mencionado, una de las principales funciones de GSM es su capacidad de manejar llamadas internacionales. Cuando se hacen llamadas internacionales originadas desde el móvil, el funcionamiento es el mismo, debido a la manera en que interactúan los nodos de la red. Cuando el usuario se encuentra de viaje, el procedimiento para las llamadas entrantes es el mismo, con la diferencia de que el MSC/VLR que presta servicios al móvil se encuentra ubicado en otro país y pertenece a otro operador con el que se ha establecido un previo acuerdo de roaming Casos de Tráfico de SMS Un servicio en el sistema GSM es el de mensajería de texto o SMS por las siglas en inglés de Short Message Service. Este servicio permite mensajes de hasta 160 caracteres alfanuméricos, y emplea un centro de SMS o SMSC para su

44 recepción y envío. Existen dos casos de tráfico: mensajes salientes y mensajes entrantes. 41 SMS Salientes (MOSMS) Los SMS salientes o Mobile Originated SMS son aquellos que son escritos y enviados desde un celular a un usuario de la red. Cuando un móvil envía un SMS, ocurre lo siguiente dentro de la red: 1. El MS establece una conexión con la red. 2. Si la autenticación es exitosa, el MS envía el mensaje de texto al SMSC a través del MSC/VLR. Luego el SMSC se encarga de entregar el mensaje a su destinatario. Mensajes Entrantes (MTSMS) Cuando un mensaje es enviado a un suscriptor el proceso es un poco más complejo, ya que se debe conocer la ubicación de éste para poder entregar el mensaje. Es necesario interrogar al HLR como en el caso de las llamadas entrantes. Cuando el SMSC tiene un mensaje para un suscriptor, se llevan a cabo las siguientes acciones dentro de la red: 1. El SMSC envía el mensaje al MSC correspondiente a la red del destinatario. 2. La MSC solicita al HLR la información de enrutamiento. 3. El HLR devuelve la información de enrutamiento a la MSC. 4. Aquí la MSC envía el mensaje hacia el MSC/VLR que está dando servicio al destinatario. 5. El destinatario es localizado y se establece una conexión entre la red y su móvil.

45 42 6. Si la autenticación es exitosa, el MSC/VLR entrega el mensaje de texto al móvil. 7. Si la entrega se realiza con éxito, se envía una notificación de entrega desde el MSC/VLR al SMSC, si no, se informa al HLR, y se envía un mensaje de fallo de envío al SMSC Servicios Un servicio en una red GSM comprende un grupo de facilidades que brinda el operador al usuario. En GSM se definen tres grupos básicos de servicios, explicados a continuación Servicios de Portador (Bearer Services) Son los servicios que ofrecen al usuario la capacidad de transmisión de datos a través del terminal móvil (llamadas de datos). La transmisión de datos puede ser hacia la red PSTN, hacia la ISDN o hacia Redes Públicas de Datos Conmutadas por Circuitos o por Paquetes (CSPDN o PSPDN) Servicios de Telefonía (Telephony services) Se refiere a los servicios clásicos presentados por las redes telefónicas: Llamadas de voz, Llamadas de emergencia, Transferencia de Fax e incluyendo además los servicios de mensajes de texto o SMS, radiodifusión de SMS a todos los usuarios, buzón de correo de voz y de fax Servicios Suplementarios (Supplementary Services) Los servicios suplementarios (SS), como su nombre lo indica, complementan los servicios básicos ofreciendo características adicionales y valor agregado a los servicios brindados. En esta categoría entran servicios como: identificación de llamadas, desvío de llamadas, bloqueo de llamadas (todas, internacionales e internacionales excepto al país de origen), llamada en espera, aviso de cobro y llamadas multiusuario entre otros.

46 Fases del desarrollo del sistema móvil GSM A finales de los años 80, los grupos involucrados en el desarrollo del estándar GSM llegaron a la conclusión de que no podían terminar las especificaciones para todo el rango de servicios que fueron planeados de manera inicial. Por este motivo el GSM fue lanzado en fases. Fase 1 Fase 2 Fase Idea Estandarización Implementación/uso Figura 3.14: Fases de GSM Fase 1 La primera fase consiste de un número limitado de servicios y características entre los que se encuentran: Telefonía de voz Roaming Internacional Servicios básicos de Fax y llamadas de Datos (hasta 9.6 kbits/s) Desvío de llamadas Bloqueo de llamadas Mensajería de Texto o Short Message Service (SMS)

47 44 En esta fase también se introdujeron funciones como el cifrado y el uso de tarjetas SIM Fase 2 En esta fase se introdujeron nuevas funciones, entre las cuales se incluyen: Notificación de Cobro Identificación de llamadas Llamada en espera Llamada en conferencia Mayor capacidad en las comunicaciones de datos Fase 2+ La fase 2+ cubre aspectos que están orientados principalmente a funciones corporativas, como lo son: Perfiles de Servicios Múltiples Planes de numeración privados Acceso a servicios Centrex Interoperabilidad con GSM 1800, GSM 1900 y el estándar DECT Sistema de Señalización #7 (SS7) El Sistema de Señalización #7 comprende una arquitectura de red y un conjunto de protocolos que proporcionan señalización para control de llamadas y control de servicios de llamadas. Las redes SS7 están separadas de las redes conmutadas por circuitos, por las cuales pasan las llamadas de voz. La función principal del SS7 es pasar mensajes de señalización en forma de paquetes entre los nodos de la red. [5] Actualmente el SS7 es el protocolo empleado en la mayoría de las Redes Telefónicas Conmutadas o Public Switched Telephone Network (PSTN) a nivel

48 45 mundial. A veces es llamado C7 (CCITT número 7) o también CCSS7 por las siglas en inglés de Common Channel Signaling System 7 o Sistema de Señalización 7 por Canal Común Componentes de una Red SS7 Las redes SS7 están formadas por distintos elementos con circuitos de conmutación por paquetes, que se encuentran interconectados a través de enlaces de transmisión digital. Cada uno de estos elementos se llama Punto de señalización o Signaling Point (SP). Existen tres tipos: Punto de Conmutación de Servicio o Service Switching Point (SSP) Generalmente es un conmutador local, que contiene los protocolos de señalización y puede acceder al SCP. Punto de Transferencia de Señalización o Signaling Transfer Point (STP) Es un conmutador de paquetes que transmite mensajes de señalización dentro de la red. Un STP puede ser Nacional o Internacional. Los nacionales pueden intercambiar mensajes de señalización con otros STPs nacionales que usen el mismo protocolo o estándar nacional. Los mensajes pueden ser enviados a un STP Internacional, pero no pueden ser convertidos a formato internacional por el STP Nacional. Usualmente hay conversor que interconectan los STPs nacionales e Internacionales, convirtiendo el estándar usado en el país (ANSI o a ITU-TS generalmente). Por otra parte los STPs Internacionales trabajan dentro de una red internacional y proporcionan conexión SS7 entre todos los países usando el protocolo estándar ITU-TS, es por esto que todos los nodos que se conectan a un STP internacional deben usar el protocolo ITU-TS. Punto de Control de Servicio o Service Control Point (SCP) Es un elemento de la red que tiene interfaz con el STP y contiene información acerca de la configuración de la red.

49 46 Una red SS7 también está formada por los enlaces o links que interconectan los nodos anteriormente descritos. Los enlaces se agrupan en conjunto de enlaces o link sets, los cuales comprenden un grupo de hasta 16 enlaces que están conectados al mismo nodo. Dependiendo de la estructura de la conexión que se emplee para conectar los nodos, y el tipo de nodos interconectados, los enlaces se pueden clasificar como de tipo A, B, C, D, E y F. STP STP SSP SSP STP STP Figura 3.15: Ejemplo de conexión en una red SS7 En la Figura 3.15: Ejemplo de conexión en una red SS se puede apreciar la interconexión de dos SSPs a través de STPs. Cada SSP se encuentra conectado a un Par de STPs. Esta conexión es redundante y se emplea para mantener el enlace activo a pesar de fallas en alguno de los STPs. Este tipo de conexiones también se emplean para repartir el tráfico y aliviar la congestión del enlace cuando se requiera. Los distintos nodos son identificados de manera única en la red mediante direcciones que usan una jerarquía de tres niveles: Miembro (Member) un punto de señalización dentro de un grupo. Grupo (Cluster) un grupo de puntos de señalización (miembros). Red (Network) cada cluster está definido como parte de una red.

50 47 Cualquier nodo dentro de una red SS7 puede ser descrito por este número de tres niveles: red, grupo y miembro. Este número es llamado el código de punto (point code) del punto de señalización. En el estándar ANSI usado en Estados Unidos y China, define este código de punto como un número de 24 bits (8-8-8), en el cual cada uno de los tres niveles tiene 8 bits, permitiendo valores de 0 a 255. En Japón se usa un estándar de 16 bits y en el resto del mundo, y a nivel internacional se emplea el estándar ITU-TS, que lo define de 14 bits (3-8-3). Las normas a seguir para establecer un código de punto vienen dadas en la recomendación Q.708 de la ITU-T. [7] Arquitectura del Protocolo El protocolo SS7 está estructurado en niveles, algunos similares a las capas del modelo OSI (Open Systems Interconnection Basic Reference Model o Modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos). Cada una de estas capas o niveles tiene sus funciones específicas, y proporciona servicios únicos de dicho nivel a niveles o capas superiores. El SS7 se encuentra dispuesto de la siguiente manera: Parte de Transferencia de Mensajes o Message Transfer Part (MTP) que se subdivide en los niveles: Nivel 1 Nivel físico Nivel 2 Nivel de enlace Nivel 3 Nivel de Red Parte de Control de Señalización de Conexión o Signaling Connection Control Part (SCCP) que forma parte del Nivel 4. Parte del usuario ISDN o ISDN User Part (ISUP) que también pertenece al Nivel 4.

51 48 Parte de Aplicación con Capacidad de Transacciones o Transaction Capability Application Part (TCAP) igualmente, pertenece a lo que se define como Nivel 4. Parte de Servicios de Aplicación o Application Service Part (ASP) Parte de Aplicación Móvil o Mobile Application Part (MAP) Nivel SS7 TCAP Nivel 4 ASP SCCP I S U P T U P Nivel 3 Red Nivel 2 Enlace de Datos MTP Nivel 1 Físico Figura 3.16: Niveles de la red SS7 En un tipo de arquitectura estructurada en capas o niveles, cada una de estas capas se comunica con su equivalente en el nodo adyacente. Debido a esto, cada capa al recibir información de una capa superior, le agrega información propia de su capa para poder establecer conexión con su homóloga en el nodo con el que se está comunicando. Para ilustrar el funcionamiento de este tipo de arquitecturas, se va a describir brevemente la estructura del modelo OSI, para luego establecer una comparación con la arquitectura del SS7.

52 Modelo OSI El modelo descriptivo OSI es un estándar definido por la Organización Internacional para la Estandarización o Internacional Organization for Standardization (ISO) que especifica la estructura y los protocolos a seguir para establecer redes de comunicación y de computadoras. Su arquitectura está basada en 7 capas o niveles: Aplicación, Presentación, Sesión, Transporte, Red, Enlace de Datos y Físico. Capas del modelo OSI Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física Figura 3.17: Capas del modelo OSI Capa física Es la primera capa y es la que define las propiedades del medio físico que se debe usar para crear una conexión de red. Las especificaciones de la capa física dan

53 50 como resultado un medio físico que puede transmitir un flujo de bits entre nodos de la red física. La especificación de la capa física también define el cable que se debe usar, la frecuencia de las señales eléctricas, la distancia en la que pueden funcionar y otros aspectos relacionados. [8] Capa de enlace de datos La capa de enlace de datos, Capa 2, define los estándares que establecen un significado a los bits que se transportan a través de la capa física. Establece un protocolo confiable para la capa física de modo que la capa de red (Capa 3) pueda transmitir la información. Normalmente, la capa de enlace de datos incluye la capacidad de detección y corrección de errores para asegurar un flujo de datos confiable. Los elementos de información que son transportados por la capa de enlace de datos se denominan tramas. [8] Capa de red La capa de red, Capa 3, es donde se efectúa gran parte de la acción dentro de la mayor parte de las redes. La capa de red define la forma en que los paquetes llegan de un punto a otro dentro de una red y lo que lleva cada paquete. La capa de red define distintos protocolos de transmisión de paquetes. Estos protocolos de transmisión de paquetes incluyen la información de las direcciones fuente y destino. La información de direccionamiento dentro de cada paquete informa a la red el lugar al que debe enviar el paquete, con el fin de que alcance su destino y a la computadora que recibe, le dice donde se originó el paquete. [8] Capa de transporte La capa de transporte, Capa 4, controla el flujo de la información de un nodo de la red a otro. Se asegura de que los paquetes sean decodificados en la secuencia adecuada y de que todos ellos sean recibidos. También identifica, en forma única, a cada computadora o nodo de la red. [8] Además garantiza que los servicios tengan la calidad requerida por la aplicación en cuestión. Para optimizar la comunicación, multiplexa y separa el flujo de datos antes de que lleguen a la red. [6]

54 51 Capa de sesión La capa de sesión, Capa 5, define la conexión de un usuario en un servidor de red, o desde un punto de una red hasta otro punto. Estas conexiones virtuales también son conocidas como sesiones. Incluyen la negociación entre el cliente y el anfitrión, los aspectos del control de flujo, el procesamiento de las transacciones, la transferencia de información de usuario y la autenticación de red. [8] Capa de presentación La capa de presentación, Capa 6, recibe los datos proporcionados por las capas de nivel más bajo y los transforma de manera que puedan ser presentados al sistema. Las funciones que se efectúan en la capa de presentación pueden incluir la compresión y la descompresión de datos además del cifrado y descifrado de los datos. [8] Capa de aplicación La capa de aplicación, Capa 7, controla la forma en que el sistema operativo y sus aplicaciones interactúan con al red. Es la responsable de seleccionar los servicios de las capas inferiores y sincroniza las acciones de la aplicación de destino con las suyas. Algunas de las funciones de la Capa 7 son: transferencia de archivos, manejo de mensajes y operación y mantenimiento. [6] Comparación entre OSI y SS7 Las Capas de la 1 a la 3 del modelo OSI de 7 capas constituyen las funciones para el transporte de la información de una ubicación a otra. Estas funciones proporcionan la base sobre la cual se puede construir una red de comunicaciones. El SCCP junto con el MTP proporcionan en SS7 los servicios especificados en estas capas del modelo OSI.

55 52 Las Capas de la 4 a la 7 definen funciones relacionadas a comunicación de un extremo a otro. Estas capas son independientes de la estructura interna de la red de comunicaciones. Estos servicios son proporcionados en SS7 por Capacidades de Transacción (TC). [6] A continuación, la Figura 3.18: Relación entre las capas del modelo OSI y los niveles SS7 muestra la semejanza entre las capas del modelo OSI y los niveles del SS7. Aplicación Sesión Transporte TCAP I S U P T U P SCCP Red Nivel MTP 3 Datos Nivel MTP 2 Física Nivel MTP 1 Modelo de Referencia OSI Niveles del Sistema de Señalización #7 Figura 3.18: Relación entre las capas del modelo OSI y los niveles SS Niveles MTP El SS7 fue diseñado para poder transmitir información entre distintos usuarios, por ejemplo, de telefonía o de ISDN, por lo que sus funciones han sido divididas en un grupo de Partes de Usuario (UP). A continuación se enumeran algunas de ellas: [6] Parte de la Aplicación del Sistema de la Estación Base (BSSAP)

56 53 Parte de Usuario ISDN (ISUP) Parte de Usuario de Telefonía (TUP) Parte de la Aplicación Móvil (MAP) Parte de Transferencia de mensajes (MTP) Parte de Aplicación con Capacidad de Transacción (TCAP) Solo UPs del mismo tipo pueden comunicarse entre si. Para el envío de mensajes entre UPs de distintos nodos, se emplea el MTP. El MTP se divide en tres niveles funcionales Nivel MTP 1 Este nivel como ya se mencionó anteriormente, define las características físicas, eléctricas y funcionales de un enlace de datos de señalización y los medios de acceso a él. Para GSM el enlace de datos de señalización es un canal de transmisión bidireccional para intercambio de mensajes de señalización entre dos puntos de señalización. El canal es de transmisión digital a 64 Kbps Nivel MTP 2 Los datos recibidos en el Nivel 1 son convertidos a las señales apropiadas y luego entregados al nivel MTP 2. Este a su vez detecta y corrige errores que pueden haber ocurrido durante la transmisión. Este nivel posee funciones y procedimientos relacionados a la transferencia de mensajes de señalización a través de un único un enlace de datos de señalización. Las funciones del Nivel MTP 2 en conjunto con las del Nivel 1 permiten el envío de mensajes, de manera confiable entre dos puntos de señalización. [6]

57 54 Unidades de Señalización (Signal Units) Para transmitir los mensajes, el nivel 2 emplea unidades de señalización, a través de las cuales, envía de manera encapsulada la información a los nodos adyacentes. Existen tres tipos de unidades de señalización, que se diferencian entre sí por un campo llamado Indicador de Longitud o Length Indicator (LI). Figura 3.19: Formato de las unidades de señalización Unidad de Señalización de Relleno o Fill In Signal Units (FISU) Las FISUs son usadas para supervisión de errores en el enlace y para mantenerlo corriendo cuando no hay MSUs para enviar.

58 Unidad de Señalización de Estado del Enlace o Link Status Signal Units (LSSU) Las LSSUs son usadas para inicializar un enlace de señalización y cuando hay errores en el enlace. Un Campo de Status o Status Field (SF) que contiene uno o dos octetos es generado por el terminal de señalización. 55 Unidad de Mensaje de Señalización o Message Signal Unit (MSU) El MSU es usado para llevar la señal de información entre las Partes de Usuarios. Los MSUs, a diferencia de los FISUs o los LSSUs, son retransmitidos cuando se detecta un error. Las distintas SU tienen campos en común. A continuación se describen las funciones específicas de cada uno. F Flag o Bandera, es un patrón de 8 bits que se emplea para delimitar el comienzo y el final de un SU BSN y FSN Backward Sequence Number o Número de Secuencia de Retorno y Forward Sequence Number o Número de Secuencia de Ida. Al enviar los MSUs o LSSUs, se les asigna un número de secuencia, que es enviado en el FSN. El nodo receptor, al recibir el SU correctamente coloca su número de secuencia correspondiente en el BSN del próximo SU que envíe. De este modo el primer nodo recibe una confirmación de recepción del nodo correspondiente. BIB y FIB Backward Indicator Bit o Bit indicador de Retorno y Forward Indicator Bit o Bit Indicador de Ida. Estos bits permanecen constantes al enviar los MSU. Cuando se recibe una confirmación de recepción en un MSU con un BIB que no corresponde al FIB usado para el envío, indica que el MSU se perdió durante la transmisión.

59 56 LI SIO SIF CK Length Indicator o Indicador de Longitud, este campo de 6 bits indican la cantidad de octetos que hay entre él y el checksum. Permite también diferenciar los distintos tipos de SU. Para las FISU = 0, LSSU = 1, MSU > 2. Service Indicator Octet o Octeto Indicador de Servicio. Este campo indica al SP receptor el tipo de información contenida en el SIF, si el mensaje es nacional o internacional y la prioridad del mensaje. Service Information Field o Campo de Información de Servicio. Este campo proporciona la información necesaria para direccionar y decodificar el mensaje. Dentro de él se encuentra la Etiqueta de Enrutamiento (Routing Label) que es empleada por el Nivel 3. Esta Etiqueta contiene el Código de Punto de Destino (Destination Point Code o DPC), el Código de Punto de Origen (Originating Point Code o OPC) y la Selección de Enlace de Señalización (Signaling Link Selection o SLS). Luego de la Etiqueta de Enrutamiento se encuentra toda la información de la aplicación que se está transmitiendo. Su estructura se puede observar a continuación en la Figura Checksum o Suma de Verificación, es un campo de 8 bits que se calcula a partir del mensaje enviado y es insertado por el Punto de Señalización. Al ser recibido el SU, este valor se vuelve a calcular y se compara con el recibido dentro del mensaje para comprobar que el mensaje se haya recibido correctamente.

60 57 Figura 3.20: Estructura del SIF Nivel MTP 3 Este nivel maneja funciones de la red de señalización. Estas funciones se pueden dividir en dos categorías. En primer lugar, las funciones para manejo de mensajes, que se encargan de entregar los mensajes que fueron originados por un usuario específico dentro de un punto de señalización, al mismo usuario correspondiente dentro punto de señalización de destino. En segundo lugar las funciones para administración de la red de señalización, que tienen como función principal reconfigurar la red de señalización en caso de falla, administrando tráfico, rutas y enlaces de señalización.

61 SCCP Es un protocolo de nivel superior al MTP que proporciona enrutamiento punto a punto. Sus funciones se pueden dividir en cuatro conjuntos: Control de SCCP Orientado a Conexión, que maneja el establecimiento y supervisión de las conexiones lógicas. Control SCCP independiente de conexión, se encarga de la transferencia de las unidades de datos (data units). Administración SCCP, maneja la información del estado de la red SCCP a partir de la disponibilidad de otros Puntos de Señalización (SPs) y usuarios de la red. esta información se usa para actualizar las tablas de enrutamiento de mensajes. Enrutamiento SCCP, que maneja el enrutamiento de los mensajes SCCP dentro de la red SS7. Aquí se incluye la traducción de título global a direcciones de red específicas. Los campos de enrutamiento a nivel SCCP se pueden observar en la Figura 3.21: Formato del UDT del SCCP mostrada a continuación. Figura 3.21: Formato del UDT del SCCP

62 59 GT - Global Title (Título Global) es la dirección empleada para direccionar los mensajes a nivel SCCP. Esta dirección no aporta por si sola información suficiente para enviar el mensaje en la red de señalización, por lo que es necesario hacer una traducción del título global (GTT). SSN - Subsystem Number (Número de Subsistema) indica hacia que subsistema local está destinado el mensaje. SSN Subsistema HLR VLR GMSC, MSC EIR AUC SC MSC-BSC Tabla 3.1: Números de Subsistema (SSN) TT - Translation Type (Tipo de Traducción) indica el tipo de traducción que se debe realizar. Para comunicación de los nodos principales de la red GSM se usa 0 generalmente. NA Nature of Address (Naturaleza de la Dirección) este campo indica si la dirección de enrutamiento es de tipo Nacional o Internacional. NP Numbering Plan (Plan de Numeración) aquí se indica el plan de numeración al que corresponde la dirección en la etiqueta de dirección. El valor 1 indica que se está empleando el plan de numeración E.164 y el valor 7 indica que es el E.214 el que está en uso. Called Party Address (Dirección del Grupo Llamado) esta etiqueta del nivel SCCP contiene toda la información (GT, SSN, NA, NP) correspondiente al nodo de destino. Calling Party Address (Dirección del Grupo que Llama) contiene de igual manera toda la información de enrutamiento, pero esta vez la del nodo que está originando el mensaje. Este campo es necesario para que el nodo correspondiente, al recibir el mensaje, tenga una dirección de retorno a la cual responder.

63 60 En la siguiente figura se puede observar un ejemplo de la información contenida en los campos de direccionamiento SS7 cuando se genera un mensaje de registro para un usuario de roaming (Cingular U.S.A. en este caso) Figura 3.22: Mensajes SS7 para registro de usuario en C&W Panamá El mensaje de registro del usuario GSM de Cingular U.S.A. en la red de Cable & Wireless Panamá, generado por la MSC ubicada en Panamá, es enviado hacia el HLR de Cingular ubicado en Estados Unidos a través de la Red SS7 Internacional. Los campos SCCP de Dirección de Grupo que Llama y de Grupo Llamado (Calling y Called Party Address) permanecen sin cambios al recorrer los distintos nodos para llegar al destino. La Dirección de grupo llamado es analizada a través de la Traducción de Título Global (GTT) al realizar un salto entre una red nacional (NAT0) y una red internacional (INT0). Este análisis proporciona al nivel MTP información necesaria de la ruta (Código de Punto de Destino o DPC) por la cual se debe enviar el mensaje para que llegue a su destino. Por ello, los campos de

64 61 dirección del MTP son modificados al cambiar de una red nacional a una internacional y viceversa. Se puede notar que una vez que el mensaje ha ingresado en la red internacional, no se modifican los códigos de punto de origen y de destino (OPC y DPC) a pesar de que existan nodos intermedios (STP2) para llegar al nodo de destino (STP3).

65 62 CAPÍTULO 4: HERRAMIENTAS EMPLEADAS Y ENTORNO DE TRABAJO 4.1. OSS: el OMC de Ericsson Cable & Wireless Panamá, en cuanto a la red móvil GSM se refiere, tiene una infraestructura basada principalmente en centrales y equipos fabricadas por Ericsson. Las operaciones de mantenimiento y configuración en una red GSM se realizan a través del Centro de Operaciones y Mantenimiento o Operations and Maintenance Center (OMC). Las funciones de este nodo se encuentran implementadas dentro del Sistema de Soporte de Operaciones u Operations Support System (OSS) en los sistemas Ericsson. Esta implementación de Ericsson realiza funciones de configuración, manejo de fallas y gestión rendimiento de los servicios a través de análisis y pronósticos en casos de congestión. [9] 4.2. Método de acceso a la red: WinFIOL WinFIOL es una herramienta de Ericsson especialmente diseñada para permitir a los usuarios manipular las centrales AXE y aprovechar sus capacidades al máximo. Actualmente esta herramienta es usada por operadores de todo el mundo. WinFIOL hace las funciones de terminal y usa protocolos de red como telnet a través de una red IP, para hacer conexión con los nodos deseados de la red, y permitir así la ejecución de comandos de supervisión, mantenimiento y configuración de la red. Con la ayuda de esta aplicación se hace posible realizar todas las modificaciones necesarias para configurar las distintas centrales Ericsson de la red de Cable & Wireless Panamá, permitiendo así la interconexión con distintos operadores.

66 63 A lo largo de las distintas fases de ejecución de este proyecto, las funciones de supervisión se realizaron a través del OSS, en cambio, las funciones de configuración y mantenimiento fueron ejecutadas a través del departamento de Operación y Mantenimiento de la red Móvil de la compañía debido a los reglamentos internos de funcionamiento de Cable & Wireless Panamá Explorador de Biblioteca AXE o AXE Library Explorer (ALEX) El ALEX es una herramienta que permite tener acceso a la documentación de las distintas centrales a través de la Intranet. Los documentos pueden ser almacenados en un servidor, o localmente en una computadora. Está diseñado para ser consultado mediante el uso de un explorador de internet. [10] Es en esta biblioteca donde se puede obtener acceso al listado de comandos aceptados en cada tipo de central, y la descripción de las funciones que cumple cada uno de estos comandos al ser ejecutado. También presenta una explicación de los posibles resultados mostrados en pantalla tras su ejecución Transcripción de Datos o Data Transcript (DT) La Transcripción de Datos o DT es un proceso que consiste en producir los comandos a ejecutarse en las centrales o distintos nodos y elementos de la red. Los comandos en Lenguaje Hombre-Máquina o Man-Machine Language (MML) contienen todas las instrucciones necesarias para configurar la red, de manera que se ajuste a las necesidades técnicas y comerciales del operador. A través de la programación de los distintos nodos de la red se pueden realizar funciones como: crear nuevos servicios, cambiar su funcionamiento o crear nuevas conexiones con distintas redes entre otras.

67 64 Los DTs son generados en distintos departamentos de la empresa y son enviados al departamento de Operaciones y Mantenimiento (O&M) para ser ejecutados en las centrales correspondientes. Estos archivos son revisados minuciosamente ya que cualquier error podría tener gran impacto en el funcionamiento general de la red y comprometer la calidad del servicio ofrecido al cliente Activación Múltiple de Ericsson o Ericsson Multi Activation (EMA) La herramienta EMA es un producto de Ericsson para aprovisionamiento. Permite la activación de suscriptores y servicios de manera sencilla. Proporciona una única interfaz entre la empresa y las redes En el entorno de redes celulares, aprovisionar se refiere al proceso de activación de servicios y suscriptores, tarea que involucra generalmente programar varias bases de datos de la red con la información del suscriptor y sus servicios. EMA, por ser un sistema de aprovisionamiento de red, actúa como un sistema intermediario que se encarga de aprovisionar los servicios de manera sincronizada en todos los nodos necesarios, así como registrar las operaciones y llevar a cabo la actualización y solicitud de archivos. El EMA ofrece varias ventajas, una de ellas es que esconde la interfaz física, lo cual permite trabajar de manera más fácil y de manera independiente a los protocolos que se estén empleando. [9] 4.6. Interconexión en la PSTN y en la red SS7 Como ya se menciono anteriormente en GSM se emplea el SS7 de Canal Común. Esto quiere decir que la señalización necesaria para establecer una

68 65 conexión viaja por un canal distinto al empleado para transmitir la información de voz. Estos canales pueden estar separados incluso geográficamente y tomar rutas completamente distintas. Por este mismo motivo, al realizar conexiones con otros nodos es necesario configurar tanto las redes de señalización como las redes vocales. Para ofrecer servicios de Roaming Internacional, es necesario establecer estas conexiones con los operadores correspondientes. Generalmente las compañías celulares no cuentan con la infraestructura necesaria para abarcar las distancias que pueden llegar ser interoceánicas en muchos casos. En el mercado existen compañías operadoras que poseen nodos internacionales que hacen posible esta conexión tanto en las redes de señalización como las de voz. Cable & Wireless Panamá al ser una compañía tanto de servicios celulares, como de red fija, cuenta con la infraestructura de su PSTN para realizar parte de las interconexiones en las redes de voz. La red GSM realiza, a través de la PSTN, las conexiones de voz con otras redes telefónicas. La PSTN es la encargada de realizar las configuraciones necesarias en su red para entregar el tráfico de voz internacional a los proveedores de servicios con los que tenga acuerdos. Existe un gran número de proveedores internacionales como por ejemplo: Sprint, Teleglobe, Telecom Italia, France Telecom, etc. La elección de uno u otro generalmente viene dada por el factor económico, tarifas cobradas por niveles de tráfico, ofertas de paquetes especiales, etc. De manera similar, en cuanto a la señalización, también se recurre a un proveedor de servicios de señalización internacional (VSNL o Teleglobe, Belgacom, France Telecom, etc.) para poder establecer conexión con las centrales de los distintos operadores.

69 Figura 4.1: Arquitectura de la red GSM 66

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