Implementaciones del Open SS7 sobre IP

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(1)Facultad de Ingeniería Eléctrica. Trabajo de Diploma Tema: “Implementaciones del Open SS7 Sobre IP”. Autor: Sasha Latoya Daley Tutor: MSc. Carlos Rodríguez López Santa Clara 2008 “Año 50 de la Revolución”.

(2) Facultad de Ingeniería Eléctrica. Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica Trabajo de Diploma. Tema: “Implementaciones del Open SS7 Sobre IP”. Autor: Sasha Latoya Daley E‐mail: [email protected]. Tutor: MSc. Carlos Rodríguez López Profesor, Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica, Facultad de Ingeniería Eléctrica, UCLV. E‐mail: [email protected].

(3) Índices. Resumen: En los últimos años, se ha prestado mucha atención al tema de SS7 sobre IP basado en Código Abierto debido a la implementación a nivel mundial de las redes de Nueva Generación (NGN o 3G). Aquí se examinan los protocolos de SS7 e IP por separados, evaluando las ventajas de cada uno; las diferentes soluciones que se han presentado por los proveedores y fabricantes tradicionales y no tradicionales. Se evalúan el nivel de implementación de Open SS7 sobre IP y los factores que determinarán su desarrollo e impacto; las redes de Nueva Generación como vínculo directo al SS7 sobre IP y su implementación, y los problemas enfrentados por los diseñadores y proveedores de servicio para determinar la aplicabilidad de la tecnología. Se concluye que la tecnología es escalable, aplicable, eficiente y que ofrece una respuesta apropiada al problema de congestión en las redes, facilitando una transición cómoda desde las redes existentes..

(4) Índices. Índices Introducción ...........................................................................................................................................1 Capítulo I.................................................................................................................................................4 Capitulo II..............................................................................................................................................21 Capitulo III ............................................................................................................................................48 Conclusiones.........................................................................................................................................56 Recomendaciones ................................................................................................................................57 Bibliografía ...........................................................................................................................................58 Anexos ..................................................................................................................................................63 Glossary of Terms and Abbreviations..................................................................................................66.

(5) INTRODUCCIÓN.

(6) Introducción Cuando Alexander Graham Bell diseñó el primer teléfono difícilmente pudo imaginar lo que sucedería después. La tecnología asociada a las telecomunicaciones se ha perfeccionado de forma impresionante. Actualmente son comunes los servicios de voz, video y texto integrados en una plataforma única. Se puede afirmar que estos últimos años han estado fuertemente marcados por el movimiento hacia la convergencia. Para entender el significado de la convergencia en las redes de comunicación basta con observar como los servicios de voz soportados por las redes tradicionales de conmutación de circuitos están siendo soportados por las redes IP. Ciertamente esta migración entraña sus retos pero hay un gran esfuerzo en función de resolverlos. Con respecto a la voz sobre IP (VoIP) en particular, son notables los trabajos asociados a la mejora de la QoS. Se está rompiendo el mito de que necesariamente esta alternativa, que permite bajar costos y facilitar la creación de nuevos, implica una mala calidad. La convergencia requiere interoperabilidad y la señalización es una componente importante de la convergencia. Las llamadas que se originan en cualquier parte deben ser capaces de llegar a cualquier destino. Se deben soportar todos los servicios ya implementados sin importar sobre que plataforma se ejecuten. Además, con la implementación a nivel mundial de equipamiento de Nueva Generación, se hace necesario un entendimiento de SS7 sobre IP. Aquí en la Universidad de Las Villas, existen precedentes con proyectos de VoIP. Estos proyectos incluyen GNGK y la PBX Asterisk. Desafortunadamente, el tema de SS7 sobre IP no fue explorado en el desarrollo de estos proyectos que, posteriormente, fueron implementados. Tampoco se ha visto mucho enfoque en el tema de SS7 sobre IP. El objetivo de este trabajo es abordar desde el punto de vista teórico la realización de SS7 en código abierto y del desarrollo de SS7 sobre IP, con el propósito fundamental de determinar su nivel de implementación y su aplicabilidad en las redes telefónicas de hoy y del futuro. El trabajo debe revisar el estado actual del tema, evaluar el nivel de madurez de los proyectos relacionados con la implementación en código abierto de SS7 sobre IP y presentar los resultados de tal manera que reflejen, de forma objetiva, las verdaderas posibilidades de tales proyectos de proveer soluciones concretas. Así se presenta el siguiente problema científico:. 1.

(7) Problema: SS7 sobre IP ha ganado mucha popularidad como una solución a los problemas de la congestión y la necesidad de realizar expansión en muchas redes a nivel mundial; el aumento en las demandas que enfrentan estas redes debido a las necesidades y preferencias de los clientes tiende a crecer y variar. Esto se evidencia en las numerosas implementaciones de NGNs o redes de 3G. Se hace necesaria una evaluación de las soluciones que se proponen en las organizaciones regulatorias de telecomunicaciones y otras entidades para lograr un entendimiento más amplio del estado de implementación y su aplicabilidad a las redes de telecomunicaciones de hoy y del futuro. Este problema permite deducir la siguiente hipótesis: La implementación de SS7 sobre IP es aplicable a las redes de telecomunicaciones, y provee una solución permanente y escalable a los problemas de la congestión, mientras facilita el desarrollo de nuevos servicios y oportunidades económicas para los proveedores.. Tareas Específicas: 1. Revisar el estado actual del tema. 2. Evaluar el nivel de madurez de los proyectos que han sido desarrollado utilizando SS7 sobre IP. 3. Presentar los resultados de la evaluación tal que se puede hacer una evaluación objetiva de las verdaderas posibilidades para las aplicaciones que utilizan tales proyectos para proveer soluciones concretas. Al final del estudio, se espera haber respondido las siguientes preguntas: ¿Como se mejora el rendimiento de la red utilizando SS7 sobre IP y cuales son las medidas implementadas para garantizar la fiabilidad y una QoS (calidad de servicio) aceptable? ¿Qué proyectos de SS7 sobre IP basados en código abierto han sido implementados y cuales son los resultados obtenidos? ¿Se debe ver el retraso en la implementación de SS7 sobre IP como letárgica por parte de los proveedores? Y si es así, ¿A que se debe eso?. 2.

(8) Con la realización de esta investigación, se espera haber creado una referencia para las personas interesadas en SS7 sobre IP y proveedores de redes que están implementando la tecnología o que están evaluando sus opciones. También se espera catalizar investigaciones futuras en esta área dentro de la Universidad Central de Las Villas.. 3.

(9) CAPITULO I.

(10) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. Capítulo I Estado Actual del Open SS7 sobre IP Resumen: La investigación sobre SS7 sobre IP es abundante ya que entidades privadas y conglomerantes, entre otras compiten para proveer soluciones que son de bajo costo y a la vez, de calidad superior. Este capítulo analiza el estado de SS7 sobre IP, las razones por su desarrollo y su aplicabilidad en las redes de nueva generación (NGN). Se examina ambos protocolos por separado, citando sus ventajas individuales. Se presenta, además, un resumen de los proyectos que se investigan el OpenSS7 Corporation, que aunque no sean proyectos basados en Open SS7 sobre IP, forman parte de una base o antecedente para muchos proyectos que utilizan Open SS7 sobre IP. La IETF empezó a estandarizar el Signalling Transport – SIGTRAN – suite de protocolos para el transporte de SS7 sobre IP desde 1999. Se estableció un grupo de trabajo con el propósito fundamental de resolver el problema de transporte de señalización de paquete de la red PSTN sobre redes IP, tomando en cuenta los requisitos funcionales y de rendimiento de la señalización de PSTN.a El grupo de trabajo identificó objetivos específicos para Requisitos de Arquitectura y Rendimiento, y el Transporte. La IETF, desde entonces, ha publicado varios RFCs y Internet Drafts para los protocoles de SIGTRAN y ha facilitado algunas pruebas de interoperabilidad. Debido a la dedicación de desarrolladores a nivel mundial, proyectos de Open Source han madurado al punto donde son capaces de competir con otros productos comerciales en varios entornos de negocio. En los últimos años, con la seguida madurez de VoIP emergieron protocolos preferidos y organizaciones de Open Source ganaron momento en varios proyectos de telecomunicaciones. Se ha realizado muchas investigaciones y pruebas de SS7 sobre IP, con pruebas de entidades privadas y el OpenSS7 Corporation. El OpenSS7 Corporation ha orientado varios proyectos, cada uno vinculado hacia un área específica de la red, con un fin de proveer una solución completa para SS7 sobre IP. Se debe hacer una comparación entre las soluciones desarrolladas por los proveedores/fabricantes tradicionales y los no tradicionales, con el objetivo de determinar la eficiencia, escalabilidad y estado de preparación de la tecnología. 4.

(11) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. Es imperativo que se haga un análisis del nivel de implementación del proyecto para poder evaluar el progreso de Open Source SS7 sobre IP. La IEEE en 2006, indicó que la telefonía pública, por muchos años había cumplido con su tarea principal de proveer calidad de voz aceptable con retrasos despreciables. En los últimos años, la telefonía IP ha surgido como un servicio de paquetes que funciona como una aplicación sobre el protocolo IP. La IETF ha diseñado una interfaz de señalización llamada SIGTRAN para ofrecer una conectividad cómoda entre estos dos servicios. SIGTRAN le permite a cualquier suscriptor en una red, establecer una conexión con otro suscriptor en una red diferente con facilidad. Desafortunadamente, la misma puede ser explotada por cualquiera de esas redes para interrumpir el funcionamiento de los servicios de su competidor. Se demuestra como es posible hacer esto y se propone una solución basada en control de acceso, filtrado de señal y la detección de señales anómalas.b Señalización Número 7 por Canal Común (CCS#7) CCS7 es una suite de protocolos de control utilizados para proveer instrucciones entre los elementos en una red telefónica. Estos elementos proveen información sobre enrutamiento de las llamadas, servicios pedidos por los suscriptores, etc. SS7 es un método de señalización digital que utiliza una red de paquete conmutado separado para la transferencia de los mensajes. Este permite el establecimiento y ruptura de una conexión fiable y más rápida y el intercambio de información paralela a la llamada en proceso. SS7 se ha convertido en un protocolo maduro y su utilidad al igual que su aplicabilidad en las redes de telecomunicaciones, después de tantos años, lo ha transformado en el protocolo preferido entre los proveedores de redes. Es fiable y eficiente, a pesar de las demandas variadas de los usuarios finales en un entorno tecnológico que está cambiando a una razón fenomenal. Las instrucciones mencionadas anteriormente incluyen información sobre como enrutar las llamadas dentro de la red, servicios pedidos por los usuarios, identidades de los participantes o por ejemplo, información de gestión sobre la red de señalización. Generalmente, existen dos tipos de señalización, señalización entre un suscriptor y el Local Exchange, al cual se refiere como señalización del suscriptor, y otra que ocurre entre los 5.

(12) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. Exchanges de la telefonía. La SS7 se encuentra en el segundo grupo al cual se le conoce como señalización de la red. SS7 provee dos tipos de servicio: servicio relacionado al circuito y el no relacionado al circuito. El primer grupo se utiliza para establecer y terminar la conexión de voz, mientras el otro, la gestión de la red o acceso a la base de datos para la traducción de números y recuperación de información sobre los suscriptores. Con la evolución de las redes de telefonía digital, una demanda para nuevos servicios emergió. Como resultado, el concepto de redes inteligentes (IN) fue especificado, moviendo la lógica de servicio fuera de la plataforma de conmutación a servidores especificos. La IN todavía utiliza SS7 para el control de llamadas y mecanismos de gestión de la red y nuevamente añade el acceso a la base de datos para soportar estas nuevas funciones. Varias organizaciones han escrito estándares para las redes de SS7, por ejemplo, ANSI, ITU y la IETF. A nivel de interconexión internacional entre redes de señalización, se utiliza el standard del protocolo SS7 de ITU-T, mientras a nivel nacional de la red, se puede utilizar cualquier standard que existe dentro del país, por ejemplo, ANSI en Los Estados Unidos. La variante más común de SS7 utilizado en Europa es la de la ITU. Todos los nodos en una red de SS7 (figure 1.1) se llaman puntos de señalización y se les asignan un identificador único de 14 bits conocido como Código de Punto de Señalización (SPC). Los nodos en una red de señalización pueden ser de dos tipos: un punto de señalización (SP) y un punto de transferencia de señalización (STP). SP es una fuente y destino de mensajes de señalización, y por el otro lado STP solo transfiere mensajes en la red de señalización. Todos los nodos se conectan a través de enlaces de datos de señalización. Estos enlaces son bidireccionales con velocidad típica de 64 Kbps o múltiples. Los enlaces forman grupos que se llaman Linksets. Un conjunto de Linksets utilizados para llegar a un destino se llama una Ruta y un conjunto de Rutas es lo que se llama un routeset, donde múltiples de estos son necesarios para garantizar la transferencia fiable de mensajes entre el SEP. Los SP se dividen en dos clases: i). Un punto de terminación de señalización (SEP) es la fuente o destino de mensajes enviado por la capa de usuario. 6.

(13) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. ii). Un punto de transferencia de señalización (STP) solo envía mensajes recibidos de la capa de usuario a otros SPs.. Figure 1.1: SS7 Network. El stack del protocolo de SS7 (figure 1.2) utilizado en una red convencional de TDM consta de cuatro capas. Las tres capas más bajas se les llaman Message Transfer Part (MTP). MTP capa 1 representa a un interfaz física de la red responsable para la conversión de un flujo de bits en una señal óptica o eléctrica transmitida sobre el medio. MTP capa 2 asegura la transferencia fiable entre puntos de señalización adyacentes. Sus funciones incluyen detección de errores, mecanismos de corrección y secuencia de mensajes entre nodos. El nivel de red – capa tres es responsable para el enrutamiento de mensajes y gestión de la red. ISUP (ISDN- Capa de Usuario) es el protocolo de señalización utilizado para establecer, mantener y liberar conexiones de circuito conmutado por una red de SS7. Los mensajes mas comunes de ISUP incluyen IAM, ACM, ANM, REL and RLC. IAM (Initial Address Message) se utiliza para establecer una conexión. El cuerpo del mensaje incluye Código de Identificación de Circuito (CIC). ACM (Address Complete Message) es enviado por el extremo que termina la conexión después de recoger suficiente información para lograr contactar al suscriptor que se intenta llamar. ANM (Mensaje de Respuesta) es enviado. 7.

(14) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. cuando el suscriptor recibe la llamada y la tarifa empieza. REL (Release) libera la llamada y RLC (Release Complete) reconoce la liberación de la misma y el timeslot físico se puede utilizar de nuevo.. Figure 1.2: SS7 Protocol Stack SS7 se utiliza para el control de llamada y la provisión de servicios de IN y AIN (Red Inteligente Avanzada). También para aplicaciones como los gateways de señalización de IP, infraestructura de IP, y una gran variedad de servicios mejoradas dentro de la misma red, como voz y facsímile y servicios prepagados. Las plataformas de hardware y software de Open Access SS7 brindan a los desarrolladores y OEMs un nuevo nivel de control de llamadas y redundancia de mensajes para opciones de alta disponibilidad en las aplicaciones más exigentes dentro de la red.. IP (Internet Protocol) IP (Internet Protocol) es uno de los protocolos mas desarrollados en telecomunicaciones y ha ganado mucha popularidad debido a su amplio uso y aplicabilidad. Poco después del desarrollo IP versión 4, la IETF se dio cuenta de que tenía que desarrollar otra versión por la rápida distribución y alta demanda por el Internet a nivel mundial, porque de no ser así, no alcanzarían las direcciones IP. Esto precipitó el desarrollo de IP versión 6. Se duda mucho que los desarrolladores en el año 1996 correctamente predijeran el crecimiento increíble de Internet. Hasta 2001, cada día aproximadamente 8 billones de. 8.

(15) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. mensajes de email fueron enviados, con un notable aumento del tráfico cada cien días, y más de 830 millones de páginas en la Web. Así, no nos sorprende el crecimiento impresionante en la infraestructura y equipamiento de telecomunicaciones requerida para soportar a los proveedores de servicio de Internet (ISP), empresas y otros portadores. Los ISP se requieren para entregar servicio óptimo con un sistema que puede ser rápidamente escalado al costo mas bajo por puerto. Ofertas de Punto de Presencia (POP) utilizan el “smart” plataforma de sistemas abiertos que apalancan el software existente, hardware y conjuntos de habilidades humanos de los compradores de equipamiento. Los POPs en ISP proveen la interfaz de dial-up entre las empresas, suscriptoras residenciales y el Internet. IP ha emergido como una alternativa eficiente y económica a SS7 para el transporte de tráfico de señalización en NGN porque facilita a los operadores a manejar el crecimiento y reduce el costo mientras satisface a la demanda de los clientes para nuevos servicios. Así, las redes pueden lidiar con las demandas crecientes para mayor ancho de banda de aplicaciones como video streaming, juegos, y lidiar con ráfagas de tráfico generado por el aumento en SMS (Short Messaging Service) y mensajes de Multi-media por utilizar completamente el ancho de banda disponible. IP ya se considera el medio más prometedor sobre el cual se puede construir los nuevos servicios integrados que se están desarrollando, ya que los operadores buscan consolidar al tráfico de voz y dato; plataformas y servicios para reducir el costo operacional, mantenimiento y costo inicial de la red. Con el progreso del la integración de redes de circuito y redes de IP, operadores de redes telefónicas están diseñando una arquitectura completa de IP, que incluye soporte para los protocolos de señalización de SS7. IP provee una forma efectiva de transportar el dato del usuario y que los operadores pueden expandir a sus redes y crear nuevos servicios. Se necesitan a redes flexibles y escalables como IP y sus tecnologías relacionadas para enfrentar al crecimiento rápido de redes de señalización. Los beneficios de utilizar IP y no a una red de TDM (Time Division Multiplex) incluyen: i) Facilidad de despliegue: cuando se utilizan a los Gateways de señalización como ASG (Access Service Group), no hay necesidad de interrumpir a la red existente de SS7, y los mejoramientos futuros son transparentes.. 9.

(16) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. ii) Equipamiento menos costoso – no hay necesidad de invertir mas en elementos de señalización de TDM. iii) Mejor eficiencia – SIGTRAN sobre IP, por ejemplo, no se requiere de anillos físicos de E1/T1 sobre SDH (Jerarquía Digital Sincrónica). Utilizando tecnologías nuevas como IP sobre SDH e IP sobre fibra, se puede lograr mayor rendimiento. iv) Mayor ancho de banda – SIGTRAN información sobre IP no se restringe a la capacidad del enlace como lo que ocurre en la red de SS7. La red de IP es mucho más flexible que la de TDM. v) Servicios Mejorados- Implementando a una red núcleo de IP, facilita a una variedad de nuevas soluciones y VAS (Value-added Services).. Redes de Nueva Generación (NGN) El interés en SS7 sobre IP ha surgido con el adviento hacia NGNs o 3Gs. Según el OECD Forumc, las redes de nueva generación pueden ser definidas como redes con una arquitectura basada en paquete, facilitando la provisión de servicios nuevos/emergentes y los existentes para una infraestructura de comunicaciones convergida, abierta y acoplada. El concepto de NGN se utiliza de dos maneras, principalmente: 1) Un concepto amplio que cubre al desarrollo completo de nuevas tecnologías, nuevas infraestructuras de acceso y hasta nuevos servicios. 2) Un concepto enfocado de arquitectura de red especifica y equipamiento relacionado con un núcleo de IP común desplegado para TDM completo, redes de hoy y del futuro.. Según el ICT Regulation Toolkit de la UITd , el primer concepto es tan amplio que en un sentido, cubre al capítulo actual completo sobre las tendencias tecnológicas. La segunda definición relaciona a la trayectoria hacia un núcleo basado en IP convergido y red de acceso. Aquí se distingue entre Next Generation Core Network (NGCN) y Next Generation Access Network (NGAN). NGCN relaciona al equipamiento de conmutación, gateways y de transmisión utilizado en el núcleo de la red y que permite a varias redes de acceso utilizar la. 10.

(17) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. misma red. NGAN se refiere a las redes de acceso, como el despliegue de fibra óptica y las dificultades que resultan de ello. Así, la UIT define a NGN como una red de paquete, capaz de brindar servicios de telecomunicaciones y explotar tecnologías múltiples de banda ancha, transporte habilitado de Calidad de Servicio, en la cuál funciones relacionadas al servicio son independientes de las tecnologías básicas de transporte. Se ofrece la facilidad de acceso de los usuarios a las redes y a los proveedores de otras redes y/o al servicio seleccionado por el usuario. Soporta la mobilidad generalizada que permite la provisión consistente de servicios a los usuarios.e Es notable que esta definición destaque a una de las principales características de las plataformas IP que es la separación de las capas de red y de servicio. NGN son redes de IP de banda ancha de nueva generación operadas por portadores de la comunicación basada en la tecnología de IP. Se incorporan a comunicaciones multimedia de tiempo real y la funcionalidad de gestión de calidad de servicio, provee video de alta calidad, videoconferencia, y servicios de comunicación de alta calidad para las entidades, además de servicio ya en existencia de telefonía móvil y fija. El OpenSS7 Corporation El Open SS7 Corporationf fue establecido para manejar y/o supervisar al progreso de los varios proyectos orientados, basados en el Open SS7. El estado de los varios proyectos hasta Diciembre de 2007 es el siguiente: SS7 Codecs incluye a una estructura de codificación y decodificación de un mensaje de SS7 basado en C++ que fue desarrollado hace algunos años. Dado que las funciones de Parsing ya son internas en el stack del Open SS7, estos codecs ya no se utilizan. Ese es Código LGLP y se le considera bastante estable, a pesar de la posibilidad de filtración de memoria. Sin embargo, muchas personas lo descargan, invitándose a las personas interesadas a contribuir cambios o mejoramientos. El proyecto empezó en Junio de 1996 y ahora es deprecado. Con respecto a las dependencias, es un paquete que no depende de otros componentes del OpenSS7. No hay documentos de diseño reales para estas clases.. 11.

(18) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. ss7codecs-0.1.0.tgz Una copia de las clases de C++ utilizadas para la codificación y decodificación en el espacio del usuario. ss7codecs-0.1.0b.tgz Incluye a los ajustes menos significativos para arreglar a un número de error en los archivos de encabezado.. The GSM/MAP HLR GPRS project es un proyecto para proveer a un HLR (Home Location Register) con habilidades de GPRS para el stack de OpenSS7. Este proyecto utiliza el stack de OPenSS7 para proveer a un HLR de 6 millones de suscriptores utilizando arquitectura Blade. El proyecto enfoca en las habilidades de SCCP y TCAP del Stack de OpenSS7. Utiliza SUA y TUA para la redundancia y fiabilidad además soporta la integración de TALI a Tekelec IP7 y a otros productos compatibles con TALI. El proyecto empezó en agosto de 2001 y todavía está en fase de desarrollo. Los diseños, documentación, programas de prueba, resultados, referencias, codecs y los paquetes de release todavía no son accesibles por el público. The SMSC Project es un proyecto con el objetivo de producir a un SMSC (Short Messaging Service Center) basado en las habilidades de GSM/MAP del HLR del stack del OpenSS7 y otros paquetes como el Kannel, proveerá a un cliente SMSC (MSC) tanto como un servidor de SMSC (HLR). El proyecto provee bibliotecas y extensiones para la integración de SMSC con servicios que son web-enabled, se enfoca en las habilidades de SCCP y TCAP del Stack de OpenSS7. Utiliza SUA y TUA para la redundancia, fiabilidad y soporta la integración de TALI a Tekelec IP7 y a otros productos compatibles con TALI.. The IN (800/CMS/CLASS/CNAM/LIDB) project es un proyecto que provee una interfaz de biblioteca con una estructura y aplicaciones para servicios de 800, CMS, CLASS, CNAM, LIDB. Estas aplicaciones deben correr en modo stand-alone, o en conjunto con las aplicaciones basadas en conmutación de OpenSwitch o Asterisk. El proyecto enfoca en las habilidades de SCCP y TCAP del Stack de OpenSS7. Utiliza SUA y TUA para la 12.

(19) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. redundancia, fiabilidad y soporta a la integración de TALI a Tekelec IP7 y a otros productos compatibles con TALI.. LNP-Local Number Portability Project provee aplicaciones de habilidades de LNP (query basado en INAP) y soporte de aplicaciones para los proyectos de Asterisk y OpenSwitch. El proyecto se enfoca en las habilidades de SCCP y TCAP del Stack de OpenSS7. Utiliza SUA y TUA para la redundancia, fiabilidad y soporta la integración de TALI a Tekelec IP7 y a otros productos compatibles con TALI. El proyecto empezó en enero de 2001 y todavía está en fase de desarrollo. Él depende del stack de OpenSS7, en específico, de SCCP, TCAP, SUA, TUA o los componentes de TALI. Los diseños, documentación, programas de prueba, resultados, referencias, codecs y los paquetes de release todavía no son accesibles por el público.. The Intelligent Network (800/CMS/CLASS/CNAM/LIDB) project se ejecuta sobre los proyectos de LNP y CNAM, y LIDB ya mencionados para proveer acceso de ENUM a las bases de datos de números de PSTN. También brinda algunos servicios de localización y relocalización, capaces de ser ofrecidos. por el ENUM. El proyecto se enfoca en las. habilidades de SCCP y TCAP del Stack de OpenSS7. Utiliza SUA y TUA para la redundancia, fiabilidad y soporta la integración de TALI a Tekelec IP7 y a otros productos compatibles con TALI. El proyecto empezó en enero de 2002 y todavía está en fase de desarrollo. Él depende del stack de OpenSS7, en específico, de SCCP, TCAP, SUA, TUA o los componentes de TALI. Los diseños, documentación, programas de prueba, resultados, referencias, codecs y los paquetes de release todavía no son accesibles por el público.. The Capability Set/Advanced Intelligent Network project provee a un modelo de INAP de llamada completo de AIN/CS para el proyecto de OpenSwitch. Es una estructura compatible con JAIN que permitirá al proyecto de OpenSwitch a proveer funcionalidad de Class 5 y a la vez, interoperar con los servicios AIN/INAP de la red de PSTN. El proyecto se enfoca en las habilidades de ISUP, SCCP y TCAP del Stack de OpenSS7. Utiliza M3UA, SUA y TUA 13.

(20) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. para la redundancia, fiabilidad y soporta a la integración de TALI a Tekelec IP7 y a otros productos compatibles con TALI.. El OpenSwitch Project es para desarrollar un Open Source SoftSwitch. Un SoftSwitch es un dispositivo que provee control de llamada para las tecnologías de las redes tradicionales y de nueva generación basado en señalización abierta y protocolos de comunicación. Este proyecto se monta sobre algunos de los proyectos ya mencionados. El proyecto se enfoca en las habilidades de ISUP, SCCP y TCAP del Stack de OpenSS7. Utiliza M3UA, SUA y TUA para la redundancia, fiabilidad y soporta a la integración de TALI a Tekelec IP7 y a otros productos compatibles con TALI. El proyecto empezó en septiembre de 2000 y todavía esta en fase de desarrollo. Él depende del stack de OpenSS7, en específico, de ISUP, SCCP, TCAP, SUA, TUA o los componentes de TALI. Los diseños, documentación, programas de prueba, resultados, referencias, codecs y los paquetes de release todavía no son accesibles por el público.. Hay otros proyectos de naturaleza open source que han sido desarrollados y que actualmente, son funcionales, y que se están implementando fuera del OpenSS7 Corporation. Estos incluyen a SIPfoundry y SINAP. El suite de protocolos de SIGTRAN de la IETF se ha puesto muy popular ya que las organizaciones regulatorias de telecomunicaciones buscan cierto nivel de estandarización de SS7 sobre IP. SIPfoundry es otra comunidad de open source que provee varios kits de desarrollo de SIP y los relacionados a VoIP. Se le ha empleado en varios proyectos debido a su stack de SIP de alto rendimiento. Su solución de PBX de sipX es otra versión de PBX que puede ser empleada por las empresas o entidades. Se le conforma más para la integración con el rango de productos de Vision, en vez de pastillas por su solución que es de naturaleza IP pura. Como resultado de eso, elementos de la red que tiene a SIP habilitado, se requieren proveer funciones como terminaciones de ISDN e interoperabilidad de SS7.. 14.

(21) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. El suite de protocolos de SIGTRANg (figuras 1.3, 1.4, Annex) fue desarrollado para facilitar la interoperabilidad entre los elementos de la red de SS7 y los de la red IP. SIGTRAN es un grupo de trabajo dentro de la IETF cuya función principal es resolver la señalización del transporte de de la red PSTN de paquete sobre las redes IP, tomando en cuenta los requisitos de rendimiento y funcionalidad de la señalización de la red de PSTN. Unidades de inter- trabajo que se conocen como SG (Signalling Gateways) interconectan a ambas redes. Los servicios de aplicación basados en IP se proveen al usar la arquitectura de clúster para la redundancia. El stack de protocolo que corre al SEP se muestra en la figura siguiente con una arquitectura correspondiente para el SEP basado en IP (MGC o Softswitch).. Figure 1.3: The Protocol Stack used in SEPs and STPs.. Figure 1.4: Protocol Stack at the SG and the MGC using M3UA.. El paquete de OpenSS7 STREAMS SIGTRAN incluye módulos de kernel, SVR 4.2 STREAMS drivers, módulos, bibliotecas, utilidades, programas de prueba, daemons, y. 15.

(22) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. El SEP, divide al stack de protocolo en una parte inferior (MTP1, MTP2, MTP3) y una parte superior (ISUP). La parte inferior corre sobre el SG mientras la parte superior corre sobre el clúster basado en IP. El grupo de SIGTRAN ha sido desarrollando varias capas de adaptación. 1. IUA: El límite es Q.921/Q.931. 2. M2UA: El límite es MTP2/MTP3. 3. M2PA: El límite es MTP2/MTP3 pero para un argumento simétrico. 4. M3UA: El límite es MTP3/user part. 5. SUA: El límite es SCCP/SCCP user. Todas estas capas de adaptación utilizan un protocolo de capa de transporte común que corre sobre IP, que se llaman el Stream Control Transport Protocol (SCTP). Para lograr el inter-trabajo con el PSTN, las redes de IP necesitan transportar la señalización como ISDN (Integrated Services Digital Line) (por ejemplo Q.931) o SS7 (por ejemplo, ISDN user part (ISUP)), SCCP, etc.) los mensajes entre los nodos de IP como los SG (Signalling Gateway), un Media Gateway Controller (MGC), o un base de datos con base en IP. Los objetivos específicos del grupo de trabajo, SIGTRAN, como ya se mencionó, son: 1. Requisitos funcionales y de rendimiento – el grupo de trabajo presentó algunas peticiones informacionales por comentario (RFC), identificando requisitos de funcionalidad y rendimiento para soportar a la señalización sobre redes IP. Mensajes de señalización (especialmente SS7) tienen requisitos exigentes de retraso y pérdida en las redes de telefonía a las cuales se debe adherir. 2. Preguntas del Transporte – el grupo de trabajo presentó un RFC de tipo “standard track”, el cual define al transporte de protocolos de señalización utilizando. un. protocolo de transporte recientemente definido, con respecto a los requisitos anteriormente identificados. La IETF y por extensión, SIGTRAN, propone un nuevo protocolo de transporte para el funcionamiento efectivo de SS7 sobre IP. El Protocolo de Control de Transporte (TCP) 2 , mientras realiza grandes servicios en el transporte fiable de dato en la red de IP ya impone varias limitaciones para aplicaciones nuevas y emergentes. Este se debe a que es un protocolo viejo, diseñado originalmente como un protocolo orientado a paquete. Algunas de las limitaciones incluyen: 16.

(23) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. i) Mecanismos de fiabilidad – TCP provee transferencia fiable de datos utilizando mecanismos de reconocimiento y una orden estricta de transmisión de entrega de datos por mecanismos de secuencia. Algunas aplicaciones, sin embargo, necesitan transferencia fiable sin mantenimiento secuencial, mientras otras pueden funcionar con ordenamiento parcial de datos. En ambos casos, el bloqueo de primero-de-la-cola causado por TCP añade retraso no necesario. ii) Asuntos de tiempo real – El retraso mencionado anteriormente le hace al TCP inapropiado para aplicaciones de tiempo real. iii) Huecos de TCP - El enfoque limitado de los huecos de TCP complica a la tarea de proveer habilidad de transferencia de dato disponible utilizando anfitriones multihomed. iv) Asuntos de Seguridad – TCP es muy vulnerable a ataques de denegación de servicio (Denial of Service, DoS). Estos asuntos son todos relevantes al transporte de la señalización de SS7 sobre redes de IP y son sobre todo, motivación para el desarrollo de SCTP. Sin embargo, SCTP no es desarrollado solo por su aplicación en SIGTRAN y así, puede ser una solución muy buena para otras aplicaciones. Package sigtran-0.9.2.3 fue liberado bajo GPLv2 2007-06-24. El paquete de. OpenSS7 STREAMS SIGTRAN incluye módulos de kernel, SVR 4.2. STREAMS drivers, módulos, bibliotecas, utilidades, programas de prueba, daemons, y un entorno de desarrollo para la ejecución de aplicaciones de OpenSS7 STREAMS SIGTRAN para el entorno de SVR 4.2 STREAMS. Este paquete contiene módulos y drivers que anteriormente solo eran parte de los releases Comerciales del paquete de strss7. Estas son implementaciones de grados comerciales que fueron liberados como open source hace poco. El release público contiene, actualmente, los siguientes drivers y módulos de STREAMS: - streams-m2pa_sl m2pa_sl(4) - streams-m2ua_as m2ua_as(4) - streams-m3ua_as m3ua_as(4) - streams-sdl_sctp sdl_sctp(4) - streams-sdt_sctp sdt_sctp(4) 17.

(24) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. - streams-sdt_tpi sdt_tpi(4) - streams-sl_tpi sl_tpi(4). Esta es la tercera release de tipo open source del paquete OpenSS7 STREAMS SIGTRAN. Contiene módulos y drivers que anteriormente solo se podían conseguir con los releases Comerciales del paquete strss7 . Con el release de OpenSS7 Master Package openss7-0.9.2.D, los componentes de SIGTRAN y SS7 sobre IP fueron separados del paquete de strss7 e incluidos en este paquete. No todos los componentes de SIGTRAN que eran parte de strss7 han sido contenidos en este paquete. Los componentes serán reevaluados contra Linux Fast-STREAMS módulo por módulo y driver-por-driver. El principal componente ya disponible es M2PA. M2pa_sl(4) es un pushable Streams module que se “empuja” sobre un sctp_n(4) SCTP driver Stream para formar un enlace de señalización, proveyendo el interfaz de servicio de Enlace de Señalización (Signalling Link) (sli(7)). Una suite completa de pruebas que examina ‘a draft-bidulock-sigtran-m2pa-07.txt’ se incluye en el release. Las implementaciones históricas de SS7 sobre IP son incluidos pero sin suites de pruebas de conformación. El release también incluye módulos simplificados de AS para M2UA (m2ua_as(4)), M3UA (m3ua_as(4)) que todavía no tienen suites de prueba de conformación. Releases posteriores de 3Q 2007 incluirán lo que falta de los drivers de multiplexación completos de M3UA, SUA y TUA con suites de pruebas de conformación. Principales características desde la última publicación son: - Dramatic performance improvements enabled by Linux Fast-STREAMS and STREAMS SCTP. - Support build on openSUSE 10.2. - Support build on Fedora 7 with 2.6.21 kernel. - Support build on CentOS 5.0 (RHEL5). - Support build on Ubuntu 7.04. - Updated to gettext 0.16.1. - Changes to support build on 2.6.20-1.2307.fc5 and 2.6.20-1.2933.fc6 kernel.. 18.

(25) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. - Supports build on Fedora Core 6. - Support for recent distributions and tool chains Este es un release estable y de grado de producción de M2PA para Linux Fast-STREAMS. Se desaprueba a releases de componentes anteriores de SIGTRAN del strss7 paquete. Como ocurre con otros releases de OpenSS7, este release configura, compila, instala y ejecuta RPMs y DEBs para un rango amplio de Lnux 2.4 y 2.6 RPM – distribuciones basadas en DPKG, y pueden ser utilizados con kernels de producción sin recompilar al kernel.. 19.

(26) Capítulo I: Estado del Open SS7 sobre IP. Conclusión Preliminar: SS7 e IP como protocolos individuales presentan ventajas notables que estimulan su uso en el desarrollo de las redes de telecomunicaciones. Open SS7 sobre IP posee las características necesarias para enfrentar toda la gama de nuevas demandas de servicios que imponen los usuarios finales y los proveedores de redes.. a. “Gateway to the Future: SS7 over IP Signalling in Converging Networks”, Adax Inc. b. IEEE Xplore release 2.5, SS7 over IP: signalling interworking vulnerabilities, Sengar, Hemant et al, Network, IEEE, Volume 20, Issue 6, Nov-Dec 2006 c. “Next Generation Networks: Evolution and Policy Considerations”, OECD Foresight Forum, 3 October 2006 d. ICT Regulation Toolkit, Module 7, New Technologies and Impact on Regulation, Technology Trends e. ICT Regulation Toolkit, Module 7, New Technologies and Impacts on Regulation f. Open SS7 Corporation, Open SS7 for the Common Man. Copyright 1997-2007. Applications g. The SIGTRAN architecture is defined in RFC 2719 and consists of three components: - A standard IP - A common signalling transport protocol - An adaptation sub-layer that supports specific primitives, such as management indications, required by a particular signalling application protocol. h. The Transmission Control Protocol is defined in RFC 793.. 20.

(27) CAPITULO II.

(28) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. Capitulo II Implementaciones de SS7 sobre IP Resumen: Al aumentar la aceptación de SS7 sobre IP, se están desarrollando varios proyectos como respuesta en muchos entornos, lo que será el futuro de la telefonía. Las ventajas y desventajas se están midiendo constantemente y los diseñadores de redes están compitiendo por derechos de mercado mientras intentan brindar la respuesta perfecta a las numerosas demandas y necesidades. En este capítulo, se presentan datos sobre las implementaciones de SS7 sobre IP utilizando el modelo del Open Source, como se le da las varias empresas y organizaciones en el mundo. Se debe aclarar que el hecho de que una solución utilice Open SS7, no implica que utilice Open SS7 sobre IP. Lo que significa que existe la posibilidad de migración a SS7 sobre IP logrando simplemente implementar los módulos de adaptación (M2UA, TUA, TALI, etc.). La respuesta a SS7 sobre IP se puede evaluar de dos perspectivas distintas – la de los diseñadores y/o proveedores tradicionales y la de los no tradicionales.. Los Proveedores y/o Diseñadores No Tradicionales Estas soluciones se precipitan por la necesidad de crear variedad y soluciones permanentes y funcionales en un entorno económico competitivo y dinámico. Sin embargo, se debe notar que dentro de este grupo, se desarrolló soluciones que inicialmente no fueron orientadas a Open Source. La mayoría de estas fueron diseñadas para VoIP. Se debe aclarar, además, que el protocolo de transporte no tiene que ser IP, como se han demostrado proyectos como Sangoma. También, todavía hay soluciones que se han desarrollado para SS7 sobre TDM. Sin embargo, en los últimos años, para ganar popularidad y ganancias del mercado, muchos de estos proyectos han recreado, mejorado o completamente rediseñado soluciones existentes, utilizando Open SS7 mientras que otros han adoptado la idea de Open SS7 sobre IP. Estos son algunos de tales proyectos:. 21.

(29) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. The NMS SS7: Esta solución es Open SS7 y soporta la redundancia de código de punto para aplicaciones de alta disponibilidad para las telecomunicaciones que ofrece redundancia completa o redundancia a nivel de pastilla dentro de un solo chasis.a Su stack de protocolo de SS7 integrado (figura 2.1), trabaja en conjunto con hardware de la TXSeries, ofrece extensiones de conmutador-especifico y alta disponibilidad que conforma a los requisitos mundiales de telecomunicaciones y que soportan software de ISUP, TUP, SCCP, TCAP y las capas 1,2, 3 de MTP que corre sobre pastilla, liberando a la computadora anfitrión para servicios relacionadas a aplicaciones. Se han probado protocolos contra ETSI, ITU-T y ANSI que son estándares utilizadas en los principales mercados de la telefonía y facilita la interoperación de las aplicaciones con todos los principales switches de CO.. Figure 2.1 NMS SS7 Protocol Stack. Visión SS7 Signaling Server NMS oferta su Vision Signaling Server para los que prefieren soluciones a nivel de caja y no a nivel de pastilla o pizarra para manejar la señalización de la red de SS7. Este producto, en conjunto con el Vision Media Gateway, forma una solución de alta disponibilidad, completa, y escalable para los desarrolladores de aplicaciones de VoIP que necesitan conectar su aplicación o servicio a las redes de PSTN sobre IP. El Vision Signaling Server puede ser utilizado también para ofrecer señalización de alta escalabilidad a aplicaciones que se han desarrollado utilizando la familia de NMS de Open Access Media Processing Boards. 22.

(30) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. El Vision Signaling Server permite a los desarrolladores de aplicaciones conectar SS7 sin necesidad de aprender los complejos detalles de SS7. Configuraciones de R redundante, una opción de potencia DC, alarmas y alertas, están incluidas para garantizar que el servidor mantiene funcionalidad.. Asterisk PBX: Asteriskb es un software private branch exchange (PBX) o lo que a menudo se refiere como un PBX completo en software. A diferencia del PBX tradicional que se restringe a equipamiento especifico de vendedor, asterisk puede correr sobre casi cualquier tipo de hardware que utiliza Linux, BSD, Windows o MAC OS X como sistema operativo.. Figure 2.1 Asterisk Logo Asterisk brinda un conjunto de características flexibles y variadas que incluye servicios de PBX clásicos tanto como características avanzadas. Por ejemplo mensaje de voz, respuesta de voz interactiva, distribución de llamada distribuida, call forwarding, servicios de identificación y detalles de registros de llamada (call detail records). Este puede hacer interfaz tanto con los sistemas tradicionales basados en TDM (PSTN) como sistemas basadas en paquetes (redes de VoIP). Para interconexión con redes de VoIP, no necesita hardware adicional. Sin embargo, para interconexión con redes PSTN y casi todo equipo de telefonía estándar, se requiere de un hardware adicional (vendedores como Digium y Sangoma). Esos dispositivos de hardware vienen en forma de tarjetas PCI, ofreciendo interfaces analógicas o digitales (ISDN, BRI, PRI). Asterisk soporta un rango amplio de protocolos. Entre los protocolos de VoIP de manera nativa están Session Initiation Protocol (SIP), Inter Asterisk Exchange protocol (IAX), Media Gateway Control Protocol (MGCP), H.323 (tanto como cliente como gateway), y CISCO Skinny protocol (SCCP). Otros protocolos pueden ser soportados por third-party add-ons. 23.

(31) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. El grupo de protocolo TDM de Asterisk incluye la mayoría de de los tipos de señalización de los estándares Europeos y Americanos, por ejemplo, E&M analógico, FXO, FXS y tonos de multi frecuencia tanto como los protocolos de señalización de ISDN. Para la codificación de voz para transmisión sobre redes IP, Asterisk ofrece algunos codecs – ADPCM, G.711, G.723.1, G.726, GSM, iLBC, LPC-10 o Speex – y es capaz de hacer trans codificación entre la mayoría de esos. Una conclusión impresionante de la información ya mencionada es que puede funcionar como un Gateway de medio y de señalización, entre proveedores de VoIP utilizando diferentes protocolos de señalización y codecs, sino también como un Gateway entre PSTN y el mundo de PSTN y VoIP. Asterisk no necesita de mas ningún hardware para VoIP, aunque sí espera a un driver no estándar que implementa hardware de tipo “dummy” como un mecanismo temporizador no portable (para ciertas aplicaciones como conferencias). Uno o múltiples proveedores de VoIP pueden ser utilizados para llamadas salientes y/o llamadas entrantes (las llamadas salientes y entrantes pueden ser manejadas por diferentes proveedores de telecomunicaciones y/o VoIP). Para interconexión con equipo analógico y digital de la telefonía, Asterisk soporta a algunos dispositivos de hardware, el más notable de todos es Sponsor Digium. Digium tiene espacios de interfaz para T1 y E1 de forma única y cuádruple, para su interconexión con líneas de PRI y bancos de canales. A esto se le suma, puerto único a cuádruple, tarjetas analógicas de FXO y FXS son disponibles y populares para instalaciones pequeñas. Se puede utilizar otras tarjetas de vendedores para BRI (ISDN2) o puertos cuádruple- octeto BRI basada en tarjetas compatibles de CAPI o chipsets de HFC. Para interconexión con la red móvil (celulares) (GSM o CDMA), Asterisk puede utilizar el driver de canal de Celliax o chan_mobile. Finalmente, existen dispositivos de tipo standalone disponibles para hacer un rango amplio de tareas que incluye arreglo de los puertos de FXO y FXS que simplemente se conectan a la LAN y se registran a Asterisk como un dispositivo disponible.. 24.

(32) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. Soporte SS7 en Asterisk LIBISUP Libisup fue la primera solución desarrollada a usarse con Asterisk. Representa a un producto desarrollado por Cosini Technologies bajo licencia Comercial de Digium . Libisup sustituye al libpri (una biblioteca PRI de ISDN estándar) en la arquitectura de Asterisk y facilita el uso de características, estándares y aplicaciones de Aterisk. El hardware que se puede utilizar como interfaz a la red PSTN con señalización de SS7 se representa por tarjetas de E1 de Digium. Ss7box Sangoma, introdujo una solución de SS7 conocido como ss7box que trae consigo un conjunto de ss7boost. El software que se utiliza para la interconexión de redes PSTN y la red IP, generalmente, y utiliza tarjetas de hardware Sangoma. La funcionalidad de ss7box y ss7boost se puede describir como ruteador de SS7 y Gateway de señalización para las dos variantes de SS7 (ITU y ANSI) y habilita establecimiento de llamada y funciones de la red inteligente sobre una red IP. Chan_ss7 El driver de Asterisk chan_ss7 fue desarrollado por la empresa SIFIRA A/S. La licencia para chan_ss7 es de tipo GPL (General Public License). No está certificado oficialmente para la interoperabilidad de SS7. Esta solución incluye una implementación de la capa MTP2, las más esenciales de MTP3 y un subconjunto grande de funciones de ISUP. El soporte para múltiples linksets con diferentes DPC y configuraciones múltiples de anfitriones con reparto de carga y failover pueden ser interesantes desde el punto de vista de la gestión de la red. Libss7 Libss7 es la implementación mas reciente de soporte de SS7 para Asterisk liberado por sus desarrolladores en el verano de 2006. Como libisup, se le representa a una biblioteca que sustituye al libpri y que hace uso de chan_zap como driver de canal para Asterisk y un hardware de zaptel como interfaz a la red de SS7. La funcionalidad que se cubre en esa solución es la variante de SS7 de la UIT implementando MTP2, MTP3 y protocolos de ISUP. 25.

(33) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. SINAP: SINAPc software permite el desarrollo rápido de aplicación por su combinación efectiva de herramientas de desarrollo de software e interfaces de programación de aplicaciones abiertas (API) a todas las capas de protocolos. Estos servicios pueden correr de manera transparente tanto sobre las redes de SS7 como las redes IP. Los productos de SINAP compatibles con los varios estándares, corren sobre Continuum® servers with the HP-UX® operating system y sobre el ftServer® T Series systems with fault-tolerant Linux® operating system de Stratus. No importa si uno es operador de red, proveedor de servicio o desarrollador de soluciones, se debe beneficiar de una plataforma de SS7/C7/SIP robusto, abierto y confiable. Ese entorno de runtime tan ampliamente desplegado provee las herramientas necesarias para acelerar el tiempo-a mercado y para desarrollar a los servicios que son independientes de protocolo y de red. Se le facilita la migración cómoda de aplicaciones de redes tradicionales de SS7 sobre MTP a redes de SS7 sobre IP emergentes que utilizan los protocolos de SIGTRAN M3UA y SCTP o a las redes de nueva generación de SIP sobre IP. Así, es posible maximizar el invertido en infraestructura de circuitos existentes, aun se desarrolla y despliega a servicios de paquete de nueva generación y los de servicios convergidos de paquete. El portafolio de SINAP conlleva muchos avances tecnológicos, estándares de protocolos emergentes, y características que habilitan soluciones. Una solución que se construye utilizando el software de SINAP, debe entregar la confianza de utilizar una plataforma que constantemente ha demostrado alto valor en operadores de redes por más de diez años. SEGwayTM SS7 over IP Transport Solutions Estas soluciones de SS7 sobre IP son diseñadas para reducir el costo de transporte de SS7 por descargar al trafico de SS7 de tipo “long haul” a las redes IP de bajo costo y que son de uso compartido. Estas soluciones ofertan fiabilidad de software superior, soporte para todas las variantes de SS7, funcionalidad, transparencia de red y habilidades de gestión remota.. Figure 2.2: SEGway SS7 over IP Transport Solution 26.

(34) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. SEGway Link Replacement Devices Estos dispositivos reducen costo por transportar a los mensajes de SS7 sobre redes de IP de uso compartidos y gestionados en vez de utilizar los enlaces dedicados de tipo “long haul” de SS7. La versión inicial de SEGway, enfocada simplemente en mapear a SS7 sobre IP, pero los clientes empezaron a pedir habilidades de concentración de enlaces, según Bob Mason, director de marketing de la empresa. El nuevo producto de SEGway, hace el mapeo de SS7 sobre IP más concentrar enlaces múltiples de SS7 para reducir el número de enlaces necesarios para llegar al punto de control de servicio (SPC) o HLR (home location register) en la red. Mason explica que el número de conexiones de SS7 está creciendo aproximadamente en un 17 por ciento cada año debido al uso amplio de SS7 para aplicaciones como roaming de dispositivos inalámbricos; servicios mejorados como name calling y calling number; y en Europa para SMS, una característica semejante a email en algunos pagers.d Si los portadores logran concentrar a múltiples enlaces de SS7 entre el switch y otro elemento en la red, pueden realizar ahorros significativos, indicando que los enlaces de SS7 cuestan alrededor de $1 por milla en Los Estados Unidos y hasta $15 en otros lugares.. SEAGULL: Seagull es un software libre de Open Source (GPL) y es una herramienta de prueba de generador de tráfico multi-protocolo. Se le dirige principalmente a IMS (3GP, TISPAN, CableLabs) protocolos (y así es el complemento perfecto al SIPp para pruebas de IMS), Seagull es un generador de trafico para pruebas funcionales, carga, resistencia, estrés y rendimiento/benchmark para casi cualquier protocolo. Además, el hecho de ser abierto le permite añadir el soporte de un protocolo nuevo en menos de dos horas – sin conocimiento de programación. Por eso, Seagull ya viene con algunas familias de protocolos implementadas en el código fuente. •. Binary/TLV (Diameter, Radius and many 3GPP and IETF protocols). •. External library (TCAP, SCTP). •. Text (XCAP, HTTP, H248 ASCII) 27.

(35) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. Figure 2.3: SEAGULL Structural Overview Se implementan protocolos por encima de estas familias utilizando diccionarios de XML que son modificables por el usuario. Esos diccionarios describen cómo mensajes y parámetros son codificados, permitiendo así, gran flexibilidad. Un escenario Seagull – escrito en XML describe a los mensajes que son enviados y recibidos. También indica el comportamiento a adoptar en el caso donde no se esperar un mensaje o si falla el chequeo en un parámetro. Completamente codificados en C++, Seagull es optimizado para rendimiento. Listo-para-instalar paquetes disponibles para HP-UX (PARisc y IPF/IA64), Linux y Win32 (Cygwin). Se puede compilar a Seagull desde el código fuente. Se tiene disponible un documento sobre Seagull "Seagull - Open Source tool for IMS testing".. Protocolos Ya Soportados Seagull ya soporta los siguientes protocolos: •. Diameter base ( RFC 3588) and any Diameter relating application - IMS Cx, Dx, Ro, Rf, Sh over TCP or SCTP or TLS over IPv4 or IPv6.. •. TCAP ITU and ANSI and any protocol over TCAP (Camel, GSM MAP, IS41, Win,...) either over SS7 (E1/T1) or SIGTRAN. For that, it relies on HP OpenCall SS7.. 28.

(36) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. XCAP over HTTP over IPv4 •. HTTP over IPv4. •. H248/Megaco ASCII form over UDP or TCP or SCTP/IPv4. •. Radius (subset) over IPv4.. Características: Seagull tiene las siguientes características: •. Generador de tráfico multi-protocolo. •. Línea de comando con interfaz de texto. •. Protocolos de la misma familia son descritos en un diccionario, modificable por usuario de XML (mensajes, parámetros). •. Familias de protocolos existentes : Binary/TLV (Type, Length, Value), Raw binary, Text, external API (first implementation: HP OpenCall SS7). •. Soporte de transporte de IP (UDP/TCP), SCTP, SSL/TLS and SS7/TCAP. •. Programación potable (probado y soportado en Linux x86, ia64, HPUX, SunOS y Windows). •. Escenarios descritos utilizando ficheros de XML. •. Multi-threaded para rendimiento y fiabilidad. •. Razón de escenario ajustable dinámicamente. •. Distribución de llegada de escenario Uniforme, Poisson o Best-effort. •. Control remoto (scenario-rate set, counter dump) a través de interfaz del estandar HTTP. •. Pausa y reinicio de tráfico. •. Soporte de perfil automatizado de trafico (varying scenario rate). 29.

(37) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP •. Suave (no hay nuevos escenarios, después espera que terminen los escenarios que están corriendo ) o terminación brutal. •. Display de escenarios con contadores de mensaje. •. Escenarios tienen init (ejecutado una vez), principales (repetidos para trafico) secciones. •. Escenarios tienen secciones por defecto para la defensa en caso de mensajes inesperados. •. Un escenario puede ser mono (lo usual) o multi-protocol. •. Chequeo de mensaje y parámetros posible (deshabilitado por defecto). •. Soporte de inyección de parámetro después de una base de datos como CSVe. Squire Technologies: Squire Technologies, es un proveedor de tecnología de carrier-grade SS7 y señalización deVoIP, en 2007 diseñó una solución económica para migrar al tráfico a SS7 por los Gateways de Cisco. Squire dijo que esa solución provee una alternativa a operadores de red que están utilizando PGW2200 y otras opciones. Squire Technologies combina a productos de telefonía de SS7 y VoIP superiores con servicios de soporte e instalación de clase superior para entregar productos de telecomunicaciones de carrier-grade a nivel mundial. Según la empresa, la revelación del SVI_MGC SS7 Media Gateway Controller con soporte completo para señalización de Cisco de SS7 sobre IP limita el costo de inversión y esfuerzo de operadores de redes como el rango de gateways de medio de Cisco (AS5350, AS5400, etc.) no soportan la tecnología estándar de SS7 sobre IP. Hasta ahora, Cisco ha estado utilizando una colección de otros protocolos para proveer funcionalidad similar en vez de utilizar SIGTRAN. Tte SVI_MGC provee a un MGC que controla a los gateways de medio de third party (Cisco, Audiocodes, Nuera, Lucent, etc.) para proveerles con habilidades de SS7 y controlar al. 30.

(38) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. enrutamiento para todos los protocolos que están en el media Gateway, incluyendo a ISDN, R2 y CAS, permitiendo un salto de PSTN a las redes de VoIP. Como esta solución es de software y no es un switch físico, la inversión es muy baja, según la empresa. Con esa solución, operadores de red que tienen arquitectura de Gateway de Cisco pueden encontrar todas las funcionalidades mientras oferta un soporte completo para las muchas variantes de SS7.. Intellinet Esta solución provee una habilidad inmediata de SS7 a la plataforma de SCS4000, mientras proveyendo una trayectoria clara hacia SS7oIP (SIGTRAN). Señalización de SS7 mejora el efecto y eficiencia para los compañeros de aplicación de CML Versatel quienes desean desplegar a soluciones de servicios de gran escala. Craig Goodwin, Director of Product Marketing en CML Versatel explicó que seleccionaron a Intellinet por su experiencia y porque el Signalling Gateway de SS7 sobre IP brinda una trayectoria de migración muy simple hacia las redes de nueva generación. La expansión de las habilidades de la Plataforma TotalAgility facilita la provisión de una que es programable y sostenible de SCS400.e Intellinet Technologies es un proveedor de herramientas y servicios de desarrollo de SS7/IP para el mercado inalámbrico, fijo y emergente de la telefonía IP. La línea de producto de Intellinet incluye a un Signalling Gateway de SS7/IP y al IntelliSS7 Application Development Environment (ADE) que es multiprotocolo y flexible. Al combinarse con los expertos de SS7, CML Versatel puede beneficiarse de la experiencia de Intellinet. La solución de Intellinet permite a CML Versatel expandir las habilidades de su plataforma para proveer mejor acceso al OSTN para aplicaciones grandes donde los costos de desplegar razón de acceso primario se convierten en ser no económicos. Daniel Biage, CTO en CML Versatel asertó que la solución de SS7 sobre IP de Intellinet es muy integrada y es facilitada por su API de SS7 avanzada. La integración del API con el Mesoware facilita una SS7 transparente, así evitando integración compleja y separada.f. 31.

(39) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. El Gateway de SS7/IP de Intellinet es un elemento versátil de la red que permite una conversión cómoda para la señalización entre la red de SS7 y la red IP. Junto con el IntelliSS7 Application Development Environment, provee una combinación poderosa para la implementación de aplicaciones de naturaleza SS& que pueden operar en un entorno de transporte independiente. El producto de SS7/IP enfrenta a la necesidad creciente de tener interoperabilidad entre SS7 y la red IP. Al core, se opera semejante a un router con responsabilidad para encapsular los mensajes de aplicación para transmisión sobre la red IP.. Proveedores/Diseñadores Tradicionales Este grupo de individuos tiene fuerzas motrices que son semejantes y a la vez, diferentes en su inclinación hacia Open SS7 sobre IP. Reiterando que la aplicación principal de Open SS7 hasta hoy es la de NGN, hay entendimiento compartido de los beneficios que se puede derivar de la implementación de la tecnología – costo, implementación de nuevos y variados servicios etc. Sin embargo, hay una oposición por parte de esos proveedores y eso es entendible. ¿Por qué se debe abandonar a un sistema que funciona perfectamente bien? Sus asuntos y preocupaciones han servido para propulsar el desarrollo de SS7 sobre IP en una dirección mutuamente beneficiosa, donde la información es completamente y libremente accesible a todos y donde las ganancias y preocupaciones son un fenómeno compartido. Las soluciones desarrolladas por algunos de estos proveedores se examinan aquí, como Ericsson y Alcatel, los cuales son líderes en el mundo por su experiencia y alta calidad de servicio.. ADAX En abril de 2004, Adax anunció que se había portado a su High Density Controller (HDC) para aplicaciones de banda estrecha y señalización de SS7 sobre IP para el sistema operativo (OS) de Monta Vista Linux Carrier GradeEdition (CGE), una plataforma estándar de la industria para aplicaciones de telecomunicaciones. CGE fue diseñado específicamente para enfrentar a las necesidades de los fabricadores de equipamiento de telecomunicaciones y permite a Adax enfrentar a las demandas de la industria para soluciones más fiables y escalables y de carrier-grade.. 32.

(40) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. CGE es una plataforma basada en Linux avanzada que provee una arquitectura abierta, robusta y escalable que es basada en estándares conocidas. Un complemento al HDC de Adax, fue diseñado específicamente para sistemas de telecomunicaciones de alta demanda que tienen alta capacidad y grandes requisitos de throughput. Se le dirige a CGE para telecomunicaciones de extremo y núcleo, incluyendo aplicaciones para las redes convergentes de voz e IP como softswitches, SGSN (Serving GPRS Support Node) y GGSN (Gateway GPRS Support Node), tanto como la señalización y los gateways de VoIP. Tiene características adicionales de tiempo real, alta disponibilidad y fiabilidad, basada en el Open Source Development Lab (OSDL) Carrier Grade Linux Specification. Robin Kent, Director of European Operations at Adax Europe afirmó que los clientes de sistemas alámbricos e inalámbricos de PSTN/IP convergido y los de nueva generación demandan soluciones robustas y de alta escalabilidad. CGE les brinda la fiabilidad necesaria, la funcionalidad y habilidades avanzadas de redes para muchas aplicaciones en las telecomunicaciones.g El proyecto SECRETS se ha desarrollado con el objetivo principal de evaluar el uso de protocolos de open source de seguridad en distintas aplicaciones industriales en términos de apropiación, fiabilidad, rendimiento, portabilidad, y apertura. El proyecto intenta evaluar a los protocolos Open SSL e IPSec freeware de seguridad en las áreas de comercio, aplicaciones móviles (WAP, GPRS) y telecomunicaciones, así cubriendo un alcance profundo de necesidades industriales. Los protocolos de IPSec creen proveer razón suficiente para viabilidad técnica e interoperabilidad. El resultado esperado será respaldar a los protocolos de seguridad de naturaleza, la promoción de los estándares relativos y posición de mercado de los partidos involucrados. La ventaja principal es que una evaluación Europea – solución que cubre a las diferentes áreas de mercado será alcanzado para ofertar medios fuertes de seguridad de manera completamente controlable a las empresas Europeas. Sus objetivos son: a) Evaluar la conveniencia de los protocolos open source SSL e IPSec con respecto a la autenticación del usuario, integridad de datos y codificación de datos sobre diferentes tipos redes. b) Evaluar la conveniencia de protocolos de seguridad de naturaleza open source con respecto a rendimiento y fiabilidad sobre diferentes tipos de aplicaciones industriales. 33.

(41) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. c) Evaluar el rendimiento de los mecanismos de seguridad de software de tipo open source sobre configuraciones de redes móviles y terminales móviles para aplicaciones de WAP/GPRS. d) Proponer mejoramientos potenciales sobre protocolos de freeware seleccionados para que sea más rápida, mas segura y para proveer servicios “customized” a aplicaciones de fines importantes. e) Realizar cuatro experimentos distintos de Best Practice en las áreas de e-comercio, comunicación móvil, aplicaciones de VoIP y aplicaciones de redes inteligentes (IN) para diseñar un roadmap, o una guía para la utilización de software de seguridad de open source en el entorno comercial. Descripción de Trabajo: El proyecto de SECRETS se le organiza en cuatro paquetes de trabajo. El primer paquete de trabajo (WP1) se trata de la colección de requisitos para los cuatro experimentos, con respecto a restricciones de seguridad para las respectivas aplicaciones. Además, especificar extensiones potenciales requeridas a los módulos de OpenSSL e IPSec y provee una especificación funcional final y diseño arquitectural de los experimentos a realizar. Por ultimo, selecciona las métricas apropiadas para hacer una evaluación efectiva de los resultados del proyecto. El otro paquete WP2 es la fase principal donde los experimentos se realizarán. Los módulos de IPSec y OpenSSL serán integrados en la aplicación de E-Tender, el modulo de IPSec será el experimento de la aplicación de GPRS, los dos protocolos serán integrados en la prueba de Conformación de A8619 de VoIP y el módulo de OpenSSL, integrado a la infraestructura IN/IP. También, se investigará al OpenSSL como alternativa al protocolo de TLS en la infraestructura de WAP. En todos los casos anteriores, se validarán a los módulos de seguridad de los dos protocolos en operación industrial en configuraciones de referencia de laboratorio, para extraer a la información necesaria como entrada a la evaluación del paquete de trabajo. WP3 recogerá a la información de monitoreo según los criterios definidos en WP. Además, una tarea significativa de WP3 es la evaluación de los resultados obtenidos, que proveerán la guía para la adopción más amplia de los protocolos open source SSL e IPSec.. 34.

(42) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. Por ultimo, WP4 se ocupa de la gestión técnica y administrativa del proyecto, diseminación de los resultados del proyecto, y las actividades de explotación que asegurarán el éxito seguido del proyecto. Expectaciones: El principal resultado anticipado es la adopción de software de seguridad de open source en las aplicaciones industriales de SECRETS, así reforzando el valor económico y las potencialidades. Milestones: T0+5 Definition of Evaluation Metrics; T0+9 Mid Term Assessment; T0+16 Completion of Experiments; T0+18 Experiments Evaluation.. Ericsson Ericssonh en colaboracion con Cisco Systemsi ha desarrollado lo que se llama un white paper sobre Carrier Class Telephony over IP para su Engine Integral y Cisco IP Backbone. El papel describe los requisitos que impone la red telefónica sobre la red IP y como cumplir esos requisitos. El papel debe proveer una solución de infraestructura softswitch. Tomando en cuenta los requisitos exigentes que se impone en el diseño de la red IP mientras se trata de evitar o minimizar bajo retraso, bajo jitter, perdida de paquete y mejorar protección de ataques de denegación de servicio (DoS) y alta disponibilidad, la empresa se ha presentado un documento probado y verificado por lo que se llama su “proof-of-concept” laboratorio, en conjunto de Cisco Systems. La solución de ENGINE Integral fue diseñada inicialmente con infraestructuras SONET/SDH y ATM como transporte entre gateways y servidores de señalización comúnmente llamados softswitches. Sin embargo, la arquitectura de ENGINE Integral se crea para permitir el transporte puro de paquetes. sobre SONET (POS) y Ethernet. Esto significa que las. instalaciones pueden ser ascendidas a soportar tecnología de transporte de paquetes. El uso de protocolos abiertos como H.248 y Session Initiation Protocol for Telephony (SIP-T) facilita la integración de otras soluciones. Se reconoce a Cisco a nivel mundial como uno de los líderes en la venta de soluciones de red para enrutamiento y switching tanto para proveedores de servicio como entidades. Cisco ha delegado soluciones de entidades de voz de IP tanto como soluciones de voz para 35.

(43) Capítulo II: Implementaciones del Open SS7 sobre IP. proveedores de servicio en redes IP y en Multiprotocol Label Switching (MPLS) basado en la tecnología de carrier –class. Citando el largo sinónimo de IP con Internet, Ericsson reitera que hay muchas redes de misión-especifica basadas en IP desplegada en telecomunicaciones en el día de hoy. Los routers de carrier-class han facilitado la integración de esas redes de propósito especial a redes comunes de multiservicio habilitados, utilizando tecnología de VPN, características de seguridad mejorada, e implementaciones estrictas de CoS. Se nota que muchos proveedores de redes han decidido utilizar MPLS pero eso no es una regla establecida.. ENGINE Integral Solution Overview:. Figure 2.4: ENGINE Integral Solution Overview. Los principales componentes del ENGINE Integral son el servidor de telefonía, y el media Gateway que comunican utilizando el protocolo H.248. El servidor de telefonía se ocupa de la lógica de llamada y controla a los recursos de switching que se implementan en el media Gateway. El media Gateway realiza el switching verdadero y funciones de inter-trabajo de la “media” entre la conmutación de circuito y los dominios de IP. Los local exchanges, transit. 36.