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).

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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.
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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.

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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 redexistente 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.

• Seguridad
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• 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.

• 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.

Llamadas PC a teléfono o viceversa

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).

Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos23/voz-sobre-ip/voz-sobre-ip.shtml?monosearch#general#ixzz4GO4g8pia

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