CÓDECS: Como ya se mencionó, VoIP funciona digitalizando la voz en paquetes de datos, este proceso de convertir ondas analógicas en información digital se hace por medio de un codificador-decodificador (CÓDEC) donde la señal análoga del teléfono es digitalizada en señales PCM.25 Las muestras PCM pasan por el algoritmo de compresión, el cuál comprime la voz y la fracciona en paquetes que pueden ser transmitidos en la red WAN26. Al otro extremo del canal de comunicación se realiza el proceso inverso.

Existen diferentes tipos de niveles de muestreo en VoIP dependiendo del códec que se utilice:

● 64.000 veces por segundo.
● 32.000 veces por segundo.
● 8.000 veces por segundo.

El uso de los códecs nos puede ayudar a reducir el número de bits por conversación de voz, traduciéndose en un mayor número de llamadas simultáneamente con un ancho de banda finito. La compresión tiene como objetivo eliminar la redundancia de los datos que son enviados. Usualmente entre más comprimida sea la señal de voz más recursos usará el DSP27, por lo que estos códecs se clasifican por su complejidad, a continuación mencionaremos algunos:

ITU G711
Este códec se encuentra en todas las aplicaciones, equipos y protocolos VoIP, también conocido como PCM, éste códec muestrea la señal de voz a una frecuencia de 8 000 muestras por segundo.
Una llamada telefónica requiere 64 Kbps en el cable. De acuerdo al teorema de muestreo de Nyquist tendremos 8 000 muestras de voz cada segundo. Cada muestra es de 8 bits; por lo que al multiplicar 8 000 x 8, obtendremos 64 Kbps, lo que significa que G.711 no usa compresión y es la alternativa cuando existe suficiente ancho de banda.

ITU G729
Éste permite la colocación de más llamadas en un limitado ancho de banda para utilizar voz dentro de IP en una manera más rentable, el códec permite una compresión de voz que sólo requiere de 8 Kbps por llamada en vez de los 64 Kbps requeridos por el G.711, lo cual significa que se podrían hacer ocho llamadas en el espacio de una que estuviera usando G.711, lo que sería bueno para compensar el despliegue de VoIP en un enlace WAN de poca rapidez.

Tomado de:
Pérez, E. (2014). Utilización de la tecnología voz sobre IP dentro de una red (tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F.
Fuente:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/5779/tesis.pdf?sequence=1

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FUNCIONAMIENTO GENERAL DE VOZ SOBRE IP: En general la tecnología VoIP envía la señal de voz en forma digital, es decir, es la encargada de convertir las señales de voz estándar en paquetes de datos comprimidos para posteriormente ser transportados a través de una red de datos con la finalidad de lograr una convergencia24. Para que la señal de voz pueda ser procesada digitalmente es necesario convertirla en una señal que sea discreta en tiempo y amplitud, de esto se encarga VoIP, en la figura 2.1 observamos de forma general como funciona esta tecnología.

Funcionamiento de VoIP

Funcionamiento de VoIP

Una vez que se tiene la señal de voz en paquetes, éstos últimos serán enviados a su destino mediante la red IP, como éstos paquetes se envían mediante un ancho de banda y no hay ningún tipo de prioridad sobre éstos últimos, la calidad de sonido es baja ya que se puede producir pérdida de paquetes e incluso elevada latencia. En general, las funciones básicas que debe realizar VoIP son las siguientes:

– Digitalización de la voz.
– Paquetización de la voz.
– Enrutamiento de paquetes.

Tomado de:
Pérez, E. (2014). Utilización de la tecnología voz sobre IP dentro de una red (tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F.
Fuente:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/5779/tesis.pdf?sequence=1

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DIFERENCIA ENTRE TELEFONÍA IP Y VOIP: Es importante dejar claro qué es la Telefonía IP y VoIP, para entender a cada uno empezaremos por decir que la tecnología VoIP en definitiva es aquella que permite comunicar voz sobre el protocolo IP.

En el caso de la Telefonía IP, este es el servicio telefónico disponible al público realizado con tecnología de VoIP, dicho de otra forma es una aplicación inmediata de la tecnología VoIP que nos permite la realización de llamadas telefónicas ordinarias mediante una red de datos, de forma general se refiere a servicios de comunicación (tales como voz, fax, aplicaciones de mensajes de voz) que se transportan mediante redes IP, normalmente internet en lugar de ser transportados en la red de telefonía convencional.

Por lo tanto podemos referirnos a la Telefonía IP y Tecnología VoIP como lo mismo, pues aunque la primera es una aplicación inmediata de la segunda ambos trabajan del mismo modo.

Tomado de:
Pérez, E. (2014). Utilización de la tecnología voz sobre IP dentro de una red (tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F.
Fuente:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/5779/tesis.pdf?sequence=1

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SIP Telefonía e IVR (Respuesta Automática)

En la actualidad, la capacidad de poder transmitir voz sobre una red basada en el protocolo IP22 nos abre una puerta llena de grandes avances tecnológicos y la posibilidad de obtener el mayor aprovechamiento posible de los recursos ya existentes de nuestra red, sin dejar atrás los grandes beneficios que se obtendrán en la economía.

En este capítulo se realiza un estudio a fondo de la tecnología VoIP23 para analizar todos los elementos que lo configuran y los principales beneficios que traerá consigo su implementación para poder entender que ésta tecnología cuenta con los elementos necesarios para su rápido desarrollo.

Antes de que se diera a conocer VoIP como una tecnología revolucionaria la telefonía fija se mostraba como una industria consolidada dentro de un sector muy competitivo, del cual se pensaba que seguiría siendo el líder por excelencia.

Sin embargo, el reciente protagonismo adquirido por la tecnología VoIP ha puesto al descubierto las evidentes carencias con las que cuenta el servicio de telefonía fija en el país. Se cree que durante la próxima década la conectividad IP alcanzará una penetración en el sector comparable al enchufe de electricidad en el hogar o la empresa.

Tomado de:
Pérez, E. (2014). Utilización de la tecnología voz sobre IP dentro de una red (tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F.
Fuente:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/5779/tesis.pdf?sequence=1

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Desventajas al Usar la Telefonia por Internet (VoIP)

DESVENTAJAS DEL SERVICIO PSTN Como ya lo hemos mencionado, la red PSTN está diseñada primordialmente para transmisión de voz, desafortunadamente conforme va avanzando la tecnología se va haciendo más evidente las desventajas que acompañan a la telefonía convencional. Dentro de las principales desventajas que acompañan a la PSTN, hay que mencionar las siguientes:

• En el caso del teléfono de casa, este servicio es fijo y a diferencia del celular, el teléfono analógico no se puede cambiar de lugar, lo cual limita el espacio para movernos libremente a la hora de comunicarnos con otro usuario, para la gente que pasa la mayor parte del tiempo fuera de casa esta no es una buena opción.

• Cuando se realiza una llamada telefónica a través del sistema tradicional, se utiliza toda una línea disponible durante toda la llamada aún cuando se presenten momentos en que ninguno de los usuarios este hablando, hasta que se finalice la llamada estos recursos son liberados para poder ser usados por otros usuarios.

• El costo por llamadas a celular es más cara que a un teléfono fijo, debido a que en la actualidad el celular es más preciso a la hora de comunicarnos con alguien el costo que pagaremos por estas llamadas será más alto.

• En cuanto a los servicios que ofrece la red PSTN relativamente son nulos, pues solo ofrece la comunicación por medio de la voz y en la actualidad con el avance de la tecnología las formas de comunicarnos cada vez son más exigentes.

• Una de las principales desventajas de la red PSTN es que actualmente la calidad del servicio es muy mala, esto se debe al monopolio que se ha generado en el país y que nos deja muy pocas opciones para elegir, sin mencionar las limitantes que nos ponen en cuanto a la duración de las llamadas.

Tomado de:
Pérez, E. (2014). Utilización de la tecnología voz sobre IP dentro de una red (tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F.
Fuente:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/5779/tesis.pdf?sequence=1

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Troncales

TRONCALES: Son circuitos conmutados, es decir, un conjunto de enlaces que sirven para establecer llamadas entre diferentes zonas. Para poder interconectar centrales telefónicas se emplean distintos tipos de troncales:

• Troncal Urbana.- Conecta 2 centrales locales.
• Troncal Tándem.- Conecta a una central local con un centro Tándem.
• Troncal Interurbana.- Conecta una central local con el primer centro de larga distancia.

Entre ciudades las rutas para comunicarse son por medio de un sistema de onda portadora por microondas, o por un sistema de onda portadora por cable. Para poder comprender mejor todo lo explicado anteriormente veamos la figura 1.9 donde podemos apreciar cómo funciona de manera muy sencilla la estructura de la red PSTN.

Estructura de la PSTN

Estructura de la PSTN

Tomado de:
Pérez, E. (2014). Utilización de la tecnología voz sobre IP dentro de una red (tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F.
Fuente:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/5779/tesis.pdf?sequence=1

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DataCenter VoIP

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CONMUTADORES TELEFÓNICOS AUTOMÁTICOS: Su función principal es establecer un camino de comunicación entre dos teléfonos cualesquiera, o entre un teléfono y una central.

Estos contienen un centro de transmisión, primero el conmutador realiza la función de entablar las conexiones apropiadas para dirigir o enrutar la comunicación a través de la red telefónica para que llegue a su destino por la vía más adecuada, después el equipo de transmisión es el encargado de enviar las señales de control, supervisión y mensaje asignándole a toda esta información un canal de comunicación.

Un conmutador central da servicio a todas las líneas que se conectan a él, pero debido a la gran demanda de clientes se agregaron más centrales de conmutación en varias zonas, posteriormente se agregó otro conmutador que uniera las centrales de varias zonas, con el tiempo se llegó a una gran red de conmutadores que en la actualidad nos permite realizar desde llamadas locales hasta internacionales.

Hay varios tipos de conmutación:

a) Electromecánica: esta era muy difícil de programar por eso se emigró a nuevos sistemas electrónicos de tecnología computacional.

b) Electrónica (Electronic Switching System número 1 (1ESS)): estos utilizan Switch o programas de almacenamiento según el tipo de servicio que preste la red.

c) PBX (Private Branch Exchange): también conocidos como Conmutadores Automáticos Privados, este es de uso exclusivo para compañías, empresas, universidades e instituciones privadas, es la red de telefonía privada utilizada dentro de una empresa, el uso más común que se le da a una PBX es compartir de una a varias líneas telefónicas con un grupo de usuarios. Dichos usuarios comparten un número definido de líneas telefónicas para la realización de llamadas externas.

Cada PBX varía según las necesidades de la empresa, el PBX es conectado a la red PSTN mediante el puerto FXO y utilizaba los puertos FXS para comunicar varios teléfonos analógicos con la PSTN a través de una o más líneas telefónicas analógicas

funcionamiento de un pbx

funcionamiento de un pbx

Una PBX tiene la propiedad de ser capaz de redirigir las llamadas entrantes a uno o varios teléfonos, de la misma manera en la que un router en internet es responsable de dirigir los paquetes del origen a su destino, el PBX es responsable de dirigir las llamadas telefónicas, ya que permite a un teléfono escoger una de las líneas telefónicas para la realización de una llamada al exterior. Una central privada realiza como mínimo tres funcionalidades básicas:

• Establecer conexiones entre dos teléfonos.- Esto implica establecer la relación entre un número y una línea, asegurarse de que la línea no esté ocupada, etc.
• Mantener esas conexiones activas durante el tiempo que los usuarios lo deseen.
• Proveer información para contabilidad, como medición de las llamadas y tarifación.

Además el PBX ofrece otros servicios de valor añadido como transferencia de llamadas, llamadas a tres, pasarela de voz 8a correo o servicios basados en una respuesta de voz interactiva (IVR), etc. Básicamente hay tres tipos de PBX, las cuales explicaremos a continuación.

1. PBX: Centralita telefónica conectada directamente a la red pública de telefonía por medio de líneas troncales que gestiona de forma autónoma tanto las llamadas internas como las externas (entrantes y salientes). Generalmente pertenece a la empresa que lo tiene instalado y no a la compañía telefónica.

2. IP PBX (también llamada VoIP PBX).- Una centralita telefónica IP es un equipo telefónico diseñado para ofrecer servicios de comunicación a través de las redes de datos vía Internet, utilizando tecnología VoIP (Voice Over IP, Voz sobre IP).

3. PBX Virtuales.- Existe la posibilidad de contratar con la compañía telefónica un servicio de emulación de centralita telefónica PBX o IP PBX:
a) Centrex (Virtual PBX o Hosted PBX): servicio equivalente a centralita telefónica PBX.
b) IP Centrex (Virtual IP PBX o Hosted IP PBX): Tiene una funcionalidad equivalente a una centralita telefónica IP PBX.

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Actualmente hay varias empresas que ofrecen este servicio, en la figura mostramos algunas:
• Panasonic de México.
• Telecomunicaciones RPP.
• Realcom de México.
• Industrias Kirkwood.
• Construcciones para Macroentornos.
• Telefonía y Redes del golfo.
• Aastra.
• ECI.

Una de las ventajas de estos, es que al ser propiedad de la empresa, no necesitan pagar renta a la compañía del teléfono con la que tuvieron el trato, es decir, no se tiene que contratar una línea telefónica por cada terminal analógica, en vez de eso solo se contrata una para comunicar varias terminales analógicas con la PSTN, esto sin dudas reduce considerablemente los costos.

Como ya se mencionó un PBX es en realidad cualquier central telefónica conectada directamente a la red pública de telefonía por medio de líneas troncales para gestionar además de las llamadas internas, las entrantes y salientes con autonomía sobre cualquier otra central telefónica. Este dispositivo generalmente pertenece a la empresa que lo tiene instalado y no a la compañía telefónica, de aquí el adjetivo Privado a su denominación.

En la actualidad cualquier conmutador debe de tener la capacidad de brindar un buen servicio sin bloquearse, es decir, que cualquier abonado pueda conectarse con otro sin importar el número de conexiones que existan. Hay que mencionar que estas centrales están conectadas por medio de troncales.

Tomado de:
Pérez, E. (2014). Utilización de la tecnología voz sobre IP dentro de una red (tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F.
Fuente:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/5779/tesis.pdf?sequence=1

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CARACTERÍSTICAS DE LA RED DE TELEFONÍA BÁSICA: Como en la actualidad muy pocas personas conocen la manera en que funciona la telefonía convencional (PSTN) que hasta el día de hoy llega hasta nuestras casas y nos permite realizar llamadas con otros usuarios incluso fuera del país, para entender cómo funciona este servicio primero hay que abordar el funcionamiento del teléfono, empezaremos con la clasificación general de este.

Clasificación del teléfono

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Desventajas al Usar la Telefonia por Internet (VoIP)

La palabra telefonía se deriva de tele (lejos) y fonia (sonidos). La historia de la telefonía ha sido alterada recientemente, ya que durante mucho tiempo se creyó que el inventor del teléfono era Alexander Graham Bell, pero este sólo fue el primero en patentarlo, posteriormente el 11 de junio del 2002 el congreso de Estados Unidos aprobó la resolución 269, en la cual se reconocía como único inventor del teléfono al estadunidense Antonio Meucci.

Éste último fue quien descubrió en el año 1860, que convirtiendo las vibraciones sonoras en impulsos electrónicos daba como resultado la transmisión de voz a través de un cable, para el año de 1871 solicitó la patente por su invento en Nueva York, al cual llamo “teletrofono” pero debido a la falta de dinero no logró renovar su solicitud de patente.

Empezaremos por decir que el teléfono se ha convertido en uno de los elementos más indispensables del ser humano, pues ha cumplido con la difícil tarea de comunicar al mundo desde hace más de 100 años, convirtiéndose quizá en el principal medio de comunicación entre las personas de todo el mundo.

Sin lugar a dudas, este invento llegó como resultado de la necesidad de los seres humanos por comunicarnos, y también es éste el que ha tenido un mayor avance tecnológico, dando como resultado una tecnología que ha cubierto satisfactoriamente las necesidades del ser humano.

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EVOLUCIÓN DEL TELÉFONO

En términos generales se puede decir que el teléfono es un aparato encargado de transmitir sonidos a distancia mediante señales eléctricas, está formado por dos circuitos que funcionan juntos: el circuito de conversación que es su parte analógica y el circuito de marcación, a continuación analizaremos los cambios que ha sufrido este dispositivo a lo largo del tiempo hasta llegar a nuestros días y la forma cómo funciona.

A finales del siglo XVIII el telégrafo ya podía mandar mensajes a larga distancia asociando impulsos eléctricos y letras, pero dejó de ser suficiente para nuestra necesidad de comunicarnos, entonces surgió un dispositivo que era capaz de convertir señales eléctricas en ondas de sonido. En 1877 Alexander Graham Bell construye un teléfono que era capaz de transmitir y recibir con buena calidad la voz humana, éste consistía en una bobina, un brazo magnético y una membrana tensada, véase figura 1.1. Pero éste tenía limitantes, pues entre ellos se podían comunicar a determinada hora, con un máximo de 2 a 3 km.

Desde entonces surgieron los primeros avances para este invento, el primer paso fue el 9 de julio de 1877 cuando se fundó la primera compañía telefónica llamada “Bell Telephone Company”, para el año de 1877 ésta última dio 5 licencias a distintas compañías para que produjeran el aparato. Empezaron a realizarse implementaciones al teléfono, incorporándole el timbre y magneto, este último encargado de producir corriente para poder llamar, éstos utilizaban únicamente un solo dispositivo como transmisor y receptor y aunque lograban transmitir la voz lo hacían con mala calidad.

Tomado de:
Pérez, E. (2014). Utilización de la tecnología voz sobre IP dentro de una red (tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F.

Fuente:
http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/5779/tesis.pdf?sequence=1

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Cambio de mentalidad: telefonía convencional

1. PBX (Private Branch eXhange) propietarias
• Requieren hardware y módulos de software costosos.
• Incompatibles. El Hard de un marca no funciona en otra marca.
• Sistema rígido y cerrado, sin personalización.
• Su modelo de licenciamiento condiciona el crecimiento.
• Requiere hardware especializado.

2. Redes telefónicas
• Sobre la base de conmutación de circuitos.
• El circuito está dedicado a una comunicación telefónica, inclusive silencios.
• Se “garantiza” la calidad de la transmisión.

Integra dos mundos: transmisión de voz y de datos:
• Transporta voz convertida en datos (transmisión de paquetes).
• La llamada se transmite por varios caminos (en paquetes) sin bloquear el enlace.
• Un Gateway se encarga de interactuar entre telefonía convencional y telefonía IP.
• Integra las dos redes (voz y datos) en una sola red.
• Reduce costos en el usuario final.
• Integra telefonía, video, mensajería instantánea.
• Problema: pueden perderse paquetes
• Para lograr calidad de servicio requiere esquemas de marcado de paquetes y conocimiento de la aplicación.

Cambio de mentalidad: Open Source
Telefonía IP con software de código abierto: PBX Open Source
• Utiliza hardware estándar.
• Es desarrollada y mantenida por la comunidad (centenares).
• El desarrollo es modular, dinámico, flexible, adaptable.
• Aprovecha lo mejor que encuentra en otros PBX.
• No se limita a las leyes del mercado.
• Es interoperable.
• Tiene su base en estándares abiertos.
• Permite personalización por parte del usuario.
• Su infraestructura no está manejada por una sola empresa.
• Facilita el trabajo remoto
• El cliente decide lo que quiere, elimina lo que no le interesa
• Su crecimiento es ilimitado; escalable.
• Telefonía: una aplicación más de red, se integra con datos.
• Entorno de desarrollo, plataforma de aplicación.
• Escalable a Pyme, call centers y grandes empresas.
• Incorpora toda la funcionalidad de los PBX propietarios.
• Aprovecha el crecimiento de la banda ancha y las tecnologías Wireless, etc.

Tomado de: http://www.micronica.es/files/pdfs/STFM/Conceptos_basicos_VoIP.pdf

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Idiomas VoIPBox del Software VoIP Switch