VoIP. Voz sobre IP

Objetivo
general
Objetivos
Específicos
Generalidades
Aspectos de
VoIP
Glosario

OBJETIVO
GENERAL

Generar un documento que pueda orientar a las personas
interesadas en el tema en cuanto a la lógica básica de la voz sobre
IP.

OBJETIVOS
ESPECÍFICOS

Determinar los mecanismos empleados para garantizar
la seguridad de
las comunicaciones sobre IP.
Demostrar que las tecnologías de comunicación cada día convergen
más hacia la red Internet.
Mostar las ventajas y desventajas de VoIP sobre
la telefonía convencional.
Analizar la calidad e
servicio en
las comunicaciones IP.
Presentar la forma de direccionamiento en la
transmisión de voz sobre IP.
Indicar la manera en la que la
señalización es utilizada en VoIP.
Analizar el procedimiento
de trasporte y los procesos
asociados a la transmisión de una llamada sobre
IP.

VOZ SOBRE IP (VoIP)

Hace 30 años Internet no existía, y
las comunicaciones se realizaban por medio del teléfono a través de la red
telefónica pública conmutada (PSTN), pero con
el pasar de los años y el avance tecnológico
han ido apareciendo nuevas
tecnologías y aparatos bastante útiles que
nos han permitido pensar en nuevas tecnologías de
comunicación: PCS, teléfonos celulares y
finalmente la popularización de la gran red Internet.
hoy por hoy podemos ver una gran revolución en comunicaciones: todas las
personas usan los computadores e Internet en el trabajo
y en el tiempo
libre para comunicarse con otras personas, para intercambiar
datos y a
veces para hablar con mas personas usando aplicaciones como
NetMeeting o teléfono IP (Internet Phone), el cual
particularmente comenzó a difundir en el mundo la idea
que en el futuro se podría utilizar una
comunicación en tiempo real por medio del PC: VoIP
(Voice Over Internet Protocol).
Después de haber constatado que desde un PC
con elementos multimedia, es posible realizar llamadas
telefónicas a través de Internet, se
podría pensar que la telefonía en IP es algo
más que un juguete, pues la calidad de voz que se
obtiene a través de Internet es muy pobre.
No obstante, si en una empresa
se dispone de una red de datos que
tenga un ancho de banda bastante grande, también se
podría pensar en la utilización de esta red
para el tráfico de voz entre las distintas
delegaciones de la empresa.
Las ventajas que se obtendrían al utilizar la red para
transmitir tanto la voz como los datos son evidentes,
ahorro de
costos de
comunicaciones, pues las llamadas entre las distintas
delegaciones de la empresa
saldrían gratis.
Integración de servicios
y unificación de estructura.
Realmente la integración de la voz y los datos en
una misma red es una idea antigua, pues desde hace tiempo han
surgido soluciones
desde distintos fabricantes que, mediante el uso de multiplexores, permiten utilizar las redes WAN de datos de
las empresas
(típicamente conexiones punto a punto y Frame-Relay)
para la transmisión del tráfico de voz,
además es importante resaltar que el paquete de voz es
indistinguible del paquete de datos, y por lo tanto puede ser
transportado a través de una red que estaría
normalmente reservada para transmisión de datos, donde
los costos son frecuentemente mas bajos.
Es innegable la implantación definitiva del
protocolo
IP desde los ámbitos empresariales a los
domésticos y la aparición de un
estándar, el VoIP, no podía hacerse esperar. La
aparición del VoIP junto con el abaratamiento de los
DSP’s (procesador
digital de señal), los cuales son claves en la
compresión y descompresión de la voz, son los
elementos que han hecho posible el despegue de estas
tecnologías.
Para este auge existen otros factores, tales como la
aparición de nuevas aplicaciones o la apuesta
definitiva por VoIP de fabricantes como Cisco Systems
o Nortel-bay Networks. Por otro lado los operadores de
telefonía están ofreciendo o piensan ofrecer en
un futuro cercano, servicios IP de calidad a las
empresas.
Introducción
1. VoIP viene de Voice Over Internet Protocol. Como
  dice el termino VoIP intenta permitir que la voz viaje en
  paquetes IP y obviamente a través de
  Internet.
  La telefonía IP conjuga dos mundos
  históricamente separados: la transmisión de
  voz y la de datos. Se trata de transportar la voz,
  previamente convertida a datos, entre dos puntos
  distantes. Esto posibilitaría utilizar las redes
  de datos para efectuar las llamadas telefónicas, y
  yendo un poco más allá, desarrollar una
  única red convergente que se encargue de cursar
  todo tipo de comunicación, ya sea voz, datos,
  video
  o cualquier tipo de información.
  La voz IP, por lo tanto, no es en sí
  mismo un servicio, sino una tecnología que permite encapsular
  la voz en paquetes para poder
  ser transportados sobre redes de datos sin necesidad de
  disponer de los circuitos conmutados convencionales PSTN,
  las redes desarrolladas a lo largo de los años
  para transmitir las conversaciones vocales, se basaban en
  el concepto de conmutación de
  circuitos, o sea, la realización de una
  comunicación que requiere el establecimiento de un
  circuito físico durante el tiempo que dura
  ésta, lo que significa que los recursos que intervienen en la
  realización de una llamada no pueden ser
  utilizados en otra hasta que la primera no finalice,
  incluso durante los silencios que se suceden dentro de
  una conversación típica.
  En cambio, la telefonía IP no utiliza
  circuitos para la conversación, sino que
  envía múltiples de ellas (conversaciones) a
  través del mismo canal codificadas en paquetes y
  flujos independientes. Cuando se produce un silencio en
  una conversación, los paquetes de datos de otras
  conversaciones pueden ser transmitidos por la red, lo que
  implica un uso más eficiente de la
  misma.
  Según esto son evidentes las ventajas que
  proporciona el segundo tipo de red, ya que con la misma
  infraestructura podrían prestar mas servicios y
  además la calidad de
  servicio y la velocidad serian mayores; pero por otro
  lado también existe la gran desventaja de la
  seguridad, ya que no es posible determinar la
  duración del paquete dentro de la red hasta que
  este llegue a su destino y además existe la
  posibilidad de perdida de paquetes, ya que el protocolo
  IP no cuenta con esta herramienta.
2. Que es VoIP?
  Años atrás se descubrió que
  mandar una señal a un destino remoto
  también podía hacerse también de
  manera digital: antes de enviar la señal se
  debía digitalizar con un ADC (analog to digital
  converter), transmitirla y en el extremo de destino
  transformarla de nuevo a formato análogo con un
  DAC (digital to analog converter).
  VoIP funciona de esa manera, digitalizando la
  voz en paquetes de datos, enviándola a
  través de la red y reconvirtiéndola a voz
  en el destino. Básicamente el proceso comienza con la señal
  análoga del teléfono que es digitalizada en
  señales PCM (pulse code modulación) por medio del
  codificador/decodificador de voz (codec). Las muestras
  PCM son pasadas al algoritmo de compresión, el cual
  comprime la voz y la fracciona en paquetes que pueden ser
  transmitidos para este caso a través de una red
  privada WAN. En el otro extremo de la nube se realizan
  exactamente las mismas funciones en un orden inverso. El flujo de
  un circuito de voz comprimido es el mostrado en la
  figura
  Para ver el gráfico
  seleccione la opción "Descargar" del menú
  superior
  Dependiendo de la forma en la que la red este
  configurada, el enrutador o el gateway puede realizar la
  labor de codificación, decodificación
  y/o compresión. Por ejemplo, si el sistema usado es un sistema análogo
  de voz, entonces el enrutador o el gateway realizan todas
  las funciones mencionadas anteriormente de la siguiente
  manera
  Para ver el gráfico
  seleccione la opción "Descargar" del menú
  superior
  Si, por otro lado, el dispositivo utilizado es
  un PBX digital, es entonces este el que realiza la
  función de codificación y
  decodificación, y el enrutador solo se dedica a
  procesar las muestras PCM que le ha enviado el
  PBX.
  Para ver el gráfico
  seleccione la opción "Descargar" del menú
  superior
  para el caso en el que el transporte de voz se realiza sobre la red
  pública Internet, se necesita una interfaz entre
  la red telefónica y la red IP, el cual se denomina
  gateway y es el encargado en el lado del emisor de
  convertir la señal analógica de voz en
  paquetes comprimidos IP para ser transportados a
  través de la red, del lado del receptor su labor
  es inversa, dado que descomprime los paquetes IP que
  recibe de la red de datos, y recompone el mensaje a su
  forma análoga original conduciéndolo de
  nuevo a la red telefónica convencional en el
  sector de la última milla para ser transportado al
  destinatario final y ser reproducido por el parlante del
  receptor.
  Es importante tener en cuenta también que
  todas las redes deben tener de alguna forma las
  características de direccionamiento, enrutamiento
  y señalización. El direccionamiento es
  requerido para identificar el origen y destino de las
  llamadas, también es usado para asociar clases de
  servicio a cada una de las llamadas dependiendo de la
  prioridad. El enrutamiento por su parte encuentra el
  mejor camino a seguir por el paquete desde la fuente
  hasta el destino y transporta la información a
  través de la red de la manera más
  eficiente, la cual ha sido determinada por el
  diseñador. La señalización alerta
  las estaciones terminales y a los elementos de la red su
  estado
  y la responsabilidad inmediata que tienen al
  establecer una conexión.
  1. Interacción del protocolo H.323 con
    VoIP
3. Como funciona VoIP?
Generalidades

Se decidió que el h.323 fuera la base del VoIP.
De este modo, el VoIP debe considerarse como una
clarificación del h.323, de tal forma que en caso de
conflicto, y
con el fin de evitar divergencias entre los estándares,
se decidió que h.323 tendría prioridad sobre el
VoIP. El VoIP tiene como principal objetivo
asegurar la interoperabilidad entre equipos de diferentes
fabricantes, fijando aspectos tales como la supresión de
silencios, codificación de la voz y direccionamiento, y
estableciendo nuevos elementos para permitir la conectividad
con la infraestructura telefónica tradicional. Estos
elementos se refieren básicamente a la
transmisión de señalización por tonos
multifrecuencia (DTMF).

El protocolo h.323 es usado, por ejemplo, por
NetMeeting para hacer llamadas IP. Este protocolo permite una
gran variedad de elementos que interactúan entre
ellos:

Terminales, son los clientes que
inician una conexión VoIP. Estos usuarios solo pueden
conectarse entre ellos, y si es necesario el acceso de un
usuario adicional a la
comunicación se necesitaran algunos elementos
adicionales.

Gatekeepers, que operan básicamente de
la siguiente manera:

Servicio de traducción de direcciones (DNS), de tal
manera que se puedan usar nombre en lugar de direcciones
IP.

Autenticación y control de
admisión, para permitir o denegar el acceso de usuarios.
Administración del ancho de
banda.

Gateways, puntos de referencia para
conversión TCP/IP –
PSTN.

Unidades de control multipunto (MCUS), para
permitir la realización de conferencias.

h.323 no permite solamente VoIP, sino también
comunicación para intercambio de datos y video. El h.323
comprende también una serie de estándares y se
apoya en una serie de protocolos
que cubren los distintos aspectos de la
comunicación:

Direccionamiento:

RAS(registration, admission and status). Protocolo de
comunicaciones que permite a una estación h.323
localizar otra estación h.323 a través de el
gatekeeper.

DNS (domain name service). Servicio de
resolución de nombres en direcciones IP con el mismo fin
que el protocolo ras pero a través de un servidor
DNS.

Señalización:

q.931 señalización inicial de
llamada.

h.225 control de llamada: señalización,
registro y
admisión, y paquetización / sincronización
del stream (flujo) de voz.

h.245 protocolo de control para especificar mensajes
de apertura y cierre de canales para streams de voz.

Compresión de voz:

requeridos: g.711 y g.723

opcionales: g.728, g.729 y g.722

Transmisión de voz:

UDP. La transmisión se realiza sobre paquetes
UDP, pues aunque UDP no ofrece integridad en los datos, el
aprovechamiento del ancho de banda es mayor que con
TCP.

RTP (real time protocol). Maneja los aspectos
relativos a la temporización, marcando los paquetes UDP
con la información necesaria para la correcta entrega de
los mismos en recepción.

Control de la transmisión:

RTCP (real time control protocol). Se utiliza
principalmente para detectar situaciones de congestión
de la red y tomar, en su caso, acciones
correctoras.

Para ver el
gráfico seleccione la opción "Descargar" del
menú superior

Actualmente se puede partir de una serie de elementos
ya disponibles en el mercado y
que, según diferentes diseños, permitirán
construir las aplicaciones VoIP. Estos elementos
son:

Teléfonos IP.
Adaptadores para PC.
Hubs telefónicos.
Gateways (pasarelas RTC / IP).
Gatekeeper.
Unidades de audioconferencia múltiple. (MCU
voz)
Servicios de directorio.

RTP (real time transport protocol) o protocolo de
transporte en tiempo real, es un protocolo que como su
nombre lo indica, está orientado a la
transmisión de información en tiempo real,
como la voz o el video. Este es un protocolo de las capas
superiores de usuario que funciona sobre UDP (user datagram
protocol) haciendo uso de los servicios de checksum y
multiplexión, para proporcionarle a los programas
que generan este tipo de datos, una manejo de transmisiones
en tiempo real a través de difusiones unicast o
multicast, en el UDP se cambia confiabilidad por velocidad,
lo cual es básico para manejo de transmisiones en
tiempo real como la VoIP.
Aunque RTP no es lo suficientemente confiable por
si solo, este proporciona "ganchos" con protocolos y
aplicaciones de capas inferiores y recursos proporcionados
por los switches y enrutador para garantizar confiabilidad.
Los paquetes RTP no contienen campo de longitud, ya que al
funcionar sobre UDP, este protocolo es quien encapsula la
voz comprimida en datagramas.
Las herramientas de las que se vale RTP para
lograr transmisiones en tiempo real son el RTCP (RTP
control protocol) que proporciona un feedback a cerca de la
calidad de distribución y la congestión,
con esto, la empresa que ofrece el servicio puede
monitorear la calidad y puede diagnosticar los problemas que pueda presentar la red,
además de esto, RTCP sincroniza el audio y el video,
conoce el número de usuarios presentes en una
conferencia
y con esto calcula la rata a la cual deben ser enviados los
paquetes, todas estas opciones son obligatorias cuando RTP
se usa en entornos multicast IP. Pero existe otra
aplicación opcional y es una administración de sesiones con bajo
manejo de información de control para aquellas
aplicaciones donde hay uso masivo de usuarios entrando y
saliendo constantemente.
Para la compresión RTP usa una
aplicación llamada "vocoder" pudiendo reducir de 64
kbps hasta a 8 kbps la rata para digitalización y
compresión de voz produciendo un desmejoramiento en
la calidad de la voz poco perceptible, además de
esto usa h.323 g.729 y otros protocolos más para
transmisiones en tiempo real.
RTP es capaz de correr sobre protocolos WAN de
alta velocidad como ATM sin
ningún problema, también en redes
asimétricas como ADSL,
cable-modem o
por enlace satelital pero cumpliendo con ciertas
características de ancho de banda para ambas
direcciones y uso exclusivo para la aplicación
RTP.
A pesar de que TCP es un protocolo de transporte
de información "pesada", y eventualmente
podría llegar a transportar video y voz, este y
otros protocolos como XTP son inapropiados por tres razones
básicas:
El hecho de que ante la pérdida de paquetes
este tipo de protocolos emplean retransmisión de
paquetes. TCP no soporta multicast.
El control de congestión de TCP hace
reducir la ventana de transmisión cuando detecta
pérdida de paquetes, y el audio y el video son
aplicaciones cuya rata de transferencia no permite
disminuciones de este tipo en la ventana de
transmisión.
Adicionalmente otra desventaja es que los
encabezados de estos protocolos son más largos que
los de RTP.
Protocolo De Transporte En Tiempo Real
RTP
Los algoritmos de compresión usados en
los enrrutadores y en los gateways analizan un bloque de
muestras PCM entregadas por el codificador de voz (voice
codec). estos bloques tienen una longitud variable que
depende del codificador, por ejemplo el tamaño
básico de un bloque del algoritmo g.729 es 10 ms,
mientras que el tamaño básico de un bloque
del algoritmo g.723.1 es 30ms. un ejemplo de cómo
funciona el sistema de compresión g.729 es mostrado
en la siguiente figura
Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superior
La cadena de voz análoga es digitalizada en
tramas PCM, y así mismo entregadas al algoritmo de
compresión en intervalos de 10 ms.
Compresión de voz
La señalización VoIP tiene 3
áreas distintas: señalización del PBX
al enrutador, señalización entre enrutador y
señalización del enrutador al PBX. Por
ejemplo para el caso de una intranet
corporativa, esta aparece como la troncal al PBX, quien
dará la señalización a los usuarios de
la intranet. Por lo cual el PBX reenvía los
números digitados al enrutador de la misma forma en
la que los dígitos hubiesen sido reenviados al
switch
de una central telefónica.
Cuando el enrutador remoto recibe la llamada
solicitante q.931, este envía una
señalización al PBX. Luego que el PBX
envía un acuse de recibo, el enrutador envía
los dígitos marcados al PBX, y tramita un acuse de
recibo de llamada al enrutador de origen.
En una arquitectura de red no orientada a la
conexión (como IP), la responsabilidad del
establecimiento de la comunicación y de la
señalización es de las estaciones finales
(end stations). Para prestar exitosamente servicios de voz
a través de una re IP, es necesario realizar mejoras
en la señalización.
Por ejemplo, un agente de h.323 es adicionado al
enrutador para facilitar soporte para el transporte de
cadenas de audio y señalización. El protocolo
q.931 es usado para el establecimiento y desconexión
de la llamada entre agentes h.323 o estaciones terminales.
RTCP (real time control protocol) es usado para establecer
canales de audio. Un protocolo confiable orientado a la
conexión, TCP, es utilizado entre estaciones
terminales para transportar los canales de
señalización.
RTP, protocolo de transporte en tiempo real, el
cual esta soportado en UDP, es usado para el trasporte del
caudal de audio en tiempo real. RTP usa UDP como mecanismo
de transporte porque posee un menor retardo que TCP, y
además porque el trafico de voz en la actualidad,
sin importar que sean datos o señalización,
toleran menos niveles de perdida y no tienen la facilidad
de retransmisión.
Modelo de referencia OSI y
estándar h.323
CAPA SEGÚN
OSI
ITU H.323
ESTÁNDAR
Presentación
g.711,g.729, g.729a, etc.
Sesión
h.323, h.245, h.225, RTCP
Transporte
RTP, UDP
Red
IP, RSVP, WFQ
Enlace
rfc1717(PPP/ML), Frame, ATM,
etc.
Señalización
Tomando de nuevo el ejemplo de un intranet con
direccionamiento IP, podríamos ver
que las interfaces de voz aparecerían como
anfitriones IP adicionales, como extensiones del esquema de
numeración existente o como nuevas direcciones
IP.
La traducción de los dígitos
marcados del PBX al host IP se realizan por medio del
plan de
numeración. El numero de teléfono de destino
o alguna parte de este será vinculado a la dirección IP de destino. Cuando el
numero es recibido del PBX el enrutador lo compara con los
que ya han sido vinculados con alguna dirección IP y
están relacionados en la tabla de enrutamiento, si
hay alguna coincidencia la llamada será enrutada al
host IP al cual este relacionada, después de que la
conexión es establecida, el enlace de la intranet es
transparente hacia el suscriptor.
Direccionamiento
Una de las fortalezas del IP es la
sofisticación y gran desarrollo de sus protocolos de
enrutamiento. Un protocolo de enrutamiento moderno, como el
EIGRP, es capaz de tener en consideración el retardo
por cada uno de los caminos posibles que puede tomar el
paquete y determinar la mejor ruta que puede seguir.
Características avanzadas como el uso de políticas de enrutamiento y uso de
lista de acceso (access
lists), hacen posible crear esquemas de enrutamiento
altamente seguros
para el tráfico de voz.
RSVP puede ser utilizado por las gateways de VoIP,
de tal manera que se asegure que el trafico ira a
través de la red por el mejor y mas corto camino,
esto puede incluir segmentos de redes como ATM o LAN´s conmutadas. Algunos de los
desarrollos más importantes del enrutamiento IP son,
el desarrollo del llamado tag switching y otras técnicas de conmutación
IP.
El tag switching muestra
una manera extendida del enrutamiento IP, políticas
y funcionalidades del RSVP sobre ATM y otros transportes de
alta. Otro de los beneficios del tag switching es la
capacidad de manejo de tráfico, la cual es necesaria
para un uso eficiente de los recursos de la red. El manejo
de trafico (traffic engineering) puede ser usado para
cambiar la carga de este en diferentes sectores de la red
basado en diferentes predicciones dependiendo del momento
del día.
Enrutamiento
De acuerdo con todo lo dicho anteriormente,
podemos ver que todavía no se han resuelto los
problemas relacionados con el ancho de banda y el
cómo crear flujos de cadenas de datos en tiempo
real.
Lograr transportar voz de alta calidad
telefónica sobre IP en tiempo real no es una tarea
nada fácil de alcanzar ya que tal labor requiere
manejo de las capacidades de la red que permita el control
del tráfico, protocolos de tiempo real (TCP/IP no lo
son) y anchos de banda "dedicados" durante el tiempo que
tome la realización de la llamada.
Sin embargo, día a día las
limitaciones en los servicios de voz basados en IP,
están siendo superadas gracias dos factores: mejoras
en los algoritmos de compresión (que permiten la
optimización de la utilización del ancho de
banda) y la sofisticación y gran desarrollo de los
actuales protocolos de enrutamiento (capaces de tener en
consideración el retardo por cada uno de los caminos
posibles que puede tomar el paquete para así
determinar la mejor ruta que puede seguir, proveer reservas
de ancho de banda mientras que dura la conversación
y dar preferencia al procesamiento de los paquetes dentro
de los límites del enrutador, de manera que
aquellos de alta prioridad son procesados
primero).
Consumo de ancho de banda
IP Vs. Telefonía
convencional

Haciendo un repaso de la red pública
telefónica conmutada, lo que tenemos hasta hoy a grosso
modo es una red de acceso, que incluye el cableado desde el
hogar del abonado hasta las centrales locales y el equipamiento
necesario, una red de transporte en la que se incluyen las
centrales de rango superior y los enlaces de comunicaciones que
las unen.

Como ya hemos indicado anteriormente todos los
recursos destinados a intervenir en el desarrollo de una
conversación telefónica no pueden ser utilizados
por otra llamada hasta que la primera no finaliza.

En la telefonía IP el cambio fundamental se
produce en la red de transporte: ahora esta tarea es llevada a
cabo por una red basada en el protocolo IP, de
conmutación de paquetes, por ejemplo Internet. En cuanto
a la red de acceso, puede ser la misma que en el caso anterior,
físicamente hablando (bucle de abonado), pero en cuanto
a los servicios es evidente que la ventaja se orienta hacia la
capacidad de intercambiar datos, enviar imágenes, graficas y
videos, mientras se esta hablando con alguien.

Los elementos necesarios para que se puedan realizar
llamadas vocales a través de una red IP dependen en gran
medida de qué terminal se utiliza en ambos extremos de
la conversación.

Estos pueden ser terminales IP o no IP. Entre los
primeros está el teléfono IP, un ordenador
multimedia, un fax IP;
entre los segundos está un teléfono convencional,
un fax convencional; los primeros son capaces de entregar a su
salida la conversación telefónica en formato de
paquetes IP, además de ser parte de propia red IP,
mientas que los segundos no, por lo que necesitan de un
dispositivo intermedio que haga esto antes de conectarlos a la
red IP de transporte.

Hay que señalar que en el caso de que uno o
ambos extremos de la comunicación telefónica sean
un terminal IP, es importante conocer de qué modo
están conectados a Internet. Si es de forma permanente,
se puede establecer una comunicación en cualquier
momento. Si es de forma no permanente, por ejemplo, a
través de un proveedor de acceso a Internet (ISP)
vía módem convencional (acceso dial-up), la
comunicación solo se podrá realizar en el momento
en que el usuario dial-up esté conectado a
Internet.

1. Calidad de servicio (QoS)
Aspectos de
VoIP

La calidad de servicio (QoS) es el rendimiento de
extremo a extremo de los servicios electrónicos tal como
lo percibe el usuario final. Los parámetros de QoS son:
el retardo, la variación del retardo y la pérdida
de paquetes. Una red debe garantizar que puede ofrecer un
cierto nivel de calidad de servicio para un nivel de
tráfico que sigue un conjunto especificado de
parámetros.

La implementación de políticas de
calidad de servicio se puede enfocar en varios puntos
según los requerimientos de la red, los principales
son:

Asignar ancho de banda en forma
diferenciada.
Evitar y/o administrar la congestión en la
red.
Manejar prioridades de acuerdo al tipo de
tráfico.
Modelar el tráfico de la red.

Como se ha dicho, la comunicación sobre IP (al
igual que la telefonía convencional) debe tener
características de tiempo real, desafortunadamente
TCP/IP no puede garantizar este tipo de particularidad siempre,
de modo que se deben introducir algunas políticas que
puedan manejar el flujo de paquetes en todos los enrutadores
que deban intercambiar paquetes. Estas son:

Campo tos en el protocolo IP para describir el tipo
de servicio: los altos valores
indican poca urgencia, mientras que los mas bajos indicaran
urgencia, es decir que se solicita respuesta en tiempo
real.

Métodos de solución para paquetes en
cola:

FIFO (first in first out), es el método
más común, donde sale primero el paquete que
llegó en primer lugar.

WFQ (weighted fair queuing), consiste en un paso justo
de paquetes en consideración con el ancho de banda
disponible (por ejemplo, FTP no puede
consumir todo el ancho de banda disponible del enlace en
cuestión), dependiendo del tipo de flujo de datos que se
esté dando, por ejemplo en un ambiente
justo, porcada paquete UDP habrá uno TCP.

CQ (custom queuing), donde los usuarios deciden la
prioridad del paquete.

PQ (priority queuing), se establece un numero de colas
(típicamente 4), cada una con una nivel de prioridad
diferente: se comienza enviando los paquetes de la primera cola
y luego (cuando la primera cola esta vacía) se
envían los paquetes de la segunda cola y así
sucesivamente.

CB-WFQ (class based weighted fair queuing), es muy
similar a WFQ pero se adiciona el concepto de clases (hasta 64)
y además un valor de
ancho de banda es asociado.

Capacidad de limitación, la cual permite
restringir a la fuente llegar a un ancho de banda determinado
para:

Descarga (download).
Carga (upload).
Prevención de congestión.

Cuando diseñamos redes que transportan voz
en paquetes, marcos, o infraestructura de célula, es importante entender todos
los posibles causales de retardos teniendo en cuenta cada
uno de los factores, es posible mantener la red en un
estado aceptable. La calidad de la voz es función de
muchos factores, como lo son, los algoritmos de
compresión, los errores y las perdidas de tramas, la
cancelación del eco y los retardos. A
continuación se esbozan los posibles retardos para
VoIP y algunos apartes de la recomendación G.114 de
la UIT.

Limites de los retardos (UIT G.114).

Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superior

Estas recomendaciones se estipulan para conexiones
con control de eco adecuado, eso implica el uso de equipos
canceladores de eco. Estos equipos son requeridos cuando el
retardo de una vía excede los 25 ms. (UIT
G.131)

Fuentes del retardo.

Se clasifican en dos tipos:

Retardo fijo, se adiciona directamente al total
del retardo de la conexión.

Retardo variable, se adiciona por demoras en las
colas de los buffer, se nota como (Δn).

A continuación se identifican todos los
posibles retardos, fijos o variables, en una red.

Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superior

Retardo por
codificación. También
llamado retardo de proceso (χn), es el tiempo que tarda
el DSP en comprimir un bloque de muestras PCM, como los
codificadores trabajan en diferentes formas, este retardo
varia dependiendo del codificador de voz y de la velocidad
y carga del procesador.

Mejor y peor alternativa de retardo por
codificación.

Codificador	Rata	Tamaño de muestra requerida	Mejor opción	Peor opción
ADPCM, G.726	32 Kbps	10 ms	2.5 ms	10 ms
CS-ACELP, G.729A	8.0 Kbps	10 ms	2.5 ms	10 ms
MP-MLQ, G.723.1	6.3 Kbps	30 ms	5 ms	20 ms
MP-ACELP, G.723.1	5.3 Kbps	30 ms	5 ms	20 ms

Retardo algorítmico. El
algoritmo de la compresión, que depende de
características conocidas de voz para procesar
correctamente el bloque N de la muestra, debe tener
algún conocimiento de lo que está en el
bloque N + 1 en reproducir exactamente el bloque de la
muestra N. Esta mirada adelante, que es realmente una
demora adicional, se llama la demora algorítmica y
aumenta efectivamente la longitud del bloque de la
compresión.

El retardo acumulado del codificador se rige por
la siguiente ecuación.

Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superior

Retardo por
paquetización. Es la demora para
llenar un paquete de información, carga util, de la
conversación ya codificada y comprimida. Este
retardo es función del tamaño de bloque
requerido por el codificador de voz y el número de
bloque de una sola trama.

Retardos de paquetización más
comunes.

Para ver el cuadro seleccione la
opción "Descargar" del menú
superior

Cuando cada muestra de voz experimenta, ambos
retardos, retardo algorítmico y retardo por
paquetización, en realidad, los efectos se
superponen.

Para ver el cuadro seleccione la
opción "Descargar" del menú
superior

Retardo de
serialización. Es un retardo fijo
dependiente de los relojes del muestreo
de la voz, o de las tramas de red, esta relacionado
directamente a la tasa del reloj de la transmisión.
Recuerde que con reloj bajo y tramas pequeñas, se
debe adicionar banderas extras para separar tramas
significativas

Demora de serialización para diferentes
tamaños de tramas.

Para ver el cuadro seleccione la
opción "Descargar" del menú
superior

Retardo por
Cola/Buffering. Posteriormente a la
compresión de la información, se adiciona un
encabezado, y se apila para trasmitirse a la red, como los
paquetes de voz tienen prioridad para el enrutador, una
trama de voz solo debe esperar cuan do otra trama de voz
este siendo atendida. Por tanto este retardo solo depende
del estado de la cola y la velocidad del enlace.

Retardo por conmutador de red. Las
redes publicas de Frame
Relay o ATM conectan nodos finales y son las causantes
de los grandes retardos de las conexiones de voz, a su vez
son los más complejos de cuantificar.

Retardo en el buffer estabilizador. Como la
conversación es un servicio de rata constante de
transmisión, las inestabilidades de todos los
posibles retardos deben ser descartadas cuando la
señal abandone la red, este buffer especial de los
enrutadores de CISCO, permite transformar un retardo
variable en uno fijo, con el fin de excluir variables
inestables de retardo.

Retardo
Perdida de paquetes

El porcentaje de pérdida de paquetes que pueda
presentar una red depende básicamente del proveedor de
acceso (ISP) o carrier que este proporcionando el enlace. Para
el caso de una línea privada, quede el servicio en si,
por ejemplo, proveedores
de primera talla o también llamados TIER 1 tales como
sprint, mci o at&t ofrecen una perdida
de paquetes del orden del 0.3% en sus redes, esto lo logran
debido a la redundancia que pueda presentar la topología de red existente y a los
niveles de congestión que puedan llegar a presentar. En
caso de carecer de redundancia en sus circuitos, también
existen los proveedores TIER 2 que presentan un nivel de
servicio inferior a los anteriormente mencionados y por lo
general estos lo que hacen es simplemente tender redes por todo
el mundo, aunque la puerta de acceso a Internet se la alquilan
a un proveedor TIER 1 para conectarse a su backbone y tener
acceso a todo el contenido de la red.

los TIER 2 tienen un nivel de servicio un poco mas
bajo, y pueden empezar a revender sus canales haciendo
compresión del ancho de banda, lo cual ocasionará
un incremento en la pérdida de paquetes; ejemplos de
estas empresas pueden ser IMPSAT, telefónica de España o
en el caso de Colombia la
ETB, y de ahí en adelante existen proveedores de nivel
inferior que compran sus accesos tanto a proveedores TIER 1 o
TIER 2 y revenden sus circuitos aumentando así el reuso
del canal de Internet ocasionando mas congestión y
pérdida de paquetes, por eso es importante a la hora de
contratar un servicio de Internet verificar el SLA (service
level agreement) proporcionado por el proveedor para saber que
porcentaje de pérdida de paquetes ofrece.

Desafortunadamente, las nuevas tecnologías
traen también consigo detalles a tener en cuenta
respecto a la seguridad. De pronto, se presenta la
necesidad de tener que proteger dos infraestructuras
diferentes: voz y datos.
Los dispositivos de redes, los servidores
y sus sistemas
operativos, los protocolos, los teléfonos y su
software, todos son vulnerables.
La información sobre una llamada es tan
valiosa como el contenido de la voz. Por ejemplo, una
señal comprometida en un servidor puede ser usada
para configurar y dirigir llamadas, del siguiente modo: una
lista de entradas y salidas de llamadas, su duración
y sus parámetros. Usando esta información, un
atacante puede obtener un mapa detallado de todas las
llamadas realizadas en una determinada red, creando
grabaciones completas de conversaciones y datos de usuario
y poder retransmitir todas las conversaciones sucedidas en
la red.
La conversación es en sí misma un
riesgo y el
objetivo más obvio de una red VoIP. Consiguiendo una
entrada en una parte clave de la infraestructura, como una
puerta de enlace de VoIP, se pueden capturar y volver a
montar paquetes con el objetivo de escuchar una
conversación.
Las llamadas son también vulnerables al
"secuestro".
En este escenario, un atacante puede interceptar una
conexión y modificar los parámetros de la
llamada. Se trata de un ataque que puede causar bastante
pavor, ya que las víctimas no notan ningún
tipo de cambio. Las posibilidades incluyen diversas
técnicas como robo de identidad, y redireccionamiento de llamada,
haciendo que la integridad de los datos estén bajo
un gran riesgo.
La enorme disponibilidad de las redes VoIP es otro
punto sensible. En PSTN, la disponibilidad era raramente un
problema. Una pérdida de potencia
puede provocar que la red se caiga por lo que es mucho
más sencillo hackear una red VoIP. Los efectos
demoledores de los ataques traen como consecuencia la
denegación de servicio. Si se dirigen a puntos clave
de la red, podrían incluso destruir la posibilidad
de comunicación vía voz o datos.
Los teléfonos y servidores son blancos por
sí mismos. Aunque sean de menor tamaño o
parezcan elementos simples, son en base, ordenadores con
software. Obviamente, este software es vulnerable con los
mismos tipos de falencias de seguridad que pueden hacer que
un sistema operativo pueda estar a plena disposición
del intruso. El código puede ser insertado para
configurar cualquier tipo de acción maliciosa.
En resumidas cuentas,
los riesgos
que comporta usar el protocolo VoIP no son muy diferentes
de los que nos podemos encontrar en las redes habituales de
IP. Desafortunadamente, en los esquemas iniciales y en
diseños de hardware
para voz, software y protocolos, la seguridad no es su
punto fuerte.
Internet, generalmente es poco confiable para
transportar voz de alta calidad telefónica, porque
los actuales protocolos TCP/IP no proveen reservas de ancho
de banda ni garantizan la calidad del servicio. Por
consiguiente, la calidad de las llamadas sobre IP
serán adversamente afectadas por la
congestión de la red que origina que los paquetes se
tarden o se pierdan. Un ambiente como una red
pública Internet, está marcada por una
incontrolable y dramática fluctuación de
carga, razón por la cual no puede garantizar una
conexión de voz aceptable.
La encriptación es la única manera
de prevenirse de un ataque, desafortunadamente se consume
ancho de banda. Existen múltiples métodos de encriptación:
VPN
(virtual personal
network), SRTP (secure RTP). La clave, de cualquier forma,
es elegir un algoritmo de encriptación
rápido, eficiente, y emplear un procesador dedicado
de encriptación. Otra opción podría
ser QoS (quality of service); los requerimientos para QoS
asegurarán que la voz se maneja siempre de manera
oportuna, reduciendo la pérdida de
calidad.
Estas limitaciones de los servicios de voz basados
en IP (VoIP), están siendo solucionadas por nuevos
protocolos que proveen diferentes clases de servicios o
prioridades de paquetes y la habilidad de reservar ancho de
banda a través de la red para la duración de
una llamada telefónica. Nuevos protocolos para
tráfico, otorgan la habilidad, no sólo de
destinar ancho de banda por prioridad de paquetes, sino que
también dan preferencia al procesamiento de los
mismos dentro de los límites del enrutador
(enrutador), de manera que los paquetes de alta prioridad
son procesados primero. Estas mejoras a los algoritmos y
protocolos en los enrutadores y conmutadores están
reduciendo la tenencia y la pérdida de paquetes para
lograr una mejor calidad de servicio, y estos avances han
comenzado a permitir a los proveedores de servicios de VoIP
encontrar los estándares necesarios para servicios
de voz.
Es preciso tener en cuenta la certeza de todos los
elementos que componen la red VoIP: servidores de llamadas,
enrutador, switches, centros de trabajo
y teléfonos. Se necesita configurar cada uno de esos
dispositivos para asegurarse de que están en
línea con las demandas en términos de
seguridad. Los servidores pueden tener pequeñas
funciones trabajando y sólo abiertos los puertos que
sean realmente necesarios. Los enrutador y switches deben
estar configurados adecuadamente, con acceso a las listas
de control y a los filtros. Todos los dispositivos deben
estar actualizados. Se trata del mismo tipo de precauciones
que es necesario tomar cuando se añaden nuevos
elementos a la red de datos; únicamente habrá
que extender este proceso a la porción que le
compete a la red VoIP.
Es posible emplear un firewall
y un IDS (intrusion detection system) para ayudar a
proteger la red de voz. Los firewalls de VoIP son
complicados de manejar y tienen múltiples
requerimientos. Los servidores de llamada están
constantemente abriendo y cerrando puertos para las nuevas
conexiones. Este elemento dinámico hace que su
manejo sea más complicado. No obstante, el costo es
equiparable la cantidad de beneficios. Se debe prestar
especial atención al perfeccionamiento los
controles de acceso. Un IDS puede monitorizar la red para
detectar cualquier anomalía en el servicio o un
abuso potencial. Las advertencias son una clave para
prevenir los ataques posteriores.
Sin embargo, las redes privadas basadas en IP ya
pueden proporcionar alta calidad de servicios de voz.
Adicionalmente al uso de las capacidades de la red,
planeando y activando el manejo de las cargas para evitar
la congestión, estas redes pueden aprovechar las
ventajas de las mejoras realizadas a los protocolos TCP/IP,
que permiten asignar altas prioridades para tráfico
en tiempo real (como la voz) a diferencia de la rata
tradicional.
Las redes de conmutación por paquetes
pueden transportar llamadas de voz eficientemente,
utilizando un ancho de banda de 8 kbps que provee de alta
calidad telefónica, comparadas a las redes de
conmutación de circuitos (tradicionales) que hacen
uso de un ancho de banda de 64 kbps. Además, los
costos de infraestructura, asociados a la
implementación de redes de conmutación por
paquetes, son mucho más bajos que las alternativas
tradicionales. Como resultado, nuevos proveedores de
servicios telefónicos, están utilizando cada
vez más este tipo de arquitecturas.
Seguridad
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"Descargar" del menú superior
Hardware
Deben distinguirse dos escenarios de
aplicación de la voz IP en servicios de
telefonía. El primero es cuando la voz IP es
transportada a través de redes privadas
empresariales y el segundo, cuando la red de transporte
usada entre los dos extremos de la conversación es
Internet. En el primer el caso, esta se considera voz
viajando sobre el protocolo IP, mas no en Internet este
último caso es cuando hablamos de telefonía
por Internet. La diferencia entre los dos escenarios no son
únicamente el medio de transporte sino
también las posibilidades de establecer mecanismos
de control de calidad que garanticen la misma calidad en
todo momento.
Los mecanismos y las técnicas aplicadas en
ambos casos son diferentes pero los niveles de calidad que
se consiguen son muy similares y, en algunos casos,
superiores a la telefonía convencional. Por ejemplo,
los proveedores de servicio que utilizan Internet como una
red de transporte para voz IP usan una técnica a
partir de software que evita que los puntos de
congestión causen pérdidas de calidad. Cuando
se trata de transportar la voz IP a través de redes
privadas hay medios
más simples y efectivos que aseguran que los
paquetes de voz se dirigen a cada uno de los dispositivos
de la red antes que los datos y así, se evitan
potenciales atrasos en caso de saturación de la
red.
1. En este caso tanto el origen como el destino
  necesitan ponerse en contacto con un gateway.
  supongamos que el teléfono a descuelga y
  solicita efectuar una llamada a b. el gateway de a
  solicita información al gatekeeper sobre como
  alcanzar a b, y éste le responde con la
  dirección IP del gateway que da servicio a b.
  entonces el gateway de a convierte la señal
  analógica del teléfono a en un caudal de
  paquetes IP que encamina hacia el gateway de b, el
  cuál va regenerando la señal
  analógica a partir del caudal de paquetes IP que
  recibe con destino al teléfono b. fijaos como el
  gateway de b se encarga de enviar la señal
  analógica al teléfono b.
  Por tanto tenemos una comunicación
  telefónica convencional entre el teléfono
  a y el gateway que le da servicio (gateway a), una
  comunicación de datos a través de una red
  IP, entre el gateway a y el b, y una
  comunicación telefónica convencional
  entre el gateway que da servicio al teléfono b
  (gateway b), y éste. Es decir, dos llamadas
  telefónicas convencionales, y una
  comunicación IP. Si las dos primeras son
  metropolitanas, que es lo normal, el margen con
  respecto a una llamada telefónica convencional
  de larga distancia o internacional, es muy
  grande.
2. Llamadas teléfono a
  teléfono
  En este caso sólo un extremo necesita
  ponerse en contacto con un gateway. El PC debe contar
  con una aplicación que sea capaz de establecer y
  mantener una llamada telefónica. supongamos que
  un ordenador a trata de llamar a un teléfono b.
  en primer lugar la aplicación telefónica
  de a ha de solicitar información al gatekeeper,
  que le proporcionará la dirección IP del
  gateway que da servicio a b. entonces la
  aplicación telefónica de a establece una
  conexión de datos, a través de la red IP,
  con el gateway de b, el cuál va regenerando la
  señal analógica a partir del caudal de
  paquetes IP que recibe con destino al teléfono
  b. fijaos como el gateway de b se encarga de enviar la
  señal analógica al teléfono
  b.
  Por tanto tenemos una comunicación de
  datos a través de una red IP, entre el ordenador
  a y el gateway de b, y una comunicación
  telefónica convencional entre el gateway que da
  servicio al teléfono b (gateway b), y
  éste. Es decir, una llamada telefónica
  convencional, y una comunicación IP. Si la
  primera es metropolitana, que es lo normal, el margen
  con respecto a una llamada telefónica
  convencional de larga distancia o internacional, es muy
  grande.
3. Llamadas PC a teléfono o
  viceversa
4. Llamadas PC a PC
En este caso la cosa cambia. Ambos ordenadores
sólo necesitan tener instalada la misma
aplicación encargada de gestionar la llamada
telefónica, y estar conectados a la red IP, Internet
generalmente, para poder efectuar una llamada IP. Al fin y
al cabo es como cualquier otra aplicación Internet,
por ejemplo un Chat.
Escenarios de la voz IP en servicios de
telefonía
En primer lugar tenemos al proveedor de servicios
de telefonía por Internet (PSTI, o ISTP en inglés). Proporciona servicio a un
usuario conectado a Internet que quiere mantener una
comunicación con un teléfono convencional, es
decir, llamadas PC a teléfono. Cuenta con gateways
conectados a la red telefónica en diversos puntos
por una parte, y a su propia red IP por otra. Cuando un
usuario de PC solicita llamar a un teléfono normal,
su red IP se hace cargo de llevar la comunicación
hasta el gateway que da servicio al teléfono de
destino. Esto significa que para que los usuarios de PC de
un PSTI puedan llamar a muchos países, éste
necesita tener una gran cantidad de gateways. ¿O no?
Pues no. conforme se van extendiendo los PSTI por todo el
mundo, lo que se hace es establecer acuerdos
económicos con otros PSTI, para intercambiar
llamadas IP. Tú finalizas las llamadas que originan
mis usuarios, y que tengan como destino teléfonos
que tus gateways cubren de forma local, y viceversa. En vez
de llevar a cabo estos acuerdos bilaterales, lo que se
suele hacer es trabajar con intermediarios, que tienen
acuerdos con PSTI's de todo el mundo. Estos intermediarios
son conocidos como proveedores de servicios de
clearinghouse (PSC, o CSP en inglés).
Ejemplos de los anteriores son peoplecall,
deltathree, net2phone, wowring y phonefree, todos ellos
PSTI, e itxc, IPvoice, kpnqwest y ntt, todos ellos PSC's.
go2call.com ayuda a comparar precios
entre PSTI's.
Actores de la Telefonía IP
Con lo visto, no parece descabellado asegurar que
el futuro de la telefonía pasa por las redes IP.
Entonces, ¿qué pasa con los operadores
tradicionales? tranquilos, no les pasará nada, a no
ser que no se den cuenta de que la telefonía IP no
es su competidor, sino su aliado. La mayoría de
ellos han puesto en marcha proyectos de telefonía IP, y el que
no lo haya hecho ya se puede dar prisa. Por el contrario
existen nuevos operadores, que desde sus inicios han
apostado fuerte por esta tecnología, y cuyo
crecimiento está asegurado.
Todos los estudios al respecto dan como imparable
el desarrollo de la telefonía IP, y ya se hacen
apuestas sobre cuando el número de minutos de
comunicaciones vocales cursadas por redes IP
superará a los cursados por las redes
tradicionales.
Operadores
Ventajas

Es evidente que el hecho de tener una red en vez de
dos, es beneficioso para cualquier operador que ofrezca ambos
servicios, véase gastos
inferiores de mantenimiento, personal cualificado en una
sola tecnología.
Realmente se trata de una solución
verdaderamente fantástica. facturas de teléfono
muy bajas, oficinas virtuales, dirección centralizada
y un rápido despliegue, son sólo algunos de sus
muchos beneficios. el éxito de algunas grandes
compañías combinado con el crecimiento de las
redes wireless,
puede mover esta tecnología desde las empresas a los
pequeños negocios y
a todo el mercado en general.
Como si el ahorro de ancho de banda no fuera
suficiente, el despliegue de la voz sobre IP reduce el costo
y mejora la escalabilidad empleando componentes de redes de
datos estándares (enrutador, switches…), en vez de
los caros o complicados switches para teléfonos. ahora
el mismo equipo que dirige las redes de datos puede manejar
una red de voz.
VoIP posibilita desarrollar una única red
convergente que se encargue de cursar todo tipo de
comunicación, ya sea voz, datos, video o cualquier
tipo de información.
La telefonía IP no requiere el
establecimiento de un circuito físico durante el
tiempo que toma la conversación, por lo tanto, los
recursos que intervienen en la realización de una
llamada pueden ser utilizados en otra cuando se produce un
silencio, lo que implica un uso más eficiente de los
mismos.
Las redes de conmutación por paquetes
proveen alta calidad telefónica utilizando un ancho de
banda menor que el de la telefonía clásica, ya
que los algoritmos de compresión pueden reducir hasta
8kbps la rata para digitalización de la voz
produciendo un desmejoramiento en la calidad de la misma
apenas perceptible.

Desventajas

Transportan la información dividida en
paquetes, por lo que una conexión suele consistir en
la transmisión de más de un paquete. estos
paquetes pueden perderse, y además no hay una
garantía sobre el tiempo que tardarán en llegar
de un extremo al otro de la comunicación.
El aspecto de seguridad es muy relevante como ya se
explicó anteriormente.
Se cambia confiabilidad por velocidad.
Finalmente, tenemos que resaltar que así
como PSTN, VoIP no puede prestar servicio a todos sus
clientes (por ejemplo, una llamada GSM no
pude manejar más de algunos cientos o un par de miles
de clientes).
Por ahora, el servicio está restringido a
redes privadas (y en consecuencia a pocos usuarios), ya que
en un ambiente como una red pública Internet, los
niveles de calidad telefónica son bajos pues tal red
no puede proveer anchos de banda reservados ni controlar la
dramática fluctuación de carga que se
presenta.
El control de congestión de TCP hace reducir
la ventana de transmisión cuando detecta
pérdida de paquetes, y el audio y el video son
aplicaciones cuya rata de transferencia no permite
disminuciones de este tipo en la ventana de
transmisión.

Asymmetric Digital Subscriber
Line, Método para aumentar la
velocidad de transmisión en un cable de cobre.
ADSL facilita la división de capacidad en un canal con
velocidad más alta para el suscriptor,
típicamente para transmisión de vídeo, y
un canal con velocidad significativamente más baja en
la otra dirección.
Automatic Call Distributor, Distribuidor
automático de llamadas. Sistema telefónico
especializado que puede manejar llamadas entrantes o realizar
llamadas salientes. Puede reconocer y responder una llamada
entrante, buscar en su base de
datos instrucciones sobre qué hacer con la
llamada, reproducir locuciones, grabar respuestas del usuario
y enviar la llamada a un operador, cuando haya uno libre o
cuando termine la locución.
Asynchronous Transfer Mode, ATM es una
tecnología de conmutación de red que utiliza
celdas de 53 bytes, útil tanto para LAN como para WAN,
que soporta voz, vídeo y datos en tiempo real y sobre
la misma infraestructura. Utiliza conmutadores que permiten
establecer un circuito lógico entre terminales,
fácilmente escalable en ancho de banda y garantiza una
cierta calidad de servicio (QoS) para la transmisión.
Sin embargo, a diferencia de los conmutadores
telefónicos, que dedican un circuito dedicado entre
terminales, el ancho de banda no utilizado en los circuitos
lógicos ATM se puede aprovechar para otros
usos.
Codec, Algoritmos de
Compresión/Descompresión. Se utilizan para
reducir el tamaño de los datos multimedia, tanto audio
como vídeo. Compactan (codifican) un flujo de datos
multimedia cuando se envía y lo restituyen
(decodifican) cuando se recibe.
Si alguna vez recibes un fichero o una llamada
telefónica y no puedes escuchar nada, lo más
probable es que la aplicación que utilizas no soporte
el codec con el que se han codificado los datos.
Entre los codec de audio más extendidos se
encuentran: GSM (Global Standard for Mobile Communications),
ADPCM, PCM, DSP TrueSpeech, CCITT y Lernout & Hauspie. Y
entre los codec de vídeo tenemos a Cinepak, Indeo,
Video 1 y RLE.
Gateway, el gateway es el elemento encargado
de hacer de puente entre la red telefónica
convencional (PSTN) y la red IP. Cuando un teléfono
convencional trata de hacer una llamada IP, alguien tiene que
encargarse de convertir la señal analógica en
un caudal de paquetes IP, y viceversa. Esta es una de las
funciones del gateway, que también ofrece una manera
de que un dispositivo no IP pueda comunicarse con otro IP.
Por una parte se conecta a una central telefónica, y
por la otra a una red IP.
Gatekeeper, el gatekeeper actúa en
conjunción con varios gateways, y se encarga de
realizar tareas de autenticación de usuarios, control
de ancho de banda, encaminamiento IP,… es el cerebro de
la red de telefonía IP. No todos los sistemas
utilizados por los PSTI's son compatibles (gateway,
gatekeeper) entre sí. Este ha sido uno de los motivos
que ha impedido que la telefonía IP se haya extendido
con mayor rapidez. Actualmente esto se está
corrigiendo, y casi todos los sistemas están basados
en el protocolo h.323.
Global System for Mobile Communications, GSM
es la tecnología telefónica móvil
digital basada en TDMA predominante en Europa,
aunque se usa en otras zonas del mundo. Se desarrolló
en los años 80 y se desplegó en siete
países europeos en 1992. Se utiliza en Europa,
Asia,
Australia, Norteamérica y Chile. Opera en las bandas
de 900MHz y 1.8GHz en Europa y en la banda de 1.9GHz PCS en
U.S.A.
GSM define el sistema celular completo, no
sólo el interface radio (TDMA,
CDMA, etc.). En 2000 había más de 250 millones
de usuarios GSM, lo que representa más de la mitad de
la población mundial de usuarios de
telefonía móvil.
La codificación de audio del estándar
GSM se utiliza en Telefonía IP y en la
codificación de audio en ficheros WAV y
AIFF.
H.323, es la recomendación global
(incluye referencias a otros estándares, como H.225 y
H.245) de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) que fija los
estándares para las comunicaciones multimedia sobre
redes basadas en paquetes que no proporcionan una Calidad de
Servicio (QoS, Quality of Service) garantizada.
Define las diferentes entidades que hacen posible
estas comunicaciones multimedia: endpoints, gateways,
unidades de conferencia multipunto (MCU) y gatekeepers,
así como sus interacciones.
Private Branch Exchange, Centralita, central
privada. Un sistema telefónico utilizado en
compañías y organizaciones, privado por tanto, para
manejar llamadas externas e internas. La ventaja es que la
compañía no necesita una línea
telefónica para cada uno de sus teléfonos.
Además las llamadas internas no salen al exterior y
por tanto no son facturadas.
Pulse Code Modulation, Convierte una
señal analógica (sonido, voz
normalmente) en digital para que pueda ser procesada por un
dispositivo digital, normalmente un ordenador. Si, como
ocurre en Telefonía IP, nos interesa comprimir el
resultado para transmitirlo ocupando el menor ancho de banda
posible, necesitaremos usar además un
codec.
Router, Un dispositivo físico, o a
veces un programa
corriendo en un ordenador, que reenvía paquetes de
datos de una red LAN o
WAN a otra. Basados en tablas o protocolos de enrutamiento,
leen la dirección de red destino de cada paquete que
les llega y deciden enviarlo por la ruta más adecuada
(en base a la carga de tráfico, coste, velocidad u
otros factores).
Los routers trabajan en el nivel 3 de la pila de
protocolos, mientras los bridges y conmutadores lo hacen en
el nivel 2.
Voice Over ATM, La voz sobre ATM permite a un
enrutador transportar el tráfico de voz (por ejemplo
llamadas telefónicas y fax) sobre una red ATM. Cuando
se envía el tráfico de voz sobre ATM
éste es encapsulado utilizando un método
especial para voz multiplexada AAL5.
Wide Area Network, Una red de comunicaciones
utilizada para conectar ordenadores y otros dispositivos a
gran escala.
Las conexiones pueden ser privadas o
públicas.
Glosario
Referencias

[1] CONFIGURING CISCO VOICE OVER IP, Sinclair
Jason., Cisco Press.

[2] IP QUALITY OF SERVICE (CISCO NETWORKING
FUNDAMENTALS), Srinivas Vegesna., Cisco Press.

[3] CISCO AVVID AND IP TELEPHONY DESIGN AND
IMPLEMENTATION, Padjen Robert., Cisco press.

[4] DELIVERING VOICE OVER IP NETWORKS, 2ND
EDITION, Minoli Daniel., Cisco press.

[5] TAKING CHARGE OF YOUR VOIP PROJECT, John Q.
Walker, Jeffrey T. Hicks., Cisco press.

Katherine Vivas

Estudiante ing. electrónica 9o semestre

Universidad Distrital Francisco José de
Caldas

Bogota, Colombia

Realizado Nov/2004

CAPA SEGÚN OSI	ITU H.323 ESTÁNDAR
Presentación	g.711,g.729, g.729a, etc.
Sesión	h.323, h.245, h.225, RTCP
Transporte	RTP, UDP
Red	IP, RSVP, WFQ
Enlace	rfc1717(PPP/ML), Frame, ATM, etc.