5. ARQUITECTURA DE LA RED INTELIGENTE

La Red Inteligente es un modelo de red en el cual se separan las características operativas y la funcionalidad del servicio, es decir, se divide el proceso de provisión del servicio básicamente en dos niveles, físico y funcional, lo que otorga las ventajas mencionadas en la sección 2. Los estándares definen la Red Inteligente a través de un Modelo Conceptual que incluye cuatro niveles. Estos niveles, conocidos como planos en el contexto del Modelo Conceptual, incluyen los aspectos relacionados con los servicios, la funcionalidad y los componentes físicos: plano de servicios, plano funcional global, plano funcional distribuido y plano físico.

El modelo conceptual incluye en términos generales dos esquemas que se especifican en forma de arquitecturas: la arquitectura física y la arquitectura funcional. La primera especifica la forma como interactúan los componentes de hardware y software de la Red Inteligente, mientras que la segunda indica la forma como se distribuyen las funciones necesarias para la provisión del servicio de manera que se optimice dicho proceso.

5.1. EL MODELO CONCEPTUAL DE RED INTELIGENTE.

El Modelo Conceptual de Red Inteligente (INCM - Intelligent Network Conceptual Model) debe ser interpretado precisamente como un modelo, en el sentido que especifica el comportamiento de la misma en términos de entidades e interfaces pero no determina la constitución exacta de la red no como una arquitectura. La Rec. Q.1201 anota que "es un marco para el diseño y descripción de la arquitectura de Red Inteligente. (...) Está destinado a representar una estructura formal, integrada, dentro de la cual se identifiquen, caractericen y relacionen los conceptos de Red Inteligente." Al proponer el Modelo Conceptual de Red Inteligente, la Rec. ITU-T Q.1201 sugiere tener en cuenta que éste no es una arquitectura sino más bien un conjunto de puntos de vista desarrollados de acuerdo a las directrices de Procesamiento Abierto Distribuido (ODP).

El INCM es un conjunto de cuatro planos: el Plano de Servicios (Service Plane, SP), el Plano Funcional Global (Global Functional Plane, GFP), el Plano Funcional Distribuido (Distributed Functional Plane, DFP) y el Plano Físico (Physical Plane, PP). Estos planos representan diferentes aspectos de la implementación de servicios, como se observa más adelante.

5.1.1. Plano de Servicios (SP).

El Plano de Servicios, como es de esperar, representa la visión de la red orientada exclusivamente a los servicios. Incluye todos los aspectos relacionados con la especificación del servicio (o dicho de otra forma, representa la observación de un servicio en acción). Los servicios en el SP están descritos en términos de características de servicio (Service Features). En este plano se aplican los principios de independencia del servicio, puesto que las características de servicio pueden ser utilizadas en el contexto de varios servicios. Además, una especificación de servicio a este nivel no tiene en cuenta ningún aspecto de la red subyacente, por lo que el plano de servicios representa el punto de vista de un diseñador de servicios. Del mismo modo, un usuario del servicio normalmente observa el servicio en este plano.

5.1.2. Plano Funcional Global (GFP).

El Plano Funcional Global proporciona una visión de la red como una sola entidad. Bajo este contexto, los servicios se describen de manera general como la interacción de Bloques Constructivos Independientes del Servicio (Service Independent Building Blocks, SIB's), los cuales son básicamente instrucciones "atómicas" que son encadenadas para formar los Programas de la Lógica del Servicio (Service Logic Programs, SLP's). En el GFP se ejecutan los SIB's de la siguiente manera. Siempre que el Proceso Básico de Llamada (Basic Call Process, BCP) -ejecutado a su vez por los nodos de conmutación- pasa el control a la lógica del servicio cuyo desarrollo se ubica mediante el Punto de Iniciación (Point of Initiation, POI), los SIB's son ejecutados en la forma en que están conectados en la cadena. Al final, el control retorna al BCP, el cual, no obstante, puede continuar su ejecución en un punto diferente del POI, conocido como Punto de Retorno (Point of Return, POR). El GFP es el nivel manejado por los programadores de servicios, los cuales, equipados con un paquete de creación de servicios que los separa (encapsula) de la red subyacente, observan la Red Inteligente en este plano.

5.1.3. Plano Funcional Distribuido (DFP).

l Plano Funcional Distribuido presenta una visión de la red como la interacción de un conjunto de entidades, conocidas como Entidades Funcionales (Functional Entities, FE's). Cada FE puede realizar un conjunto de actividades llamadas Acciones de Entidad Funcional (Functional Entity Actions, FEA's), que son los componentes funcionales mínimos del DFP. Una FEA puede ser utilizada por diversas FE's, pero no puede ser dividida para ser realizada en más de una FE. Los SIB's, componentes naturales del GFP, se especifican en el DFP como una secuencia de FEA's realizadas en FE's. Las FE's pueden intercambiar mensajes en forma de Flujos de Información (Information Flows, IF's).

Existe la posibilidad de generar flujos de información entre FE's debido a la interacción de las FEA's. Debe tenerse en cuenta que una FE puede enviar un IF solamente a aquellos FE's con los cuales mantiene una relación (la relación es el "lugar" en el modelo en donde se reflejan las conexiones físicas de la red), e incluso el intercambio sólo puede darse en una dirección específica. Debido a esto, el DFP constituye el punto de vista de un diseñador de red.

5.1.4. Plano Físico (PP).

El Plano Físico es la visión fundamental del hardware real de la red. En este nivel se identifican las entidades físicas y los protocolos que pueden existir en las Redes Inteligentes especificando las FE's realizadas y las entidades físicas que las realizan. Las Entidades Físicas (Physical Entities, PE's) como centrales de conmutación, computadores que contienen bases de datos, recursos especializados, y otros elementos que componen la red, intercambian mensajes de protocolo. La aplicación del DFP al PP es evidente: las FE's del DFP son asignadas a PE's, y los IF's entre las FE's comunicantes en diferentes PE's son mapeados en los mensajes de protocolo. En consecuencia, el PP brinda el punto de vista de los diseñadores de protocolos y de red, quienes observan la Red Inteligente en este plano.

Como se puede observar, el plano de servicios incluye descripciones cualitativas generales de la provisión y configuración de los servicios. La arquitectura funcional está descrita obviamente en los planos funcionales global y distribuido, mientras que la arquitectura física es la observada en el plano físico. Ahora bien, el plano de servicios y el plano funcional global hacen referencia al qué del soporte del servicio, es decir, a la especificación de las entidades necesarias para implementar un servicio; en el plano funcional distribuido aparecen los asuntos relacionados con cómo se realiza dicho soporte, es decir, a la manera en que interactúan dichas entidades para la implementación del servicio.

5.2. ARQUITECTURA FUNCIONAL DE LA RED INTELIGENTE

La funcionalidad de Red Inteligente está especificada dentro de la arquitectura funcional mediante entidades funcionales que interactúan para la provisión de los servicios. En la presente sección se indican las entidades funcionales que constituyen la arquitectura funcional de la Red Inteligente ilustrada en la figura 6.

Las nueve FE's RI ilustradas en la Figura 6, se agrupan de acuerdo a su papel de soporte IN: las involucradas en la ejecución de servicios y las involucradas en la creación y gestión de servicios.

Las seis FE's de ejecución de servicios son:

La Función de Agente de Control de Llamada (Call Control Agent Function, CCAF) provee capacidades de acceso al usuario. Puede ser observada como un terminal a través del cual un usuario interactúa con la red.
La Función de Control de Llamada (Call Control Function, CCF) provee las capacidades de conmutación básicas disponibles en cualquier sistema de conmutación (RI o no RI). Se incluyen las capacidades para establecer, manipular y liberar llamadas y conexiones. La CCF provee las capacidades de activación; no obstante, otro objeto, llamado la Función de Conmutación del Servicio (Service Switching Function, SSF), es necesaria para soportar el reconocimiento de activadores así como las interacciones con el control del servicio.
La Función de Conmutación del Servicio (Service Switching Function, SSF), como se mencionó, coopera con la CCF en reconocer los activadores y en interactuar con el control del servicio. La Figura 3 describe la CCF y la SSF como óvalos solapantes con el fin de indicar que estos objetos son inseparables. Un elemento de red que contiene la SSF debe, por definición, contener también la CCF. Por esta razón, la notación SSF / CCF se utiliza en todas las Recomendaciones de RI para referirse a una clase de objetos con capacidades de conmutación.
La Función de Control del Servicio (Service Control Function, SCF) ejecuta la lógica del servicio. Provee las capacidades para influenciar el procesamiento de llamadas solicitando a la SSF / CCF y otras FE's de ejecución de servicios realizar las acciones especificadas. De manera implícita, la SCF provee mecanismos para introducir nuevos servicios y características de servicio independientes de los sistemas de conmutación.
La Función de Recursos Especializados (Specialized Resource Function, SRF) provee un conjunto de capacidades de tiempo real, a las cuales la Rec. ITU-T Q.1204 llama "especializadas". Estas capacidades incluyen reproducir anuncios y recolectar entradas de usuario (sea a través de voz o de tonos multifrecuenciales). La SRF también es responsable de ciertos tipos de conversiones de protocolo así como la conversión de texto a voz.
La Función de Datos del Servicio (Service Data Function) provee capacidades de bases de datos genéricas a la SCF o a otra SDF. Las siguientes tres FE's RI de gestión y creación de servicios están definidas en la Rec. Q.1204:
La Función de Entorno de Creación de Servicios (Service Creation Environment Function, SCEF) es responsable de desarrollar (programar) y probar la lógica del servicio, la cual es luego enviada a la función de gestión del servicio.
La Función de Gestión del Servicio (Service Management Function, SMF) despliega la lógica del servicio (desarrollada originalmente dentro del SCEF) en las FE's de ejecución del servicio, y por otra parte administra estas FE's suministrando parámetros definidos por el usuario para personalizar el servicio y recolectar información de facturación y estadísticas de ejecución del servicio.

La Función de Agente de Gestión del Servicio (Service Management Agent Function, SMAF) actúa como un terminal que provee la interfaz de usuario al SMF. En la serie de Recomendaciones correspondientes al Conjunto de Capacidades 2, CS-2, se han introducido nuevas FE's:

La Función de Acceso Inteligente (Intelligent Access Function, IAF) provee acceso a redes estructuradas RI desde redes estructuradas no RI (La IAF está realmente ubicada en una red estructurada no IN). Hasta donde concierne a la red estructurada IN, la única FE allí que tiene una relación con la IAF es la SCF. El papel de la IAF es en gran medida el de un conversor de protocolos.
La Función de Servicio no Relacionada con la Llamada (Call Unrelated Service Function, CUSF), que está acoplada con la SSF y la CCF, soporta las interacciones no relacionadas con la llamada entre los usuarios y el procesamiento del servicio.
La Función de Agente de Usuario de Control del Servicio (Service Control User Agent Function, SCUAF) provee el acceso de usuario a la CUSF (así como la CCAF provee el acceso de usuario a la SSF / CCF).

Las funciones indicadas corresponden a la estructura básica de la arquitectura funcional de la Red Inteligente, pero debe tenerse en cuenta que el Conjunto de Capacidades 3, CS-3, a ser aprobado próximamente, incluye funciones adicionales relacionadas con los servicios multimedia y de movilidad.

5.3. ARQUITECTURA FISICA DE LA RED INTELIGENTE

La arquitectura física genérica de la Red Inteligente está formada por cinco componentes fundamentales: el Punto de Conmutación de Servicios (SSP), el Punto de Control de Servicios (SCP), el Sistema de Gestión de Servicios (SMS), el Entorno de Creación de Servicios (SCE) y el Periférico Inteligente (IP).

5.3.1. Punto de Conmutación de Servicios (SSP).

El Punto de Conmutación de Servicios es la entidad física que inicia la provisión de un servicio de Red Inteligente, pues detecta la solicitud de dicho servicio y altera el proceso normal de manejo de la llamada con el fin de darle soporte de Red Inteligente. Actúa como punto de acceso a los servicios de Red Inteligente, por lo tanto siempre está ubicado en la central de conmutación sobre la que se soporta la plataforma de Red Inteligente. El proceso de activación del servicio de Red Inteligente en el SSP es el siguiente: El usuario solicita el servicio avanzado mediante una marcación especial (utilizando un prefijo específico del servicio); la central de conmutación enruta la llamada hacia el SSP al detectar la numeración diferente, y éste a su vez identifica la llamada como llamada de Red Inteligente, procediendo a determinar el tipo de servicio solicitado mediante el análisis de los dígitos marcados. Determina luego la ubicación física de dicho servicio, es decir, el SCP al cual debe entregar la llamada, y recopila la información adicional relacionada con el usuario y con el servicio que debe entregar, tal como el número llamante. Una vez hecho esto, el SSP invoca el servicio al SCP que contiene dicha capacidad de servicio. La figura 7 ilustra el proceso descrito.

5.3.2. Punto de Control de Servicios (SCP).

El Punto de Control de Servicios es la entidad que contiene los algoritmos de control para la provisión del servicio de Red Inteligente. Actúa como administrador del desarrollo de los servicios mediante la ejecución de dichos algoritmos, los cuales son conocidos como la lógica del servicio y están constituidos por las funciones de tiempo real para el manejo de la llamada y las funciones de "inteligencia" del servicio. Para efectuar el control, el SCP maneja la base de datos del servicio (que puede estar ubicada físicamente en un nodo distante del SCP), en donde se almacenan los datos relacionados con el servicio y con el suscriptor del mismo. La operación del SCP se inicia una vez recibe la invocación de parte del SSP, y se realiza de la siguiente manera: Al recibir la activación, la lógica del servicio procesa los datos contenidos en el mensaje de activación del servicio, desencadenando una secuencia de procesos internos (tal como conversión de dígitos) e intercambios con otros componentes de la Red Inteligente (tal como órdenes de actualización de registros de tarificación y de interacción con el usuario o recepción de notificaciones de eventos) para completar el desarrollo del servicio. En esta secuencia se observa el verdadero papel del SCP dentro de la provisión del servicio: controla el desarrollo del servicio mediante la coordinación de las actividades del SSP, el IP y el mismo SCP. La Figura 8 indica de manera general la secuencia de actividades que controla el SCP.

5.3.3. Periférico Inteligente (IP).

El Periférico Inteligente es una entidad mediadora que complementa el manejo de la llamada al proveer la interacción con el usuario de manera adecuada. Esto es necesario debido a que muchos servicios necesitan la intervención del usuario para aportar o recibir información con el fin de determinar o reportar las condiciones de provisión del servicio.

Se observa entonces que el IP es una parte importante de la Red Inteligente, puesto que es el dispositivo que conecta la lógica del servicio con el usuario del mismo. La operación del IP es por lo tanto de intercambio de información: recibe órdenes de la lógica de servicio en el SCP para emitir tonos o reproducir grabaciones con el fin de informar al usuario sobre determinados eventos o solicitar información de parte de éste, recibe y traduce la información del usuario de tonos o de voz para entregarla como datos útiles a la lógica de servicio. Debido al manejo de señales de voz, se han ido añadiendo mejoras al funcionamiento de este módulo mediante la introducción de subsistemas avanzados de Reconocimiento Automático de Voz (SAR, Speech Automatic Recognition). Esto facilita cada vez más la adquisición y entrega de información desde y hacia el usuario del servicio. La Figura 9 ilustra el funcionamiento general del IP.

5.3.4. Sistema de gestión de Servicios (SMS).

El Sistema de gestión de Servicios es una entidad exclusivamente informática de la Red Inteligente. No tiene efecto directo en la prestación del servicio de manera dinámica, sino que administra la Red Inteligente y sus servicios de manera integral. En las Redes Inteligentes tienen importancia las cinco áreas funcionales de la gestión de redes de telecomunicaciones: gestión de fallas (alarmas), de configuración, de contabilidad, de desempeño (evaluación / generación de estadísticas) y de seguridad (acceso). El SMS administra los datos correspondientes tanto a los servicios como a los usuarios, los cuales pueden estar distribuidos entre el SMS y los SCP gestionados por éste. La forma como se coordina la gestión de servicios es mediante perfiles de usuario, lo que permite la asociación de cada usuario de manera individual a un grupo posible de servicios así como la generación de estadísticas de uso por servicio (proporción de usuarios para un servicio específico). En la figura 10 se ilustran las operaciones realizadas por el SMS.

5.3.5. Entorno de Creación de Servicios (SCE).

El Entorno de Creación de Servicios es la otra entidad informática de la Red Inteligente, y es la plataforma donde se ensamblan los servicios a partir de Bloques Independientes del Servicio (SIB's), que son módulos a partir de los cuales se crean los servicios mediante combinación de los mismos, como se verá más adelante. La gran ventaja de la Red Inteligente es la flexibilidad que ofrece al poseer la capacidad de desarrollar y desplegar servicios de manera rápida. Esta característica la aporta el SCE puesto que contiene las herramientas e interfaces hombre-máquina para desarrollar o modificar sencillamente los servicios. Los servicios se ensamblan y se prueban en el SCE, y una vez probados son almacenados en el SCP para su provisión. En la Figura 11 se indica el papel del SCE en la Red Inteligente.