1

Curso

Servicios de Red Inteligente

en Redes Mviles

2

Este documento es propiedad de SERPROTEL ARGENTINA. Su reproduccin total o parcial no est autorizada sin previo consentimiento de SERPROTEL ARGENTINA.

3

Parte I: Sistema de sealizacin nmero 7

Arquitectura de una red SS7

Puntos de conmutacin de servicios

(SSP)

Puntos de transferencia de seal (STP)

Puntos de control de servicios (SCP)

Nodos de servicio (SN)

Creacin y administracin de servicios

Vnculos de datos

Capas de protocolo SS7 y su vinculacin

con el modelo OSI

Capa fsica (MTP nivel 1)

Capa de enlace (MTP Nivel 2)

Capa de red (MTP Nivel 3)

Parte de control de conexin de

sealizacin (SCCP)

Parte de Usuario de RDSI (ISUP)

Parte de Aplicacin de Capacidades de

Transaccin (TCAP)

Parte de Aplicacin de Red Inteligente

(INAP)

Parte de Aplicaciones Mviles (MAP)

Parte II: Protocolos de Red Inteligente para

Redes Mviles

Introduccin a GSM

Sealizacin

Movilidad

Identificadores

Servicios bsicos y suplementarios

Servicios y tecnologas de mensajera

mvil

El protocolo WAP

El protocolo SMPP

Introduccin a las Redes Inteligentes

Funcin de Servicios de Control y

Conmutacin

Modelo bsico de estado de llamada

Tratamiento de llamadas

Principios y evolucin del estndar

CAMEL

Sealizacin para CAMEL

Contenido

CAMEL Fase I

Arquitectura

Descripcin funcional

Modelo de llamada

Parte de aplicacin CAMEL (CAP)

CAMEL Fase II

Arquitectura

Descripcin funcional

Modelo de Llamada

Interaccin con los servicios

suplementarios GSM

CAMEL Fase III

Conceptos generales de redes 3G

Control de llamadas

Control de GPRS

Control de SMS

Administracin de la movilidad

CAMEL Fase IV

Control de llamadas

Control de GPRS

Parte III: Seguridad de Red para Acceso

Mvil

Conceptos principales

El modelo AAA

Conceptos de Autenticacin

Autorizacin

Contabidad (Accounting)

El protocolo RADIUS

El protocolo DIAMETER

4

5

El ITU-T ha fijado y diseado el SS7 con el propsito de ser el nico compatible con la red digital futura y

con los servicios integrados ISDN. La estructura lgica del SS7 se fundamenta en el modelo de 7 capas

de Interconexin de Sistemas Abiertos OSI.

El modelo se reduce a 4 capas para obtener un ahorro sustancial en el tiempo de procesamiento. De

acuerdo con ITU-T Q.709 el retardo de sealizacin debe tener un lmite en el 95% de las llamadas.

En la sealizacin por canal comn la red de sealizacin puede ser distinta a la red de informacin

debido a que se pretende una red redundante para asegurar al mximo la confiabilidad del mensaje. En

otras palabras, se pretende que la comunicacin entre procesadores de los centros de conmutacin se

mantenga an cuando las condiciones de la red de transporte de informacin de usuario se encuentre

interrumpida.

6

Sistema de sealizacin Nmero 7

Estndar de la UIT-T que define los procedimientos y protocolos mediante los cuales, los

elementos de una red se intercambia informacin, sobre una red enteramente digital, para

establecer, mantener y liberar las llamadas tanto mviles como fijas.

Caractersticas:

Sistema de sealizacin por canal comn y fuera de banda

Establece tres modos de explotacin:

Modo asociado: La topologa de la red de sealizacin y la red para la transmisin

de informacin de los usuarios coincide

Modo cuasi-asociado: Ambas topologas coinciden parcialmente

Modo disociado: Topologas disjuntas

7

SSP (Service Switching Point)

Elementos de la red en los que comienza, se conmutan o terminan llamadas.

Se comunican con otros SSP para mantener, gestionar o liberar los recursos

necesarios

Pueden comunicarse con los SCP para ofrecer nuevos servicios

STP (Signal Transfer Point)

Conmutadores de trfico de sealizacin

Encaminan el paquete entre una de sus bocas de entrada y una de salida en funcin

de la informacin contenida en el paquete SS7.

SCP (Signal Control Point)

Concentran la mayor parte de la inteligencia de proceso de la red

Base de datos con informacin sobre operacin, mantenimiento y servicios

suplementarios.

8

9

Componentes de la red

Enlaces de sealizacin

Los enlaces de sealizacin son los componentes bsicos de una red de sealizacin que conecta dos

puntos de sealizacin. Los enlaces de sealizacin abarcan funciones del nivel 2 destinadas a

asegurar la proteccin contra errores en los mensajes (deteccin y consiguiente correccin de errores).

Proporcionan adems medios para mantener la secuencia correcta de los mensajes (vase la

Recomendacin Q.703).

Puntos de sealizacin

Los enlaces de sealizacin conectan puntos de sealizacin en los cuales se ejecutan funciones de red

de sealizacin del nivel 3 tales como el encaminamiento de mensajes, pudiendo realizarse funciones

de usuario del nivel 4 cuando se trata de un punto de sealizacin de origen o de destino (vase

2.4/Q.704).

Un punto de sealizacin que slo transfiere mensajes de un enlace de sealizacin a otro en el nivel 3

acta como punto de transferencia de sealizacin (STP, signalling transfer point).

Los enlaces de sealizacin, puntos de transferencia de sealizacin y puntos de sealizacin (de

origen y de destino) pueden combinarse de muchas formas diferentes para constituir una red de

sealizacin.

10

11

El STP W y el X ejecutan funciones idnticas, son redundantes, al igual que Y y Z. Se le llama el STP

par.

Cada SSP tiene dos enlaces, uno a cada STP del par.

Los STP pares son unidos por un enlace.

Dos pares de STPs se unen por cuatro enlaces, los cuales se les conoce como enlaces

cuadrangulares o quad.

De igual manera, se acostumbra tener SCP redundantes, pero estos no estn unidos por un enlace.

12

Se considera que las redes nacional e internacional son estructuralmente independientes; por tanto, aunque un punto de sealizacin determinado puede pertenecer a ambas redes, a los puntos de sealizacin se les atribuyen cdigos de punto de sealizacin de acuerdo con las reglas de cada red.

Con objeto de explotar eficazmente redes de sealizacin de diferentes grados de complejidad, se establecen procedimientos de red de sealizacin. Tales procedimientos, permiten una transferencia fiable de los mensajes a travs de la red y la reconfiguracin de sta en caso de falla.

La red de sealizacin ms elemental est constituida por un punto de sealizacin de origen y un punto de sealizacin de destino conectados por un solo enlace de sealizacin. Para satisfacer los requisitos de disponibilidad, puede complementarse dicho enlace por otros adicionales, en paralelo, capaces de funcionar con comparticin de carga. Si, para todas las relaciones de sealizacin, los puntos de sealizacin de origen y de destino estn conectados directamente de esta manera en una red, sta funciona en el modo asociado.

Por razones tcnicas o econmicas, puede no ser adecuada una red que funciona en el modo asociado simple, en tal caso puede establecerse una red que funcione en el modo cuasiasociado, en el cual la informacin enviada por el punto de sealizacin de origen al de destino puede transferirse a travs de varios puntos de transferencia de sealizacin. Tal red puede representarse por una red en malla como la ilustrada en el Anexo A, ya que otras redes o bien constituyen un subconjunto de la red en malla o estn estructuradas de modo que comprendan como componentes, la red en malla, o subconjuntos de sta.

13

Independencia estructural de la red de sealizacin internacional y de las redes de sealizacin

nacionales

La red de sealizacin mundial est estructurada en dos niveles funcionalmente independientes, el nivel

internacional y el nacional, que se han representado en la Figura. Esta estructura permite dividir de una

manera clara las responsabilidades en cuanto a la gestin de la red de sealizacin y permite establecer

planes de numeracin de puntos de sealizacin de la red internacional y de las diferentes redes nacionales,

completamente independientes entre s.

Un punto de sealizacin (SP, signalling point), que incluye un punto de transferencia de sealizacin (STP),

puede pertenecer a una de las tres categoras siguientes:

punto de sealizacin nacional (NSP, national signalling point) (punto de transferencia de sealizacin),

perteneciente a la red de sealizacin nacional solamente (por ejemplo, NSP1) e identificado por un cdigo

de punto de sealizacin de origen de o destino (OPC o DPC) de acuerdo con el plan de numeracin

nacional de puntos de sealizacin;

punto de sealizacin internacional (ISP, international signalling point) (punto de transferencia de

sealizacin), perteneciente a la red de sealizacin internacional solamente (por ejemplo ISP3) e

identificado por un cdigo de punto de sealizacin (OPC o DPC) de acuerdo con el plan de numeracin

internacional de puntos de sealizacin;

nodo que funciona tanto como punto de sealizacin internacional (punto de transferencia de sealizacin)

y como un punto de sealizacin nacional (punto de transferencia de sealizacin), y pertenece, por tanto, a

la red de sealizacin internacional y a una red de sealizacin nacional, por lo que est identificado por un

cdigo de punto de sealizacin (OPC o DPC) especfico en cada una de las redes de sealizacin.

Cuando en un punto de sealizacin sea necesario distinguir entre cdigos de punto de sealizacin

internacional y nacional, puede utilizarse el indicador de red.

14

Formato de cdigo de punto de sealizacin internacional (CPSI)

Identificador de zona geogrfica (3 bits)

Identificador de red (8 bits)

Identificador de punto de sealizacin (3 bits) Solo 8 puntos de sealizacin internacionales

por red

A nivel nacional, la numeracin se determina localmente

15

A. (Acces) Conecta un SCP o SSP a un STP.

B. (Bridge) Conecta a un STP con otro STP.

C. (Cross) Conecta a STPs redundantes.

D. (Diagonal) Lo mismo que los enlaces B.

E. (Extended) Conecta a un SSP a un STP alterno, para redundancia.

F. (Fully associated) Conecta a dos puntos de sealizacin terminales, utilizado cuando no se

tienen STPs.

16

Ejemplos de redes de sealizacin en malla

Consideraciones generales

Tiene por objeto explicar los procedimientos definidos en la Recomendacin Q.704. Aunque en los ejemplos se utiliza una red en malla especfica para presentar los procedimientos, no es el propsito recomendar, sea implcita o explcitamente, la red descrita.

Para presentar los procedimientos de nivel 3 de la MTP, se utiliza la red en malla por considerarse que ella, tal como est representada, constituye una forma posible de realizacin de la red internacional, o que dicha red, o subconjuntos de la misma, pueden constituir los componentes de otras estructuras de red.

Estructuras bsicas de red (ejemplos)

Las figuras muestran una estructura bsica de la red en malla, y tres versiones simplificadas derivadas de esta estructura bsica. Pueden construirse redes de sealizacin ms complejas utilizando estas estructuras como componentes.

En esta red, cada punto de sealizacin con funciones del nivel 4 est conectado por dos conjuntos de enlaces con dos puntos de transferencia de sealizacin. Cada par de puntos de transferencia de sealizacin est conectado con cada uno de los dems pares mediante cuatro conjuntos de enlaces. Adems, un conjunto de enlaces conecta los dos puntos de transferencia de sealizacin que constituyen cada par.

Las versiones simplificadas a), b) y c) de la red de sealizacin bsica se obtienen suprimiendo, respectivamente:

a) dos de los cuatro conjuntos de enlaces de sealizacin entre puntos de transferencia de sealizacin;

b) los conjuntos de enlaces entre puntos de transferencia de sealizacin que pertenecen al mismo par;

c) los conjuntos citados en a) y en b) al mismo tiempo.

Debe sealarse que para una determinada disponibilidad de los enlaces de sealizacin, cuanto mayor sea el nmero de conjuntos de enlaces de sealizacin retirados de la red de sealizacin bsica menor ser la disponibilidad de la red de sealizacin. Sin embargo, puede aumentarse la disponibilidad de las redes de sealizacin simplificadas, aadiendo uno o ms enlaces de sealizacin en paralelo a cada uno de los conjuntos restantes de enlaces de sealizacin.

17

18

Esta capa recibe el Campo de Informacin de Sealizacin CIS desde la capa 3 y arma una trama

denominada Unidad de Mensaje de Sealizacin. En ITU-T Q.703 se determinan las funciones y la estructura

de la trama que se muestra en la Figura siguiente.

La estructura de la trama es similar a HDLC (High Level Data Link Control) y tiene diferencias de estilo con

los protocolos LAP-B y LAP-D usados en X.25 y DSS1.

DELIMITACIN DE TRAMAS. La Bandera oficia de encabezamiento y cierre de la Unidad de Sealizacin.

La misma bandera puede oficiar de apertura de una unidad y cierre de la anterior. Los bits usados son 0111

1110. Como la longitud de la trama no est definida de antemano nunca se debe simular durante la

transmisin una secuencia igual a la bandera. Por ello cada vez que se encuentra una secuencia 11111 se le

agrega un 0 para impedir esa posibilidad. El Indicador de Longitud LI seala el nmero de Bytes que siguen a

continuacin y que preceden a los bits de control BCE. Se disponen de 6 bits que sealan entre 0 y 63 Bytes.

Si el nmero de Bytes es superior a 63, se indica este valor y dentro del campo de informacin de

sealizacin CIS de la capa 4 se indicar la longitud exacta.

CONTROL DE ERRORES. Consiste en 2 Bytes calculados mediante Chequeo de Redundancia Cclica CRC-

16. El polinomio generador es X-16+X-12+X-5+1. Si se detectan errores en la unidad de sealizacin se la

descarta y se pide la retransmisin mediante el bit BI.

CORRECCIN DE ERRORES. Se hace referencia al Nmero de Secuencia en sentido Directo FSN y en

sentido Inverso BSN. Cada trama se numera desde el 0 al 127 mediante 7 bits que corresponden a FSN. El

lado de recepcin controla el estado de la trama recibida mediante los bits de control de errores BCE. En el

sentido inverso mediante los 7 bits BSN se informa sobre la trama que ha sido recibida.

19

TIPOS DE MENSAJES DE CAPA 3

La capa 3 se ocupa del enrutamiento (direccin y control del enlace de datos) que seguir el mensaje

dentro de la red de sealizacin. En ITU-T Q.705 se indican las caractersticas y funciones de la capa 3

de este sistema de sealizacin por canal comn.

Se disponen de 3 tipos de Unidades: de relleno, de estado y la unidad de sealizacin.

-Unidad de relleno. La Unidad de Relleno no lleva campo de informacin por lo cual el indicador de

longitud IL se encuentra en cero. Esta unidad es usada cuando no existe mensaje alguno a ser

intercambiado entre extremos. No se requiere direccin del punto de origen y destino (funcin de la capa

3) pues se intercambian entre capas 2 adyacentes.

-El Mensaje de Estado de Enlace. Consiste en 1 o 2 Bytes con informacin del estado de alineamiento

de trama; estado normal o de emergencia; fuera de servicio; interrupcin del microprocesador;

congestin de red; etc.

-El Mensaje de Sealizacin. Consistente en una etiqueta normalizada de 4 Bytes que lleva

informacin para el enrutamiento seguido del mensaje del usuario desde la capa 4.

El SS7 es una red de datos que no posee control de flujo; los centros de conmutacin se disean con

suficiente memoria. El enrutamiento es de tipo sinconexin.

Cada mensaje lleva la direccin del origen y del destino. Cada nodo de procesamiento de SS7 posee

informacin de routing en capa 3 del hacia el destino final.

20

21

CONTENIDO DEL MENSAJE DE CAPA 7.

En el modelo de capas la Parte de Usuario ocupa una parte de las capas 4-7. Se disponen de distintas

partes de usuario de acuerdo con el tipo de servicio:

-para usuario de telefona (TUP),

-para usuario de red digital ISDN (ISUP) y

-para usuario de red de datos (DUP).

Otros usuarios de capa 4-7 son: telefona mvil MAP, y el control de conexin SCCP-TCAP.

22

Encaminamiento

Consideraciones generales

Se dan aqu algunos ejemplos de encaminamiento en la red en malla bsica y se describen las acciones de encaminamiento requeridas para cambiar las rutas que han de seguir los mensajes en condiciones de falla.

En los ejemplos presentados, se suponen los siguientes principios de encaminamiento:

Las rutas de mensajes deben atravesar un nmero mnimo de puntos de transferencia de sealizacin intermedios.

El encaminamiento en cada punto de sealizacin no ser afectado por las rutas de mensajes utilizadas hasta el punto de transferencia de sealizacin en cuestin.

Cuando haya disponibles ms de una ruta de mensajes el trfico de sealizacin deber ser compartido entre dichas rutas.

Los mensajes relativos a una transaccin de usuario determinada, y enviados en una direccin dada, sern encaminados por la misma ruta de mensajes a fin de asegurar la secuencia de mensajes correcta.

Encaminamiento en ausencia de fallas:

La Figura ilustra un ejemplo de encaminamiento en ausencia de fallas, para mensajes transmitidos del punto de sealizacin A al punto de sealizacin F.

Deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

a) Al distribuir el trfico para la comparticin de carga en el punto de sealizacin de origen y en puntos de transferencia de sealizacin intermedios, deben emplearse con cuidado los cdigos de seleccin de enlaces de sealizacin (SLS), a fin de que el trfico se distribuya uniformemente entre las cuatro rutas disponibles. En el ejemplo, el punto de sealizacin de origen A utiliza el segundo bit menos significativo del cdigo de seleccin de enlace de sealizacin y los puntos de transferencia de sealizacin B y C

utilizan el bit menos significativo.

b) En casos distintos del descrito anteriormente, la eleccin de un determinado enlace, para un cdigo dado de seleccin de enlaces de sealizacin, puede hacerse en cada punto de sealizacin independientemente.

En consecuencia, las rutas de mensajes en los dos sentidos de transmisin, para una determinada transaccin de usuario (por ejemplo, SLS = 0010), pueden seguir trayectos diferentes (por ejemplo, A C D F y F E B

A).

c) Los enlaces BC y DE no se utilizan en condiciones de ausencia de fallas, sino en ciertas situaciones de fallas.

d) Cuando el nmero de enlaces de un conjunto de enlaces no es una potencia de dos (es decir, 1, 2, 4, 8) la comparticin de carga de la SLS no consigue una distribucin uniforme del trfico a travs de los distintos enlaces.

23

24

25

Intercambio de mensajes en una conexin SS7 para usuario ISUP.

IAM (Initial Address Message). Contiene la informacin inicial de llamada para el encaminamiento.

SAM (Subsequent Address Message). Transporta las cifras no enviadas en el mensaje IAM.

ACM (Address Complete Message). Indica que se ha obtenido en acceso al destino.

ANM (Answer Message). Indica que el usuario llamado ha respondido.

BLO (Blocking Message). Permite el bloqueo del canal til.

UBL (Unblocking Message). Desbloquea el canal til.

REL (Release Message). Permite iniciar la liberacin del canal.

RLC (Release Complete Message). Informa que la liberacin ha sido completada

26

La Especificacin de la "Parte de Usuario de Servicios Integrados (PU-RDSI) del Sistema de Sealizacin por

Canal Comn N7 (SSCCN7) a emplear en el mbito de la Red Digital Telefnica se basa en las

Recomendaciones Q.761-Q.766 y Q.730 del libro Azul del CCITT. Define las funciones, mensajes y procedimientos

de sealizacin requeridos para proporcionar los servicios y las facilidades de usuario que precisan conexiones por

conmutacin de circuitos tanto para aplicaciones vocales como no vocales en la Red Digital de Servicios Integrados

nacional.

Adems, la PU-RDSI se utilizar tambin en la red telefnica conmutada, tanto en conexiones digitales extremo a

extremo como en la red mixta analgico/digital.

Dentro de la arquitectura funcional del Sistema de Sealizacin por Canal Comn, la PU-RDSI utiliza los servicios

de red proporcionados por la Parte de Transferencia de Mensajes (PTM). La presente versin de la PU-RDSI no

utilizar Parte de Control de la Conexin de Sealizacin (PCCS) para la transferencia de informacin entre PU-

RDSI's. A su vez, la PU-RDSI proporciona su servicio a una entidad superior que denominaremos Control (de la

llamada).

Adems del servicio bsico, la PU-RDSI soporta diferentes Servicios Suplementarios:

- Identificacin del nmero llamante

- Restriccin de la identificacin del nmero llamante

- Identificacin del nmero conectado

- Restriccin de la identificacin del nmero conectado

- Desvo de llamadas

- Grupo cerrado de usuarios

- Llamada en espera

- Informacin de Usuario a Usuario

- Subdireccionamiento

- Retencin, consulta y recuperacin

- Conferencia de a tres

- Portabilidad de terminales

- Red privada virtual

27

Los mensajes de la PU-RDSI se transportan en el enlace de sealizacin mediante unidades de sealizacin

cuyo formato se describe en el captulo III de la Especificacin correspondiente a la PTM.

El formato del octeto de informacin de servicio y los cdigos utilizados en estos octetos, se describen con

ms detalle a continuacin en consideracin a los mensajes ms comunes dentro del trfico de la red. El

indicador de servicio para la parte usuario RDSI se codifica 0101.

El campo de informacin de sealizacin de cada unidad de sealizacin de mensaje que contiene un

mensaje de la PU-RDSI est constituido por un nmero entero de octetos y tiene los siguientes

componentes.

ETIQUETA DE ENCAMINAMIENTO

Las etiquetas de todos los mensajes correspondientes a una conexin de circuito determinada debern ser

iguales.

El cdigo de punto de destino (CPD) indica el punto de destino del mensaje y el cdigo de punto de origen

(CPO) seala el punto de origen del mensaje.

La estructura de etiqueta normalizada, requiere que a cada nodo de la red se le asigne un cdigo de PS del

plan de codificacin nacional. Se utilizarn planos de codificacin separados para la red de sealizacin

nacional y para la red de sealizacin internacional.

La asignacin de estos cdigos se hace conforme a:

a) La "Norma de Numeracin de Cdigos de Puntos de Sealizacin para la Red de Sealizacin por Canal

Comn", en la red de sealizacin nacional.

b) La Recomendacin Q.708 del Libro Azul del C.C.I.T.T. "Numeracin de cdigos de puntos de sealizacin

internacional", para la red de sealizacin internacional.

28

Para la atribucin de cdigos de identificacin de circuito a circuitos individuales deben seguirse las

disposiciones adoptadas por acuerdo bilateral, o reglas predeterminadas.

Para aplicaciones internacionales, los cuatro bits de reserva se utilizan para la ampliacin del CIC,

siempre que se obtenga un acuerdo bilateral antes que se aumente el tamao. Para aplicaciones

nacionales, los cuatro bits de reserva pueden utilizarse cuando se necesiten.

En un trayecto digital a 2048 kbit/s para circuitos derivados del enlace (Recomendaciones G.732 y

G.734, Libro Azul del CCITT), el cdigo de identificacin de circuito contiene, en los cinco bits menos

significativos, una representacin binaria del nmero real del intervalo de tiempo asignado al trayecto de

comunicacin.

Los bits restantes del cdigo de identificacin de circuito se utilizan, cuando es necesario, para identificar

unvocamente el circuito entre todos los otros circuitos de otros sistemas que interconectan un punto de

origen y uno de destino.

29

30

31

32

PARTE OBLIGATORIA FIJA

La parte obligatoria de longitud fija comprende los parmetros que son obligatorios y tienen una longitud

fija para un determinado tipo de mensaje. La posicin, longitud y orden de los parmetros vienen

definidos unvocamente por el tipo de mensaje. Por tanto, los nombres de los parmetros y los

indicadores de longitud no se incluyen en el mensaje.

PARTE OBLIGATORIA VARIABLE

Los parmetros obligatorios de longitud variable estn incluidos en la parte obligatoria de longitud

variable. Se utilizan punteros para indicar el principio de cada parmetro. Cada puntero se codifica con

un solo octeto. El nombre de cada parmetro y el orden en que se

envan los punteros estn implcitos en el tipo de mensaje. Por tanto, los nombres de los parmetros no

estn incluidos en el mensaje. El nmero de parmetros y, por consiguiente, el nmero de punteros, est

definido unvocamente por el tipo de mensaje.

Se incluye tambin un puntero que tiene por funcin indicar el principio de la parte facultativa. Si el

mensaje no admite una parte facultativa, no aparecer este puntero. Si el tipo de mensaje admite una

parte facultativa (reflejada por la presencia de un octeto de fin de parmetros facultativos en los cuadros

2/IV a 34/IV), pero en el mensaje considerado no se ha incluido una parte facultativa, el campo del

puntero se codificar a cero. Todos los punteros se envan consecutivamente al principio de la parte

obligatoria variable. Cada parmetro contiene el indicador de longitud de parmetro seguido del

contenido del parmetro.

En la figura vemos el rden de transmisin de los bits de acuerdo con los formatos que hemos analizado

hasta ahora en los cuadros anteriores, respetando la posicin y los segmentos que corresponden a las

distintas partes.

33

PARTE FACULTATIVA

La parte facultativa est constituida por parmetros que pueden o no estar presentes en un determinado

mensaje. Esta parte puede comprender parmetros de longitud fija y parmetros de longitud variable.

Los parmetros facultativos se pueden transmitir en cualquier orden. Cada uno de estos parmetros

estar constituido por el nombre de parmetro (un octeto) y el indicador de longitud (un octeto) seguido

del contenido del parmetro.

OCTETO DE FIN DE PARMETROS FACULTATIVOS

Si existen parmetros facultativos, despus de transmitidos todos ellos, se transmitir el octeto de fin de

parmetros facultativos, codificado a cero. Si el mensaje no tiene definido una parte facultativa, no se

transmite este octeto.

34

Estos acrnimos con las respectivas descripciones y los cdigos binarios son una parte de todos los

mensajes que conforman el protocolo de SS7. Esta informacin corresponde al contenido del primer

octeto inmediato siguiente a la etiqueta de encaminamiento y el cdigo de identificacin de circuito.

Define cual es el mensaje en cuestin. A continuacin de este octeto, definido cual es el mensaje,

comienza el desarrollo del mensaje con una extensin variable segn la cantidad y el tipo de los

parmetros que componen cada uno de los mensajes.

Existen parmetros de longitud fija y obligatorios, como parmetros de longitud variable, optativos pero

con carcter de cuasi obligatorios.

Los distintos parmetros estn formados por octetos y tienen los contenidos que arman el mensaje con

la correspondiente interpretacin para establecer el dilogo entre las centrales, realizar la activacin y el

control del enlace de sealizacin y la supervisin de las comunicaciones de los usuarios.

El ajuste de estos parmetros son los factores que se deben customizar para que los conmutadores de

nuestro pas dialoguen correctamente entre ellos.

Vamos a analizar algunos parmetros en desglose, viendo un cuadro de los que estn catalogados en

las documentaciones de la CNC con los acrnimos slo en castellano para no cargar excesiva

informacin en este curso.

El primer octeto del contenido de los parmetros es el que define cual es ese parmetro y es el valor

binario que debemos analizar para saber y leer correctamente los contenidos del mensaje.

Para poder analizar el contenido de algunos parmetros los debemos relacionar con alguno de los

mensajes como el MID (IAM), MDC (ACM) o RST (ANM).

35

Capa fsica (MTP nivel 1)

Capa de enlace (MTP Nivel 2)

Mtodos bsicos de control de errores. CRC

Unidad de sealizacin de estado del enlace (LSSU)

Procedimiento de alineamiento de seales

Capa de red (MTP Nivel 3)

Partes de transferencia de mensaje (MTP)

Sealizacin en capa de enlace

Unidades de sealizacin

Tipos de mensajes de sealizacin y de administracin

Identificacin de nodo de red SS7

Procedimiento normal de enrutamiento

Administracin de enlaces, rutas y trfico

Parte de control de conexin de sealizacin (SCCP)

Enrutamiento y discriminacin. Enrutamiento global de ttulos

Administracin de subsistemas

Control de flujo

Servicios orientados a conexin y no-orientados a conexin

Traduccin de ttulos globales

Administracin y estructura de SCCP. Tipos de mensajes, funciones y parmetros

Fundamentos de una conexin SCCP

Parte de usuario telefnico (TUP) e RDSI (ISUP)

Parte de Usuario

Servicios ISUP

Establecimiento y terminacin de llamadas

Control de conexin

36

MTP-1 Capa 1: Tiene las funciones de conexin fsica entre mdulos a interconectar.

MTP-2 Capa 2: Se ocupa del alineamiento de paquete mediante banderas (Flag) al inicio y

final. Permite la deteccin de errores mediante un cdigo CRC-16. Realiza el proceso de

numeracin secuencial de mensajes e indicacin de retransmisin. Efecta la confirmacin

o rechazo del mensaje para la retransmisin automtica en mensajes con errores. Los

paquetes son numerados en forma secuencial con mdulo-7. Indica la longitud total del

mensaje transmitido.

MTP-3 Capa 3: Posee una direccin de punto de acceso al servicio SAP en la informacin

de servicio SIO. SAP permite identificar a la capa superior SCCP sobre el protocolo MTP3.

En la red PSTN se dispone de las direcciones de procesador CPU de origen y destino (14

bits de direccin). Por otro lado identifica el enlace de sealizacin utilizado cuando existe

ms de uno. Realiza las funciones de Routing dentro de la red de sealizacin SS7.

37

38

39

40

41

42

43

44

45

Facilita la transferencia de mensajes en tiempo real entre MSC, HLR y VLR. Se aplica tambin

para enlaces con O&M. En tarjetas de crdito permite verificar la autenticidad y movimientos de

cuenta. Realiza el control de dilogo con el terminal remoto. Es un servicio de transporte. La

informacin contiene: tipo de mensaje (unidireccional, inicio, final, intermedio, aborto); longitud

del mensaje (nmero de bytes total); identificador de origen y destino de transaccin; tipo de

componente (retorno de resultado, reporte de error y de reject) y contenido de informacin

(cdigo de operacin, de error, de problema, parmetros, etc).

46

47

48

Las redes PSTN son fijas. La lnea de un abonado est fijada (conectada) a una central local, que tiene

un registro de cada uno de sus abonados. El registro contiene datos semipermanentes y temporarios.

Los datos semipermanentes incluyen el nmero del abonado y su perfil de servicio. Existe una lista de

caractersticas (por ejemplo llamada en espera, etc.) vigentes en el contrato de servicio con el abonado.

Los datos temporales incluyen informacin acerca del estado actual del abonado (ocupado, libre,

bloqueado) y durante los momentos en que se realiza una llamada, detalles de la conexin. La central

consulta estos datos cuando procesa las llamadas de los abonados.

Cuando un MSC atiende a un abonado mvil (MS), requiere datos similares. Sin embargo, un MS es

. En diferentes momentos, puede estar en el rea de servicio de diferentes MSC. No es prctico

almacenar la informacin de todos los mviles en cada MSC. En su lugar, la informacin se almacena en

bases de datos centralizadas. Uno de los propsitos de las transacciones MAP es permitir a las MSC la

obtencin de informacin acerca de un MS desde dichas bases de datos. La versin de MAP de uso en

redes GSM se conoce como GSM-MAP.

MAP permite las operaciones de: Actualizacin de localizacin; Roming; Handover; autentificacin;

informacin de llamada entrante; informacin de servicio de subscriptor; identificacin de equipos

mviles; carga de informacin a los registros; etc

49

MAP-B: Entre el MSC y su VLR asociado: La interfaz es interna transferencia de mensajes no

involucra a la red de sealizacin. Esta interfaz no est estandarizada por ETSI o 3GPP

MAP-C: Entre el MSC Gateway (GMSC) y el HLR: Esta interfaz es necesaria para el establecimiento

de llamadas terminadas en MS. A travs de esta interfaz el GMSC inquiere la locacin actual del usuario

del HLR, y el HLR entrega el MSC con un Nmero de Roaming de Abonado Mvil (MSRN) necesario

para setear la conexin conmutada del circuito entre el GMSC y el MSC que atiende al abonado.

MAP-D: Entre el VLR y el HLR: Esta interfaz est involucrada tanto en las aplicaciones de

Administracin de Conexin (CM) como de Administracin de Movilidad (MM)

CM: A travs de esta interfaz el HLR pide al VLR que asigne e informe un nmero de roaming (MSRN)

que ser usado para el establecimiento de una llada terminada en Mvil

MM: Esta interfaz puede utilizarse tambin durante una actualizacin de ubicacin entre VLRs cuando

los VLR actualizan el HLR (en otras palabras, los VLR informan al HLR respecto a cambios en la

ubicacin del usuario), o bien cuando el HLR elimina informacin antiguo

MAP-E: Entre MSCs en una PLMN: Esta interfaz se usa durante operaciones de handover entre MSC.

(Adicionalmente, la interfaz E involucra ISUP).

MAP-F: Entre MSC y EIR: Esta interfaz transporta informacin para verificacin de lndentidad del MS.

MAP-G: Entre dos VLR:

50

En los pases con redes GSM se implementa un plan de numeracin para la telefona fija y un plan

separado para la PLMN.

En la red fija (PSTN), un mvil es identificado mediante un MSISDN, que tiene un formato definido en la

Rec. E.164 del ITU-T. El MSISDN es un nmero internacional, consistente en un cdigo de pas CC y un

nmero nacional NN.

El nmero de roaming de la estacin mvil (MSRN) utilizado por la red fija para extender el

establecimiento de llamada al MSC que est sirviendo en ese momento al MS llamado, es un nmero

nacional o internacional E.164. En la PLMN, un MS se identifica mediante una Identidad Internacional de

Estacin Mvil (IMSI) o mediante la combinacin de un Identificador de locacin de rea (LAI) y una

Identidad Temporaria de Estacin Mvil (TMSI).

El formato de IMSI se define en la E.212 como: IMSI = MCC_MNC_MSIN, donde la combinacin del

cdigo de pas mvil MCC y el cdigo de red mvil MNC identifica la red PLMN original del MS, y el

MSIN es la identidad de estacin mvil que identifica al mvil dentro de dicha PLMN. El IMSI es un

nmero internacional que identifica unvocamente a un mvil globalmente. En su pas de origen, el MS

puede identificarse unvocamente mediante la identidad de estacin mvil nacional (NMSI):

NMSI=MNC_MSIN.

El MSISDN, IMSI y NMSI identifican a un MS de manera permanente. Adicionalmente, una combinacin

de la Identidad de Locacin de Area (LAI) y la Identidad temporaria de estacin mvil identifica al MS

durante el tiempo en que es atendido por el VLR que cubre el rea de servicio. El formato de LAI es:

LAI=MCC_MNC_LAC, donde MCC_MNC identifica un PLMN en particular y el cdigo de rea local

(LAC) representa la locacin en dicha PLMN.

TMSI es un nmero binario de 32 bits que identifica al MS mientras est operando en un rea en

particular.

51

52

Las redes GSM se estructuran jerrquicamente. Consisten principalmente de por lo menos una regin

administrativa, asignada a un Centro de Conmutacin Mvil (MSC). Cada regin administrativa se construye con

por lo menos un Area de Localizacin (LA), tambin llamada a veces rea visitada. Un LA consiste de numerosos

grupos de celdas. Cada grupo de celdas se asigna a un Controlador de Estaciones Base (BSC). Por lo tanto para

cada LA existe por lo menos un BSC, pero las celdas de un BSC pueden pertenecer a diferentes LA.

El particionamiento exacto del rea de servicio en celdas y su organizacin o administracin referida a los LA, BSC

y MSC es, sin embargo no nicamente determinada y se deja al criterio de cada operador de red que tendr

entonces numerosasa posibilidades de optimizacin. En la figura se ve la construccin jerrquica de un sistema

GSM. La celda est formada por la cobertura inalmbrica de una Estacin Base (BTS). Un BSC controla numerosas

estaciones base. El trfico combinado de las estaciones mviles en sus celdas respectivas es enrutado a travs de

una central, la Central de Conmutacin Mvil (MSC). Las llamadas originadas en o terminadas en la red fija son

administradas por una Central de Transferencia de Conmutacin Mvil (GMSC). La operacin y mantenimiento se

organizan desde un punto central, el Centro de Operacin y Mantenimiento (OMC). A efectos de realizar el control

de llamadas y administracin de red se definen varias bases de datos:

Home Location Register (HLR)

Visited Location Register (VLR)

Authentication Center (AUC)

Equipment Identity Register (EIR)

Para todos los abonados registrados en un operador de red, el HLR almacenar datos permanentes (como el perfil

de servicio del usuario) y datos temporarios (como la ubicacin actual del usuario). Cuando se produce una llamada

al usuario, en primer lugar se consulta al HLR para determinar la ubicacin actual del usuario.

Un VLR es responsable por un grupo de LA y almacena los datos de los usuarios que estn actualmente en su rea

de responsabilidad. Esto incluye parte de los datos permanentes del abonado que fue transmitida desde el HLR al

VLR para ser accedida rpidamente. Pero el VLR tambin podr asignar y almacenar datos locales como ser

identificacin temporaria.

El AUC genera y almacena datos relacionados con la seguridad como ser llaves para autenticacin y encripcin, El

El EIR registra datos de los equipos en lugar de datos de abonados.

53

Un sistema GSM tiene dos componentes principales: La infraestructura de red fija (La red en su sentido

estricto) y los abonados mviles, que utilizan los servicios de la red y se comunican a travs de la

interfaz de radio (interfaz de aire). La red fija instalada GSM puede a su vez subdividirse en tres

subredes: La red de radio, la red de conmutacin mvil y la red de administracin. Estas subredes se

llaman subsistemas en el estndar GSM: Subsistema de Estaciones Base (BSS), Subsistema de

Conmutacin y Administracin (SMSS) y Subsistema de Operacin y Mantenimiento (OMSS).

54

Aqu se ven los componentes de la red de radio GSM. Una Celda GSM se exande en el rea de radio de

la Estacin Transceptora Base (BTS). La BTS provee los canales de radio para sealizacin y trfico de

datos de usuario en la celda. Por lo tanto la BTS es la parte de red de la interfaz de aire GSM. Adems

de la parte de alta frecuencia (Equipamiento transmisor y receptor), contiene otros pocos componentes

para procesar la seal y los protocolos. Por ejemplo, se realiza la codificacin de proteccin de errores y

se termina el protocolo de enlace de datos LAPDm para la sealizacin del camino de radio. Para

mantener pequeo el tamao de las BTS, es esencial que las entidades de control y protocolos residan

en el Controlador de Estaciones Base (BSC). Por ejemplo, el protocolo de handover se ejecuta en la

BSC: Las BTS y la BSC forman juntas el Subsistema de Estaciones Base (BSS). Una BSC puede

controlar numerosas BTS. A cada BTS se le asigna un conjunto de canales de frecuencia, la Asignacin

de Celda (CA). Se disponen dos tipos de canales en la interfaz de radio: Canales de trfico y canales de

sealizacin. Para los canales de trfico, el BSS bsicamente entrega las funciones de capa 1 del

esquema OSI.

55

El Subsistema de Conmutacin y Administracin Mvil (SMSS) consiste de los centros de conmutacin

mvil y las bases de datos que almacenan los datos requeridos para el enrutamiento y provisin de

servicios.

Centro de Conmutacin Mvil

El nodo de conmutacin de una PLMN GSM es el Centro de Conmutacin Mvil (MSC). El MSC realiza

todas las funciones de conmutacin de un nodo de conmutacin de red fija, por ejemplo, bsqueda del

camino de enrutamiento, enrutamiento de sealizacin, y procesamiento de caractersticas de servicio.

La diferencia principal entre un conmutador ISDN y un MDC es que ste ltimo adems debe considerar

la ubicacin y administracin de los recursos de radio y la movilidad de los abonados. Por lo tanto debe

implementar funciones adicionales para el registro de la ubicacin de los abonados y el handover de una

conexin en el caso que cambie de una celda a otra. Una PLMN puede tener numerosos MSC siendo

cada uno responsable por una parte del Area de Servicio. Los BSC de cada BSS estn subordinados a

una nica MSC.

El traspaso de trfico vocal entre las redes fijas y mviles es manejado por un MSC dedicado: el GMSC.

Si la red fija no puede conectar una llamada entrante al MSC local (debido a su inposibilidad de

interrogar al HLR), enrutar la conexin al GMSC ms prximo. El GMSC requerir la informacin de

enrutamiento del HLR y enrutar la conexin al MSC local en cuya rea est en ese momento la

estacin mvil. Las conexiones hacia otras redes mviles o redes internacionales se enrutan

principalmente a travs del Centro de Conmutacin Internacional (ISC) del pas.

Una unidad funcional asociada con un MSC permite la interoperacin de una PLMN y las redes fijas

(PSTN, ISDN, PDN). Esta Funcin de Interoperacin (IWF) realiza una cantidad de funciones

dependiendo del servicio y de la red fija a la que se conecta. Es necesario mapear los protocolos de la

PLMN hacia aquellos de la red fija respectiva. En caso de tener ambas implementaciones compatibles,

la IWF no realiza ninguna funcin.

56

Una PLMN GSM tiene numerosas bases de datos. Se definen dos unidades funcionales para el registro

de los abonados y su ubicacin actual: El Home Location Register (HLR) y el Visitor Location Register

(VLR). En general, existe un HLR principal para una PLMN y un VLR para cada MSC. Esta organizacin

depende del nmero de abonados, la capacidad de procesamiento y almacenamiento de las centrales

de conmutacin y la estructura de la red.

El HLR tiene registros para cada abonado y cada nmero mvil que tiene su en su red

respectiva. Almacenar los datos permanentes y datos temporarios relevantes de todos los abonados

registrados permanentemente en el HLR. Adems de los datos fijos como subscripciones y permisos de

servicio, los datos almacenados incluyen enlaces a la ubicacin actual del abonado mvil. El HLR se

requiere como registro central para enrutar a los abonados para los cuales tiene responsabilidad

administrativa. El HLR no tiene control directo sobre una MSC. Todas las actividades administrativas

concernientes a un abonado se realizan en las bases de datos del HLR.

El VLR como registro de visita almacena los datos de todas las estaciones mviles que estn

actualmente en el rea administrativa del MSC asociado. Un VLR puede ser responsable por las reas

de uno o varios MSC. Las estaciones mviles hacen roaming libremente, y por lo tanto, dependiendo de

su ubicacin, pueden estar registrados en uno de los VLR de su ubicacin o bien en un VLR de

una red de otro operador (si existen acuerdos de roaming entre ambos operadores). Para dicho

propsito, la MS debe iniciar un procedimiento de registro cuando ingresa a un LA. El MSC responsable

pasa la identidad del MS y su LAI actual al VLR, que los incluye en su base de datos y registra al MS.

Luego se informa al HLR que entonces podr enrutar las llamadas entrantes hacia el MS.

57

La operacin de red se controla y administra mediante el Subsistema de Operacin y Mantenimiento

(OMSS). Las funciones de control de red se monitorean e inician desde un Centro de Operacin y

Mantenimiento (OMC). Veamos algunas de sus funciones:

Administracin y operacin comercial (Abonados, terminales, tarifacin, estadsticas)

Administracin de seguridad

Configuracin de red, operacin y administracin del rendimiento

Tareas de mantenimiento

La administracin de la red puede estar centralizada en uno o varios Centros de Administracin de Red

(NMC). Las funciones de operacin y mantenemiento se basan en los conceptos de la TMN (ITU-T

M.30).

Autenticacin de usuarios y registro de equipos

Se definen dos bases de datos adicionales en GSM adems del HLR y VLR. Son responsables de varios

aspectos de la seguridad del sistema. En GSM la seguridad se basa principamente en la verificacin del

equipo y del abonado. Estos datos son manejados por dichas bases de datos: Los datos confidenciales y

llaves de seguridad se almacenan o generan el el Centro de Autenticacin (AUC). Estas llaves sirven

para la autenticacin del usuario y autorizan los accesos a los servicios respectivos. El Registro de

Identidad de Equipamientos (EIR) almacena los nmeros de serie (provistos por los fabricantes) de los

terminales (IMEI), lo que hace posible verificar a estaciones mviles con software obsoleto o bloquear

acceso a los servicios a unidades reportadas como robadas.

58

Las conexiones fijas para el transporte de la sealizacin y datos de usuario en una PLMN GSM son

lneas de transmisin estndar. Se utilizan enlaces de 2Mb/s y 64 kb/s. La sealizacin tiene dos partes

fundamentalmente diferentes: Sealizacin especfica de GSM dentro del BSS incluyendo la interfaz de

aire, y sealizacin dentro del SMSS y con otros PLMN en conformidad con el SS7. Las conexiones de

datos de usuario son procesadas utilizando ISUP. Para la sealizacin especfica de la red mvil, el

MSC, HLR y VLR utilizan extensiones MAP de SS7. La sealizacin entre el MSC y el BSS utiliza la

Parte de Aplicacin del Sistema de Estaciones Base (BSSAP). Dentro del BSS y en la interfaz de aire, la

sealizacin es especfica del sistema mvil y no se utilizan protocolos SS7 para transportar la

sealizacin.

59

La gran cantidad de relaciones de comunicacin para el transporte de datos de usuario y sealizacin

requiri separarlas introduciendo una cantidad de interfaces:

La interfaz A entre BSS y MSC se utiliza para transferir datos de administracin del BSS, control de

conexiones y administracin de la movilidad. Dentro del BSS, se definen la interfaz Abis entre las BTS y

el BSC y la interfaz de aire Um.

Un MSC que requiere obtener datos de una MS que est dentro de su rea administrativa, solicita los

datos del VLR responsable por esa rea a travs de la interfaz B. Por otro lado el MSC le enva al VLR

cualquier dato genereado durante las actualizaciones de locacin de las estaciones mviles. Si el

abonado reconfigura caractersticas especiales del servicio o bien activa servicios suplementarios, el

VLR se informa primero, y luego actualiza el HLR, lo que ocurre a travs de la interfaz D. Esta interfaz se

utiliza para el intercambio de datos de abonado dependientes de la locacin y para administracin de

abonados. El BLR informa al HLR acerca de la locacin actual de los abonados mviles y reporta el

MSRN actual. El HLR transfiere todos los datos del abonado al VLR necesarios para brindar su acceso

personalizado a los servicios. El HLR tambin es responsable de enviar un pedido de cancelacin al

VLR para los datos de abonado una vez que se recibe el reconocimiento de la actualizacin del nuevo

VLR. Si durante la actualizacin de localizacin el nuevo VLR requiere datos del viejo VLR, los solicita

directamente a travs de la interfaz G. Adems, la identidad del abonado o su equipamiento puede

verificarse durante una actualizacin de locacin.; para lo cual el MSC dispone de la interfaz F hacia el

EIR.

Un MSC dispone de dos interfaces adicionales adems de la A y B, llamadas interfaces C y E. La

informacin de tarifacin puede enviarse por la interfaz C al HLR. Adems, el MSC debe poder requerir

informacin de enrutamiento al HLR durante el establecimiento de llamadas, para llamadas desde la red

mvil como tambin para llamadas desde la red fija. En el caso de llamadas desde la red fija, si la central

de red fija no puede interrogar al HLR directamente, enruta la llamada inicialmente al GMSC, el que

interrogar al HLR. Si un MS cambia durante una conversacin de un rea de MSC a otra, se requiere

un handover entre las dos MSC, el que se realizar a travs de la interfaz E.

60

Los servicios ofrecidos en el punto de interfaz de red a usuario (UNI) de GSM estn diagramados en

base a los servicios ofrecidos por la RDSI para terminales fijos acoplados a lneas telefnicas. Los

servicios GSM se dividen por lo tanto como los servicios RDSI en tres categoras: Servicios bsicos

(Bearer services), Teleservicios y Servicios Suplementarios. Un Servicio Bsico ofrece la capacidad

tcnica de transmitir datos binarios, es decir ofrece la transferencia de datos entre los terminales en los

puntos de referencia S y R del modelo de referencia. Estos servicios bsicos son utilizados por los

teleservicios para la transferencia de datos con protocolos de mayor nivel. Se debe notar que tanto los

servicios bsicos como los teleservicios requieren medidas especiales no slo en la interfaz de aire, sino

tambin dentro de la PLMN, la que deber ofrecer una infraestructura acomodada a la red fija y proveer

funciones de interoperabilidad de redes (IWF). Especialmente al nivel de los servicios bsicos, la IWF

deber proveer un mapeo de los servicios de la PLMN GSM dentro de sus respectivas caractersticas de

servicios a os servicios bsicos y caractersticas de otras redes, como ser PSTN e ISDN. Los

teleservicios son servicios de extremo a extremo, para los cuales usualmente no se requiere translacin

en la IWF. Pero s utilizan servicios bsicos, los que requerirn de todas maneras de las funciones IWF.

Los servicios bsicos y teleservicios se transportan dentro del marco de los Servicios de

telecomunicaciones. Se excluye el uso simultneo de dos servicios de telecomunicaciones, excepto para

el caso de los SMS, que pueden por lo menos ser recibidos durante la utilizacin de otro servicio de

telecomunicaciones. Los servicios suplementarios complementan el control y modificacin de los

servicios extendidos y slo se pueden utilizar en conexin con un servicio de telecomunicaciones.

61

Los operadores del Equipamiento Terminal (TE) pueden utilizar dichos servicios y emplear protocolos

de mayor nivel de manera arbirtraria, pero son responsables de la compatibilidad de los protocolos

utilizados en el equipamiento terminal, en contraste con los teleservicios, en donde los protocolos de

los equipamientos terminales tambin estn estandarizados. Cada servicio bsico tiene su nmero

como se ve en la tabla.

Adems de los servicios de datos conmutados por circuitos asncronos y sncronos (BS21-BS34),

tambin se dispone de servicios de datos conmutados por paquetes. Estos servicios se implementan

bien a travs de acceso asncrono por medio de un PAD (BS41-BS46) o como acceso de paquetes

directo sncrono (BS51-BS53).

Los servicios bsicos para la transferencia de datos GSM se ofrecen en dos modos fundamentalmetne

diferente: Transparente (T) y No Transparente (NT). En el modo transparente, se crea una conexin

conmutada por circuito entre el terminal mvil (TE) y el mdulo de interoperabilidad en la MSC, desde

donde se maneja la conexin con otras redes. Esta conexin se proteje mediante FEC. Las

caractersticas ms importantes de todos los servicios transparentes son Tasa de transferencia

constante (CBR), retardo de transporte constante, y BER residual dependiente de las condiciones de

canal. El modo no transparente activa un protocolo de capa 2 especial para la proteccin adicional de la

transferencia de datos, el Protocolo de enlace de radio (RLP), que est especialmente adaptado al

canal de radio GSM. Este protocolo es terminado en la MS y en la MSC. Utiliza procedimientos ARQ

para solicitar la retransmisin de bloques con errores residuales que no pudieron corregirse mediante

FEC.

Otros servicios importantes contienen el servicio vocal (telefona) BS61 a BS81, que puede

intercambiarse numerosas veces durante una llamada a pedido del usuario a servicios de datos

(datos/voz alternada). Otra alternativa es que el usuario establezca una llamada vocal y luego la cambia

a una sesin de datos que no podr volver atrs (Voz seguida de datos).

62

Los servicios bsicos de la red GSM

son la base para la transmisin de

datos, es decir, los servicios bsicos

proven las capacidades tcnicas

fundamentales en la interfaz

terminal (Punto de referencia R) a

las cargas de transporte de datos de

usuario. Los servicios bsicos GSM

ofrecen capacidades de transporte

de datos asncrono o sncrono en

formato de conmutacin de circuitos

o de paquetes a tasas de

transferencia entre 300 a 9600 b/s,

con un servicio de 13 kb/s para voz.

Los servicios bsicos realizan

nicamente el transporte de

informacin independiente de la

aplicacin y la codificacin entre las

interfaces de usuario a red.

Representan los servicios de Capa

1, 2 y 3 del modelo de referencia

OSI.

Servicios bsicos

Por encima de los servicios bsicos, que pueden utilizarse por s mismos, se definen una cantidad de

teleservicios. Las categoras ms importantes son: voz, SMS, Acceso a Sistemas de Manejo de

Mensajes (MHS), videotexto, teletexto y transferencia de fax.

Servicios Vocales

Se distinguen dos categoras: Servicios telefnicos regulares (TS11) y servicios de Emergencia (TS12).

Respecto a la transmisin de seales vocales codificadas digitalmente, ambos servicios utilizan

conexiones punto a punto full dplex, simtricas bidireccionales. La nica diferencia es que los servicios

regulares requieren una IWF internacional, mientras que los servicios de emergencia permanecen dentro

de las fronteras de la red nacional.

Servicios de Mensaje Corto

Los servicios de mensaje corto SMS estn definidos en TS21 y TS22. TS21 es la versin punto a punto

del SMS, que permite enviar a una estacin individual un mensaje de hasta 160 caracteres. A su vez el

TS22 se defini como implementacin opcional para el envo de mensajes desde la estacin mvil.

Para SMS, el operador mvil debe establecer un centro de servicios que acepte los mensajes cortos de

la red fija y los procese en un modo de almacenamiento y reenvo. A su vez, el centro de servicios podr

aceptar mensajes cortos desde los MS y retransmitirlos a la red fija. La transmisin de SMS utiliza un

protocolo de conmutacin de paquetes no orientado a la conexin protegido. Estos teleservicios son los

nicos que pueden utilizarse simultneamente con otros servicios, es decir por ejemplo se podrn recibir

SMS mientras se est cursando una llamada.

63

Los servicios suplementarios en GSM corresponden a los servicios suplemntarios de la RDSI en cuanto

a caractersticas y rendimiento. Pueden utilizarse nicamente en conexin con un teleservicio, es decir

modifican o suplementan la funcionalidad de un servicios de telecomunicaciones de GSM (Bsico o

teleservicio).

64

Adems de mejoras en la organizacin de la red, la introduccin de numerosos servicios suplementarios

del estilo RDSI es la caracterstica principal de la fase 2 de GSM. Algunos servicios suplementarios GSM

son idnticos o similares a aquellos de la RDSI, pero su implementacin es a menudo mucho ms

compleja debido al agregado de la movilidad. Ms all de eso, GSM ofrece nuevas caractersticas de

servicios disponibles en la RDSI en forma limitada o nula.

65

El beneficio principal para los abonados mviles derivado de la estandarizacin internacional de GSM es

que pueden moverse libremente no slo dentro de sus redes sino tambin en otras redes de su pas u

otros pases y al mismo tiempo acceder a los servicios especiales suscriptos en su red de origen,

siempre que existan acuerdos entre los operadores. Las funciones requeridas para este desplazamiento

libre se llaman funciones de movilidad o roaming. Se basan principalmente en extensiones especficas

de GSM sobre el protocolo SS7. Los procedimientos relevantes para movilidad de la Parte de

Aplicaciones Mviles (MAP) son la Registracin/actualizacin de Locacin, la vinculacin/desvinculacin

de IMSI, los pedidos de datos de abonado para establecimiento de llamadas y el paging.

Adicionalmente, MAP contiene funciones y procedimientos para el control de servicios suplementarios y

handover, para administracin de abonados e IMEI, autenticacin e identificacin, as como el

transporte de datos de usuario de los SMS.

La administracin de los datos de movilidad son la base para crear las funciones requeridas para enrutar

y conmutar las conexiones de usuarios y sus servicios asociados. Por ejemplo, son necesarias para

enrutar una llamada entrante al MSC actual o para localizar un MS antes de comenzar el proceso de

paging.

66

El nmero discado para ubicar a un abonado mvil (MSISDN) no contiene ninguna informacin acerca de la

ubicacin actual del abonado. A efectos de establecer una conexin completa con el abonado mvil, se debe

determinar su ubicacin actual y el MSC responsable. Para enrutar la llamada a dicho MSC, se debe obtener

la direccin de enrutamiento del abonado (MSRN). Dicha direccin es asignada temporariamente al abonado

por el VLR asociado en ese momento. Una vez que llega una llamada al GMSC, el HLR es la nica entidad

en la red GMS que puede proveer dicha informacin, y por lo tanto deber ser interrogado para cada

establecimiento de conexin a un abonado mvil. A continuacin se describe la secuencia de operaciones

para enrutar una llamada al abonado mvil.

Una central ISDN reconoce a partir del MSISDN que el abonado llamado es un mvil, y reenva la llamada al

GMSC de la PLMN correspondiente al rea local del abonado basado en el CC y NDC del MSISDN. (1). El

GMSC pide la direccin de enrutamiento actual (MSRN) del abonado mvil al HLR a travs de MAP (2,3).

Mediante el MSRN la llamada se reenva al MSC local (4), que determina el TMSI del abonado (5,6) e inicia

el procedimiento de paging al rea de localizacin relevante (7). Luego que la estacin mvil responde a la

llamada de paging (8), es posible establecer la conexin.

Existen varias posibilidades para determinar la ruta e interrogar al HLR, dependiendo de cmo se asign y

almacen el MSRN, si la llamada es nacional o internacional, y dependiendo de las prestaciones de los

centros de conmutacin asociados.

Existen dos maneras de obtener el MSRN:

En actualizaciones de locacin

En cada llamada

Para la primera variante, el MSRN de la estacin mvil es asignado al momento en que se almacena cada

actualizacin de locacin en el HLR. De esta manera el HLR est en condiciones de entregar

inmediatamente la informacin de enrutamiento requerida para conmutar la llamada al MSC local.

La segunda variante requiere que el HLR tenga por lo menos la identificacin del VLR actual. En ese caso,

cuando se le solicita informacin de enrutamiento, el HLR deber obtener en primer lugar el MSRN del VLR.

Este MSRN se asigna por cada llamada, es decir, cada llamada involucra la asignacin de un MSRN.

67

68

69

Fase 1

La estandarizacin de la Fase 1 de GSM se complet en 1990 para GSM900 y 1991 para GSM1800.

Esta fase inicial introdujo toda la infraestructura necesaria para soportar llamadas vocales, algunso

servicios bsicos como derivacin y rechazo de llamadas, y transmisin de datos a velocidades entre 0,3

a 9.6 kb/s. Tambin estandariz el servicio de SMS, si bien no todos los operadores lo soportaron

inicialmente. De esta manera se dio a los operadores la oportunidad de comenzar a generar ingresos

mientras se continuaba con el desarrollo del estndar GSM.

Fase 2

Luego de completar la fase 1 se comenz rpidamente la fase 2 que se complet en 1995 e introdujo

mejoras sustanciales en GSM. Se agregaron un conjunto completo de servicios suplementarios al estilo

de RDSI, y se introdujo el cdec de Half-Rate.

Fase 2+

La fase 2 represent una actualizacin completa del estndar GSM. La fase 2+ representa una

aproximacin diferente a la evolucin del estndar. Se desarrollan de manera separada nuevas

recomendaciones direccionadas a tpicos especficos y se agregan al estndar de manera anual. De

esta manera se agregaron GPRS, ASCI, SOR, UUS, EFR, CAMEL, HSCSD y EDGE.

Un error comn es suponer que WAP pertenece a la fase 2+. Si bien el protocolo de aplicaciones

inalmbrico (WAP) arrib dentro del calendario de la fase 2+, no es parte de las especificaciones GSM.

WAP se dise para permitir el acceso a Internet mvil, independientemente de la tecnologa de acceso

(GSM, GPRS, UMTS, etc.). WAP realiza una interfaz entre el protocolo hambriento de TCP/IP

utilizado en Internet y un protocolo de acceso altamente eficiente. (TCP/IP puede utilizar hasta un 40%

del ancho de banda para control de flujo, lo que no es obviamente deseable en la interfaz de aire).

70

En su forma ms simple, GSM administra comunicaciones vocales y de datos a travs de conexiones conmutadas

por circuitos. El Servicio General de Radio Paquetizada (GPRS) es una extensin de GSM que permite a los

abonados enviar y recibir datos a travs de conexiones conmutadas por paquetes. La utilizacin de GPRS es

particularmente apropiada para aplicaciones con las siguientes caractersticas:

Transmisiones impulsivas (para las cuales el tiempo entre transmisiones sucesivas excede grandemente el

retardo promedio de transferencia)

Transmisiones frecuentes de bajos volmenes de datos

Transmisiones infrecuentes de grandes volmenes de datos

Estas aplicaciones no requieren usualmente comunicacin permanente. Consecuentemente, la reserva continua de

recursos de una conexin conmutada por circuitos no representa una manera eficiente de aprovechar los escasos

recursos de radio. El concepto bsico detrs de la transmisin GPRS est en su habilidad de permitir a las

aplicaciones seleccionadas compartir los recursos de radio asignndolos para transmitir slo cuando las

aplicaciones tienen datos para transmitir. Una vez que los datos se transmitieron, se liberan los recursos de radio

para su uso por otras aplicaciones. GPRS permite asignar ms recursos de radio a una conexin conmutada por

paquetes que a una conexin conmutada por circuitos en GSM. De esta manera se logran mayores velocidades de

transferencia (hasta 171.2 Kbps) utilizando una configuracin multislot.

Las mayores ventajas de GPRS surgen del hecho que utiliza Conmutacin de Paquetes:

Debido a que los dispositivos pueden manejar trfico de paquetes, los datos pueden intercambiarse

directamente con la Internet o intranets corporativas

Los paquetes de un usuario pueden transmitirse a travs de numerosos timeslots de la interfaz de aire

(bundling)

Los timeslot no se utilizan de manera continua y pueden compartirse entre usuarios

An si los usuarios no estn enviando ni recibiendo, pueden permanecer conectados (por ejemplo a la LAN

corporativa) sin utilizar recursos.

Los recursos se le asignan a los usuarios slo cuando stos los necesitan

GPRS se implementa dentro del estndar GSM, por lo que no se requieren nuevas frecuencias

Se pueden agrupar los usuarios GPRS en tres clases:

Clase A: Soporta el uso simultneo de servicios de voz y datos. El mvil puede mantener una conversacin de

voz y transmitir datos al mismo tiempo.

Clase B: Soporta conexin GPRS y GSM simultneas pero no el uso simultneo de ambos servicios. El mvil

puede estar registrado en ambas redes GSM y GPRS al mismo tiempo, pero no puede mantener una

conversacin y transferir datos al mismo tiempo.

Clase C: El usuario puede conectarse a la red GSM o GPRS pero no al mismo tiempo.

71

Fundamentos de GPRS

Como se mencion, GPRS es completamente diferente de la transmisin de datos o voz por medio de circuitos

conmutados, dado que los datos se envan en forma de paquetes. Cada vez que se requiere transmitir un paquete,

los recursos (ancho de banda o interfaz de aire) se asigna y el paquete respectivo se enva al receptor (que, por

ejemplo puede ser otro usuario mvil o un servidor en Internet). Los elementos de red introducidos hasta el

momento son conmutadores de trfico y nodos de sealizacin. En GSM, el trfico se conmuta por circuitos con

determinadas tasa de transmisin dependiendo de la aplicacin. La sealizacin es conmutada por paquetes pero a

una velocidad mucho ms baja. Sin embargo, ninguno de los nodos vistos son capaces de transferir datos

conmutados por paquetes a las altas tasas requeridas por GPRS.

Nodos de Soporte GPRS

Claramente, GPRS requiere un conjunto completo de nuevos conmutadores capaces de enrutar datos conmutados

por paquetes en una red paralela separada. Se deben considerar dos entidades funcionales diferentes: La puerta de

entrada hacia redes de datos externas y el nodo que atiende al usuario.

El primero es el punto de acceso de una red externa de datos y se conoce como el Nodo de Soporte de Entrada

GPRS (GGSN). El GGSN puede enrutar los paquetes hacia la localizacin actual del mvil. Por lo tanto, tiene

acceso al HLR para obtener la informacin de localizacin requerida para transferir paquetes al mvil.

El segundo es el nodo que atiende las necesidades de la MS y se conoce como Nodo de Soporte de Atencin

GPRS (SGSN). El SGSN establece un contexto de administracin para el MS adosado. Es tambin su funcin

realizar el cifrado del trfico de paquetes, dado que la BTS slo se encarga de cifrar trfico conmutado por circuitos.

De las especificaciones, las dos funcionalidades pueden combinarse en un nodo fsico (til para las primeras

implementaciones de GPRS), separadas en la misma red o an en diferentes redes. Ambos nodos de soporte

GPRS (GSN) recolectan datos de tarifacin: Los detalles del volumen de datos transferidos por el usuario son

recolectados por el SGSN, mientras que la informacin detallada del acceso del usuario a la red de datos pblica es

contabilizada por el GGSN.

Un celular GPRS transmitir datos en modo de conmutacin de paquetes, pero la voz se transmitir como llamadas

conmutadas por circuito. Esto significa que debe existir un elemento de red que distinga entre dos tipos diferentes

de transferencia y desve cada uno hacia la red de transporte correspondiente, es decir hacia la MSC o hacia el

SGSN. Esta es una de las funciones principales de la Unidad de control de Paquetes (PCU). Otras funciones

incluyen:

Segmentacin y reensamblado de paquetes, en el sentido descendente y ascendente respectivamente

Control de acceso

Diagramacin de todas las transmisiones activas incluyendo administracin de los canales de radio

Control de transmisin (verificacin, buffering, retransmisin)

La PCU se puede ubicar en varios lugares de la red: En el sitio del BTS, en la BSC o bien al lado del conmutador.

La ubicacin preferida es en la BSC.

72

Arquitectura GPRS

La introduccin de nuevos nodos de ncleo de red para soportar las funcionalidades de GPRS, as como la

necesidad de comunicacin con los nodos integrantes del ncleo de GSM provocan la aparicin de nuevas

interfaces protocolos.

Las nuevas interfaces que aparece entre nodos GPRS son Gb, Gn y Gp. Con nodos GSM, aparecen Gr, Gs, Gd,

Gc y Gf. Notar, que el operador no tiene por que implementar todas (p.e, Gs, Gd, Gc y Gf).. Con las redes externas

aparecen Gi y Gp. Una implementacin tpica (que incluya Roaming) tendra: Gb, Gn, Gi, Gp, y Gr.

Interfaz Gb: Interfaz entre la BSS y el SGSN. Sobre l, se realizan el intercambio de datos de usuario y de

informacin de sealizacin. No existe diferencia a nivel de pila de protocolos entre estos dos planos. Las

diferencias entre ambos se encuentra por encima de la pila que este subsistema maneja. No hay recursos fsicos

dedicados a sealizacin. Diferencia con respecto al interfaz A (BSS-MSC): informacin de mltiples usuarios

puede ir multiplexada sobre el mismo recurso fsico. Emplea Frame-Relay para el transporte.

Interfaz Gr: Interfaz entre el SGSN y el HLR. Funcin: dar acceso a la informacin de usuario que se encuentra

almacenada en el HLR. Interfaz MAP estndar. Emplea enlaces fsicos SS7.

Interfaz Gs: Es una interfaz SS7 que implementa SCCP. Permite la coordinacin entre el MSC y el SGSN para

soportar servicios conmutados por circuitos (voz) controlados por el MSC y servicios conmutados por paquetes

controlados por el SGSN.

Interfaz Gd: Interfaz SS7 con el SMCC para permitir a los mviles GPRS enviar y recibir SMS.

Interfaz Gn: Permite la comunicacin del SGSN con otros GSNs (GGSNs/SGSNs) del backbone Intra-PLMN.

Emplea IP para el transporte.

Interfaz Gp: igual funcin que el Gn pero Inter-PLMN (otros operadores). El canal fsico puede tener distintas

configuraciones: Ethernet, ATM, etc

Interfaz Gi: Desde la GGSN hacia la red de datos externa

Interfaz Gc: Es una interfaz opcional entre el GGSN y el HLR. Utiliza SS7 MAP. Es necesaria para aplicaciones de

datos entrantes (es decir generadas en la red externa), por ejemplo servicios PUSH GPRS.

73

GPRS Tunnelling Protocol (GTP): Encapsula los datos de usuario y los de sealizacin entre los

GSNs

Transmission Control Protocol (TCP): Lleva las PDUs GTP cuando se necesita enlace de datos

fiable. Realiza control de flujo y proteccin ante perdida y corrupcin de PDUs GTP

User Datagram Protocol (UDP): Lleva las PDUs GTP cuando no se precisa enlace de datos fiable.

Protege ante corrupcin de PDUs GTP

Internet Protocol (IP): Protocolo del Backbone de GPRS. Realiza el encaminamiento de datos de

usuario y control de sealzacin

Subnetwork Dependent Convergence Protocol (SNDCP): Funciones de mapeo y compresin entre el

nivel de red y capas inferiores. Segmentacin, reensamblado y multiplexacin

Logical Link Control (LLC): Enlace lgico fiable (cifrado). Independiente de niveles inferiores de radio.

Relay: En el BSS realiza la retransmisin de las PDUs LLC entre Um y Gb. En el SGSN retransmite las

PDUs PDP entre Gb y Gn

Base Station System GPRS Protocol (BSSGP): Lleva informacin realacionada con el

encaminamiento y QoS entre BSS y SGSN. No realiza correccin de errores

Network Service: Transporta PDUs BSSGp. Basado en conexin Frame Relay entre BSS y SGSN

Radio Link Control (RLC): Proporciona un enlace fiable. Depende de la solucin radio implantada

Medium Access Control (MAC). Control de acceso a los procedimientos de sealizacin para el canal

de radio

GSM RF: Igual que el definido para GSM

74

75

76

El sistema GPRS estructura sus comunicaciones en forma similar al GSM, en el que un conjunto de

radio bases conforman un rea de localizacin de las estaciones mviles, en el GPRS se introduce el

concepto de rea de enrutamiento que puede ser igual o menor que un rea de localizacin,

considerndose de forma general como un subconjunto de esta.

77

En la figura, la Location Area LA1 contiene tres Routing Areas: RA1, RA2 y RA3. Pero la

Routing Area naranja es la misma rea que la Location Area LA2

78

79

Las estaciones mviles GPRS incluyen un estado adicional con relacin a los 2 considerados en el

GSM, de esta forma el GPRS puede permanecer y en este caso el terminal solo puede recibir

datos del tipo punto a multipunto en modo multicast ya que el mvil permanece no localizado por la red y

por lo tanto no es factible accionar en relacin a esta, se introduce el estado (Stand by) utilizado

cuando un suscriptor ha terminado una sesin de trabajo y permanece conectado quedando el mvil

localizado en la red a nivel de rea de enrutamiento, el mvil recibe datos del tipo punto a multipunto y

adems es capaz de recibir llamadas de busca, en el estado dedicado el mvil est localizado a nivel de

celda y est en capacidad de recibir datos del SGSN o de enviarlos a este, aqu al expirar el tiempo

definido, el mvil pasa de forma automtica al estado de reposo.

80

Antes de poder transferir datos entre el MS y la red de datos externa, se requiere cierta preparacin para

habilitar la transferencia de paquetes IP a travs de la red GPRS. Los tres puntos siguientes son

necesarios:

1. El MS debe estar attached en la red GPRS. El procedimiento attach es el proceso lgico

entre el MS y el SGSN que toma nota de la posicin (la routing area) del MS.

2. Cmo se encuentra el camino adecuado para los paquetes IP dentro de la red GPRS? Se debe

configurar una conexin entre el ms y el GGSN. A esto se lo llama activacin del contexto PDP

(Protocol Data Packet). Luego de este procedimiento, cada nodo de la red GPRS sabe como debe

transferir paquetes a ese MS.

3. Se prepara el camino entre el MS y la red de datos externa, de manera que los paquetes enviados a

travs de la red GPRS puedan llegar a destino.

81

82

Para enviar y recibir datos GPRS (excepto SMS), la MS debe realizar una activacin del contexto PDP luego del

GPRS attach, lo que significa que debe especificar la red externa que quiere alcanzar. El contexto PDP permite

establecer un tnel hacia la red externa especificada por el MS.

1. La MS manda el mensaje de solicitud de activacin de un contexto PDP a la SGSN, para esto transfiere los parmetros :

NSAPI : punto de acceso al servicio, identifica el servicio que se desea.

Tipo de PDP : indica qu protocolo de nivel de red, se utilizar para la trasferencia de los datos del contexto (ejemplo IP, X.25).

APN (Access Point Name) : Es el punto de conexin de una GGSN con una red externa especfica.

Direccin de PDP :Indica al direccin destino dentro de la red externa, donde se desea transferir la informacin

Parmetros de QoS solicitada

2. El SGSN recibe la solicitud y verifica si el usuario (a partir de la P_TMSI IMSI), est autorizado a ese servicio.

3. Se define un enlace lgico con un TLLI (Temporary Logical Link Identifier ) y el SGSN establece la tabla que relaciona la MS con su TLLI.

4. El SGSN toma la informacin del APN y le dice al DNS, que le busque la direccin IP de los GGSN que tengan conexin con el punto de acceso APN solicitado.

5. El SGSN recibe una lista de IP de los posibles GGSN candidatos. El SGSN escoge uno y establece comunicacin en el Backbone IP. El GGSN contesta y se establece un TID (Tunnel Identifier) que identificar el tnel apropiado para intercambio de informacin.

6. El SGSN, a travs del tnel, informa al GGSN, sobre el tipo de contexto PDP, que debe crear con la red externa, transfirindole todos los parmetros establecidos por el MS (NSAPI, Tipo de PDP, direccin de PDP, QoS, APN).

7. La GGSN gestiona la conexin con la red externa, que una vez establecida, le responde al SGSN sobre los parmetros negociados de QoS y direccin PDP asignada.

La direccin del MS puede ser asignada de varias maneras :

Dinmica : El GGSN utiliza un servidor DHCP habilitado en la red GPRS.

Esttica : Se utiliza el HLR para almacenar direcciones fijas a cada MS

Asignada por una red externa(ISP o Intranet) : El GGSN realiza el proceso de autentificacin con la

re externa y una vez validado, esta le pasa la IP a utilizar, el GGSN transfiere la nueva IP al MS para

que la utilice en su comunicacin

83

El Protocolo de Aplicaciones Inalmbricas surge como la combinacin de dos tecnologas de amplio crecimiento

y difusin durante los ltimos aos: Las Comunicaciones Inalmbricas e Internet. Mas all de la posibilidad de

acceder a los servicios de informacin contenidos en Internet, el protocolo pretende proveer de servicios avanzados

adicionales como, por ejemplo, el desvo de llamadas inteligente, en el cual se proporcione una interfaz al usuario en

el cual se le pregunte la accin que desea realizar: aceptar la llamada, desviarla a otra persona, desviarla a un

buzn vocal, etc.

Para ello, se parte de una arquitectura basada en la arquitectura definida para el World Wide Web (WWW), pero

adaptada a los nuevos requisitos del sistema. En la figura se muestra el esquema de la arquitectura WAP.

De esta forma, en el terminal inalmbrico existira un encargado de la coordinacin con la

pasarela, a la cual la realiza peticiones de informacin que son adecuadamente tratadas y redirigidas al servidor de

informacin adecuado. Una vez procesada la peticin de informacin en el servidor, se enva esta informacin a la

pasarela que de nuevo procesa adecuadamente para enviarlo al terminal inalmbrico.

La tecnologa WAP es un habilitador para construir aplicaciones (por ejemplo navegacin, mensajera, etc.) que se

ejecuten sin problemas en varias plataformas inalmbricas. El objetivo del WAP Forum fue proveer un marco para el

desarrollo de aplicaciones con foco en los siguientes aspectos:

Interoperabilidad: Las aplicaciones desarrolladas por varios grupos y corriendo sobre los dispositivos producidos

por diferentes fabricantes, interoperan de manera satisfactoria.

Escalabilidad: Los operadores de red mviles pueden escalar los servicios de acuerdo a las necesidades de los

usuarios.

Eficiencia: El marco ofrece una calidad de servicio acomodada a las capacidades de las redes inalmbricas

subyacentes

Confiabilidad: El marco representa una plataforma estable para el desarrollo de servicios

Seguridad: El marco asegura que los datos de usuario pueden transferirse de manera segura sobre la red mvil,

que puede no ser su propia red. Esto incluye la proteccin de los servicios y dispositivos y la confidencialidad de

los datos de usuario.

En lnea con estas consideraciones, la tecnologa WAP provee un modelo de aplicacin cercano al modelo WWW

(conocido como modelo Web). En el modelo Web, el contenido se representa utilizando formatos descriptores

estndar. Adicionalmente, las aplicaciones conocidas como navegadores reciben el contenido disponible utilizando

protocolos de transporte estndar.

Para conseguir consistencia en la comunicacin entre el terminal mvil y los servidores de red que proporcionan la

informacin, WAP define un conjunto de componentes estndar:

Un modelo de nombres estndar. Se utilizan las URIs definidas en WWW para identificar los recursos locales del

dispositivo (tales como funciones de control de llamada) y las URLs (tambin definidas en el WWW) para

identificar el contenido WAP en los servidores de informacin.

Un formato de contenido estndar, basado en la tecnologa WWW.

Unos protocolos de comunicacin estndares, que permitan la comunicacin del micro navegador del terminal

mvil con el servidor Web en red.

84

Servicios y tecnologas de mensajera mvil

El protocolo de Aplicaciones Inalmbricas (WAP)

P a s a re la

C o d ific a d o re s

y

D e c o d ific a d o re s

S e rv id o r d e

In fo rm a c i n

C G I,

S c r ip ts ,

e tc .

C o n te n id o

C lie n te

A g e n te d e

U su a r io W A E

(E n to rn o d e

A p lica c i n

In a l m b r ica )

P et ic in C od if ic ada P et ic in

R es pues ta (C onten ido )R es pues ta C od if ic ada

El modelo WAP toma mucho del existoso modelo Web. Sin embargo, el modelo web as como es, no

hace frente a las limitaciones de las redes mviles. Para enfrentar estas limitaciones, el modelo WAP se

monta sobre el modelo Web agregando las siguientes mejoras:

La tecnologa push permite que el contenido sea enviado directamente desde el servidor al dispositivo

mvil sin un pedido explicito previo del usuario

La adaptacin del contenido a las capacidades de los dispositivos WAP se basa en un mecanismo

conocido como Perfil del Agente de Usuario (UAProf).

El soporte de caractersticas avanzadas de telefona

La Interfaz de Funcionalidad Externa plug-

aplicaciones almacenadas en dispositivos WAP para incrementar sus capacidades.

El almacenamiento persistente permite a los usuarios organizar, acceder, almacenar y recuperar

contenido desde/hacia locaciones remotas.

Los servicios de mensajera multimedia (MMS) son un agregado significativo del modelo WAP por

sobre el modelo Web. Utiliza los mecanismos WAP genricos como Push y UAProf para ofrecer

sofisticados servicios de mensajera multimedia a los usuarios mviles.

El modelo WAP utiliza los modelos de nombres y tipos de contenidos estndar definidos en el modelo

web. Adicionalmente, WAP incluye lo siguiente:

Formatos de contenido estndar: los navegadores en el ambiente WAP, conocidos como

micronavegadores, soportan una cantidad de lenguajes y formatos de contenido estndar, incluyendo

el Wireless Markup Languaje (WML) y XHTML. Ambos son aplicaciones de XML.

Protocolos estndar: los micronavegadores se comunican de acuerdo a protocolos optimizados para

redes mviles, incluyendo el Protocolo de Sesin Inalmbrica (WSP) y HTTP del modelo web.

85

En el ejemplo de la figura, nuestro terminal mvil tiene dos posibilidades de conexin: a un proxy WAP, o

a un servidor WTA (Aplicacin de Telefona Inalmbrica). El primero de ellos, el proxy WAP traduce las

peticiones WAP a peticiones Web, de forma que el cliente WAP (el terminal inalmbrico) pueda realizar

peticiones de informacin al servidor Web. Adicionalmente, este proxy codifica las respuestas del

servidor Web en un formato binario compacto, que es interpretable por el cliente. Por otra parte, el

segundo de ellos, el Servidor WTA est pensado para proporcionar acceso WAP a las facilidades

proporcionadas por la infraestructura de telecomunicaciones del proveedor de conexiones de red.

86

Los protocolos y tipos de contenido de WAP han sido optimizados para el uso en dispositivos

inalmbricos de mano de presencia masiva en el mercado.

WAP utiliza tecnologa proxy para mejorar y optimizar la conexin entre el dominio inalmbrico y la

WWW. Algunas de las funciones que puede proveer un proxy WAP son:

Puerta de enlace de protocolo: la puerta de enlace de protocolo traduce requerimientos de una pila

de protocolo inalmbrico (por ejemplo, la pila de WAP 1.X WSP, WTP, WTLS y WDP) a los

protocolos de WWW (HTTP y TCP/IP). La puerta de enlace adems realiza consultas DNS de los

servidores nombrados por el cliente en los URLs.

Codificadores y decodificadores de contenido: pueden usarse codificadores de contenido para

traducir contenido WAP a un formato compacto que permita un mejor aprovechamiento del enlace

subyacente debido a su reducido tamao.

Administracin de perfil de agente de usuario: describen las capacidades de los clientes y las

preferencias personales.

Proxy de cacheo: puede mejorar la performance percibida y la utilizacin de la red, manteniendo en

cache los recursos que se acceden mas frecuentemente.

Esta infraestructura asegura que los usuarios de terminales mviles puedan acceder a una variedad de

contenidos y aplicaciones de Internet, y que los autores de aplicaciones tengan la posibilidad de

desarrollar servicios y aplicaciones que corran en una gran cantidad de terminales mviles.

El Proxy WAP permite que las aplicaciones y contenidos puedan ser almacenados en servidores WWW

estndar y desarrollados usando tecnologas de WWW ya probadas. Si bien el uso nominal de WAP

incluye un servidor Web, un Proxy WAP y un cliente WAP, esta arquitectura tambin soporta otras

configuraciones.

87

La arquitectura WAP tambin incluye servidores soportados, que proveen servicios a dispositivos,

Proxies y aplicaciones que los necesiten. Usualmente estos servidores tienen funciones especificas,

pero son de uso general para una amplia variedad de aplicaciones. Los servidores soportados incluyen

entre otros:

Portal PKI: permite a los dispositivos iniciar la creacin de nuevos certificados de clave publica.

Servidor UAProf: permite a las aplicaciones recobrar las capacidades del cliente y pe