Trabajos y colaboraciones

SoftSwitch

Tipos de arquitecturas de Softswitch

En la construcción de un Softswitch  las alternativas de implementación deben basarse en las consideraciones de la Arquitectura y los cinco componentes del Softswitch.

Los factores para considerar incluyen: Escalabilidad, Confiabilidad del Hardware, disponibilidad de requerimientos, requerimientos de funcionamiento, Habilidad para lograr la interconexión con múltiples protocolos y el retorno de la Inversión.

La siguiente tabla resume los requerimientos para los cinco componentes del SOFTSWITCH.

De la tabla se deduce que las características funcionales  manejadas por la plataforma esta sujeta a los requerimientos de tráfico I/O. En vista de las consideraciones es recomendable  agrupar la funcionalidad y los factores de mantenimiento, disponibilidad y crecimiento de unidades separadas e integrarla con el fin de formar el SOFTSWITCH.

Selección del Software

La mayoría de las compañías de Telecomunicaciones han seleccionado el Sistema Operativo SOLARIS debido su confiabilidad, tiempo de respuesta menor a una décima de milisegundo,  flexibilidad, Excelente soporte para el ambiente de red y  seguridad.

Selección de Plataforma de Hardware

Para desarrollar un completo y funcional Softswitch varios componentes deben ser integrados, Sun ha desarrollado programas para evaluar la interoperabilidad del Hardware y Software  tales como SunTone y Solaris Ready.

Ejemplos de integración de un Softswitch

 Call Agent, Feature Server usando (1RU) Netra Servers

En este ejemplo específico el Calla Agent y Feature Server son implementados en un servidor de mediana capacidad. Cada servidor es capaz de manejar un cierto número de llamadas, son adicionados servidores para aumentar la capacidad  o volumen de llamadas. Este modelo es muy conocido por su alta Escalabilidad, es también ventajoso por incluir métodos de balanceo de cargas. En una unidad de rack es posible integrar mas de 32 servidores Netra T1 con espacio suficientes para la colocación de Switches y routers.

Las configuraciones pueden proveer las siguientes características:

• N+1 Clustering o N+K clustering.
• 99,999 % de accesibilidad.
• Incorpora el Balanceo de las cargas.
• Soporta los protocolos H.323, Megaco, SS7,MGCP y SIP.
• Permite la actualización del software y su mantenimiento.

Este modelo puede soportar cientos de puertos telefónicos con múltiples particiones.

Media Gateway, Media Server usando tecnología cPCI

La plataforma seleccionada es  cPCI, representa una versión simplificada de un Softswitch, esencialmente un Media Gateway. Los Modelos Netra ct 400 /800 ofrecen excelentes opciones de implementación adheriendose a la tecnología CompactPCI (cPCI), éste estándar es vital para implantar servidores que requieren  calidad de transporte  y capacidad de remoción en operación.

El modelo Netra ct 800 ofrece 2 servidores por chasis con 12  slots cPCI por Shelf, estos servidores con conectividad H.110 y capacidad de intercambio de piezas en estado de operación (HOT SWAP)  llegan a ser una solución para la implementación de MEDIA GATEWAY con alta densidad de puertos.

Para Media Servers usados para Correo de Voz, música en vivo y noticias, este modelo representa una excelente  opción. El model Netra ct 400 soporta 3 slot cPCI para acomodar tarjetas cPCI que soportan interfaces  SS7  haciéndolo ideal para implementar Signalling Gateway.

El Netra ct 400 , ct 800 y el st D130 en varias combinaciones reúnen la mayoría de los requerimientos de los componentes de un Softswitch incluyendo el Feature Server y el Call Agent.

Signalling Gateway, Call Agent, Feature Server, Media Server  usando Multiprocesadores

La Baja latencia y un alto nivel de tráfico son las características requeridas en los Switches Tandem Clase 4, usualmente estos switches son conectados a circuitos de alta velocidad: ATM, Gigabit, Ethernet, Sonet etc. La familia Netra t 1120/1125 y Netra 1400/1405 son equipos del mas alto performance  con altas velocidades de transferencia.

Los Softswitch que proveen alta velocidad, servicios de tarificador, servicios Tandem, disponibilidad del 99.999 %  están representados por los modelos Netra t 1120, 1400 y Netra 20, algunas de las capacidades incluidas son :

• VoIP,VoATM.
• Enrutamiento de las llamadas de voz y datos en redes IP y redes PSTN.
• Funciones de Gateway.
• Soporte de Protocolos estándares  para redes de telefonía e IP.
• Manejo Remoto.
• Escalable desde cien a millones de puertos.

Softswitch para el control del tráfico de Internet

Los Softswitchs están siendo utilizados para la descarga del tráfico de Internet en las redes de telecomunicaciones. Los usuarios de Internet usan las redes hasta alcanzar el punto de presencia donde están localizados, esto causa un enorme bloqueo en los circuitos y en la infraestructura, una respuesta a este problema lo brindan el ‘’Internet data OFF- Loading”’. Esta es otro ejemplo donde en enfoque de Softswitch es la vía Costo efectiva.

En la próxima generación de servicios y dispositivos será posible hacer llamadas y usar servicios en cualquier lugar, de forma simultanea y con cualquier dispositivo, especialmente con el crecimiento de los dispositivos inalámbricos. La habilidad del softswitch de soportar las redes TELCO, el Internet y las redes empresariales  hacen posible dar valor agregado.

Establecimiento de una Llamada de Voz

La Fig muestra el flujo de eventos que ocurren en el establecimiento de la llamada a través de un Softswitch, la llamada es realizada desde un teléfono normal a otro teléfono usando la red IP como transporte.

Se  inicia la llamada de la siguiente manera:

• Descuelgue del apartado telefónico por el abonado A (Origen de la llamada).
• Se  recibe respuesta de la central local invitándolo a marcar por medio de un tono  luego de  identificarlo, estudiar su categoría y asignarle un registro libre.
• El abonado A procederá luego a introducir los dígitos.
• El Switch  Local ( SS7) enruta al Softswitch correspondiente según el plan de marcado.
• La Central Telefónica local envía una señal al  Signaling Gateway para el establecimiento de la comunicación entre ambas redes. Esto se realiza en protocolo SS7.
• El media Gateway interpreta  los datos , los transportas (en el DS0) y los transmite  al CALL AGENT, el cual recibe una señal IAM (Dirección Inicial del Mensaje ). El protocolo usado para realizar esta comunicación es el SIGTRAN.
• El CALLER AGENT envía una señal  CRCX  indicando establecimiento de la conexión al Media Gateway.
• Media Gateway envía una señal de aceptación.(OK)
• El  CALL AGENT origen envía una señal (SIP Invite) al CALL AGENT  destino a fin de establecer una sesión, con la utilización del protocolo SIP.
• Luego CALL AGENT destino se encarga de enviar una señal CRCX a su Media Gateway destino.
• Media Gateway destino envía una señal de aceptación al CALL AGENT destino.
• El CALL AGENT destino envía una señal IAM (Dirección Inicial del Mensaje) al Signaling Gateway destino.
• El Signaling Gateway destino se encarga de establecer la comunicación local a través del protocolo SS7.
• Esta primera parte del proceso es llevada a cabo en alrededor 700ms.
• La central local (destino) envía una señal ACM (dirección completa del mensaje) hacia atrás al Signaling Gateway destino y hacia delante el tono de repique.
• La  señal ACM es retransmitida hasta el CALL AGENT destino.
• El Call Agent Destino  se encargara entonces de enviar una señal.
• SIP 183 al Call Agent origen, la cual significa que el mensaje esta en proceso.
• El Call Agent origen se encargara de transmitir una señal de ACM (dirección completa del mensaje) hasta el Signaling Gateway origen.
• El Signaling Gateway le indica a la central local que comience a emitir el tono de Ringback.
• Luego que el abonado B contesta, la central telefónica destino envía una señal ANM (Respuesta del mensaje) en señalización SS7.
• El Signaling Gateway destino envía una señal ANM al call Agent destino utilizando el protocolo SIGTRAN.
• El Call Agent destino envía al Call Agent origen una señal SIP 200 que indica que ha finalizado la sesión.
• Luego Call Agent Origen le envía al Media Gateway origen una señal de MDCX, la cual establece una modificación en la conexión e indica que estamos en presencia de una sesión completada.
• El Media  Gateway envía una señal de confirmación.
• Luego el Call Agent envía hacia delante un ACK para mantener el canal activo y hacia atrás una señal de ANM hacia Signaling Gateway.
• Luego por medio de SS7 el Signaling Gateway envía una señal de ANM hacia la Central telefónica del Abonado A
• Comienza Conversación.

Establecimiento de un Llamada de Datos

SIP: SESSION INITIATION PROTOCOL

Como muestra en la figura, el protocolo más popular para la implementación de VoIP es el SIP,  protocolo de señalización para conferencia, telefonía, presencia, notificación de eventos y mensajería instantánea a través de Internet.

Un estándar de la IETF (Internet Engineering Task Force) definido en la RFC 2543. SIP se utiliza para iniciar, manejar y terminar sesiones interactivas entre uno o más usuarios en Internet. Inspirado en los protocolos HTTP (web) y SMTP (email), proporciona escalabilidad, flexibilidad y facilita la creación de nuevos servicios.

Es utilizado en  VoIP, gateways, teléfonos IP, softswitches, aunque también se utiliza en aplicaciones de vídeo, notificación de eventos, mensajería instantánea, juegos interactivos, chat, etc.

Entidad:

• User Agent Client (UAC): Aplicación que inicia y envía los requerimientos SIP.
• User Agent Server (UAS): Brinda  respuesta a los requerimientos (aceptación, Redireccionamiento rechazo de la llamada).
• Terminal: Cliente capaz de proporcionar comunicaciones en tiempo real.
• Proxi Server: Comunica uno o más clientes o servidores y pasa la llamada según los requerimientos.
• Redirect Server: Acepta los requerimientos SIP, mapea las direcciones con las nuevas y retorna estas al cliente.
• Location Server: Provee información acerca de la localización posible del abonado A al redirect server y al proxi server.

Métodos:

• INVITE: Un  usuario o servicio es invitado a participar de una sesión.
• ACK: El cliente ha recibido una réplica o respuesta a una invitación.
• OPTIONS: El servidor investiga acerca de las capacidades.
• BYE: El UAC indica al servidor la liberación de la llamada.
• CANCEL: Cancelación del requerimiento.
• REGISTER: Registro de la dirección del cliente en un servidor SIP.

Códigos de Respuesta:

• 1xx :Información: respuesta recibida, continuación del proceso.
• 2xx: Suceso:Acción recibida satisfactoriamente, aceptación.
• 3xx: Redirección: Acción requerida para completar el requerimiento.
• 4xx: Error de Cliente: No Ejecutado o con error de sintaxis.
• 5xx: Error del Servidor: Campo del servidor para ejecutar y validar.
• 6xx: Falla Global: El requerimiento no puede ser ejecutado por ningún servidor.