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Tecnología VoIP

TECNOLOGÍA VoIP

Introducción

Cuando hablamos de voz IP, hablamos de globalización, tecnología y comunicación, puesto que tienen una relación muy profunda.

Voz sobre IP no es un servicio es una tecnología permite la transmisión de voz a través de las redes IP, puesto que los datos pasan por internet en vez de pasar por las líneas telefónicas.

En esta investigación veremos a fondo las ventajas, desventajas, capacidades y limitaciones de esta tecnología que está llegando a su más alto apogeo.

Se pronostica que para el futuro la tecnología más utilizada va a ser voz IP (telefonía IP) que dejara a la telefonía clásica obsoleta.

La mayor ventaja es que esta tecnología es gratuita, como sabemos que todo lo gratis es de mala calidad.

VOZ SOBRE IP

Definición

Llamada telefonía IP, voz sobre IP o voz IP se puede definir como  una tecnología que permite la transmisión de voz a través de las redes IP, puesto que los datos pasan por internet en vez de pasar por las líneas telefónicas. También se puede definir como la tecnología que intercambia paquetes de voz a través de redes de datos, la comunicación se realiza a través de protocolos de internet (IP - Internet Protocol), permitiendo así  la comunicación entre conexiones IP (redes corporativas, intranets, internet, etc.). La mayor ventaja es que tiene un bajo costo y la más grande desventaja es QoS (calidad de servicio), tiene retardo en la transmisión de paquetes de voz.

Existen infinidad de definición pero todas te llevan a una misma idea; envío de voz comprimido y digitalizado en paquetes de datos (voz en datos) sobre IP (protocolos de internet) utilizando las redes de datos aprovechando el ancho de banda y el cableado que ofrece ahorrando costos importantes para la empresa.

Elementos

·        ATA: la manera más fácil de utilizar voz IP, es simplemente un adaptador con dos conectores, uno que se conecta a un teléfono normal, y el otro que se conecta al enlace a Internet. ATA (Adaptador de Teléfono Análogo), usualmente no requieren de una computadora ya que el sistema es autosuficiente.

·        Teléfonos IP: estos teléfonos especializados se parecen a los teléfonos clásicos a simple vista, estos teléfonos se conecta directamente a un router o cable modem que da servicio a internet, puesto que tienen un conector Rj45 y también son autosuficientes ya que no necesitan de una computadora para funcionar.

·        Softphones: son programas que permiten llamar desde el ordenador utilizando tecnologías IP. (skype, X-Lite, WengoPhone, Googletalk).

·        Centralitas: permiten utilizar de forma combinada la tecnología Voz IP (mixtas) o exclusivamente IP (puras).

Proveedores de tecnología de Voz IP

Componentes

Cliente:

·          Establece y termina las llamadas de voz.

·      Codifica, empaqueta y transmite la información de salida generada por el micrófono del usuario.

·      Recibe, decodifica y reproduce la información de voz de entrada  a través de los altavoces o audífonos del usuario.

·      El cliente es representado de dos formas: una suite de software corriendo en una PC que el usuario controla mediante una interfaz gráfica de usuario (GUI) o puede ser un cliente virtual que reside en un Gateway.

·      Los terminales son los puntos finales en una red de área local (LAN) de la cual los usuarios hacen y reciben llamadas telefónicas de Voz IP. Los terminales deben de ser capaces de codificar y decodificar conversaciones telefónica y posiblemente vides y datos en paquetes.

Servidores:

·      Manejan un amplio rango de operaciones, las cuales incluyen validación de usuarios, tasación, contabilidad, tarificación, recolección y distribución de utilidades, enrutamiento, administración general de servicio, carga de clientes, control de servicios, registro de usuarios, servicios de directorio y otros.

Los Gateways de telefonía IP

·      Proporcionan un puente entre los mundos de la telefonía tradicional y la telefonía sobre internet; es decir permiten a  los usuarios a comunicarse entre sí. La función principal es proveer las interfaces apropiadas para la telefonía tradicional funcionando como una plataforma para los clientes virtuales.

Ventajas

Las principales ventajas de voz sobre IP son las de instalación, cableado, y muchas más:

·        Una gran reducción de tiempo y costos.

·        La mejor dirección de información y control.

·        Integración sobre la intranet de la voz como un servicio más de la red, tal como otro servicio de la red.

·        Las redes IP son la red estándar universal para la intranet y extranet.

·        Uso de las redes de datos existentes.

·        Menores costos de tecnologías alternativas.

·        Dependiendo del equipo y/o software utilizado, s e puede hacer conferencia hasta de 9 personas, lo cual no es posible utilizando una línea de teléfono clásica.

·        Nuevos servicios respecto a la telefonía clásica.

·        Posibilidad de desarrollar nuevos servicios.

·        Gran expansión actual de las redes de datos:
LAN, WAN…
internet: ADSL, ADSL2, VDSL
Wifi

·        El buzón electrónico sirve para todo: fax, llamadas, emails.

Desventajas

·        Si no hay internet no hay comunicación.

·        Mayor riesgo de fallar por necesitar más aparatos.

·        Se necesita ancho de banda amplio en ambas direcciones.

·        Dependencia de la corriente eléctrica.

·        Riesgo de seguridad por llamadas no codificadas.

·        Todavía no hay páginas amarillas.

·        Todavía no se soluciona las llamadas de emergencias y números de servicio.

·        Lo gratuito es de mala calidad.

·        Puede haber un empeoramiento en la calidad de la voz.

·        Hay que controlar en tráfico en la red local.

Características

·        Soportan determinados protocolos estándar.

·        Algunos tienen protocolos propietarios.

·        Soportan determinados códec.

·        Casi siempre permiten realizar más de una llamada a la vez.

Protocolos

Protocolo H. 323

·      Es una estándar del ITU (International  Telecommunications Union) que provee especificaciones para ordenadores., sistemas y servicios multimedia por redes que no proveen en calidad de servicio.

·          Utiliza transmisiones de video y de over IP

·          Uso del TCP para configuración de llamada.

·      Utilización de RTP (Real-Time Transport Protocol), UDP (User Datagram Protocol) e IP (internet Protocol).

·          Independiente de la red física que lo soporta.

·      Existe control y señalización para negociar las posibilidades de la comunicación: negociación de códec, verificación de la posibilidad de establecer canales de media y control de secuencia.

·          Para el streaming, se basa como SIP en RTP/RTCP.

·          Incrementa QoS de forma interna.

·          Más completo: control de conferencias, recursos, etc.

·          Soporta conferencias de forma nativa de video y datos.

Protocolo IAX2

·    Inter Asterisk Exchange

·    Protocolo para la comunicación entre PBXs Asterisk en reemplazo de IAX.

·    Utiliza el puerto 4569 UDP.

·    Media y señalización por el mismo flujo de datos, trunking y cifrado.

·    NAT: al enviar tanto señalización como streaming por el mismo flujo de datos (flujo UDP), se evitan los problemas derivados del NAT. Nos es necesario abrir rangos de puertos RTP.

·    Trunking: es posible enviar varias conversaciones por el mismo flujo, lo cual supone un importante ahorro de ancho de banda.

Protocolo IAX

·          Protocolo original para la comunicación entre PBXs Asterisk (Es un estándar para los demás sistemas de comunicaciones de datos, actualmente está en su versión 2, IAX2).

Protocolo SIP

·      Sesion initiation Protocol o Protocolo de iniciación de sesión, protocolo del IETF (Internet Engineering Task Force) para Voz IP texto y sesiones multimedia.

·      Es principalmente un protocolo de señalización de capa de aplicación para iniciación, modificación y terminación de sesiones de comunicación multimedia entre usuarios.

·        Principales elementos utilizados: User Agent (Usuario), Registrar y SIP Proxy.

·        El sector tiende globalmente hacia SIP.

·        Capacidades de SIP:

·        Localización del usuario

·        Disponibilidad del usuario: determinación de la voluntad del receptor de la llamada de participar en las comunicaciones.

·        Capacidad del usuario: determinación del medio y de sus parámetros.

·        Gestión de sesión: transferencia, terminación de sesiones, modificación de los parámetros de la sesión desde el propio usuario.

·        En SIP, el usuario es el dueño de su sesión.

·      Los problemas de red: la utilización de un canal peer to peer para el streaming de audio RTP plantea numerosos problemas a nivel de red.

·        Interpolaridad con PSTN: H.323 ofrece mayores ventajas.

Otros protocolos:

·      Megaco: (También conocido como H.248) y MGCP - Protocolos de control.

·      UNIStim: Protocolo propiedad de Nortel (Avaya).

·      Skinny Client Control Protocol: Protocolo propiedad de Cisco.

·      MiNet: Protocolo propiedad de Mitel.

·      CorNet-IP: Protocolo propiedad de Siemens.

·      Skype: Protocolo propietario peer-to-peer utilizado en la aplicación Skype.

·      Jingle: Protocolo abierto utilizado en tecnología XMPP.

·      MGCP: Protocolo propietario de Cisco.

·      weSIP: Protocolo licencia gratuita de VozTelecom.

Códec

·        Se utilizan para transformar una señal de voz analógica en digital.

·        Los softphones, hardphones, centralitas IP… soportan una serie de códec cada uno. Cuando hablan entre si negocian un códec en común.

·        Aspectos que timan en cuenta un códec: Calidad de sonido, Ancho de banda requerido y Requisitos de computación

·        Tabla de  comparación de algunos códec:

Funcionamiento

·        Telefonía clásica = circuit-swuitched network: una línea y una conversación

·        Telefonía IP = Packet-switched network: los datos se dividen en paquetes, varios usuarios pueden usar la misma línea y varias conversaciones o datos al mismo tiempo.

Pasos de una comunicación:

1.      Los dos comunicantes se conectan al servidor Voz IP con sus teléfonos.

2.      El equipo del emisor pregunta por el equipo del receptor con un protocolo determinado (SIP, H.323, IAX/2)

3.      El servidor de voz IP devuelve datos de contacto al emisor (por ejemplo un numero IP).

4.      Los teléfonos establecen conexión y acuerdan un código (códec), (G. 711, G.729, GSM).

5.      Datos de voz se comprimen y se envían por el protocolo RTP.

6.      Receptor recibe los paquetes RTP, decodifica los datos de voz.

7.      Escucha la voz.

Conceptos básicos

·        Protocolo: Es el lenguaje que se utiliza para negociar y establecer las comunicaciones de voz sobre IP.

·        Códec: Es la forma de digitalizar la voz una para ser enviada como datos. Se utiliza para transformar la señal de voz analógica en digital.

·        RTP: Son las siglas de Real-time Transport Protocol (Protocolo de Transporte de Tiempo real). Es un protocolo de nivel de sesión utilizado para la transmisión de información en tiempo real.

·        UDP: (User Datagram Protocol, protocolo de datagramas de usuario) es utilizado para conexiones que no precisan de corrección de errores o continuidad en el flujo. La función se fundamenta en mandar paquetes sueltos (denominados datagramas) al puerto destino ofreciendo un servicio no viable o continuidad orientado a conexión.

·        QoS: Con la implantación de calidad de servicio (QoS), es posible ofrecer más garantía y seguridad para las aplicaciones avanzadas, una vez que el tráfico de estas aplicaciones pasa a tener prioridad en relación con aplicaciones tradicionales.

Con el uso del QoS los paquetes son marcados para distinguir los tipos de servicios y los enrutadores son configurados para crear filas distintas para cada aplicación, de acuerdo con las prioridades de las mismas. Así, una faja de ancho de banda, dentro del canal de comunicación, es reservada para que, en el caso de congestionamiento, determinados tipos de flujos de datos o aplicaciones tengan prioridad en la entrega.

Existen dos modelos de implementación de QoS: servicios integrados (IntServ) y servicios diferenciados (DiffServ). InterServ es basado en reserva de recursos, en cuanto DiffServ es una propuesta en la cual los paquetes son marcados de acuerdo con las clases de servicios predeterminadas.

·        Softphones: Es un programa que hace la simulación de un teléfono convencional por computadora. (Combinación de un software y un teléfono).

·        Gateway: Dispositivo dedicado a intercomunicar sistemas con protocolos incompatibles. Se trata de un intermediario entre ambos para poder comunicarlos

·        Gatekeepers: Un componente del estándar ITU H.323. Es la unidad central de control que gestiona las prestaciones en una red de Voz o Fax sobre IP, o de aplicaciones multimedia y de videoconferencia. Los Gatekeepers proporcionan la inteligencia de red, incluyendo servicios de resolución de direcciones, autorización, autenticación, registro de los detalles de las llamadas para tarificar y comunicación con el sistema de gestión de la red. También monitorizan la red para permitir su gestión en tiempo real, el balanceo de carga y el control del ancho de banda utilizado. Elemento básico a considerar a la hora de introducir servicios suplementarios.

·        ADSL: 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.

·        IP: La parte IP del protocolo de comunicaciones TCP/IP. Implementa el nivel de red (capa 3 de la pila de protocolos OSI), que contiene una dirección de red y se utiliza para enrutar un paquete hacia otra red o subred. IP acepta paquetes de la capa 4 de transporte (TCP o UDP), añade su propia cabecera y envía un datagrama a la capa 2 (enlace). Puede fragmentar el paquete para acomodarse a la máxima unidad de transmisión (MTU, Maximum Transmission Unit) de la red.

Dirección IP: un número único de 32 bits para una máquina TCP/IP concreta en Internet, escrita normalmente en decimal (por ejemplo, 128.122.40.227).

·        TCP: Transmission Control Protocol. Protocolo de comunicación que permite comunicarse a los ordenadores a través de Internet. Asegura que un mensaje es enviado completo y de forma fiable. Se trata de un protocolo orientado a conexión.

·        NAT: Network Address Translation. Un estándar definido en la RFC 1631 que permite a una red de área local (LAN) utilizar un conjunto de direcciones IP internamente y un segundo conjunto de direcciones externamente. El dispositivo que hace NAT se sitúa en el punto de salida a Internet y realiza todas las traducciones de direcciones IP que sean necesarias. NAT tiene básicamente tres propósitos:

1.-Proporcionar funcionalidad de firewall al ocultar las direcciones IP internas.

2.-Permitir a una compañía utilizar todas las direcciones IP internas que desee sin posibilidad de conflicto con otras compañías y un conjunto limitado de direcciones externas.

3.-Combinar varios tipos de conexiones (normalmente RDSI) en una única conexión a Internet.

NAT se incluye normalmente en los routers y en algunos firewalls.

·        SIP: Session Initiation Protocol. SIP es un protocolo de señalización para conferencia, telefonía, presencia, notificación de eventos y mensajería instantánea a través de Internet. Un estándar de la IETF (Internet Engineering Task Force) definido en la RFC 2543. SIP se utiliza para iniciar, manejar y terminar sesiones interactivas entre uno o más usuarios en Internet. Inspirado en los protocolos HTTP (web) y SMTP (email), proporciona escalabilidad, flexibilidad y facilita la creación de nuevos servicios. Cada vez se utiliza más en VoIP, gateways, teléfonos IP, softswitches, aunque también se utiliza en aplicaciones de vídeo, notificación de eventos, mensajería instantánea, juegos interactivos, chat, etc.

·        PSTN: Public Switched Telephone Network. Red telefónica convencional.

·        Peer to Peer: es una red de computadoras en la que todos o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan como iguales entre sí.

·        Hardphone o teléfono IP: Son teléfonos que conectados a nuestro router permiten hablar usando protocolos de Voz IP (voice over IP). Tienen la gran ventaja de que funcionan como teléfonos normales, es decir, no necesitan que haya ningún ordenador funcionando, simplemente estarán conectados directamente al router y sonarán como un teléfono convencional cuando se reciba una llamada.

·        VDSL: son las siglas de Very high bit-rate Digital Subscriber Line (DSL de muy alta tasa de transferencia). Se trata de una tecnología de acceso a internet de Banda Ancha, perteneciente a la familia de tecnologías xDSL que transmiten los impulsos sobre pares de cobre.

·        Wifi: (Wireless Fidelity) Es un conjunto de estándares para redes inalámbricas basado en las especificaciones IEEE 802.11. Wi-Fi no es un acrónimo de "Wireless Fidelity";

Wi-Fi se creó para ser utilizada en redes locales inalámbricas, pero es frecuente que en la actualidad también se utilice para acceder a Internet.

·        RTCP: Es un protocolo de comunicación que proporciona información de control que está asociado con un flujo de datos para una aplicación multimedia (flujo RTP).

·        Centralitas IP o la centralita telefónica Voz IP: Reemplazan a la Centralita o centralita telefónica tradicional y brindan un número de extensión a cada empleados y la posibilidad de llevar a cabo conferencias, transferir y llamar a otros colegas. Todas las llamadas se envían mediante paquetes de datos sobre una red de datos en lugar de la red telefónica tradicional

·        Streaming: Es la distribución de multimedia a través de una red de computadoras de manera que el usuario consume el producto al mismo tiempo que se descarga. La palabra streaming se refiere a que se trata de una corriente continua (sin interrupción).

·        Trunking: Estructura de red celular (independientes de las redes públicas de telefonía móvil). Los usuarios comparten los recursos del sistema de forma automática y organizada.

Bibliografía e Internetgrafía

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·        http://www.gsmspain.com/glosario/?palabra=WIFI