OsledyJesusDiazMartinez - DSpace@UCLV

Universidad Central “Marta Abreu” de Las
Villas
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones
TRABAJO DE DIPLOMA
“Propuesta de una plataforma de integración de
servicios y aplicaciones basada en softswitch”
Autor: Osledy Jesús Díaz Martínez
Tutor: Ing. Rafael Alejandro Olivera Solís
Santa Clara
2013
"Año 55 de la Revolución"
Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas
Facultad de Ingeniería Eléctrica
Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones
TRABAJO DE DIPLOMA
“Propuesta de una plataforma de integración de
servicios y aplicaciones basada en softswitch”
Autor: Osledy Jesús Díaz Martínez
e-mail: [email protected]
Tutor: Ing. Rafael Alejandro Olivera Solís
e-mail: [email protected]
Consultante: MSc. Rubén Camacho Aguilera
e-mail: [email protected]
Santa Clara
2013
"Año 55 de la Revolución"
Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central
“Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad
de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, autorizando a que el mismo sea
utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial
como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización
de la Universidad.
Firma del Autor
Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de
la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un
trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.
Firma del Autor
Firma del Jefe de Departamento
donde se defiende el trabajo
Firma del Responsable de
Información Científico-Técnica
i
PENSAMIENTO
Experiencia es el nombre que damos a nuestras equivocaciones.
Oscar Wilde
ii
DEDICATORIA
A Mema por estar siempre a mi lado.
iii
AGRADECIMIENTOS
A mis padres por su apoyo a lo largo de estos años.
A Yola y Pury por todo su cariño.
A mis hermanos.
A mis tíos, tías y primos.
A mi tutor Rafael Alejandro Olivera Solís por la ayuda brindada.
A mi consultante por su atención.
A mis amigos(as) de la carrera Ingeniería en Telecomunicaciones.
A mis amigos Rachel, Mario E, Yary, Willy, Leylis, Yoska, Victor, Yurelvy, Sandra,
Asiel, Rafael, Lisset, Michel, Gisselle, Valdivia, Tito, Jessica, Palito y Rachel, Alfredo,
Yissel, Mario L, Aldo y Sandra, Ariel, Issaka
A todos aquellos que han tenido participación en mi vida como universitario.
iv
TAREA TÉCNICA
Estudio de las características de la tecnología softswitch.
Investigación sobre los diferentes tipos de fabricantes de tecnología softswitch que existen
en la actualidad.
La realización de una propuesta de plataforma de integración de servicios y aplicaciones
basada en softswitch.
Firma del Autor
Firma del Tutor
v
RESUMEN
Actualmente se vive una intensa y significativa evolución en el sector de las
telecomunicaciones, impulsada principalmente por los requerimientos de los clientes que
cada vez son más exigentes. Esta evolución implica que los operadores deben innovar
continuamente su oferta de servicios y redes con el fin de satisfacer las necesidades de los
clientes. La convergencia de servicios, aplicaciones y dispositivos impulsa esta tendencia,
donde el cliente espera cada vez más y mejores servicios a un costo competitivo.
En este trabajo se analizan los conceptos y los elementos organizativos de la arquitectura de
las Redes de Nueva Generación (NGN), llamadas a imponerse en el futuro inmediato,
debido a la necesidad vital de disponer de una solución tecnológica capaz de satisfacer la
creciente demanda de nuevos servicios. De igual forma, se incluye una visión de las
soluciones softswitch propuestas por los principales proveedores a nivel mundial de estas
modernas tecnologías a partir de los equipos disponibles de estos fabricantes y su trabajo
con los principales protocolos.
Este
proyecto
propone
la
arquitectura
softswitch
adecuada
para
la
red
de
telecomunicaciones de Cuba para así poder brindar más servicios y obtener una red
eficiente y de última generación.
vi
TABLA DE CONTENIDOS
PENSAMIENTO .....................................................................................................................i
DEDICATORIA .................................................................................................................... ii
AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................ iii
TAREA TÉCNICA ................................................................................................................iv
RESUMEN ............................................................................................................................. v
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 1
CAPÍTULO 1.
FUNDAMENTOS
SOFTSWITCH
4
TEÓRICOS
DE
LA
ARQUITECTURA
1.1
Introducción ............................................................................................................. 4
1.2
NGN ......................................................................................................................... 4
1.2.1
Capa de Servicios/Aplicación ........................................................................... 5
1.2.2
Capa de Control ................................................................................................ 6
1.2.3
Capa de Transporte ........................................................................................... 6
1.2.4
Capa de Acceso ................................................................................................. 7
1.3
Concepto de softswitch ............................................................................................ 8
1.4
Características del softswitch ................................................................................... 8
1.4.1
Escalabilidad ..................................................................................................... 9
1.4.2
Calidad de Servicio ......................................................................................... 10
1.5
Arquitectura softswitch .......................................................................................... 12
vii
1.5.1
Gateway Controller (Controlador de Pasarela) ............................................... 12
1.5.2
Signalling Gateway (Pasarela de Señalización).............................................. 13
1.5.3
Media Gateway (Pasarela de Medios) ............................................................ 13
1.5.4
Media Server (Servidor de Medios)................................................................ 13
1.5.5
Feature Server (Servidor de Aplicaciones) ..................................................... 14
1.6
Protocolos asociados a la arquitectura softswitch .................................................. 15
1.6.1
MGCP (Media Gateway Control Protocol) .................................................... 15
1.6.2
H.248/MEGACO ............................................................................................ 16
1.6.3
SIP (Session Initiation Protocol) .................................................................... 16
1.6.4
SIP-T (Session Initiation Protocol for Telephones) ....................................... 17
1.6.5
H.323............................................................................................................... 17
1.6.6
BICC ............................................................................................................... 18
1.6.7
SIGTRAN ....................................................................................................... 18
1.7
Conclusiones del capítulo ...................................................................................... 19
CAPÍTULO 2.
ARQUITECTURAS
SOFTSWITCH
PROPUESTAS
POR
LOS
PRINCIPALES PROVEEDORES DEL MUNDO............................................................... 20
2.1
Introducción ........................................................................................................... 20
2.2
HUAWEI................................................................................................................ 20
2.2.1
Softswitch de HUAWEI: SoftX3000 .............................................................. 21
2.2.2
Arquitectura de hardware del SoftX3000 ....................................................... 21
2.2.3
Seguridad del SoftX3000 ................................................................................ 22
2.3
ALCATEL.............................................................................................................. 23
2.3.1
Softswitch de ALCATEL: A1000 E10MGC .................................................. 23
2.3.2
Configuraciones del MGC 10 ......................................................................... 24
2.3.3
Principios de construcción del MGC 10 ......................................................... 25
viii
2.3.4
2.4
ERICSSON ............................................................................................................ 27
2.4.1
2.5
Softswitch de NORTEL: Servidor de Comunicaciones 2000 ........................ 30
SIEMENS ............................................................................................................... 30
2.7.1
2.8
Softswitch de MARCONI: XCD5000 ............................................................ 28
NORTEL ................................................................................................................ 30
2.6.1
2.7
Softswitch de ERICSSON: Servidor de Telefonía ......................................... 28
MARCONI ............................................................................................................. 28
2.5.1
2.6
Uso de SIP en E10 MGC ................................................................................ 26
Softswitch de SIEMENS: Surpass hiQ8000 ................................................... 31
Conclusiones del capítulo ...................................................................................... 32
CAPÍTULO 3.
VARIANTE DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH ADECUADA
PARA LA RED DE TELECOMUNICACIONES ............................................................... 33
3.1
Introducción ........................................................................................................... 33
3.2
Criterios generales de selección ............................................................................. 33
3.3
Comparación de proveedores ................................................................................. 34
3.4
Modos de configuración del SoftX3000 ................................................................ 36
3.4.1
Modo de configuración activo/reserva ........................................................... 37
3.4.2
Modo de configuración carga compartida ...................................................... 37
3.5
El SoftX3000 en la red de Cuba ............................................................................. 38
3.6
Conclusiones del capítulo ...................................................................................... 40
CONCLUSIONES ................................................................................................................ 41
RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 42
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 43
ANEXOS .............................................................................................................................. 46
Anexo I
Softswitch Softx3000 de Huawei .................................................................. 46
ix
Anexo II
Tipos de tarjetas del Softx3000 ................................................................... 46
Anexo III
5060 MGC-10 (Softswitch de Alcatel) ....................................................... 47
Anexo IV
El MGC-10 en la red de telecomunicaciones .............................................. 47
Anexo V
Solución de Ericsson: Engine...................................................................... 48
Anexo VI
Solución NGN de Siemens con el softswitch SURPASS hiQ 8000 ........... 48
INTRODUCCIÓN
1
INTRODUCCIÓN
Las NGN (Next Generation Network) se caracterizan por ser redes inteligentes con
dispositivos y terminales inteligentes dentro de su arquitectura, emplean estándares e
interfaces abiertos que permitan una mayor flexibilidad en el servicio y mejor adaptación al
mercado, introducen nuevos modelos de comunicaciones separando la tradicional cadena
de valores en diversos servicios, los cuales pueden ser suministrados por diferentes
proveedores. Es una red de conmutación de paquetes que provee todos los servicios de
telecomunicaciones utilizando tecnologías de transporte de banda ancha y calidad de
servicio, donde las tecnologías de transporte están separadas de los servicios, soporta
movilidad universal y provee uniformidad.
Esta red centralizada con tecnología softswitch está constituida totalmente sobre el
Protocolo de Internet, el cual integra la RPTC (Red Pública de Telefonía Conmutada) con
las redes IP, las redes fijas con las redes móviles, y los servicios de voz con los servicios de
datos y multimedia. Se basa en una combinación de software y hardware que se encarga de
enlazar las redes de paquetes (ATM o IP) y las redes tradicionales TDM (Multiplexación
por División en el Tiempo).
El softswitch es la pieza central en las NGN, este puede manejar inteligentemente a los
demás elementos de la red. Es un conjunto de productos, protocolos y aplicaciones capaces
de permitir que cualquier dispositivo acceda a cualquier servicio de telecomunicaciones
sobre las redes IP, es un elemento de vital importancia dentro de la arquitectura general de
una NGN.
El softswitch es un dispositivo que provee control de llamada y servicios inteligentes para
redes de conmutación de paquetes, además sirve como plataforma de integración para
aplicaciones e intercambio de servicios. Son capaces de transportar tráfico de voz, datos y
INTRODUCCIÓN
2
vídeo de una manera más eficiente que los equipos existentes, habilita al proveedor de
servicio para soporte de nuevas aplicaciones multimedia integrando las existentes con las
redes inalámbricas avanzadas para servicios de voz y datos. Es un dispositivo que hace
posible el concepto de red de nueva generación por lo que merece especial atención y un
detallado estudio.
Por todo esto se plantea la siguiente situación problémica: ¿Cómo contribuir a la selección
de una arquitectura softswitch apropiada para las redes actuales?
Esta investigación tiene como principal objetivo: Elaborar una propuesta de una
plataforma de integración de servicios y aplicaciones mediante el uso de la arquitectura
softswitch.
Los objetivos específicos están encaminados a:

Caracterizar la arquitectura softswitch de las NGN.

Seleccionar las posibles variantes de la arquitectura softswitch.

Presentar la arquitectura softswitch adecuada para la red de telecomunicaciones.
Interrogantes Científicas:

¿Cuáles son las principales características de la tecnología softswitch?

¿Cuáles arquitecturas softswitch son las más factibles utilizar en las redes actuales?

¿Qué arquitectura softswitch satisface la red de telecomunicaciones?
Con este proyecto se pretende proponer una factible sustitución a la estructura tradicional y
poder ofrecer una red mejorada proyectando una integración
de servicios, con la
implementación de una arquitectura softswitch utilizando la misma infraestructura de
equipos, cableado, administración, operación y mantenimiento, esto repercutirá en la
eficiencia no sólo en la operación de la red sino en el costo de inversión.
Estructura del Trabajo:
Este trabajo se ha estructurado en: introducción, tres capítulos que abordarán los objetivos
anteriormente citados, conclusiones, referencias bibliográficas y anexos. En el capítulo I se
elaborará un marco teórico básico referente a las NGN haciendo énfasis en el softswitch,
sus características, arquitectura y protocolos con los que trabaja. En el capítulo II se
INTRODUCCIÓN
3
analizarán las soluciones de arquitectura softswitch propuestas por los principales
proveedores del mundo. En el capítulo III se propondrá una variante de arquitectura
softswitch idónea para la red de telecomunicaciones.
Las Conclusiones y las Recomendaciones están en función del logro de los objetivos
propuestos en la confección del trabajo.
Se relaciona alfabéticamente la Bibliografía consultada, la cual posee un alto rigor
científico. Dicha bibliografía es actualizada y contiene los fundamentos básicos de la
materia a tratar. Al final aparecen los anexos.
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS
TEÓRICOS
DE
4
LA
ARQUITECTURA SOFTSWITCH
1.1
Introducción
En este capítulo se hará referencia a los elementos fundamentales que componen los
fundamentos teóricos que circundan la arquitectura softswitch. Se hará énfasis en las
características generales de la arquitectura NGN y en la interrelación directa del softswitch,
como elemento fundamental dentro de este tipo de redes, así como los protocolos que
permiten que cualquier dispositivo acceda a cualquier servicio de telecomunicaciones sobre
las redes IP (Internet Protocol).
1.2
NGN
NGN es un amplio término que se refiere a la evolución de la actual infraestructura de redes
de telecomunicación y acceso telefónico con el objetivo de lograr la congruencia de los
nuevos servicios multimedia (voz, datos, video). La idea principal que se esconde debajo de
este tipo de redes es el transporte de paquetes encapsulados de información a través de
Internet. Estas se caracterizan por ser redes inteligentes con dispositivos y terminales
inteligentes dentro de su arquitectura. [1] [2]
Una de las definiciones más concretas es la que brinda la UIT-T (Sector de Normalización
de las Telecomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones) en la
Recomendación Y.2001: la NGN se define como una red basada en paquetes, capaz de
ofrecer servicios de telecomunicaciones y hacer uso de múltiples tecnologías de transporte
de banda ancha y calidad de servicio (QoS) en la cual las funciones relacionadas con el
servicio son independientes de las tecnologías subyacentes de transporte. La red NGN
posibilita a los usuarios el acceso a redes y servicios en general. Además, soporta la
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
5
denominada movilidad generalizada, la cual permite una oferta de servicios ubicua y
consistente para los usuarios.[3]
El objetivo de NGN es facilitar la convergencia de las redes y la convergencia de los
servicios de telecomunicaciones (comúnmente expresado como “convergencia de redes y
servicios”), con todo lo que esto significa para la tecnología, la economía y la sociedad.
Las NGN poseen una arquitectura dividida por capas, que se interrelacionan a través de
estándares e interfaces interoperables abiertas, agrupados en bloques funcionales, lo que
permite la creación de múltiples servicios y aplicaciones de forma rápida, con
independencia de la red.
Figura 1.1 Arquitectura General de una NGN.[1]
1.2.1
Capa de Servicios/Aplicación
Es la capa de mayor diferencia entre los distintos operadores. Proporciona los servicios y
aplicaciones disponibles en la red, estos servicios serán ofrecidos por toda la red sin
importar donde esté ubicado el usuario y serán tan independientes como sea posible de la
tecnología de acceso. Se brinda a los abonados todos los tipos de servicios como Redes
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
6
Inteligentes, Video en demanda, Correo electrónico, Correo de voz, Servicio Web y otros.
La capa la componen los servidores de aplicaciones y de medios, los que se encargan de
proveer las funciones y características de la red como son el establecimiento de las
conexiones, el encaminamiento, la facturación, los servicios avanzados que son posibles de
implementar por medio de la señalización y la información que se deduce de esta.
1.2.2
Capa de Control
La capa de control es la más importante dentro de la arquitectura de la NGN. En esta capa
se encuentra los dispositivos que controlan todo el transporte de los datos en la red así
como el acceso a la misma. Esta capa proporciona las funciones de control de los servicios
y de la red. Se encarga de asegurar el interfuncionamiento de la red de transporte con los
servicios y aplicaciones, mediante la interpretación, generación, distribución, y traducción
de la señalización correspondiente, mediante el uso de diferentes protocolos. La separación
del control y la inteligencia de la red de las funciones de transporte es una característica
intrínseca del diseño de la NGN [4]. Comprende las funciones de señalización y ruteo de
las llamadas y conexiones en toda la red. Los dispositivos y funciones en esta capa llevan a
cabo el control basado en mensajes de señalización recibidos de la capa de transporte y el
establecimiento y terminación de conexiones multimedia a través de la red, controlando
también componentes en la capa de transporte.
Una de las arquitecturas más comunes en NGN es el softswitch. En esta capa es donde se
encuentra el softswitch que define dicha arquitectura, es el dispositivo de control principal
de la red, mediante la combinación de hardware y software. [1]
1.2.3
Capa de Transporte
Esta capa no es más que el backbone (red dorsal) de alta velocidad, de transmisión óptica,
el cual soportará el tráfico de paquetes para todos los servicios, es decir, voz, datos, video y
otros, es responsable de la QoS de extremo a extremo. Mantendrá conectividad entre todos
los componentes y la separación física entre las funciones dentro de NGN. El equipamiento
que lo compone son enrutadores (routers) y conmutadores (switch) que permitirán la
conmutación de las señales por la red asegurando alta capacidad y confiabilidad. Este nivel
adopta tecnología de conmutación de paquetes IP o ATM (Asynchronous Transfer Mode),
pero el IP se reconoce como la tecnología de transporte más prometedora para NGN.
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
1.2.4
7
Capa de Acceso
Esta capa incluye una diversidad de tecnologías usadas para llegar al cliente. Está
compuesta por una variedad de dispositivos que se analizan a continuación, estos permiten
a los usuarios finales tener conectividad con la NGN.
AMGs (Access Media Gateways, Pasarelas de Acceso) son los equipos que proveen
conectividad a los terminales analógicos, estos pueden ser teléfonos o PBXs (Private
Branch Exchange, Central secundaria privada), el acceso puede ser a través de RDSI (Red
Digital de Servicios Integrados), por sus siglas en inglés ISDN (Integrated Services Digital
Network) entre otros. Su función es encapsular en paquetes las señales provenientes de los
terminales para transmitirlas a la red de paquetes. Para esto utilizan protocolos como
MGCP (Media Gateway Control Protocol), H.248, H.323 o SIP (Session Initiation
Protocol).
Los TMGs (Trunk Media Gateways, Pasarelas Troncales) como su nombre lo indica, son
pasarelas que se encargan de trasladar flujos troncales. Poseen interfaces TDM, IP y/o
ATM. En general pueden usar MGCP/H.248 para la comunicación con el softswitch y
H.323 o SIP para la transmisión de los datos.
El SMG (Signalling Media Gateway, Pasarela de Señalización), es la interfaz que permite
la conversión de señalización SS7 (Common Channel Signaling System Nº 7) sobre TDM a
SS7sobre IP o ATM para ser entregada al softswitch. Esto se realiza mediante protocolos
SIGTRAN (SIGnaling TRANsport), el cual describe un método de encapsular la
información de señalización SS7 sobre IP, de manera tal que los beneficios de SS7 se
mantengan.
Los IADs (Integrate Access Devises, Dispositivos de Acceso Integrado) son dispositivos
que permiten la conversión de señales de datos, audio, video y otros servicios a flujos de
datos empaquetados. Además soportan códecs para audio y video sobre IP. Estos
dispositivos de acceso pueden tener interfaces TDM y/o analógicas para los terminales que
pueden ser teléfonos analógicos, digitales, PBXs, u otros y además poseen interfaces de
paquetes para la conexión con la red IP, ATM o SDH (Jerarquía Digital Sincrónica).
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
8
Además, existen los dispositivos que realizan las funciones de TMG, AMG o SMG, estos
son conocidos como UMG (Universal Media Gateways, Pasarela de Medios Universal).[5]
1.3
Concepto de softswitch
Softswitch es el nombre genérico para un nuevo sistema de telefonía que ha evolucionado
hasta la transmisión de voz mediante redes de conmutación de paquetes. El softswitch
opera como administrador, al interconectar redes de telefonía fija, con las redes de
conmutación de paquetes, siendo su objetivo principal brindar una confiabilidad y calidad
de servicio, igual o incluso mejor a la que brinda una red de conmutación de circuitos, con
precios más bajos.
Se considera como la pieza central en la red de telefonía IP y puede manejar
inteligentemente las llamadas en la plataforma de servicio. Es un conjunto de productos,
protocolos y aplicaciones capaces de permitir que cualquier dispositivo acceda a cualquier
servicio de telecomunicaciones sobre las redes IP. El softswitch trabaja con estándares
abiertos para integrar las redes de próxima generación con la capacidad de transportar voz,
datos y multimedia, sobre redes IP. [6]
Las diferentes versiones del softswitch dependen del protocolo que se vaya a utilizar en la
red, como por ejemplo: Proxy o elemento de registro en el protocolo SIP o como el
Gatekeeper en H.323, Media Gateway Controller (MGC) en H.248.
1.4

Características del softswitch
Permite el control de servicios de conexión asociados a las Pasarelas Multimedia
(Media Gateways) y los puntos terminales que utilizan IP como protocolo nativo.

Capacidad de proveer sobre la red IP un sistema telefónico tradicional, confiable y de
alta calidad en todo momento.[4]

Pueden
seleccionar
los
procesos
individualmente,
además
de
aplicarlos
independientemente a cada llamada. [6]

El enrutamiento de las llamadas en función de la señalización y de la información
almacenada en la base de datos de los clientes.

La capacidad para transferir el control de una llamada a otro elemento de red.
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
9

Interfaces con funciones de gestión como los sistemas de facturación y provisión.

Coexistencia con las redes tradicionales de conmutación.

Soporte de servicios como: voz, fax, video, datos y nuevos servicios que serán
ofrecidos en el futuro.

Los dispositivos finales pueden ser: teléfonos tradicionales, teléfonos IP, computadoras,
beepers, terminales de video conferencia, etc.

Separar el software del hardware en una red, lo que implica libertad en la elección de
productos de distintos fabricantes en todas las capas de la red.

Bajo Costo de desarrollo.

Mejora los servicios para el cliente, lo que facilita su rápido ingreso al mercado.

Mensajería unificada que brinda facilidades para que los usuarios recuperen, respondan
y administren todos sus mensajes de voz, llamadas telefónicas, el correo electrónico y
los faxes, independientemente del horario, ubicación o dispositivo, todo bajo una
misma interfaz.

Flexibilidad al soportar el desarrollo de equipos de telefonía de gran nivel.

Mejores ingresos para los proveedores de servicios y operadores.[4]

Los softswitch se pueden encontrar distribuidos por toda la red o de manera
centralizada.

Las redes con amplias extensiones se pueden dividir en varias zonas o dominios y
ubicar un softswitch en cada uno de ellos para administrarlos de forma distribuida.

El menor número de softswitch a ubicar en una red, por muy pequeña que esta sea es
dos, ya que por principios de seguridad se emplea redundancia en los centros de
conmutación.[6]
1.4.1
Escalabilidad
Escalabilidad es un requerimiento esencial para que una solución softswitch pueda ser
técnicamente y económicamente viable, para la sustitución en las actuales infraestructuras.
Para un alto nivel, la escalabilidad es definida como la habilidad para crecer o elevar su
capacidad de la plataforma sin costos adicionales o modificación, así mismo la posibilidad
de expandir la capacidad del sistema más allá de los requerimientos actuales. La
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
10
escalabilidad proporcionada por una solución softswitch puede clasificarse en dos
categorías:
1. Escalabilidad vertical.
2. Escalabilidad horizontal.
En la dimensión vertical, la escalabilidad se refiere a un sólo nodo. Constituye la capacidad
del sistema de aceptar más líneas troncales terminales, crecimiento del procesamiento de
llamadas, manteniendo todo el subsistema al nivel de infraestructura.
En la dimensión horizontal, se refiere a la capacidad para distribuir los Media Gateway,
SMG y MGC (Media Gateways Controller) de diferentes formas o agrupaciones con el
objetivo de optimizar el desarrollo de una red en particular; es decir, la capacidad de un
softswitch de ser escalable y flexible, proporcionando valor agregado a los operadores de
servicios.
La escalabilidad es un aspecto muy importante con relación al alcance y perspectivas, tanto
a un alto nivel, crecimiento máximo, como del manejo de bajas densidades.
La forma de evaluar la escalabilidad se basa en dos elementos: la totalidad de número de
puertos y el parámetro BHCA (Intentos de Llamadas en la Hora Pico). En este sentido la
industria ha progresado y hoy día se manejan diferentes niveles, según las necesidades.
La escalabilidad en un softswitch es cuestión de software y hardware. Los módulos de
VoIP consisten en arreglos de DSP (Digital Signal Processor) que realizan la conversión de
las tramas de voz entre la PSTN (Public Switched Telephony Network) y la red de paquetes.
La industria de los DSP ha incrementado la relación de conversaciones de voz por DSP,
para ayudar a la tecnología softswitch y específicamente a los Media Gateways a alcanzar
grandes densidades o capacidades. En este sentido la capacidad de procesamiento de
llamadas es responsabilidad del MGC y se realiza en términos de llamadas cruzadas por
segundo en horas pico o BHCA.
1.4.2
Calidad de Servicio
La QoS se define como una medida del rendimiento de un sistema de transmisión donde se
refleja su calidad de transmisión y disponibilidad de los servicios que se brindan. Es el
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
11
efecto colectivo que ejercen las actuaciones de los servicios sobre los usuarios y que van a
determinar su grado de satisfacción.
Los parámetros que se utilizan para especificar y evaluar la calidad de funcionamiento de
una red, según la recomendación Y.1540 de la UIT-T, están especificados en cuanto a la
velocidad, exactitud, seguridad de funcionamiento y disponibilidad de la transferencia de
paquetes IP del servicio de comunicación de datos que se esté utilizando.
El conjunto de parámetros definidos en esta recomendación que determinan la calidad de
funcionamiento de la transferencia de paquetes IP son [7]:

El Retardo de Transferencia de Paquetes IP.

La Variación del Retardo de la Transferencia de Paquetes IP.

La Tasa de Errores en los Paquetes IP.

La Tasa de Pérdida de Paquetes IP.

La Tasa de paquetes IP espurios en un Punto de Medición.

La Tasa de Bloques de Paquetes IP con Muchas Pérdidas.
La industria de telecomunicaciones emplea un sistema de evaluación subjetiva para medir
la calidad de servicios, este es conocido como MOS (Mean Opinion Score). Las técnicas de
la medición son definidas por la ITU-T P.8000 y se basan en la opinión de varios testigos
voluntarios que han escuchado y probado el tráfico de voz y califican la calidad de la
transmisión. El voluntario escucha una variedad de muestras y cuestiona los aspectos como
pérdidas, ruido, tono, eco, distorsión, retraso y otros problemas que puedan detectar. El
voluntario califica de 1 a 5 dichas muestras, a dichas muestras se le entrega entonces una
calificación en el sistema MOS, se muestran los resultados de dichas pruebas para
codificaciones en PSTN y para Media Gateways.
Para alcanzar niveles adecuados de QoS se requiere de adecuadas estrategias de manejo de
colas de tráfico, control de admisión de llamadas, mecanismos para evitar congestión.[8]
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
1.5
12
Arquitectura softswitch
Un softswitch puede estar compuesto por uno o más componentes, es decir sus funciones se
pueden desarrollar en un sistema o a través de varios sistemas. Un Gateway Controller
combinado con el MG (Media Gateway) y el SG (Signalling Gateway) representan la
mínima configuración de un softswitch. El elemento controlador es conocido como MGC
(Media Gateway Controller).
1.5.1
Gateway Controller (Controlador de Pasarela)
Es el centro operativo del softswitch, mantiene las normas para el procesamiento de
llamadas, comunicándose con otras partes del softswitch y componentes externos utilizando
diferentes protocolos. Este componente provee control centralizado sobre la mayoría de los
servicios y en las redes extensas obtiene gran demanda de procesamiento y memoria, por lo
que una arquitectura eficiente de NGN necesita de un poderoso y centralizado MGC
controlando varios MG distribuidos.
Frecuentemente esta unidad es referida como Call Agent o MGC. Algunas veces el Call
Agent es referido como el centro operativo del softswitch. Este componente se comunica
con las otras partes del softswitch y componentes externos usando diferentes protocolos.
Es responsable del manejo del tráfico de Voz y datos a través de varias redes. Las
principales funciones del Gateway Controller son:

Control de llamadas.

Protocolos de establecimiento de llamadas: H.323, SIP

Protocolos de Control de Medios: MGCP, MEGACO H.248

Control sobre la Calidad y Clase de Servicio.

Protocolo de Control SS7: SIGTRAN (SS7 sobre IP).

Procesamiento SS7 cuando usa SIGTRAN (Transporte de Señalización).

Enrutamiento de llamadas.

Detalle de las llamadas para facturación.

Manejo del Ancho de Banda.
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
1.5.2
13
Signalling Gateway (Pasarela de Señalización)
Sirve como puente entre la red de señalización SS7 y la red IP bajo el control del Gateway
Controller. Es el responsable de ejecutar el establecimiento y desconexión de la llamada.
Las principales funciones del SG son:

Proveer conectividad física para la red SS7 vía T1/E1 o T1/V.35.

Capaz de Transportar información SS7 entre el Gateway Controller y el SG a través de
IP.

Proporciona una ruta de transmisión para la voz y opcionalmente para los datos.

Alta disponibilidad de operación para servicios de telecomunicaciones.
1.5.3
Media Gateway (Pasarela de Medios)
El MG proporciona el transporte de voz, datos, fax y video entre la red IP y la red PSTN. El
componente básico que posee el MG es el DSP que se encarga de las funciones de
conversión de analógico a digital, los códigos de compresión de audio y video, cancelación
del eco, detección del silencio, la señal de salida de DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency),
y su función más importante es transformar la voz en paquetes para poder ser
comprendidos por la red IP.
Las principales funciones y características del MG son:

Transmisión de paquetes de voz empleando RTP (Real Time Protocol) como protocolo
de transmisión.

Posee una entrada y salida de datos alta, la cual puede aumentar a medida que la red
aumente su tamaño, por lo tanto debe poseer la característica de ser escalable, en
puertos, tarjetas, nodos externos y otros componentes del softswitch.

Tiene un Interfaz Ethernet12 y algunos poseen redundancia.

Densidad de 120 puertos típica.
1.5.4
Media Server (Servidor de Medios)
Mejora las características funcionales del softswitch, contiene las aplicaciones de
procesamiento del medio, esto significa que soporta un alto funcionamiento del hardware
del DSP.
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
14
Un Media Server no es estrictamente requerido como parte de las funciones del switch.
Las principales funciones del Media Server son:

Funcionalidad básica de voice-mail.

Integrar fax y mail box, notificando por e-mail o pregrabación de los mensajes.

Capacidad de videoconferencia.

Speech-to-text, el cual se basa en envió de texto a las cuentas de e-mail de las personas
o a los beeper usando entradas de voz.

Speech-to-Web, es una aplicación que transforma palabras claves en códigos de texto
los cuales pueden ser usados en el acceso a la Web.

Unificación de los mensajes de lectura para voz, fax y e-mail por un interfaz Ethernet.

Fax-over-IP (Fax sobre IP).
1.5.5
Feature Server (Servidor de Aplicaciones)
Controla los datos para la generación de la facturación, usa los recursos y los servicios
localizados en los componentes del softswitch.
Se define como una aplicación a nivel de servidor que hospeda un conjunto de servicios de
valor agregado que pueden ser parte de Call Agent o no. Las aplicaciones se comunican con
el Call Agenta través de los protocolos SIP, H.323, etc.

Servicio 1-800: Provee un bajo costo para los altos niveles de llamadas de entrada. La
translación del número 800 a un número telefónico es proporcionada por la base de
datos. El usuario que recibe la llamada al 800 paga el costo de la misma.

Servicios 1-900: Provee servicios de información, contestación de la llamada, sondeos
de opinión pública. El que origina la llamada paga la misma.

Servicios de Facturación

Gatekeeper que provee servicios de enrutamiento de llamada para cada punto final,
puede proveer facturación y control del ancho de banda para el softswitch.

Tarjeta de Servicios para llamadas, que permite a un usuario acceder a un servicio de
larga distancia por medio de un teléfono tradicional. La facturación, autenticación PIN
y el soporte de enrutamiento son proporcionados en el servicio.
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH

15
Autorización de llamada: Este servicio establece redes virtuales VPN (Virtual Private
Network) usando autorización PIN. Llamadas en espera, transferencia de llamadas,
correo de voz y búsqueda, marcado automático, identificador de llamada, Velocidad de
marcado.

Centralización de llamadas. [9]
1.6
Protocolos asociados a la arquitectura softswitch
NGN es una arquitectura multiprotocolo abierta, que se comunica con todo tipo de
dispositivos por medio de protocolos estándar para proporcionar interoperabilidad entre
diferentes redes. Soporta los siguientes protocolos MGCP, MEGACO/H.248, H.323, SIP,
SIP-T, BICC, SIGTRAN, entre otros.
Para la interoperabilidad entre softswitch con TMG se puede usar H.248 o MGCP al igual
que con los AMG y entre softswitch y terminales multimedia se utilizan los protocolos SIP
o H.323, con los servidores de aplicaciones se utiliza SIP. Para interactuar con otros
dispositivos softswitch es mediante el uso de los protocolos SIP/SIP-T/H.323/BICC. [10]
La pila de protocolos de NGN es bastante amplia, los cuales trabajan en los diversos
niveles de su arquitectura. Estos se pueden clasificar en dependencia de la función que
realizan:
1.6.1
MGCP (Media Gateway Control Protocol)
Este es un protocolo diseñado para el control de Media Gateways usado por elementos
externos de control llamados MGC o Call Agents. Está normado por la IETF (Internet
Engineering Task Force) en su referencia RFC-2705 de octubre de 1999. MGCP asume
que el control y la inteligencia de las llamadas no están en el Gateway sino en el
controlador del mismo. MGCP controla a los Media Gateways con el uso de transacciones.
Cada transacción está compuesta por un comando y una respuesta relacionada a este
comando. MGCP es producido antes de H.248 y es inferior a este en términos de
flexibilidad, escalabilidad y soporte para operadores múltiples. [11]
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
1.6.2
16
H.248/MEGACO
El Grupo de Trabajo del IETF y el grupo de estudio 16 de la UIT-T colaboraron en la
definición del protocolo MEGACO/H.248. La tarea se originó en el grupo de trabajo
MEGACO del IETF, y la mayoría de las discusiones técnicas y definición de las cuestiones
tuvieron lugar en ese entorno. El MEGACO/H.248 es un protocolo de control de pasarela
con muchas aplicaciones, usado para controlar la pasarela de medios y para el acceso a
terminales de paquetes, H.248 es simple, poderoso, altamente escalable, y permitiendo
muchas particiones de gateways al ser unidas a la capa de control de llamadas.
También llamado MeGaCo puesto que su principal función es el control de los dispositivos
Media Gateway. Es decir provee la interface entre el MGC localizado en el softswitch y el
Media Gateway, hereda y desarrolla las funcionalidades de su predecesor, el protocolo
MGCP.
La norma emplea un modelo amo-esclavo en el cual el terminal de origen y/o las pasarelas
son esclavas del controlador de pasarela de medios. MEGACO o H.248 es un protocolo que
define una arquitectura centralizada, debido a que los elementos de la red no están a un
mismo nivel, es decir, se aplica entre los elementos de la red que están en la capa de
control, que constituyen la inteligencia de la red y que realizan todo el control del
funcionamiento. [12]
1.6.3
SIP (Session Initiation Protocol)
Estándar publicado por la IETF en el año 1999 como alternativa a H.323 bajo la RFC 3261,
está caracterizado como un protocolo de control de la capa de aplicación el cual define
como establecer, modificar o finalizar sesiones entre dos o más extremos sin importar el
tipo de sesión que sea. Utilizado para establecimiento, transferencia y terminación de
sesiones multimedia, para la interconexión entre softswitch o servidores de aplicación SIP y
también para acceder a terminales multimedia SIP, es un protocolo de señalización para
conferencia, telefonía, presencia, notificación de eventos y mensajería instantánea a través
de Internet. Su principal ventaja es su simplicidad, lo cual lo hace fácilmente expandible,
flexible y le proporciona gran capacidad de interconexión.
SIP soporta los servicios fundamentales de seguridad:
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH

Autenticación.

Control de Acceso.

Confidencialidad.

Integridad.[4] [13]
1.6.4
17
SIP-T (Session Initiation Protocol for Telephones)
El protocolo de extensión SIP, usado para la transferencia transparente de señalización
ISUP. Cumple con la recomendación IETF, RFC 3372, (SIP-T). Los softswitch operan
entre ellos por medio de SIP/SIP-T o protocolos BICC. SIP-T es el más simple y flexible,
también el más soportado por la mayor cantidad de proveedores. Con la popularidad
extendida del protocolo SIP y su adopción por HUAWEI sugiere que SIP-T sea el
protocolo usado para señalización inter-softswitch en vez de BICC. A través de SIP-T o
SIP-I (SIP with encapsulated ISUP), un MGC interfunciona con otro de igual o diferente
proveedor. [10]
Figura 1.2 Conexión entre dos softswitch mediante el uso de SIP. [15]
1.6.5
H.323
Fue desarrollado en 1996 por la UIT como un medio para transmitir voz, video, datos, fax y
las comunicaciones a través de una red basada en IP al tiempo que se mantiene
conectividad con la PSTN. Constituye una familia de protocolos que se utiliza para la
implementación de comunicaciones multimedia en tiempo real. Es más complejo que el
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
18
protocolo SIP, y por tanto no es tan fácilmente expansible como este, por lo cual
predominan las aplicaciones basadas en SIP. También es usado para la interconexión entre
el softswitch y gatekeeper, gateways en la red tradicional H.323 y también para acceder
terminales multimedia H.323. [14] [15]
Figura 1.3 Arquitectura del protocolo H.323.[7]
1.6.6
BICC
El protocolo de Control de Llamada de Portador Independiente BICC (Bearer Independent
Call Control), creado por la Comisión de Estudio 11 del UIT-T, ofrece un medio para que
los explotadores actuales de la RTPC, basándose en la tecnología de circuitos conmutados,
hagan evolucionar sus redes hacia la compatibilidad con los servicios de voz por paquetes
con un efecto mínimo en sus operaciones. Aunque existe cierta duplicación en la
funcionalidad entre la especificación BICC de la CE 11 y la H.323 de la CE 16, la
especificación H.323 se concentra en empresas pequeñas y nuevas de telecomunicaciones,
mientras que BICC es para las necesidades de las actuales empresas operadoras de redes
que han instalado redes ISUP y desean postergar su migración a SIP/SIP-T.
El protocolo BICC está basado en el protocolo de parte usuario de RDSI (ISUP), CCS7 y se
especifica en la Recomendación Q.1901 del UIT-T. [14]
1.6.7
SIGTRAN
La función del grupo de trabajo SIGTRAN de la IETF es crear protocolos basados en
paquetes para la transmisión de la señalización utilizada en la PSTN por redes IP, teniendo
CAPÍTULO 1. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
19
en cuenta los requisitos funcionales y de desempeño de esta señalización. Dichos
protocolos son compatibles con las comunicaciones entre el softswitch y la pasarela de
señalización. El grupo de trabajo SIGTRAN ha especificado el SCTP (Stream Control
Transmission Protocol) y varias capas de adaptación de usuario como; M2UA (Message
Transfer Part 2) y M3UA (Message Transfer Part 3) para la transmisión de SS7 por redes
basadas en IP. Estos han resuelto satisfactoriamente los problemas de interoperabilidad
entre redes SS7 tradicionales y redes IP al soportar SS7 sobre redes IP. [7]
1.7
Conclusiones del capítulo
En este capítulo se desarrolló una caracterización de las NGN, haciendo énfasis en el
elemento fundamental de este tipo de redes: el softswitch. Se hizo un análisis de sus
características, arquitectura y protocolos con los que trabaja. La necesidad de manejar y
administrar el incremento en el tráfico de datos es cada día mayor, incluyendo servicios de
voz, telefonía, video, el softswitch se encarga de habilitar la correcta integración de los
diferentes protocolos en la NGN.
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS
SOFTSWITCH
20
PROPUESTAS
POR LOS PRINCIPALES PROVEEDORES DEL
MUNDO
2.1
Introducción
En el mercado actual de las telecomunicaciones existen numerosas empresas de reconocida
trayectoria que ofrecen estrategias ambiciosas de migración para el desarrollo de redes
multiservicios. Seguidamente se realizará un estudio de algunos de los fabricantes de estas
tecnologías como: HUAWEI, ALCATEL, ERICSSON, MARCONI, NORTEL y
SIEMENS.
2.2
HUAWEI
La solución NGN propuesta por HUAWEI se denomina U-SYS, la cual ha sido
implementada por varios operadores en diferentes países dentro de los que se encuentra
Cuba y posee el liderazgo en el mercado de Telecomunicaciones de China.
Posee una arquitectura de red distribuida donde los servicios se encuentran separados del
control de las llamadas y el control de las llamadas separado de la portadora. U-SYS
comprende los cuatros planos NGN puede interconectarse con redes PSTN, redes públicas
de telefonía móvil, redes de tercera generación (3G), IN (Inteligent Network), Internet y
otras redes a través de pasarelas de acceso, pasarelas troncales, pasarelas de señalización y
pasarelas de interconexión de video. La interconexión permite a las redes NGN heredar
todos los servicios de las redes originales de manera eficiente.
HUAWEI propone como estrategia para la evolución a NGN un proceso que incluye varias
fases o etapas y que va aprovechando lo mejor de ambas. En la primera fase de
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO
21
construcción de NGN, la primera tarea que se propone es resolver el problema de la
interconexión. Más adelante, cuando NGN madure y el tráfico de datos sea la mayor parte
de la totalidad de servicios de red, se podrá establecer una red convergente. Entonces los
servicios de voz basados en TDM podrán ser migrados poco a poco hacia la NGN.
2.2.1
Softswitch de HUAWEI: SoftX3000
El SoftX3000 (ver Anexo 1) es un softswitch de alta capacidad destinado para operar en el
nivel de control de las redes NGN y es el encargado de implementar el control de las
llamadas por intermedio de la administración de las conexiones de voz, datos, así como de
los servicios multimedia establecidos sobre una red IP.
Este equipo es capaz de brindar todos los servicios de las redes tradicionales, conocida
como Red Telefónica Pública Conmutada o RTPC y una amplia gama de nuevos servicios.
También soporta todas las interfaces de señalización para la interconexión con las redes de
señalización SS7 junto con los nuevos protocolos de las redes NGN.[5]
En el SoftX3000 el parámetro BHCA de un solo módulo de procesamiento de servicios es
de 400000 y el BHCA del sistema es de 16000000.
El SoftX3000 está integrado en bastidores del tipo N68-22.Cada bastidor puede alojar un
máximo de 4 niveles o frames estándares de 19 pulgadas. Los tipos de frames utilizados
poseen la estructura denominada OSTA (Open Standard Telecomunication Architecture).
Por razones de seguridad se emplean generalmente dos SoftX3000 y se configuran de
forma tal que al interrumpirse uno de ellos, el otro asume los elementos de la red del que
está averiado.
2.2.2
Arquitectura de hardware del SoftX3000
1. Subsistema de procesamiento de servicios

El subsistema de procesamiento de servicios o también llamado HOST, es el núcleo del
SoftX3000.

Está compuesto por capas OSTA y dispositivos de conexión. Su función principal es la
del procesamiento de servicios y gestión de recursos.

Las capas OSTA se comunican utilizando dos LAN SWITCH (LAN SWITCH 0 y LAN
SWITCH 1). Cada capa se conecta a los dos SWITCH mediante cables ETHERNET.
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO
22

HOST y BACKGROUND se comunican utilizando estos mismos SWITCH.

Las capas OSTA se comunican con el exterior mediante las capas 0 y 1 utilizando los
LAN SWITCH 2 y 3.
2. Subsistema de Administración y Mantenimiento

BAM (Back Administration Module)

Emergency Workstation

WS (Workstation)

iGWB (Bill Management)

Dispositivos de conexión
3. Subsistema de Supervisión Externo

Módulo de supervisión de energía.

Módulo de supervisión de ventiladores.

Módulo de supervisión general (en el subrack de distribución de energía de cada rack).
El SoftX3000 posee 13 tipos de tarjetas (ver Anexo 2) las cuales de manera general se
pueden asociar a 2 categorías acorde a las posiciones que ocupan en la capa:

Tarjetas frontales (9 tipos).

Tarjetas traseras (4 tipos).
Las tarjetas frontales son principalmente de control y procesamiento de servicios, mientras
que las traseras son principalmente tarjetas de interfaces Ethernet100-Mbit/s. [16]
2.2.3
Seguridad del SoftX3000
Desde el punto de vista de la confiabilidad el diseño del U-SYS SoftX3000 atiende cuatro
aspectos:

Confiabilidad del hardware. Procesamiento distribuido, redundancia de tarjetas y
procesadores, entre otros.

Confiabilidad del software. Diseño realizado siguiendo los procedimientos CMM
(Capability Maturity Model), detección automática de fallos, tolerancia a errores,
monitorización de tareas en tiempo real, y protección de almacenamiento.

Control de sobrecarga. Sistema basado en cuatro niveles de restricción de sobrecarga,
ajustes dinámicos en función de los recursos empleados y la congestión, análisis de
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO
23
mediciones de tráfico y del estado del equipamiento, y restricciones del volumen de
llamadas por rutas específicas y del máximo de llamadas atendidas.

Confiabilidad del sistema de facturación. Confiabilidad del software y hardware,
empleo de un buffer de cuatro niveles para evitar la pérdida de información.
La seguridad del sistema se complementa con la posibilidad de inhabilitar los protocolos de
cualquier servicio que no se esté utilizando y con el empleo del IPSec (IP Security).
Además, soporta la encriptación de los protocolos H.323, SIP, MGCP y H.248, para
garantizar la seguridad de estos y de las conversaciones. También permite la autenticación
en todos los dispositivos interconectados, con la debida encriptación y cifrado de la
información.
Los datos se encuentran protegidos mediante mecanismos como: respaldo sincrónico entre
los planos activo y espera, salva de los datos del plano activo hacia una memoria flash,
salva automática de la información de facturación, y chequeo regular de los datos del plano
activo mediante códigos de redundancia cíclica. De igual forma, la operación y el
mantenimiento se aseguran con medidas como: doble identificación basada en usuario y
dirección IP, diferentes niveles de acceso, historial de operaciones, rechazo de
configuraciones no autorizadas, empleo de alarmas y cierre de las sesiones de los
operadores inactivas por largo tiempo. [17]
2.3
ALCATEL
Este fabricante de equipos de telecomunicaciones tiene disponibles en el mercado una
amplia gama de productos para dar respuesta a las necesidades de los operadores en todas
las capas funcionales de las NGN.
2.3.1
Softswitch de ALCATEL: A1000 E10MGC
Dentro del proceso de desarrollo de las centrales E10, ALCATEL ha diseñado el
conmutador que denomina ALCATEL 1000E10 MM o E10 MGC (ver Anexo 3) que quiere
decir que ha sido reforzado con la función de MGC.
La evolución de las centrales A1000E10 cuyo principio de diseño se basa en estaciones
multiprocesadoras sobre las cuales actúan máquinas lógicas para brindarles las
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO
24
funcionalidades específicas de SMA, SMS, ya había considerado en su paso hacia la
1000E10 MM algunos cambios significativos entre los que se encuentran la introducción de
una matriz de conmutación ATM y la introducción de las estaciones multiprocesadoras de
tipo único SMB (General Purpose Control Station). De esta forma llegar a la central E10
MGC no ocasiona ningún impacto nuevo en la arquitectura del hardware estando los
principales cambios concentrados en el uso de las estaciones SMB para organizar el
software de ML MGI (Máquina Lógica de Interfaz de Media Gateway) y el uso de
acopladores de Ethernet en el SMB para la comunicación hacia el ambiente IP. El
desarrollo de las centrales E10 MGC es un proceso continuo y se expresa en la dinámica
evolución de las plataformas HC3.X. [5]
El MGC E10 es diseñado para desarrollar la red de conmutación y la necesidad de
simplificar la operación del equipo, su arquitectura modular y la capacidad de
procesamiento puede ser aumentada sin interrumpir la operación del conmutador. Tiene una
capacidad de procesamiento sumamente alta ya que permite 8 millones de BHCA.
El conmutador ALCATEL MGC 10 es también un conmutador de clase 4 (tránsito) y de
clase 5 (conexión de suscriptores) en un ambiente NGN el cual puede apoyar diferentes
tipos de servicio (voz y transmisión de datos) usando tecnología de conmutación de
paquetes. El mismo puede usarse para una función específica así como combinar varias
aplicaciones en el mismo equipo. La NGN con su red distribuida utiliza la tecnología
principal al máximo para ofrecer una red única que transporta voz y datos en modo de
paquete. La estructura del MGC 10 provee la oportunidad de tener servicios tradicionales
de conmutación (TDM) coexistiendo con los servicios del modo de conmutación de
paquetes de la NGN y está basada en una habilitación estándar del servicio, lo que permite
integrar a la red elementos estándar por lo tanto puede integrar servicios para el transporte
de voz, datos y servicios multimedia avanzados.
2.3.2
Configuraciones del MGC 10
Son aplicadas en dependencia de:

La aplicación para la cuál es requerido (central de conmutación local, central de
conmutación internacional, etc.).

El ambiente (área urbana, área rural).
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO

El volumen y tipo de tráfico a ser manejado.

Los recursos de la red de telecomunicaciones a la que será conectado.
25
El MGC 10 en una red de telecomunicaciones proporciona (ver Anexo 4):

La función MGC la cual controla el manejo de los flujos de comunicación a través de
los MG sobre una Red de Datos de Paquete (PDN).

Servicios tradicionales PSTN.

Un completo interfuncionamiento entre PSTN y NGN.

STP (Signaling Transfer Point, Punto de Transferencia de Señalización).
En cuanto a las funciones de mantenimiento y operación del MGC10 pueden ser manejadas
localmente o remotamente vía operador donde el manejo de todas ellas es soportado por
una red IP. El mantenimiento y operación del MGC10 es realizado vía un portal de Web
que provee acceso a todas las funciones del MGC10.
El MGC 10 ha evolucionado significativamente por la introducción de la tecnología ATCA
(Arquitectura Computacional Avanzada de Telecomunicaciones). ALCATEL-LUCENT
ofrece una evolución del MGC 10 a través de la fusión de sus dos subsistemas, el de
tránsito y el de conexión de abonados en una misma plataforma de hardware. Todos los
elementos requeridos para el manejo de llamadas y la administración del MGC 10 son
también combinados en una sola plataforma de hardware, llamada TOMIX.
2.3.3
Principios de construcción del MGC 10
1.
Arquitectura modular.
2.
Las funciones del sistema son distribuidas sobre cada uno de los módulos que lo
componen.
El MGC 10 comprende 2 subsistemas:
1. Subsistema de plataforma, llamado SSPF (Platform Subsystem):

Una plataforma de hardware, llamada TOMIX.

Tarjetas de dirección de plataforma.

Una red de comunicación de Ethernet.
2. Subsistema de aplicación, también llamado SSETH (Application Subsystem):

Estaciones.
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO

26
Máquinas de software. [6]
Este conmutador se destinaba en un principio para operadores que ya habían instalado en
sus redes las centrales de la línea E10 brindándoles la oportunidad de transitar fácilmente
hacia la NGN sobre la base de un proceso de migración ordenado de la infraestructura
tecnológica instalada garantizándose la continuidad funcional plena de los rasgos y la
personalización de los servicios de forma tal que la transición hacia la NGN es transparente
hacia los usuarios finales.
El E10 MGC asegura el interfuncionamiento con las redes existentes así como otros
productos de NGN. En este conmutador de nuevo tipo no se utiliza el tradicional método de
conmutación de circuitos, común para los sistemas TDM, sino el principio de conmutación
denominado softswitch el cual requiere un nuevo entorno y la aparición en la red de nuevos
protagonistas.
Se plantea que la evolución de la central ALCATEL 1000E10MM es por actualización de
software, y con modalidad de trabajo como:

Softswitch Universal.

Control remoto de los MG (H.248).

Interactúa con otros MGCs /softswitch (BICC, SIP-I).

Interfaz hacia SIP de servidores avanzados.

Central telefónica. Gestiona ambos tráficos (TDM y NGN).

Servicios hacia el usuario final.

Interfaz hacia la Red Inteligente, facturación y gestión.
2.3.4
Uso de SIP en E10 MGC
El SIP incluye dos posibilidades principales para el interfuncionamiento:

Encapsulado: la componente de carga útil del mensaje ISUP (Señalización Parte
Usuario de la ISDN) es incluido en el mensaje de SIP, además de la carga útil de SDP
usual llevada por el SIP.

Traducción: el SIP trabaja entonces sin llevar incluida ningún tipo de información o
carga útil de ISUP.
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO
27
Las llamadas SIP son tratadas de una forma similar a como se tratan las llamadas en BICC
CS2, la diferencia es que estos "troncos" son troncos únicamente lógicos sin ninguna
correspondencia con enlaces físico. Estos "troncos" lógicos son de hecho sesiones de VoIP
descritas vía SDP.[5]
2.4
ERICSSON
ERICSSON es una de las empresas que lideran el desarrollo de estándares abiertos para
redes multiservicios a nivel mundial. Muchas redes en varios países utilizan equipos de red
ERICSSON. Este desarrollo está en línea con la tercera generación de las redes de telefonía
móvil y la convergencia de las redes fijas con capacidad de manejar la tecnología IP bajo
criterios Clase Portadora (Carrier Class).
Esta empresa ha desarrollado una infraestructura robusta, de banda ancha y multiservicio,
basado en la conmutación de paquetes, logrando que las nuevas tecnologías se encaminen
al diseño de servicios en tiempo real, todo lo anterior es lo que se denomina: Engine.
Engine integra a la red en forma horizontal, a diferencia de las redes existentes y la concibe
en tres capas, básicamente independientes una de otra. En la parte superior se encuentra la
capa de control y servicios, donde estos últimos son definidos y administrados. La capa
intermedia es la red de conectividad unificada, la cual transporta todos los bytes sin tomar
en cuenta la clase de conexión o servicio que representan. Finalmente, la capa inferior es la
de multi-acceso, la cual es capaz de incluir la red de acceso fijo para voz o datos, el acceso
a redes inalámbricas o móviles, así como interconexión con otras redes.
Otra característica fundamental de la arquitectura de la red horizontal es que el control de
conexión y la llamada se gestionan por separados. Esta característica respalda un enfoque
evolutivo para el desarrollo de la red, admitiendo la migración de tecnologías y servicios
cuando sea necesario.
La Red Integral Engine (EIN) ha sido desarrollada con el propósito principal de
proporcionar la arquitectura apropiada para un amplio rango de clientes a una red
multiservicio como la vía para reducir los costos de explotación actuales y poder construir
la arquitectura para el futuro.
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO
2.4.1
28
Softswitch de ERICSSON: Servidor de Telefonía
El Servidor de Telefonía o softswitch es el encargado de realizar el control de los Media
Gateway (ver Anexo 5). Maneja la señalización para canalizar la provisión de los servicios
y realiza las funciones de control y procesamiento de llamadas. Esta última función es
realizada por el sistema AXE (Central Digital desarrollada por ERICSSON). En resumen el
Servidor de Telefonía es el MGC en la estructura desarrollada por IETF y la UIT. En una
red ENGINE, las llamadas telefónicas son convertidas en circuitos virtuales conmutados
(SVC) de ATM. El TeS controla el establecimiento de llamadas a través de la red. Provee
entonces la inteligencia de las centrales PSTN/IN actuales pero no necesariamente se ve
involucrado en la conexión real de las mismas. El TeS es implementado tomando el mismo
software que ya existe en las centrales telefónicas de Ericsson (llamada centrales AXE) y
corriendo en un apropiado sistema de servidor, salvaguardando la calidad y características
de los servicios telefónicos actuales. [5] [18]
2.5
MARCONI
La Corporación MARCONI se encarga del equipamiento en la esfera de las
telecomunicaciones, prestando servicios y nuevas soluciones, principalmente en las redes
ópticas y tecnologías de acceso de banda ancha. La implementación hacia las NGN la lleva
a cabo mediante la creación de plataformas, como es el caso de la plataforma XCD 5000,
que utiliza como red de acceso a la Red de Acceso Multiservicio AXH, la que proporciona
acceso en banda ancha con tecnología ADSL (Línea Digital de Subscriptor Asimétrica),
ADSL2, SHDSL y VDSL (Línea Digital de Subscriptor de muy alta Velocidad), en la que
los servicios de voz se integran mediante el uso de terminales POTS (Servicio Telefónico)
por medio de filtros (splitter). [18]
2.5.1
Softswitch de MARCONI: XCD5000
El softswitch XCD 5000 de MARCONI es una solución de conmutador de clase portadora
que permite servicios de voz y datos transportados en forma de paquetes IP, en lugar de en
el formato digital convencional, a través de una única red integrada. El softswitch está
diseñado para soportar aplicaciones multimedia, a la vez que proporciona la funcionalidad
existente de conmutador local (clase 5) y troncos/tándem (Clase 4), con un conjunto
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO
29
completo de funciones de telefonía como transferencia de llamadas y bloqueo de llamada.
El softswitch puede interactuar con la red de datos principal, redes de acceso y las redes de
telefonía pública proporcionando flexibilidad en el despliegue de la migración de las redes
existentes a una red de paquetes integrada.
Es una solución escalable, capaz de proveer 1.000.000 BHCA, 250.000 usuarios y permite
futuras actualizaciones de Hardware. La zona del softswitch comprende el área bajo el
control del softswitch y sus componentes.
Las principales características de este softswitch son que sirve de soporte de los servicios
que pertenecen a las centrales de transporte (clase 4) y locales (clase 5) y capacidad de red
de tránsito (TANDEM). Posee interoperabilidad con diferentes topologías de acceso como
son XDSL (Línea de Abonado Digital tipo-X), Ethernet, Q.931, DPNSS (Digital Private
Network Signalling System), Híbrido fibra–coaxial
El agente de llamada cuenta con las siguientes funcionalidades de control de la zona del
softswitch:

Verificación del ancho de banda disponible.

Verificación de la autenticación del cliente.

Control de llamada (voz y multimedia).

Servicios de voz PSTN y VPN empresariales.

Algoritmos de enrutamiento de voz y multimedia

Gestión del ancho de banda (en conjunto con el Media Firewall).

Coordinación con las Pasarelas de Señalización, Pasarelas de Media y cortafuegos de
Media

Cuenta con la funcionalidad SSP (Service Switching Point) de la red inteligente.
Soporta los protocolos MGCP (Agente de llamada – Pasarela de señalización) evoluciones
no previstas, MGCP VERS 1.0 (Agente de llamada – Media GW), MGCP (Agente de
llamada – AXH) evolución hasta H.248 y después incluyó SIP (fin 2004) y SIP-T (Agente
de llamada – Cortafuegos de media)
Codificador de voz:G711 y G729 a/b (en el Softswitch).[5, 19]
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO
2.6
30
NORTEL
La solución de NORTEL para redes NGN se basa en la Plataforma SUCCESSION, y está
estructurada bajo el marco de referencia de una arquitectura abierta (Protocolos e Interfaces
Estándar), arquitectura distribuida (funciones distribuidas en bloques/elementos), transporte
IP, modularidad y escalabilidad y solución tipo Grado Portadora (Disponibilidad 99.999%).
La plataforma SUCCESSION de NORTEL propone una arquitectura integrada para voz,
datos y tráfico multimedia y sus características principales son:

Núcleo realizado por medio de equipos comunes.

Borde adaptable a las exigencias del acceso.
2.6.1
Softswitch de NORTEL: Servidor de Comunicaciones 2000
Es el softswitch de NORTEL y realiza la función de control de las Pasarelas MultiServicios, de los IADs y de los teléfonos IP y función de control de llamada.
Capacidad
1. Versión Completa (Full version)
250.000 líneas, 165.000 canales
2.000.000 BHCA
2. Versión Compacta: 1.400.000 BHCA.
Protocolos de control de Pasarela: H.248, H.323, MGCP, NCS.
Protocolos de comunicación: SIP, BICC.[20]
2.7
SIEMENS
SIEMENS participa junto a los principales organismos de normalización que definen los
protocolos y soluciones de NGN, basándose en los estándares utilizados internacionalmente
y orientado a la arquitectura definida por TISPAN (Telecomunications and Internet
Converged Services and Protocols for Advanced Networking) para la convergencia de
servicios en redes fijas y móviles.
Los operadores y proveedores de servicio han desarrollado equipos de VoIP para permitir
diversas aplicaciones, y la mayoría se han visto obligados a realizar conexiones de la red de
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO
31
VoIP manteniendo la red legada PSTN. La solución de SIEMENS para redes NGN es
conocida como plataforma SURPASS.
Soporta distintos protocolos como SIP, ISUP, MGCP, SNMP (Simple Network
Management Protocol), y TGCP (Trunking Gateway Control Protocol).[21]
2.7.1
Softswitch de SIEMENS: Surpass hiQ8000
Es un conmutador universal, que propone una plataforma de integración y servicios
rentable para el control en NGN (ver Anexo 6), brinda confiabilidad y redundancia total.
Soporta todas las aplicaciones de voz heredadas de usuarios tanto empresariales como
residenciales.
Este softswitch propuesto por SIEMENS proporciona el control de las llamadas y la
entrega, características de VoIP, así como interfuncionamiento entre las tradicionales redes
SS7 y las nuevas redes de paquetes. Provee capacidades para la gestión de las pasarelas
troncales VoIP o VoATM y plataformas de acceso. Además incluyen funcionalidad de
pasarela de señalización multi-protocolo.
Soporta distintos protocolos como SIP, ISUP, MGCP, SNMP y TGCP.
El control de las plataformas de Acceso Multiservicio (Access Gateways) se realiza
mediante H.248 que es el protocolo adoptado por los operadores a nivel mundial para esta
funcionalidad.
El SURPASS hiQ 8000 está construido con componentes comerciales, lo que simplifica su
integración en entornos de múltiples proveedores.
En una sola plataforma el SURPASS hiQ 8000 soporta múltiples funciones:
MGC: donde puede controlar cualquier pasarela troncal (SURPASS hiG 1200 o SURPASS
hiG 1100) utilizando MGCP, H.248, TGCP.
Agente de Llamadas: proporciona la comunicación entre IADs utilizando protocolos como
MGCP, H.248, SIP y proporcionando enrutamiento de llamadas y manejo de funciones.
La interconexión con plataformas de Servicios, y el manejo de abonados de voz sobre
Banda Ancha (VoBB) se realiza mediante SIP, que es el protocolo definido por TISPAN a
CAPÍTULO 2. ARQUITECTURAS SOFTSWITCH PROPUESTAS POR LOS PRINCIPALES
PROVEEDORES DEL MUNDO
32
estos fines, la interconexión con operadores IP puede ser realizada mediante el protocolo
SIP de acuerdo a la tendencia mundial, estando soportado también el protocolo H.323.
La convergencia de las redes de voz y datos aumentará la necesidad de proteger las redes de
ataques de intrusos. Siemens trabaja con los estándares apropiados que definen las normas
de seguridad que se encargan que la red esté libre de problemas. Aquí se usa la redundancia
para asegurar los enlaces, estos enlaces se encargan, uno del tráfico y otro para el
procesamiento de llamadas.
En el SURPASS hiQ 8000 el parámetro BHCA puede llegar hasta los 2.000.000 y soporta
hasta 16 enlaces SS7.[22]
2.8
Conclusiones del capítulo
Del análisis realizado en este capítulo se puede apreciar que en el mercado actual de las
telecomunicaciones existen numerosas empresas de reconocida trayectoria que ofrecen
excelentes variantes de arquitectura softswitch. La mayoría de los proveedores de
telecomunicaciones han propuesto soluciones para la gran demanda de nuevos servicios, la
integración de la voz, datos y video, y las nuevas exigencias de ancho de banda.
CAPÍTULO 3. VARIANTE DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH ADECUADA PARA LA RED
33
DE TELECOMUNICACIONES
CAPÍTULO 3. VARIANTE DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH
ADECUADA
PARA
LA
RED
DE
TELECOMUNICACIONES
3.1
Introducción
En este capítulo se hará un análisis de varios softswitch teniendo en cuenta diferentes
aspectos decisivos a la hora de realizar una selección. Se establece una comparación entre
los proveedores de equipos de telecomunicaciones que han tenido un papel importante para
el desarrollo de las NGN a nivel mundial.
3.2
Criterios generales de selección
Los factores más significativos a tener en cuenta al seleccionar la tecnología que se debe
utilizar son los siguientes:
1. Opciones tecnológicas:

Tecnología tradicional (conmutación de circuitos)

Nueva tecnología (todo IP)
2. Distribución de las tecnologías y desarrollo alcanzado por los proveedores.
3. Perspectivas de desarrollo del país, y específicamente de ETECSA como empresa de
Telecomunicaciones.
4. Grado de satisfacción de los servicios; capacidad de la tecnología actual de satisfacer la
gran demanda de nuevos servicios.
5. Análisis Técnico-Económico.
6. Elementos conductores para la elección tecnológica:

Exigencias de conectividad social
CAPÍTULO 3. VARIANTE DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH ADECUADA PARA LA RED
34
DE TELECOMUNICACIONES

Reducción de los gastos operativos[5]
3.3
Comparación de proveedores
Cuando se va a elegir la tecnología a emplear es importante tener en cuenta que
equipamiento hay en el país, como se muestra en la siguiente tabla los fabricantes que
tienen equipos con presencia en Cuba.
Tabla 3.1 Fabricantes con presencia en el país.
PROVEEDOR
ALCATEL
HUAWEI
ERICSSON
PRESENCIA
X
X
X
MARCONI
NORTEL
SIEMENS
EN CUBA
SIEMENS es una empresa de origen alemán que proporciona soluciones novedosas para
los servicios de telecomunicaciones. Comprar el equipamiento de esta compañía llevaría a
tener que capacitar el personal para trabajar con el software específico de la misma lo que
implicaría un gran gasto de tiempo y dinero, pues preparar un buen especialista es un
proceso lento que lleva un gran uso de recursos.
ALCATEL-LUCENT es una empresa multinacional resultado de la fusión de la empresa
francesa ALCATEL y la estadounidense LUCENT Technologies. En Cuba se realizaron
pruebas piloto con equipamiento de esta firma y de aquí se destacan los siguientes aspectos:

Se comprobó el correcto funcionamiento del softswitch A 1000E10 MGC en función de
Media Gateway Controller, con el empleo de una plataforma HC3.3.

Se comprobó el correcto funcionamiento de la familia de Media Gateway A75xy en
función de Gateway de Acceso para la conexión de abonados y como Gateway Troncal.

Se comprobó el correcto funcionamiento del protocolo de señalización MEGACO
H.248.

Se realizó la comprobación preliminar de la señalización SIP-I.
CAPÍTULO 3. VARIANTE DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH ADECUADA PARA LA RED
35
DE TELECOMUNICACIONES
En Cuba se lleva varios años usando tecnología ALCATEL, pero si en algún momento
LUCENT fuese la dueña de más del 50% de la compañía, y como se conoce algunas de las
leyes del gobierno de los Estados Unidos hacia Cuba podrían no querer suministrar piezas
de repuesto al país en el momento que fueran necesarias, por lo que esta variante no es
fiable para así poder evitar los posibles problemas que traerían no tener las piezas
adecuadas para los equipos que se usan.
Un elemento que se debe tener en cuenta es la declaración de la empresa ALCATEL sobre
la obsolescencia, para los próximos años, de los productos de conmutación. La solución
técnica propuesta por ALCATEL incluye:

Planificar y definir las soluciones tecnológicas para extender la red de conmutación
hacia asentamientos poblacionales con amplio empleo de VoIP.

Planificar la evolución de los sistemas de gestión.

Introducir de forma paulatina una arquitectura de Red de Próxima Generación NGN
(IMS/TISPAN).

Prolongación de vida útil de la base instalada.[5][23]
Es importante aclarar que cualquiera de las soluciones propuestas por estos proveedores
habría podido ser implementada en Cuba pero por ser HUAWEI un socio económico
estratégico y teniendo en cuenta los siguientes aspectos esta es la mejor opción para el país.
HUAWEI es el mayor fabricante de equipamiento de redes y telecomunicaciones en China
y uno de los líderes mundiales en esta industria, de las Pruebas Piloto realizadas en Cuba se
tiene:

Se comprobó el correcto funcionamiento del Softswitch SoftX3000 en función de
Media Gateway Controller, con el empleo de una plataforma OSTA, módulo de
administración BAM y Gateway de Gestión iGWB.

Se comprobó el correcto funcionamiento de los siguientes protocolos de señalización:
–
MEGACO H.248
–
SIGTRAN
–
SIP
CAPÍTULO 3. VARIANTE DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH ADECUADA PARA LA RED
36
DE TELECOMUNICACIONES
Estos resultados demuestran en la práctica que las soluciones diseñadas por ALCATEL y
HUAWEI para instalar redes basadas en los principios de las redes NGN son sólidas y
corresponden con las exigencias de los operadores de redes de telecomunicaciones.
Los elementos precedentes y la amplia presencia en el país, sugieren que sería conveniente
para Cuba implementar este proyecto con tecnología HUAWEI.
Independientemente de que el proyecto pudiera materializarse con tecnología NGN de
varios de los proveedores que se analizaron, HUAWEI ha demostrado que posee una
tecnología robusta, con excelentes desempeños tanto de los elementos de control, de la
pasarela de troncales, como de los equipos de acceso. Otros elementos importantes a tener
en cuenta se detallan a continuación:
1. Garantía de asistencia técnica de alto nivel (Proveedor).
2. Amplia capacitación que ya se ha logrado en los técnicos y especialistas sobre esta
tecnología, propiciada por varios cursos recibidos, tanto en Cuba como en el extranjero.
Cuestión de peso ya que la capacitación implica tiempo y recursos económicos.
3. Lograda una plataforma de gestión de todo el equipamiento NGN HUAWEI instalado.
Esto propicia, de conjunto con el dominio de la tecnología, que disminuyan los tiempos
de las pruebas de aceptación y puesta en marcha, la rápida explotación y la garantía de
una óptima operación y mantenimiento.
4. Amplia garantía de repuesto (Proveedor)
5. Se ha podido conocer que HUAWEI oferta muy buen factor técnico-económico.[23]
3.4
Modos de configuración del SoftX3000
Para completar la seguridad de la red NGN, se deben tener como mínimo dos softswitch, no
importa lo pequeña que esta sea ya que por principios de seguridad se emplea redundancia
en los centros de conmutación. Estos softswitch trabajan en Doble-Direccionamiento
(Dual-Humming), funcionamiento en Dual-Humming se puede realizar de dos formas: en
activo/reserva o por compartimiento de carga. Por razones de seguridad se emplean
generalmente dos SoftX3000 y se configuran de forma tal que al interrumpirse uno de ellos,
el otro asume los elementos de la red del que está averiado.
CAPÍTULO 3. VARIANTE DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH ADECUADA PARA LA RED
37
DE TELECOMUNICACIONES
3.4.1
Modo de configuración activo/reserva
La configuración Activo/Standby para una red simple, que brinda una alta confiabilidad.
Aquí la planificación, configuración y mantenimiento de los datos es relativamente sencilla.
Cada dispositivo en la capa de acceso a la red está conectado directamente al SoftX3000
que está configurado en activo y tienen un enlace secundario con el SoftX3000 que hace la
función de reserva para que si ocurre algún problema con el softswitch que está en activo el
de reserva asume sus funciones.
Figura 3.1 Configuración modo Activo/Standby
3.4.2
Modo de configuración carga compartida
Para una red compleja, alta confiabilidad. Configuración irregular, complejidad al planear,
configurar y mantener los datos.
En la figura están las zonas A y B, los equipos de la zona A están conectados al SoftX3000
A y tienen un enlace de reserva con el SoftX3000 B por si ocurre algún fallo en el A, el B
asume sus funciones. Los equipos de la zona B están conectados al SoftX3000 B pero
CAPÍTULO 3. VARIANTE DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH ADECUADA PARA LA RED
38
DE TELECOMUNICACIONES
tienen su enlace de reserva con el SoftX3000 A por si ocurre un fallo en el B el A asume
sus funciones.
Figura 3.2 Configuración modo carga compartida[16]
3.5
El SoftX3000 en la red de Cuba
Los dos softswitch SoftX3000 trabajan en doble direccionamiento en el modo
activo/reserva, solo uno de los dos está trabajando directamente ya que el otro está en
reserva, así se evitan las pérdidas en el caso de que falle el softswitch que trabaja en activo
y estará bien asegurada la información ante cualquier falla.
CAPÍTULO 3. VARIANTE DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH ADECUADA PARA LA RED
39
DE TELECOMUNICACIONES
Figura 3.3 Red de conmutación nacional con los dos softswitch incluidos
Las centrales de usuario de las provincias de la zona occidental encaminan las llamadas al
50% por los UMG de Águila y Luz, las cuales asumen todo el tráfico de tránsito que se
genera en esta zona, mientras que las centrales de usuario de las provincias de la zona
centro-oriental encaminan las llamadas al 50% por los UMG de Villa Clara y Holguín, las
cuales asumen todo el tráfico que se genera en esta zona, como se muestra en la figura 3.3.
Los UMG están conectados en malla completa entre ellos mediante enlaces IP y a estos se
conectan los centros de conmutación internacional y móvil por donde pasa todo el tráfico
de larga distancia internacional y móvil desde y hacia el territorio nacional.
CAPÍTULO 3. VARIANTE DE LA ARQUITECTURA SOFTSWITCH ADECUADA PARA LA RED
40
DE TELECOMUNICACIONES
3.6
Conclusiones del capítulo
Se hizo un análisis de varios softswitch teniendo en cuenta diferentes aspectos decisivos a
para realizar la selección correcta. Se establece una comparación entre los proveedores de
equipos de telecomunicaciones que han tenido un papel importante para el desarrollo de las
NGN a nivel mundial y se selecciona el SoftX3000 como la mejor opción ya que HUAWEI
ofrece el mejor factor técnico económico y es considerado un socio estratégico-económico
de Cuba.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
41
CONCLUSIONES
1. NGN es una arquitectura multiprotocolo abierta, que se comunica con todo tipo de
dispositivos por medio de protocolos estándar para proporcionar interoperabilidad entre
diferentes redes. Su componente principal es el softswitch el cual está formado por el
Media Gateway, Media Gateway Controller y el Signalling Gateway. Estos
componentes se encuentran integrados aunque pueden estar separados, lo que requiere
el uso de protocolos de comunicación entre los mismos.
2. En la actualidad muchos fabricantes de tecnologías de telecomunicaciones ofrecen un
novedoso equipamiento para la migración a las NGN, solo se debe hacer un análisis de
las condiciones económicas y de la situación de la red de telecomunicaciones de la zona
o país para la elección adecuada.
3. El SoftX3000 es la mejor opción ya que HUAWEI ofrece el mejor factor técnico
económico y es considerado un socio estratégico-económico de Cuba. Proporciona
menor espacio físico, menor requerimiento de energía, situaciones que proporcionan
grandes ventajas reduciendo costos y tiempos de implementación así como hacer más
eficiente la utilización de los recursos.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
42
RECOMENDACIONES

El estudio de una posible arquitectura de seguridad para la red NGN de ETECSA y el
papel del softswitch en la misma, con un enfoque adaptado a las características y
condiciones del entorno cubano y a las diferentes etapas de desarrollo previstas para
esta red.

Investigar que equipamiento de otros fabricantes serían compatibles con la plataforma
U-SYS de HUAWEI.

Continuar el desarrollo del tema conociendo que las redes de telecomunicaciones
continuarán evolucionando año tras año, debido a las demandas cada vez más crecientes
de los usuarios consumidores de dichos servicios.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
43
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1]
Y. M. G. Miranda, "Migración a NGN, solución Alcatel Cienfuegos," Trabajo de
Diploma, Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica, Universidad Central
“Marta Abreu” de Las Villas, Santa Clara, 2011.
[2]
J. A. C. Álvarez and A. M. C. Álvarez, "Integración de la pasarela U-SYS IAD208
de HUAWEI con la plataforma telefónica de código abierto ASTERISK," La
Habana2011.
[3]
“General Overview of NGN”, Rec. Y.2001, 2004.
[4]
Arquitectura NGN. Available: http://dspace.ups.edu.ec/bitstream
[5]
R. L. C. Aguilera, "Propuesta de sustitución de las Centrales Tandem con tecnología
de Redes de Próxima Generación," Tesis de Maestría, Departamento de Electronica
y Telecomunicaciones, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Santa
Clara, 2011.
[6]
L. Y. N. Sabina, "El conmutador A5060 MGC 10 como solución de Alcatel a las
NGN. Proyecciones para Cuba," Trabajo de Diploma, Departamento de
Telecomunicaciones y Electrónica, Universidad Central "Marta Abreu" de Las
Villas, Santa Clara, 2009.
[7]
Y. E. Morera, "Estrategia de evaluación de la calidad de servicio extremo a extremo
en aplicaciones Voz sobre IP," Tesis de Maestría, Departamento de
Telecomunicaciones y Electronica, Universidad Central "Marta Abreu" de Las
Villas, Santa Clara, 2011.
[8]
L. A. P. Gómez, ""Implementación de la tecnología softswitch para habilitación de
una red multiservicios de nueva generación en proyectos estratégicos a nivel
residencial y de empresas"," Universidad de San Carlos de Guatemala, 2005.
[9]
S. Enrique, "Sistema de comunicación para la transmisión de voz, datos y video,
entre la central digital de la empresa CANTV en la ciudad de Palo Negro y el secto
Los Hornos de la misma ciudad," Trabajo Especial de Grado, Universidad Central
de Venezuela, Caracas, 2007
[10]
C. J. V. Mijares, "Mejora e implementación del sistema para gestionar alarmaspara
el monitoreo y control de la red NGN Huawei de CANTV," Trabajo Especial de
Grado, Departamento de Comunicaciones, Universidad Central de Venezuela,
Caracas, 2008.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
44
[11]
Media Gateway Control Protocol (MGCP), RFC 2705, 1999.
[12]
Megaco/H.248, RFC 3025, 2001.
[13]
SIP: Protocolo de Iniciación de Sesión, RFC 3261, 2002.
[14]
R. G. Castillo, "Solución de telefonía IP para la jefatura provincial del MININT en
Camagüey," Trabajo de Diploma, Departamento de Telecomunicaciones y
Electrónica, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Santa Clara, 2011.
[15]
J. Davidson and J. Peters. (2001). Fundamentos de Voz sobre IP.
[16]
A. F. Soberats. and Y. A. M. Muro. (2011, “U-SYS SoftX3000 vision general del
sistema”
[17]
W. B. Garcia and A. N. Morfa. (2006) Apuntes sobre la tecnología de Softswitch.
Telemática. Available: http://www.cujae.cu/revistas/telematica
[18]
O. B. Suárez, "Propuesta de migración a Redes de Nueva Generación del Centro
Telefónico de Varadero," Tesis de Maestría, Departamento de Telecomunicaciones
y Electrónica, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Santa Clara, 2007.
[19]
Marconi. (2006), “Proyecto CUB47, Soluciones basadas sobre IP para la
digitalización”.
[20]
Nortel. (2006), “Proyecto CUB47, Soluciones basadas sobre IP para la
digitalización”.
[21]
Siemens. (2006), “Proyecto CUB47, Soluciones basadas sobre IP para la
digitalización”.
[22]
SIEMENS. (2007)
www.siemens.com
[23]
Camacho,R., Abreu, G., “Experiencia acumulada por los especialistas y técnicos
en la explotación de la tecnología de conmutación digital en el país”, 2013.
[24]
R. P. Sierra and D. R. Roig, "Arquitectura de seguridad para la red de próxima
generación," La Habana2011.
[25]
M. Á. Díaz, "Nuevas redes de transporte de paquetes MPLS, T_MPLS y
MPLS_TP," Trabajo de Diploma, Departamento de Telecomunicaciones y
Electrónica, Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, Santa Clara, 2011.
[26]
Objetivos de calidad de funcionamiento de red para servicios basados en el
protocolo Internet, Rec. Y.1541, 2002.
[27]
Servicio de comunicación de datos con protocolo Internet – Parámetros de calidad
de funcionamiento relativos a la disponibilidad y la transferencia de paquetes del
protocolo Internet, Rec. Y.1540, 2002.
[28]
Huawei
Technologies,
2003,http://www.huawei.com
[29]
Alcatel. (2006) “Proyecto CUB47; soluciones basadas sobre IP para la
digitalización”.
“SURPASS
NGN
“U-SYS:
Overlay
Solución
Solutions”.
NGN
Available:
Huawei”,
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[30]
45
P. N. M. Araujo, "Estudio para la Implementación de Redes de Nueva Generación
(NGN) en Lima-Metropolitana," Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima,
2012.
ANEXOS
ANEXOS
Anexo I
Softswitch Softx3000 de Huawei
Anexo II
Tipos de tarjetas del Softx3000
46
ANEXOS
Anexo III
5060 MGC-10 (Softswitch de Alcatel)
Anexo IV
El MGC-10 en la red de telecomunicaciones
47
ANEXOS
Anexo V
Solución de Ericsson: Engine
Anexo VI
Solución NGN de Siemens con el softswitch SURPASS hiQ 8000
48