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Redes Inteligentes - iscte-iul

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Redes Inteligentes - iscte-iul
Redes Inteligentes (IN): motivação
•  Factores que levaram ao aparecimento da IN:
–  Economia / sociedade
•  Leis anti-monopólio nos EUA (desmembramento da AT&T).
•  Aumentar os serviços oferecidos pela rede telefónica
–  O custo para o utilizador não é o único factor competitivo
–  Alguns serviços que demonstraram ter grande sucesso:
»  Número Verde e Número Azul
•  Introduzir rapidamente e com custos reduzidos novos serviços de
telecomunicações num ambiente multi-vendedor
–  Tecnologia:
•  A introdução da comutação digital
•  A utilização de uma sinalização digital (e.g., SS7) e separada dos
circuitos de transporte dos dados do serviço (e.g., voz)
•  Capacidade dos sistemas computacionais
•  Utilização de conceitos/técnicas da Engenharia de Software (e.g.,
orientação a objectos, reutilização de software)
Redes Inteligentes (IN): motivação
Ecos da conf. “Mobile WiMAX, ISCTE 2008”
•  “We have to look from top to bottom.
Look for the cheap killer applications”
Hamid Hagwami
•  “Take care of the cost of your services
(not the infrastructure)”
Udo Duelberg
Redes Inteligentes: motivação
•  Problemas na introdução de novos serviços (pré-IN):
–  Os serviços são fornecidos ao nível dos comutadores.
–  Distribuição dos serviços por todos os comutadores.
–  Os comutadores são de difícil programação e os seus programas complexos
–  Os comutadores são de diferentes fabricantes (intervenção dos fabricantes)
–  Certos serviços implicam que o comutador processe informação não-local
mas comum a todos os comutadores
•  Ex: tradução de um número verde
–  Nestas condições demora muito tempo a desenvolver um novo serviço
(usualmente 2 a 4 anos)
Redes Inteligentes: objectivos e princípios
•  Objectivos:
–  A introdução de novas possibilidades na rede de telecomunicações para
facilitar e acelerar de uma forma eficaz e económica a implementação e a
provisão de serviços num ambiente multi-vendedor
–  A reutilização de “partes” de serviços
–  A independência dos operadores dos fabricantes
–  A interoperabilidade entre equipamentos de diferentes fabricantes e entre
operadores
–  Um melhor controlo e maior rapidez na introdução dos serviços e do seu
funcionamento;
–  Uma melhor adequação entre a oferta de serviços por parte do operador e
a procura por parte dos utilizadores
Redes Inteligentes: objectivos e princípios
•  Principio da independência entre os recursos da rede e os serviços.
–  Os recursos são compostos por todas as funções que permitem tratar a
chamada básica e funções ligadas à existência de equipamentos especiais
tais como servidores de anúncios vocais ou pontos de conferência.
–  Os serviços são constituídos pelos algoritmos - lógica de serviço (software) controlam os recursos e pelos dados utilizados no serviço.
–  A lógica de serviço pode ser alterada sem pôr em causa a rede.
–  O princípio da separação é concretizado pela definição de dois tipos de
interfaces:
•  A interface de programação (A), utilizada para a descrição da lógica e dos dados
dos novos serviços. Permite que a rede seja uma plataforma independente dos
serviços.
•  A interface de comando dos recursos (B), interface normalizada que permite
controlar os recursos físicos de diferentes fabricantes. Favorece a reutilização
Redes Inteligentes: objectivos e princípios
•  Localização da lógica de serviço:
–  Antes da IN: A lógica do serviço é co-localizada com a comutação
•  A lógica do serviço está implantada ao longo do caminho de comutação
Lógica de controlo
Central local
Central de trânsito
Redes Inteligentes: objectivos e princípios
•  Localização da lógica de serviço:
–  Fase 1 da IN: separação da “inteligência” da comutação
SCP
Lógica de controlo
SSP
Central local
SSP: Service Switching Point
Central de trânsito
SCP: Service Control Point
–  Aspecto importante: disparo (trigger) dos serviços
•  Transferência do controlo da chamada para a lógica do serviço
Redes Inteligentes: objectivos e princípios
•  Localização da lógica de serviço:
–  Fase 2 da IN: alocação flexível da “inteligência”
–  Fase 3 da IN: “inteligência” a pedido
Redes Inteligentes: definição
–  Não é o mesmo que inteligência artificial
Adaptado de “Intelligent Networks, Priciples and applications
Redes Inteligentes: definição
•  Definição de Rede Inteligente
–  A recomendação ITU-T Q1290 define a IN como:
“um conceito arquitectural para a criação e fornecimento de
serviços de telecomunicações”..
Este conjunto arquitectural permite a introdução de novos serviços com
grande flexibilidade e com novas possibilidades.
•  Exemplos de serviços:
–  Número verde, número azul
–  Cartões pré-pagos
–  Controlo de acessos (bloqueio de saída/entrada de chamadas)
–  A IN designa uma nova estruturação dos elementos da rede e não uma
nova rede.
–  No modelo conceptual são considerados simultaneamente a arquitectura
de hardware e o enquadramento conceptual (framework) de software
–  As arquitecturas definidas podem ser aplicadas à:
• 
• 
• 
• 
Rede telefónica comutada (POTS)
Rede de dados (e.g., Internet)
Redes móveis
Redes com integração de serviços (RDIS)
Redes Inteligentes:
Modelo conceptual e arquitecturas (ITU-T)
•  Definição do Modelo Conceptual (IN Conceptual Model):
–  O modelo conceptual é descrito na recomendação ITU-T Q1201
“Princípios da arquitectura da rede inteligente”.
–  Não é uma arquitectura:
•  É uma metodologia para conceber e descrever arquitecturas para a IN
–  As diferentes “versões” do modelo conceptual IN ITU-T são descritas
através de diferentes Capability Sets (CS)
Recomendações Gerais
Q.1200: IN Recommendations Structure
Q.1201: Principles of the IN Architecture
Q.1202: IN Service Plane Architecture
Q.1203: IN Global Functional Plane Arch.
Q.1204: IN Distributed Functional Plane Arch.
Q.1205: IN Physical Plane Architecture
Q.1208: General Aspects of the IN App Protocol
Q.1290: Glossary of terms used in the definition of IN
Recomendações para CS-x
Q.12x0: Structure of IN CS-x
Q.12x1: Introduction to IN CS-x
Q.12x2: IN Service Plane Architecture for CS-x
Q.12x3: IN Global Functional Plane Arch. for CS-x
Q.12x4: IN Distributed Functional Plane Arch. for CS-x
Q.12x5: IN Physical Plane Architecture for CS-x
Q.12x8: IN Interface Recommendations for CS-x
Q.12x9: IN User Guide for CS-x
Evolução das normas para a Rede Inteligente
”Intelligence”
CS4
CS3
CS2
CS
IN/2
AIN
Rel 0.2
AIN
Rel 0.1
CS1
AIN
Rel 1
CS1R
IN/1+
IN/1
1985
1990
1995 1997 1999 2001
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
•  Composto por quatro planos (planes) com diferentes graus de abstração
•  Um plano não é o mesmo que um nível (e.g., do modelo OSI)
–  Não existe o conceito de prestação de serviço de um plano ao plano
superior, logo, não existem interfaces entre os diferentes planos
(e.g., duas formas de descrever o serviço de telefonia simples)
Plano de Serviço
Serviço 1
Serviço 2
sf1
sf2
Plano Funcional
Global
BCP
Plano Funcional
Distribuído
FE3
Plano Físico
PE
SIB 1
GSL
SIB 2
GSL
SIB n
FE1
FE2
PE
sf
Service Feature
GSL
Global Service Logic
BCP
Basic Call Process
SIB
Service Independent
Building Block
FE
Functional Entity
PE
Physical Entity
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
•  Plano de serviços (Service Plane)
–  Descrição dos serviços tal como “vistos” pelos utilizadores
•  Um serviço é uma oferta comercial posta à disposição por um fornecedor de
serviço para os utilizadores satisfazerem uma necessidade de telecomunicações
–  Descrição dos serviços em termos de elementos dos serviços (service
features)
•  Um elemento de serviço é um componente de serviço que pode ser reutilizado por
outros serviços
•  Não há qualquer referência à forma como os serviços são implementados
–  Aspecto importante nos casos complexos: interacção de elementos (feature
interaction)
•  Exemplos: originating call screening e call forwading
–  Exemplo de serviços: Número verde e Quiosque telefónico (Helpdesk)
Capability Set-1 (CS-1): Plano de serviços
Serviços de referência (atenção: são metas, não normalizados):
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
Automatic Alternative Billing (AAB)
Abbreviated Dialing (ABD)
Account Card Calling (ACC)
Credit Card Calling (CCC)
Def.: Um serviço é uma oferta comercial
Call Distribution (CD)
Call Forwarding (CF)
Completion of Call to Busy Subscriber (CCBS)
Conference Calling (CON)
•  Selective Call Forward on Busy/Don’t Answer (SCF)
Call Rerouting Distribution (CRD)
•  Split Charging (SPL)
Destination Call Routing (DCR)
•  Televoting (VOT)
•  Terminating Call Screening (TCS)
Follow-Me-Diversion (FMD)
•  User-Defined Routing (UDR)
Freephone (FPH)
•  Universal Access Number (UAN)
Mass Calling (MAS)
•  Universal Personal Telecommunications (UPT)
Malicious Call Identification (MCI)
•  Virtual Private Network (VPN)
Premium Rate (PRM)
Security Screening (SEC)
Fonte [ITU Q1211]
Capability Set-1 (CS-1): Plano de serviços
Elementos de serviço (service features): lista não completa
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
Abbreviated Dialing (ABD)
Attendant (ATT)
Authentication (AUTC)
Authorization Code (AUTZ)
Call Distribution (CD)
Call Forwarding (CF)
Call Forwarding on BY/DA (CFC)
Call queuing (QUE)
Call transfer (TRA)
Call waiting (CW)
Closed user group (CUG)
Consultation calling (COC)
Customer profile management (CPM)
Customised recorded announcement (CRA)
Customised ringing (CRG)
One number (ONE)
Origin dependent routing (ODR)
•  Originating call screening (OCS)
•  Originating user prompter (OUP)
•  Personal numbering (PN)
•  Reverse Charging (REVC)
•  Split Charging (SPLC)
•  Terminating call screening (TCS)
•  Time dependent routing (TDR)
Def. 1: Um elemento de serviço representa
um aspecto particular de um serviço
Def. 2: Um serviço é descrito por um ou
mais elementos de serviço obrigatórios
(core) e zero ou mais elementos de serviço
opcionais.
Fonte [ITU Q1211]
Capability Set-1 (CS-1): Plano de serviços
•  Tabela: Serviços vs. Elementos de serviço (não completa)
ABD
AUTZ
ABD
Core
ACC
Core
Core
CCC
Opt.
Core
FPH
OCS
SPL
ONE
OCS
Core
REVC
SPLC
Core
Core
Core
Capability Set-1 (CS-1): Plano de serviços
•  Exemplo: Serviço de Automated Alternate Billing (AAB)
O serviço AAB permite a um utilizador utilizar qualquer terminal e debitar a
chamada numa outra conta (tipicamente a sua).
•  Número abreviado de acesso ao serviço (ex. 707351)
•  Número de identificação do utilizador e palavra de passe
•  Número a contactar
Automated Alternate Billing (AAB)
ABD
service
AUTZ
OUP
service feature
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
•  Plano funcional global (Global Functional Plane)
–  Plano onde os operadores descrevem os serviços:
•  Através da definição da lógica global do serviço (Global Service Logic)
–  A rede é modelizada como uma “máquina virtual” única e global
–  Na GSL os serviços são descritos recorrendo a:
•  SIBs: Service Independent Building Blocks
–  Os SIBs são componentes de serviço independentes dos serviços, dos
elementos de serviço, e da sua implementação
–  Componentes que os fornecedores de serviços devem implantar na sua rede.
Um elemento de serviços é implementado por uma ou mais SIBs
–  BCP: Basic Call Process (SIB especial):Tratamento da chamada básica.
A partir da qual os serviços são desencadeados
•  SIB descrita por:
•  Pontos lógicos de entrada/saida
SSD
Ponto de
Entrada
lógica
SIB
CID
Pontos de
terminação
lógica
(simplificado)
•  Dados:
Referentes ao serviço: SSD
Referentes à chamada: CID
•  SIB suporta:
•  Controlo de fluxo
•  Alteração dos dados CID
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
•  Plano funcional global (Global Functional Plane)
–  Um serviço neste plano corresponde a um encadear de SIBs.
Descrito através de um service script:
•  que começa num ponto preciso do tratamento da chamada: “Point of
Initiation” (POI), onde é transferido o controlo entre o processamento de
chamada básico (BCP) e o serviço,
•  quando toda a cadeia de SIB’s for executada o controlo é devolvido ao
processamento de chamada básico num “Point of Return” (POR).
–  Uma cadeia de SIB’s para um dado serviço, o seu POI e POR(s),
constituem a sua lógica global de serviço (GSL)
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
•  Plano funcional global: Exemplo “Quiosque telefónico“
CS-1: Plano Funcional Global
•  Representação dos (SIB) no CS-1
•  SIB descrita por:
–  Pontos lógicos de entrada/saida
•  Um ponto lógico de entrada
•  Um ou mais pontos de saída
– 
Dados:
•  Referentes ao serviço: SSD
–  Max Active, Translate Filter
•  Referentes à chamada: CID
–  Call Reference, Filter value(s)
•  SIB suporta:
– 
Controlo de fluxo
(vários pontos lógicos de saída:
•  Resource Available, Q Full, Error)
–  Alteração dos dados CID
•  Translated Data
(Figuras retiradas de [ITU95a])
CS-1: Plano Funcional Global
•  Service Independent Building Blocks (SIB) do CS-1
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
Algorithm: efectua uma operação aritmética (+,-). • 
Charge: permite aplicar uma tarifa especial.
Compare: efectua uma comparação entre dois
• 
parâmetros, um do tipo SSD e o outro CID.
Distribuition: permite a um utilizador repartir as
suas chamadas por diferentes saídas lógicas.
• 
Limit: Limita o número de chamadas de rede
inteligente filtrando-as com base em certos
critérios de acordo com os parâmetros
especificados pelo fornecedor do serviço
Log Call Information: regista certas informações
• 
relativas a uma chamada num ficheiro.
Queue: permite colocar chamadas em espera.
Screen: permite verificar se um parâmetro
• 
dinâmico pertence ou não a uma lista de
indicadores estática.
Service Data Management: permite
manipular dados relativos a um
utilizador.
Status Notification:permite conhecer o
estado dos recursos da rede (ex:
estado da linha)
Translate: traduz um parâmetro de
entrada num parâmetro de saída
utilizando como tabela um ficheiro
cuja identificação é um parâmetro
estático.
User Interaction:permite a troca de
informação entre o utilizador e a rede.
(ex: anúncio vocal)
Verify: verifica que uma informação
recebida está sintacticamente
correcta.
CS-1: Plano Funcional Global
•  POI e POR na BCP definidos pelo CS-1
SIB 1
SIB 2
SIB 5
SIB 3
POI
SIB 6
SIB 4
basic call procedure POR POR
Pontos de início (POI)
Call originated
Address Collected
Address Analyzed
Prepared to Complete Call
Call Acceptance
No Answer
Busy
Active State
End of Call
Pontos de retorno (POR)
Continue with existing data
Proceed with new data
Clear Call
Handle as Transit
Enable call party handling
Initiate Call
CS-1: Plano Funcional Global
•  Exemplo: Serviço de Automated Alternate Billing (AAB)
O serviço AAB permite a um utilizador utilizar qualquer terminal e
debitar a chamada numa outra conta.
•  Número de acesso ao serviço
•  Número de identificação do utilizador e palavra de passe
•  Número a contactar
SIB
User interaction
SIB sucesso SIB
screen
Charge
insucesso
SIB
User interaction
SIB
User interaction
POI
Address
Analyzed
POR
Clear Call
BCP (Basic Call Procedure)
POR
Proceed
with new
data
Lógica global de serviço do serviço AAB
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
•  Plano funcional repartido (Distributed Functional Plane)
–  DFP: Visão distribuída dos serviços na rede
•  Visão mais “correcta” que a visão monolítica do GFP tendo em conta a
distribuição de funcionalidade na rede
–  Ex: interacção entre centrais de comutação
•  Descrição da arquitectura funcional da rede inteligente em termos das
entidades funcionais distribuídas na(s) rede(s) que a implementa
–  No DFP são identificadas:
•  Functional entities (FE): distribuídas na rede:
–  Uma entidade funcional representa um grupo de funções localizadas num só
ponto e constitui um subconjunto do conjunto das funções necessárias para
fornecer um serviço.
–  Executam acções (Functional Entity Actions: FEA)
–  A execução de uma SIB pode envolver uma ou mais entidades funcionais
–  Entidades funcionais de
»  Criação e gestão do serviço
»  Execução do serviço (controlo de chamada e controlo de serviço)
•  Os pontos de detecção (Detection Points): implementações dos POIs
•  Os fluxos de informação entre FEs (representados formalmente com SDL e MSC)
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
•  Arquitectura do plano funcional repartido
J
SMAF
SMF
Entidades funcionais relativas à
K
criação e gestão do serviço
L
G
Entidades
funcionais
relativas à
execução
do serviço
Contolo de serviço
Contolo de chamada
e ligações
H
I
F
SCF
CCAF
A
D
D
SSF
CCF
B
Interface em tempo real da IN
SMF - Service Management Function
SMAF- Service Management Agent Function
SCEF - Service Creation Environment Function
SCF- Service Control Function
SDF- Service Data Function
SCEF
SDF
SSF
CCF
E
SRF
C
A
CCAF
Interface com a sinalização (SS7)
Interface de gestão
SSF - Service Switching Function
SRF - Specialized Resource Function
CCF - Call Control Function
CCAF- Call Conntrol Agent Function
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
Entidades Funcionais do Plano Funcional Repartido (DFP)
Gestão e criação do serviço
•  SMF-Service Management Function: controlo e gestão do implantação, provisão
e operação do serviço
•  SMAF-Service Management Agent Function: fornece a interface entre os
gestores de serviço e o SMF
•  SCEF-Service Creation Environment Function: permite aos serviços serem
definidos, desenvolvidos, testados e incluídos na SMF: o resultado é a lógica de
serviço e os dados do serviço
Controlo do serviço
•  SCF-Service Control Function: contem a lógica do serviço da IN e efectua o
processamento necessário ao serviço. Controla as funções de controlo de
chamada resultantes dos pedidos do serviço
•  SDF-Service Data Function: Gere os acessos aos dados do serviço e da rede.
Fornece ao SCF uma visão lógica dos dados escondendo a sua implementação
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
Entidades Funcionais do Plano Funcional Repartido (DFP)
Controlo da chamada e ligações
•  CCAF-Call Conntrol Agent Function representa o acesso dum utilizador à rede
•  CCF-Call Control Function: trata e controla a chamada e a ligação. Não tem
qualquer implementação dos serviços, mas reconhece pedidos de serviços
podendo delegar o controlo da chamada
•  SSF-Service Switching Function: constitui a interface entre o CCF e a SCF:
permite trocas de informação entre CCF e SCF; e que a SCF controle a CCF
•  SRF-Specialized Resource Function: permite o acesso a outras entidades da
rede especializadas (ex. servidores de avisos áudio)
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
Entidades Funcionais (cont.)
•  Information flows
–  Como diversas entidades funcionais estão envolvidas na realização de um
serviço, elas tem que trocar fluxo de informação
(Information Flow - IF): (A,B,C), (D,E,F), (G,H,I,J,K,L)
•  Relação com o plano funcional global:
–  A interface de programação pode situar-se nas entidades SDF, SMF ou SMAF
–  A interface de comando dos recursos situa-se entre as entidades SCF e SDF
(base de dados) e as entidades SSF,CCF,CCAF e SRF (elementos da rede).
–  As entidades SCF e SDF representam a “inteligência” da rede isto é a
lógica e os dados do serviço.
As outras entidades representam os recursos da rede.
CS-1: Plano Funcional Repartido
•  Relações entre entidades funcionais descritas no CS-1
J
Controlo de
chamada
Controlo de
serviço
SMF
L
G
SCF
CCAF
A
D
SSF
CCF
SMAF
K
H
SCEF
F
D
B
SDF
I
SSF
CCF
E
A relação SSF-SCF (D)
A relação SCF-SRF (E)
A relação SCF-SDF (F)
SRF
C
CCAF
CS-1: Plano Funcional Repartido
•  O BCM é a entidade do CCF que
gere as chamadas e controla as
ligações. Coloca em prática o
tratamento de chamada. É
encarregue de detectar os eventos
que podem conduzir à evocação das
instancias da lógica de serviço
através dos pontos de detecção
•  Relação SSF/CCF
SCF
Gestor de chamada
básica
BCM
Indicação de
evento não IN
Indicação de
Pedido de
evento IN
comando IN
Gestor de interacção
de elementos de serviço/
gestor de chamada
FIM/CM
Indicação de
Pedido de
evento BCM
comando BCM
Gestor de elementos
de serviço não IN
Gestor de comutação
de rede inteligente
IN-SM
Pedido de
Comando não IN
SSF/CCF
•  O IN-SM é a entidade do SSF que
interage com o SCF para fornecer
serviços. Fornece ao SCF uma visão
abstracta das actividades do
tratamento de chamada ou ligações
e das capacidades e recursos do
SSF/CCF. Detecta os eventos do
tratamento de chamada e conexões
que devem ser reportados às
instancias da lógica de serviço.
•  O FIM/CM é a entidade do SSF que
fornece os mecanismos que
permitem ter diversas instancias
concorrentes da lógica de serviço da
IN e não-IN na mesma chamada
CS-1: Plano Funcional Repartido
•  O modelo de tratamento de chamada no DFP
•  O BCM fornece um modelo de tratamento de chamada que consiste
numa descrição de alto nível das actividades do CCF por uma máquina
de estados finitos (Basic Call State Model – BSCM)
•  Identificando o chamador (Originating) e chamado (Terminating)
•  Identifica os pontos do tratamento da chamada onde a lógica de serviço
está autorizada a interagir, nomeadamente:
Point in Calls (PIC), que identificam as actividades da CCF necessárias a
um estado do tratamento de chamada.
•  Detection Points (DP), pontos de detecção que indicam os pontos do
tratamento da chamada ou da ligação onde pode ocorrer uma
transferência de controlo (Representam a implentação no DFP dos POIs do
GFP)
•  Transition, que indicam o fluxo normal do tratamento da chamada/ligação
entre dois PIC.
Transition
•  Events, as causas das transições.
• 
DP PIC
Event
CS-1: Plano Funcional Repartido
•  O O-Basic Call State Model (O-BSCM)
1.O_Null & Autorize
Origination Attempt
O_Abandon
10
6.O_Exception
1 Orig.Attempt_Authorized
2. Collect_Info
2 Collect_info
3.Analyze_Info
3 Analyzed_info
4. Routing & Alerting
7 O_Answer
O_Disconnect9
5. O_Active
4
5
6
Route_Select_Failure
O_Called_Party_Busy
O_No_Answer
8 O_Mid_Call
(Figura retirada de [ITU95c])
CS-1: Plano Funcional Repartido
•  O T-Basic Call State Model (T-BSCM)
7.T_Null & Autorize
Termination Attempt
T_Abandon18
12 Term.Attempt_Authorized
8. Select_Facility &
13
Present_Call
T_Called_Party_Busy
9.T_Alerting
15
17
T_Disconnect
11..T_Exception
14
T_No_Answer
T_Answer
10. T_Active
16 T_Mid_Call
(Figura retirada de [ITU95c])
CS-1: Plano Funcional Repartido
•  Descrição de Detection Points (DP)
•  Os DP são caracterizados por atributos:
•  O mecanismo de armar, i.e., o modo como o DP é armado.
Um DP tem que ser previamente armado para poder avisar o SCF.
Os DP podem ser armados estática ou dinamicamente:
•  Trigger Detection Point - é armado estaticamente pelo SMF quando
do provisionamento do serviço
•  Event Detection Point - é armado dinamicamente pelo SCF durante a
execução dum serviço associado a uma chamada duma dada relação
SSF-SCF, e mantém-se armado até ser detectado ou até ao final
dessa relação.
•  Os critérios, são condições que devem ser verificadas em conjunto com
o armar dum DP estático para que o SCF seja avisado que um DP foi
encontrado durante o tratamento de uma chamada. Exemplo: encontrar
um nº especifico 800
CS-1: Plano Funcional Repartido
•  Os DP são caracterizados por atributos (cont.):
•  A relação entre o SSF e o SCF estabelece-se durante uma
chamada quando o SSF avisa o SCF que um DP armado é encontrado e
que os critérios associados são verificados.
Diz se que a relação é do tipo de comando se o SCF poder influenciar
o desenrolar do tratamento da chamada, caso contrário diz-se que é
do tipo monitorização.
•  Suspensão:
Se o SSF suspender o processamento de chamada para permitir que
o SCF actue sobre esse processamento uma vez que este foi avisado
do encontro de um DP armado e cujos critérios foram verificados.
Neste caso o SSF informa o SCF do encontro do DP e da suspensão do
processamento e aguarda instruções por parte do SCF, i.e. envia um
Request.
No caso de não suspensão, o SSF informa da mesma forma o SCF do
facto de ter encontrado um DP mas não aguarda pela resposta, i.e.,
envia uma Notification.
CS-1: Plano Funcional Repartido
Tipo de DP
Armamento
Critérios
Relação de controlo da IN
Suspensão
TDP-R
Estático
Específico do DP
Estabelece relação de comando
Sim
TDP-N
Estático
Específico do DP
Estabelece e termina relação de
monitorização
Não
EDP-R
Dinâmico
Nenhum
No contexto duma relação de
comando existente
Sim
EDP-N
Dinâmico
Nenhum
No contexto duma relação de
comando ou monitorização existente
Não
CS-1: Plano Funcional Repartido
•  O gestor de comutação de rede inteligente IN-SM
•  O IN-SM é a entidade do SSF que interage com o SCF para fornecer serviços.
Fornece ao SCF uma visão abstracta das actividades do tratamento de chamada
ou ligações e das capacidades e recursos do SSF/CCF. Detecta os eventos do
tratamento de chamada e conexões que devem ser reportados às instancias da
lógica de serviço.
•  Ao SCF é apresentado um modelo abstracto do funcionamento do
processamento de chamada com base num modelo de estados de comutação de
rede inteligente.
•  Neste modelo o SCF tem a visão de uma parte isolada da chamada:CallSegment. Existirá um Call-Segment chamador e um chamado. Um tem associado
o O-BSCM e outro o T-BSCM.
•  O Call-Segment faz referencia aos recursos físicos e aos processos modelados
pelo BCSM
•  O SCF não tem acesso directo ao Call-Segment mas sim a uma representação
abstracta.
•  O SCF comanda as vias de comunicação e de conexão de acordo com os
BCSMs.
CS-1: Plano Funcional Repartido
•  Gestor de interacção de elementos de serviço/gestor
de chamada FIM/CM
•  O FIM/CM é a entidade do SSF que fornece os mecanismos que permitem ter
diversas instancias concorrentes da lógica de serviço da IN e não IN na mesma
chamada.
•  O CM tem por função gerir os diferentes elementos dos “Call-Segments”
•  O CM tem a missão de coordenar as notificações dos eventos entre os BCSMs,
a suspensão e retoma do processamento de chamada entre os BCSMs.
•  O FIM fornece os mecanismo que asseguram a coordenação entre os diversos
elementos de serviço (IN ou não) que podem estar activos simultaneamente,
mecanismos de prioridade exclusão. Selecciona a instancia da lógica de
serviço que invoca um dado DP, bloqueando todas as outras. Pode recusar a
entrada em operação simultânea de instância da lógica de serviço IN ou não-IN
que comandam a chamada ou a ligação.
•  É complexo ...
CS-1: Plano Funcional Repartido
CCF
SSF
SCF
BCM
Process.
de DP
DP
FIM
•  Tráfego
•  Features
•  Message
Não
armado
T_DP-N
DP
PIC
T_DP-R
DP
PIC
E_DP-R
DP
PIC
DP
PIC
E_DP-N
Lógica
de
Serviço
Notificação
Pergunta
Resposta e armar E_DP-R
Pergunta
Resposta e armar E_DP-N
Notificação
Lógica
Serviço
Lógica
Serviço
Lógica
Serviço
Lógica
Serviço
CS-1: Plano Funcional Repartido
•  O modelo do SCF
•  A função do SCF é executar a lógica de serviço que é fornecida como forma de
um programa de processamento desta: Service Logic Processing program: SLP
Biblioteca de SLP
Ambiente de execução da lógica de serviço: SLEE
Gestor de execução da
Lógica de serviço (SLEM)
Gestor da selecção/interacção
Instâncias
Instâncias
Gestor de
Instâncias
Instâncias
da lógica de serviço(SLSIM)
DeSLP
SLP(SLPI)
(SLPI)
acesso aos
De
De
SLP
(SLPI)
de
SLP (SLPI)
dados SCF
Gestor de acesso às entidades
funcionais (FEAM)
SMF
SSF
SRF
SDF
CS-1: Plano Funcional Repartido
•  O SCF é composto por:
–  Uma biblioteca de SLP - Service Logic Processing
–  Um ambiente de execução dos SLP: SLEE - Service Logic Execution
Environment, constituído por:
•  Um gestor de execução da lógica de serviço: SLEM-Service logic Execution
Manager, que gere e comanda todas as acções da execução da lógica de
serviço e que contém:
–  Instancias do SLP: SLP Instance - SLPI
–  Gestor de selecção/interacção da lógica de serviço (SLSIM:Service Logic
Selection/Interaction Manager) responsável por seleccionar um SLP e de
criar uma instância. Assegura também a gestão das interacções entre os
diversos SLPs activos em simultâneo numa mesma chamada.
A selecção de cada SLP depende do parametro Service Key nas
mensagens I_DP.
•  Um gestor de acesso aos dados do SCF: SCF Data Access Manager; que
permite o acesso à informação partilhadas e persistentes do SCF, isto é
perduram para além da vida dum SLPI.
•  Um gestor de acesso às entidades funcionais: FEAM- Functional Entity Access
Manager; que permite ao SCF trocar informações com todos as outras
entidades funcionais gerindo diferentes protocolos. (SMF, SSF, SDF e SRF)
Relação entre o GFP e o DFP
• 
• 
• 
O plano funcional global contém as lógicas globais de serviço, GSL, cada uma
composta por uma cadeia de SIBs incluindo o BCP com os pontos de início
(POI) e retorno (POR).
Cada SIB é realizado no plano funcional repartido por acções de entidades
funcionais (Functional Entity Action - FEA).
Cada FEA é numerada por XYYZ em que:
–  X representa o nº da entidade funcional,
–  YY representa o nº do SIB
–  Z é um número distinto para cada FEA do mesmo SIB e da mesma FE.
FE
No X
Nome do SIB
No YY
Nome do SIB
No YY
CCF/SSF
2
BCP
00
Queue
07
SRF
3
Algoritm
01
Screen
08
SDF
4
Charge
02
Service Data Manag.
09
SCF
9
Compare
03
Status Notification
10
Distribution
04
Translate
11
Limit
05
User Interaction
12
Log Call Info.
06
Verify
13
• 
Um SIB é representado no plano funcional repartido pela enumeração das
FEAs que participam na sua realização quer façam parte da mesma FA ou
não. É necessário indicar o sentido do fluxo de informação para ter a
representação completa do SIB.
Relação entre o GFP e o DFP (Ex.1 SIB Charge)
• 
• 
• 
O SIB charge permite aplicar uma tarifa particular às chamadas.
É realizado pelas entidades SCF e SSF que interagem para tratar as
informações de tarifação.
O SCF pode pedir ao SSF para:
–  produzir um registo relativo à chamada em curso.
–  aplicar características particulares de tarifa à chamada em curso com envio ou não
de um relatório (figura).
–  Monitorizar um evento reportando a taxação com relatório dessa ocorrência
SCF
SSF
Lógica de serviço
9021
9022
ApplyCharging
ApplyCharging Report
2022
Relação entre o GFP e o DFP (Ex. 2 SIB Screen)
• 
O SIB Screen permite determinar se um identificador pertence a uma lista,
esta lista encontra-se guardada no SDF. Este SIB é realizado pela interacção
do SCF e SDF.
SCF
SDF
Lógica de serviço
9081
9083
Query
Query Result
Lógica de serviço
4081
FEA 9081: trata o pedido da
lógica de serviço e
envia o Query
FEA 4081:faz a verificação
Pedida e envia a
resposta por Query Result
FEA 9083: recebe a resposta e remete-a
à lógica de serviço
Relação entre o GFP e o DFP (Ex. 3, SIB UI)
• 
• 
• 
O SIB User Interaction (UI) permite a troca de informações entre um utilizador
e a rede para responder às necessidades da lógica de serviço.
Estas informações podem ser: Anúncios de voz, recolha de dados do
utilizador .
As entidades cooperantes na recolha de dados são: SCF, SSF e SRF
SCF
SSF
SRF
Lógica de serviço
9121
ConnectToResource req.ind
2121
CTR conf. resp. SETUP req.ind. 3121
SETUP conf. resp. Lógica de serviço
PromptAndCollectUserInformation
9122
3122
PromptAndCollectUserInformation conf. resp. Lógica de serviço
9123
DisconnectForwardConnection req.ind
2122
DISCONNECT req. ind. 3123
Relação entre o GFP e o DFP (POIs)
• 
• 
Os POIs corresponde a etapas do processamento de chamada onde um
serviço de IN pode ser evocado sendo o processamento de chamada
suspendido.
Os POIs vão corresponder no plano funcional repartido aos DP-R. Um POI
pode corresponder a DP-R diferentes.
Point of Initiation (POI)
Detection Point (DP)
Call Originated
Origination_Attepmt_Authorized
Address Collected
Collect_Information
Address Analyzed
Analyzed_Information
Prepared to complete call
T_Attempt_Authorized
Busy
Route_Select_Failure
O / T_Called_party_Busy
No Answer
O / T_No_Answer
Call Acceptance
O / T_Answer
Active State
O / T_Mid_Call
End of Call
O / T_Abandon
O / TDisconnect
Relação entre o GFP e o DFP (PORs)
• 
• 
Os PORs são pontos onde é retomado o processamento de chamada depois
de executada a cadeia de SIBs.
Os PORs do GF{ podem ser representados por DP-R, ou PIC no DFP.
Point of Return (POR)
Detection Point (DP) ou Point in Call (PIC)
Continue with same data
Retorno ao DP-R no qual o serviço foi lançado
Proceed with new data
Retorno a um PIC especifico do serviço
Handle as transit
PIC 3 ou PIC 5
Clear call
O_Null/T_Null
Enable call party handling
Retorno ao DP-R no qual o serviço foi lançado
Initiate call
PIC 3 ou PIC 5 dum novo BCSM
Exemplo de serviço: AAB
PIC3
SSF
DP3
2002
2121
O-BCSM
SCF
SDF
SRF
InitialDP. Lógica de serviço
CTR req.ind
9121
3121
SETUP req.ind. SETUP conf. resp CTR conf. Resp. Lógica de serviço
9122
Prompt & collect user information
3122
Collect user information conf. resp. Lógica de serviço
9081
Query
4081
9083
Query Result Lógica de serviço
2122
DFConnection req.ind
9123
Lógica de serviço
ApplyCharging
ApplyChargingReport 2022
DP3
PIC4
2011
SelectRoute 9021
9022
9002
DISCONNECT req. ind. 3123
Exemplo de serviço: AAB (cont.)
O-BCSM
(Não há qualquer E_DP-R logo modo monitor)
PIC4
SSF
SCF
EventChargingBSCM
DP7
PIC5
2023
9083
Lógica de serviço
9083
DP9
PIC1
SDF
EventChargingBSCM
2023
Set
4082
9084
Lógica de serviço
9084
Set
4083
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
•  Plano físico (Physical Plane)
–  Descrição da implantação das entidades funcionais em entidades
físicas: arquitectura física da rede inteligente
•  A implantação respeita a regra que uma entidade funcional não pode ser
repartida por várias entidades físicas. (Pode sim ser duplicada em
diferentes entidades físicas)
•  Uma entidade física pode conter várias entidades funcionais desde que
sejam de tipo diferente
–  Identifica os diferentes componentes, entidades físicas (Physical
Entities), e os protocolos que existem entre eles
–  Diferentes tipos de implantação são possíveis
•  A partir de uma arquitectura funcional as escolhas de implementação
podem conduzir a diversas arquitecturas físicas
•  Diferentes arquitecturas correspondem usualmente cenários de
diferente complexidade (i.e., operador de grande escala vs. pequeno
operador).
Balanço entre escalabilidade/desempenho, complexidade e custo
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
•  Arquitectura física (Physical Plane Architecture(s))
SMAF
SMAP SMF
SMP SCF
SCP SCEF
SCEP SDF
SDP Rede de Sinalização
SCF
SSF
AD SRF
IP
SCF
SSF
SDF
CCF
SRF
SN
SSP
CCF
SSF
CCAF
Interface com a sinalização
Interface de gestão
Interface em tempo real da IN
Implantação de uma função
SMAP-Service Management Access Point
SMP- Service Management Point
SCEP- Service Creation Environment Point
SDP- Service Data Point
SCP- Service Control point
SSP-Service Switching Point
IP- Intelligent Peripheral
Implantação de mais de uma função
AD - Adjunct
SN - Service Node
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
Arquitectura física: Gestão
•  SMAP- Service Management Access Point: fornece um acesso ao SMP por um
lado aos gestores dos serviços para fins de exploração comercial destes e por
outro lado aos utilizadores para permitir modificar os dados do serviço.
Implementa a entidade SMAF.
•  SMP- Service Management Point: responsável pela gestão do serviço e dos SCP
associados. As suas funções são: gestão da base de dados, monitorização e
teste da rede, gestão do tráfego. Implementa a entidade SMF (eventualmente
pode ainda implementar a SMAF e SCEF).
•  SCEP- Service Creation Environment Point: implementa um SCEF e interage
directamente com o SMP.
Arquitectura física: Controlo do serviço
•  SCP- Service Control Point: é o servidor responsável pelo tratamento dos
serviços de IN. Funciona em tempo real acede aos dados e comanda os SSPs.
Implementa a entidade SCF (eventualmente pode também implementar o SDF).
•  SDP: Service Data Point: gere e armazena os dados usados pelo SCP para
fornecer os serviços. Implementa a entidade SDF. Acede ao SCP quer
directamente quer através da sinalização
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
Arquitectura física: Controlo da chamada e ligação
•  SSP-Service Switching Point: é um comutador de IN e implementa no mínimo as
entidades SSF e CCF. Se for local implementa a entidade CCAF. Se integrar um
SCF designa-se por SSCP-Service Switching and Control Point
•  IP- Intelligent Peripheral: contem recursos especializados que não se encontram
num SSP, implementa o SRF
Arquitectura física: Multielementos
•  AD - Adjunct: é um SCP directamente ligado ao SSP que permite melhorar os
tempos de resposta.
•  SN-Service Node: implementa as principais funções da IN: SCF,SDF,SRF e SSF/CCF
(Arquitectura usualmente adoptada por pequenos fornecedores de serviços)
Planos do Modelo Conceptual da Rede Inteligente
Relação entre os diferentes planos
•  Os serviços apresentados aos utilizadores pela sua descrição no plano dos
serviços são criados por um projectista através da interface de programação
(no plano funcional global).
–  A criação consiste na definição duma lógica global de serviço, resultando
na associação duma cadeia de SIBs (incluindo o BCP) e dos pontos de
início e de retorno.
•  Cada SIB do plano funcional global é representado no plano funcional
repartido através de acções (FEAs) de uma ou mais entidades funcionais.
•  A uma lógica de serviço global correspondem uma ou mais lógicas de serviço
repartidas.
•  As relações entre entidades funcionais identificadas na arquitectura
funcional são especificadas pelos protocolos no plano físico.
Plano físico para o CS-1
•  O plano físico identifica as entidades físicas que implementam as
entidades funcionais e os protocolos que permitem a troca de
informação entre as entidades físicas.
•  As relações existentes entra as entidades funcionais são:
•  SCF-SSF (D)
•  SCF-SRF (E)
•  SCF-SDF (F)
–  São relações do tipo pergunta-resposta ou notificação
•  Quando as entidades funcionais se encontram implantadas em
entidades físicas distintas o fluxo de informação definido no plano
funcional repartido é implementado no plano físico pelo protocolo de
aplicação de rede inteligente: INAP (Inteligent Network Application
Protocol).
•  O INAP utiliza para o seu transporte o SS7, sendo as suas mensagens
encapsuladas em mensagens do protocolo TCAP (Transaction
Capabilities Application Protocol
Plano físico para o CS-1
Aplicações
SAO
SACF
•  Uma entidade física pode ter uma interacção única
ou múltipla coordenada com outras entidades físicas.
•  ASE- Application Service Element, é definido como
um conjunto de funções de aplicação que fornecem
as capacidades de interoperação das evocações das
entidades de aplicação com uma dada finalidade.
•  SAO- Single Association Object, é um conjunto de
ASEs com o seu SACF.
•  SACF- Single Association Control Function, coordena a
utilização do conjunto das ASEs.
•  TCAP- Transaction Capability Application Part.
•  SCCP: Signalling Connection Control Part do SS7.
•  O protocolo ROSE, Remote Operations Services
Element é usado com uma ASEs.
ASEs
TCAP
SCCP
Redes Inteligentes
Bibliografia: artigos
* [Duran1992] J. M. Duran, J. Visser; "International Standards for Intelligent
Networks“; IEEE Communications Magazine, February 1992
* [Garrahan1993] J. Garrahan et al.; “Intelligent Network Overview”;
IEEE Communications Magazine, March 1993
[Martikainen1995] O. Martikainen et al.; “Tutorial on Intelligent Networks”;
IFIP IN '95 Conference; Copenhagen, Denmark; August 1995 (Nota de leitura: )
[Finkelstein2000] M. Finkelstein, et al.; “The future of the intelligent network”;
IEEE Communications Magazine, June 2000
* [Brennan2000] R. Brennan, et al.; “Evolutionary trends in intelligent networks”;
IEEE Communications Magazine, June 2000
* [Jabbar1992] B. Jabbari; “Intelligent network concepts in mobile
communications”; IEEE Communications Magazine, Feb 1992
Redes Inteligentes
Bibliografia: livros
–  “Next generation intelligent networks”;
J. Zuidweg, Artech House, 2002 (Cap. 1; Secções 2.1 a 2.6)
–  “Intelligent Networks: Principles and Applications ”;
J. Anderson; IEE Press, 2002 (Cap. 1; Secções 2.1 a 2.4)
Redes Inteligentes
Bibliografia: artigos – auxiliares
‡ [Redmond2001] C. Redmond, V. Wade; "Just IN. The development of early
software based telecommunications services, up to and including the
‘Intelligent Network”";
Trinity College Dublin Computer Science Department, TCS-2001-12, April 2001
‡* [Head1988] C. Head; "Intelligent Network: A Distributed System”;
IEEE Communications Magazine, December 1988 (interesse histórico)
“Intelligent Networks”;
J. Thörner; Artech House, 1994 (Cap. 1; Secções 2.1 a 2.6, Auxiliar)
Redes Inteligentes
•  Normas ITU-T Série Q
–  Recomendações Gerais
–  “Intelligent Network – Service plane architecture”, ITU-T Rec. Q.1202
–  “Glossary of terms used in the definition of intelligent networks”,ITU-T Rec. Q.1290
–  Recomendações CS-1
–  “Introduction to Intelligent Network Capability Set 1”, ITU-T Rec. Q.1211
–  “Global Functional Plane for Intelligent Network CS-1”, ITU-T Q.1213
–  “Distributed Functional Plane for Intelligent Network CS-1”, ITU-T Q.1214
Nota: a documentação Q. é extensa e o seu grau de detalhe pode ser demasiado para o
que são os objectivos da cadeira. É recomendável fazer uma leitura destes documentos
após a leitura dos outros artigos e tendo em atenção as Ref.s que são indicadas no
sumário das aulas.
Na página de conteúdos encontram-se notas de leitura.
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