Protocolo para IP

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Estándar H.323 Sobre redes IP: La Unión Internacional de Telecomunicaciones (International Telecommunications Union, ITU) ha combinado varios estándares de bajo nivel en estándares de protección, incluido H.323 para multimedia sobre LANs con calidad de servicio no garantizada. Aprobado en octubre de 1996, el estándar H.323 soporta multimedia sobre Ethernet, Fast Ethernet, FDDI y LANs Token Ring. En el contexto de H.323 las LANs también incluyen redes formadas por múltiples LANs interconectadas por conmutadores, puentes y routers.

H.323 es una especificación significativa porque permite el desarrollo de una nueva generación de aplicaciones multimedia basadas en LAN. La versión 2 de H.323, aprobada en febrero de 1998, añade incluso más funciones en las áreas de servicios complementarios, seguridad y protocolo de RAS (registro, admisión y estatus).

H.323 define cuatro componentes principales para un sistema de conferencia multimedia basado en LAN: Terminales, pasarelas, MCUs (unidades de control multipunto (multipoint control units,) y Gatekeepers . Las terminales, las pasarelas y los MCUs son considerados extremos porque pueden generar y/o terminar sesiones H.323. El gatekeeper es considerado una entidad de red porque no puede ser llamado, pero se le puede solicitar que lleve a cabo funciones específicas tales como traducción de direcciones o control de acceso. Cada componente se describe a continuación.

· Estandar H.323. implementado en una terminal.

Todas las implementaciones H.323 han de tener, como mínimo, codec de audio G.711(controlador de audio establecido por el estandar H.323), controles de sistemas y nivel H.225, ésta recomendación no incluye especificaciones para el interfaz de LAN. H.245 define los mensajes de control que soportan señalización extremo a extremo entre dos puntos.

H.245 especifica la sintaxis y la semántica exactas que implementan el control de llamadas, comandos e indicaciones generales, la apertura y cierre de canales lógicos, la determinación de retardos, los requisitos de preferencias de modo, los mensajes de control de flujo y los intercambios de capacidad.

H.225 proporciona el servicio multiplex y demultiplex empleado por H.323. Es responsable de paquetizar y sincronizar las corrientes de audio, video, datos y control para su transmisión por la interfaz de la red LAN.

•Gateways (puertas de acceso) H.323.

Como su nombre sugiere, una pasarela es un sistema que proporciona entrada a una red y salida de una red. Las pasarelas son las responsables de traducir el control del sistema, los codecs de audio y los protocolos de transmisión entre los diferentes estándares ITU. La tabla siguiente muestra los pasos en una secuencia de arranque de una sesión H.323 típica.

Dada la gran cantidad de redes que utilizan IP, la mayoría de las complementaciones H.323 estarán basadas en IP. Por ejemplo, la mayor parte de las aplicaciones de telefonía IP están basadas en la configuración H.323 mínima que incluye codecs de audio, control del sistema y componentes de red. H.323 requiere un servicio TCP extremo a extremo fiable para documentar y controlar las funciones.

Sin embargo, utiliza un sistema no fiable para transportar información de audio y video. H.323 se basa en el Protocolo de Tiempo Real (Real-time Protocol, RTP) y el Protocolo de Control de Tiempo Real (Real-Time Control Protocol, RTCP) por encima de la UDP para ofrecer corrientes de audio en redes basadas en paquetes.

Tomado de:
Gracía, V. (2007). Análisis del servicio instalado en laboratorios Médico Polanco(tesis de pregrado). Instituto Politécnico Nacional, México D.F.
Fuente:
http://itzamna.bnct.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/6416/ice138.pdf?sequence=1

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Señalizacion Voz IP

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Señalización inicial de llamada.

· H.225 Control de llamada: señalización, registro y admisión, paquetización / sincronización del flujo de voz.
· H.245 Protocolo de control para especificar mensajes de apertura y cierre de canales para flujos de voz

Compresión de voz.

1.-Requeridos: G.711 y G.723.
2. -Opcionales: G.728, G.729 y G.722

Transmisión de voz.

1. 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.
2. 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.

La pila de protocolos en VoIP:

El hecho de que VoIP se apoye en un protocolo de nivel 3, como es IP, permite una flexibilidad en las configuraciones que en muchos casos está todavía por descubrir. Una idea que parece inmediata es que el papel tradicional de la centralita telefónica quedaría distribuido entre los distintos elementos de la red VoIP. En este escenario, tecnologías como CTI (computer-telephony integration) tendrán una implantación mucho más simple. Será el paso del tiempo y la imaginación de las personas involucradas en estos entornos, los que irán definiendo aplicaciones y servicios basados en VoIP.

Aplicación.

Es la especificación creado por el ITU en el año 1996 dónde se definen estándares en la transmisión y comunicación de audio y vídeo sobre una red IP.H.323 es la heredera de la especificación H.322, creada en el 1995 y que entra por defecto, que sobre la red IP que corrieran estas aplicaciones, tendrían una calidad de servicio garantizado. H.323 lo que entiende es que en ningún momento está garantizada esta calidad de servicio, por lo que es mucho más estricto en factores de compresión y otros aspectos a nivel IP como el control de llamada gestión de la información y ancho de banda para establecer una comunicación tanto los equipos que cumplen esta especificación pueden soportar cualquier medio en tiempo real.

H.323 trabaja por debajo de la capa en la que lo hace H.245 que es especificación encargada de llevar el control de la comunicación entre los sistemas que aplican cualquier tipo de conferencia, vídeo o audio.

Por debajo de la capa creada por la especificación H.323 se encuentre protocolo RTP (Real time Transport Protocol) que se encarga de gestionar tráfico y controlar la congestión. Este protocolo ha surgido por la necesidad anular el jitter y poder llevar acabo una transmisión en tiempo real. El camino a seguir por una transmisión en tiempo real es el siguiente: una fuente general de paquetes de forma continua, pero el hecho de entrar en un router, atravesar una red (como puede ser Internet), pasar otro router, en definitiva, hacer una serie de saltos, hacen que el retardo no sea constante. Para evitar esto, lo que se hace poner los paquetes recibidos en una cola y estos serán tomados con periodicidad fija, de esta manera, se aumenta el retraso total pero se mantiene.

RTP soporta este tipo de transferencia y entiende las marcas de retardos que ll cada paquete, por lo que puede establecer varias sesiones entre varias entidades a su vez, RTP permite el uso de mezcladores, que unirían en una sola emisión de datos información para varias sesiones o entidades.

Tomado de:
Gracía, V. (2007). Análisis del servicio instalado en laboratorios Médico Polanco(tesis de pregrado). Instituto Politécnico Nacional, México D.F.
Fuente:
http://itzamna.bnct.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/6416/ice138.pdf?sequence=1

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DataCenter VoIP

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Los Data Centers están perfectamente situados para garantizar conexiones rápidas a todos los territorios de Europa y América para que todos los clientes se beneficien de la mejor calidad en el servicio brindado. Por otra parte, el edificio que está situado en Europa se encuentra en una de las zonas más ricas de agua subterránea, lo que abre la posibilidad a ServerVoIP de realizar un innovador, ecológico y único sistema de refrigeración de forma natural.

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Idiomas VoIPBox del Software VoIP Switch

Estándares Voz IP

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Como es lógico hoy en día, los estándares representan otro problema. En el lado del cliente, ya ha sido aprobado el estándar H.323, que está siendo adoptado por prácticamente todos los productos de la industria. Pero habrá que pasar un tiempo hasta que se estandaricen las pasarelas que conectan las redes IP a las redes telefónicas tradicionales. En este sector trabajan CISCO, Microsoft, Dialogic, US Robotics, VocalTech, IDT, Lucent, entre otras.

Desde hace tiempo, los responsables de comunicaciones de las empresas tienen en mente la posibilidad de utilizar su infraestructura de datos, para el transporte del tráfico de voz interno de la empresa. No obstante, es la aparición de nuevos estándares, así como la mejora y abaratamiento de las tecnologías de compresión de voz, lo que está provocando finalmente su implantación.

Después de haber constatado que desde un PC con elementos multimedia, es posible realizar llamadas telefónicas a través de Internet, se puede pensar que la telefonía en IP es poco más que un juguete, pues la calidad de voz que se obtiene a través de Internet es muy pobre. No obstante, si en nuestra empresa se dispone de una red de datos que tenga un ancho de banda bastante grande, se puede pensar en la utilización de esta red para el tráfico de voz entre las distintas delegaciones de la empresa.

Es posible contar con tres tipos de redes IP:

· Internet. El estado actual de la red no permite un uso profesional para el tráfico
de voz.

Red IP pública. Los operadores ofrecen a las empresas la conectividad necesaria para interconectar sus redes de área local en lo que al tráfico IP se refiere. Se puede considerar como algo similar a Internet, pero con una mayor calidad de servicio y con importantes mejoras en seguridad.

Hay operadores que incluso ofrecen garantías de bajo retardo y/o ancho de banda, lo que las hace muy interesante para el tráfico de voz. Intranet. La red IP implementada por la propia empresa. Suele constar de varias redes LAN (Ethernet conmutada, ATM (modo de transferencia asíncrona), que se interconectan mediante redes WAN tipo Frame-Relay/ATM (modo de transferencia asíncrona), líneas punto a punto, RDSI para el acceso remoto, etc. En este caso la empresa tiene bajo su control prácticamente todos los parámetros de la red, por lo que resulta ideal para su uso en el transporte de la voz.

A finales de 1997 el VoIP forum del IMTC (Consorcio Internacional de Teleconferencia Multimedia) ha llegado a un acuerdo que permite la interoperabilidad de los distintos elementos que pueden integrarse en una red

VoIP. Debido a la ya existencia del estándar H.323 del ITU-T, que cubría la mayor parte de las necesidades para la integración de la voz, se decidió que el H.323 fuera la base del VoIP. De este modo, VoIP debe considerarse como una clarificación del H.323, de tal forma que en caso de conflicto, y a fin de evitar divergencias entre los estándares, se decidió que H.323 tendría prioridad sobre el VoIP.

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 los servicios de directorio y a la transmisión de señalización por tonos multifrecuencia (DTMF). El VoIP/H.323 comprende a su vez una serie de estándares y se apoya en una serie de protocolos que cubren los distintos aspectos de la comunicación:

1. RAS (Registration, Admition and Status). Protocolo de comunicaciones que permite a una estación H.323 localizar otra estación H.323 a través de el Gatekeeper.

2. 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

Tomado de:
Gracía, V. (2007). Análisis del servicio instalado en laboratorios Médico Polanco(tesis de pregrado). Instituto Politécnico Nacional, México D.F.
Fuente:
http://itzamna.bnct.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/6416/ice138.pdf?sequence=1

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SIP Telefonía e IVR (Respuesta Automática)

Resolviendo los problemas de retardo QoS

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Ellis K. Cave (2000) en su conferencia New Directions in IP Telephony mencionó que los problemas de retardo en voz pueden tener solución si se toman en cuenta los siguientes puntos.

1.-Dar más ancho de banda. Al ofrecer más ancho de banda el problema de retardo no se garantiza, siempre existe probabilidad para colisiones, se requiere un gran tamaño de ancho de banda en la red para manejar todas las llamadas sin congestión.

2. Dar un protocolo de retardo garantizado sobre los protocolos de paquetes existentes, es decir, se requiere un protocolo para: Reservación de recursos (RSVP, SII), que permita una específica QoS para cada aplicación.

· Requiere modificación de rutas actuales para nuevos protocolos (ej. multicast)
· El reservado de ancho de banda se obtiene del usuario final, del proveedor de accesos y proveedor de red; es aquí donde surge una interrogante ¿Quién y cómo paga estos recursos?

3. Trazar un nuevo protocolo que incluya problemas de retardo. ATM (modo de transferencia asíncrona) puede trabajar tráfico isócrono y tráfico en ráfagas y proporcionar la calidad de servicio (QoS) solicitada. Combina los beneficios de la conmutación de paquetes y la conmutación de circuitos, reservando ancho de banda bajo demanda de una manera eficaz y de costo efectivo, a la vez que garantiza ancho de banda y calidad de servicio para aquellas aplicaciones sensibles a retardos como lo es VoIP.

· Compromiso entre requerimientos de voz y datos.
· Dándole la misma importancia a la tarifación.

Tomado de:
Gracía, V. (2007). Análisis del servicio instalado en laboratorios Médico Polanco(tesis de pregrado). Instituto Politécnico Nacional, México D.F.
Fuente:
http://itzamna.bnct.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/6416/ice138.pdf?sequence=1

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Emprendiendo en la Telefonía por Internet

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Desventajas al Usar la Telefonia por Internet (VoIP)

Redes Publicas para envio de datos

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Uno de los tipos de redes públicas es la Red telefónica pública conmutada (PSTN.- Public Switched Telephone Network), de la cual existen 600 millones de usuarios alrededor del mundo y su tráfico de voz se incrementa a una velocidad del 8% anual.

Otro de los tipos existentes y una de las más conocidas es la Red de paquetes Internet con más de 100 millones de usuarios de Internet alrededor del mundo, con un tráfico de datos que se incrementa a una velocidad anual del 35%. Según el artículo de voz sobre IP.

El tráfico de datos predice que avanza más rápido que el tráfico de voz (bits/seg) 2000– 2002. Como lo muestra la gráfica de la siguiente página.

Las redes de telefonía pública han transmitido datos utilizando:

· Modems.
· ISDN-T1
· Frame Relay

Por otro lado las redes de datos están empezando a transmitir voz, como es el caso de:

· Voz sobre IP.
· Voz sobre frame relay.

Protocolos TCP/UDP

Protocolos TCP/UDP

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REQUERIMIENTOS PARA EL TRANSPORTE DE VOZ.

· Tiempo de entrega garantizado.
· Máximo retardo en una ruta, 150 ms.
· Tasa de calidad de voz en nivel PCM ó mejor.
· Señalamiento de tono (DTMF).

PROBLEMAS DE RETARDO EN LOS PAQUETES DE VOZ.

· Paquetes fuera de secuencia.
· Pérdida de paquetes
· La Retransmisión causa retardos extensivos.
· No hay opción de retransmisión.
· TCP/IP no es útil para voz interactiva.
· Retardos de codificación.
· Retardo de paquetización.
· Retardo de transporte.
· Retardo de ruteo.

Básicamente, los problemas principales de la transmisión de voz a través de Internet son: ancho de banda limitado y latencia impredecible. Mediante algoritmos de compresión de voz se consigue que el ancho de banda necesario sea mínimo.

La latencia, (el retardo que se produce debido a la digitalización, compresión y paquetización de la voz y el hecho de que los paquetes deban atravesar diversos ruteadores y líneas) exige que los paquetes de voz lleguen a velocidad constante, a pesar de que el oído humano tolere la perdida de paquetes. La latencia se disminuye mediante la utilización de tarjetas digitalizadoras específicas o mediante la utilización de software y procesadores veloces.

Tomado de:
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¿Qué es la telefonía IP? Voz sobre protocolo ip

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Voz sobre IP permite el envío de voz a través de redes de datos, lo cual provee de grandes ventajas así como desventajas. Antes de entrar en materia es necesario realizar la siguiente interrogante:

¿QUÉ ES LA TELEFONÍA IP?

La telefonía IP también llamada Voz sobre IP se puede definir como la transmisión de paquetes de voz utilizando redes de datos, la comunicación se realiza por medio del protocolo IP (Internet Protocol), permitiendo establecer llamadas de voz y fax sobre conexiones IP (Redes de Datos Corporativos, Intranets, Internet, etc.), obteniendo de esta manera una reducción de costos considerables en telefonía. Una de las grandes desventajas de ésta tecnología es que el protocolo IP no ofrece QoS (Calidad de Servicio), por lo tanto se obtienen retardos en la transmisión afectando de ésta manera la calidad de la señal de voz.

Existen varias definiciones, todas concluyen en un punto importante: Envío de voz comprimida y digitalizada en paquetes de datos y sobre protocolo de Internet (IP), utilizando redes de datos aprovechando el ancho de banda que ofrece y el cableado, ahorrando costos importantes para las empresas. Algunas de estas definiciones son: Voz sobre IP se puede definir como una aplicación de telefonía que puede ser habilitada a través de una red de datos de conmutación de paquetes vía protocolo IP. La ventaja real de ésta es la transmisión de voz como datos, ya que se mejora la eficiencia del ancho de banda para transmisión de voz en tiempo real.

VoIP es una tecnología que tiene todos los elementos para su rápido desarrollo. Como muestra se puede ver que compañías como CISCO, la han incorporado a su catálogo de productos, los teléfonos IP están ya disponibles y los principales operadores mundiales, están promoviendo activamente el servicio IP a las empresas, ofreciendo calidad de voz a través del mismo. Por otro lado tenemos ya un estándar que nos garantiza interoperabilidad entre los distintos fabricantes.

La conclusión parece lógica: hay que estudiar cómo podemos implementar VoIP en nuestra empresa.

Se define la telefonía IP como el uso de paquetes IP para tráfico de voz full-duplex. Estos paquetes son transmitidos a través de Internet o de redes IP privadas. El componente clave de la tecnológica en telefonía IP son los equipos que convierten la señal de voz analógica en paquetes IP. Estos equipos pueden ser tarjetas específicas para PC, software específico o servidores-pasarela (Entrada de un slot al equipo) de voz. Estos equipos consiguen una calidad comparable a la telefonía móvil analógica a 5Kbps. a partir de algoritmos de compresión que explotan las redundancias, pausas y silencios del habla.

La telefonía IP es una tecnología que permite el transporte de voz sobre redes IP, produciendo un efectivo ahorro en el gasto que incurren las corporaciones para sus llamadas de larga distancia nacional e internacional. Mediante la instalación de Gateways (puertas de acceso y paquetes de software en dependencias estratégicas de la corporación, es posible obtener beneficios económicos tangibles a corto plazo al sustituir minutos de larga distancia convencional por minutos de voz sobre IP a un costo menor así como la versatilidad del mismo.

IP en un principio se utilizó para el envío de datos, actualmente debido al creciente avance tecnológico, es posible enviar también voz digitalizada y comprimida en paquetes de datos, los cuales pueden ser enviados a través de Frame Relay (repetidor de tramas), ATM (modo de transferencia asíncrona), Satélite, etc.

Una vez que estos paquetes llegan a su destino son nuevamente reconvertidos en voz. El mercado ofrece una serie de elementos que nos permitirán construir aplicaciones VoIP.

Estos elementos son:

· Teléfonos IP.
· Adaptadores para PC.
· Hubs Telefónicos.
· Gateways (puertas de acceso)(pasarelas RTC / IP).
· Gatekeeper.
· Unidades de audio conferencia múltiple. (MCU Voz)
· Servicios de Directorio.

El Gatekeeper es un elemento opcional en la red, pero cuando está presente, todos los demás elementos que contacten dicha red deben hacer uso de este. Su función es la de gestión y control de los recursos de la red, de manera que no se produzcan situaciones de saturación en la misma.

El Gateways (puertas de acceso) es un elemento esencial en la mayoría de las redes pues su misión es la de enlazar la red VoIP con la red telefónica analógica o RDSI (Red Digital de Servicios Integrados). Podemos considerar al Gateways como una caja que por un lado tiene un interface LAN y por el otro dispone de una o varias de los siguientes interfaces

· FXO. Para conexión a extensiones de centralitas o a la red telefónica básica.
· FXS. Para conexión a enlaces de centralitas o a teléfonos analógicos.
· E&M. Para conexión específica a centralitas.
· BRI. Acceso básico RDSI (2B+D)
· PRI. Acceso primario RDSI (30B+D)
· G703/G.704. (E&M digital) Conexión especifica a centralitas a 2 Mbps.

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Los distintos elementos pueden residir en plataformas físicas separadas o también se puede encontrar varios elementos conviviendo en la misma plataforma.

Un aspecto importante a mencionar es el de los retardos en la transmisión de la voz. Puesto que se debe tener en cuenta que la voz no es muy tolerante con estos. De hecho, si el retardo introducido por la red es de más de 300 milisegundos, resulta casi imposible tener una conversación fluida. Debido a que las redes de área local no están preparadas en principio para este tipo de tráfico, el problema puede parecer grave.

No olvidar que los paquetes IP son de longitud variable y el tráfico de datos suele ser a ráfagas. Para intentar obviar situaciones en las que la voz se pierde porque tenemos una ráfaga de datos en la red, se ha ideado el protocolo RSVP (Protocolo de Reservación de Recursos), cuya principal función es dividir los paquetes de datos grandes y dar prioridad a los paquetes de voz cuando hay una congestión en un ruteador. Si bien este protocolo ayudará considerablemente al tráfico multimedia por la red, hay que tener en cuenta que RSVP no garantiza una calidad de servicio como ocurre en redes avanzadas tales como ATM (modo de transferencia asíncrona), que proporcionan QoS (calidad de servicio) de forma estándar.

Existen tres componentes en la tecnología de la telefonía IP: Clientes, servidores y Gateways (puertas de acceso):

El 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 se presenta en dos formas básicas.

1. Una suite de software corriendo en una PC que el usuario controla mediante GUI (una interfaz gráfica de usuario).
2. Puede ser un cliente «virtual» que reside en un Gateways (puertas de acceso).

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

Los Gateways (puertas de acceso) de telefonía IP: Proporcionan un puente entre los mundos de la telefonía tradicional y la telefonía sobre Internet; es decir, permiten a los usuarios comunicarse entre sí.

La función principal de un Gateways (puertas de acceso) es proveer las interfaces apropiadas para la telefonía tradicional, funcionando como una plataforma para los clientes virtuales. Los Gateways juegan también un papel importante en la seguridad de acceso, la contabilidad, el control de calidad del servicio (QoS) y en el mejoramiento del mismo. Los servicios de telefonía IP no están limitados a los usuarios de PCs con acceso a Internet, ya que mediante la colocación de los dispositivos Gateways los proveedores de servicio pueden ofrecer servicios de telefonía IP.

La conversión de la voz a datos requiere una sofisticada formulación matemática, que comprime la voz humana digitalizada en un conjunto de datos mucho más pequeño y manejable. Una fórmula similar expande los datos comprimidos para devolver la voz a su estado original una vez que llega a su destino, minimizando el ancho de banda consumido, por lo que se optimizan los recursos disponibles. Por ejemplo, una conversación de telefonía IP ocupa aproximadamente la octava parte que una tradicional.

Debido a que las formulaciones matemáticas y los procesadores de señal para la compresión y descompresión de la voz en datos son cada vez más eficientes, y los anchos de banda disponibles para el traslado de la voz sobre IP cada vez son mayores, la calidad de las comunicaciones de voz sobre IP ha superado la de la telefonía celular, y prácticamente ha igualado a la de las llamadas telefónicas sobre sistemas de telefonía estándar.

La creciente demanda por productos abiertos de telefonía computarizada ha esclarecido el hecho de que las telecomunicaciones no pueden permanecer por más tiempo separadas de los servicios de procesamiento de información de las empresas, al tiempo que los servicios telefónicos deben poseer interoperabilidad con otros servicios de información. De esta forma los servicios de telecomunicaciones, representados por redes públicas ó privadas, podrán disponer de mejores capacidades de procesamiento de información mediante la interacción que se logre con los dispositivos computacionales.

Esta convergencia resultará en servicios mejorados de comunicación donde el control de llamada y el procesamiento de los recursos pueden ser fácilmente integrados con las funciones de suministro de datos y análisis de información.

Empleando telefonía IP las llamadas establecidas entre teléfonos de la misma empresa (aún en ubicaciones distintas) no generan costo adicional alguno, y las enviadas a abonados larga distancia se realizan al precio de las llamadas locales.

Tomado de:
Gracía, V. (2007). Análisis del servicio instalado en laboratorios Médico Polanco(tesis de pregrado). Instituto Politécnico Nacional, México D.F.
Fuente:
http://itzamna.bnct.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/6416/ice138.pdf?sequence=1

DataCenter VoIP

Los edificios que alojan a los servidores en Europa y Estados Unidos son los centros de datos más ecológicos y fueron construidos como idea de almacén de datos. La ubicación estratégica en Europa central y en Estados Unidos son las ventajas principales.

Los Data Centers están perfectamente situados para garantizar conexiones rápidas a todos los territorios de Europa y América para que todos los clientes se beneficien de la mejor calidad en el servicio brindado. Por otra parte, el edificio que está situado en Europa se encuentra en una de las zonas más ricas de agua subterránea, lo que abre la posibilidad a ServerVoIP de realizar un innovador, ecológico y único sistema de refrigeración de forma natural.

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Idiomas VoIPBox del Software VoIP Switch

Codificación de la voz a través de codecs

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Codificación de la voz : Ya tenemos claro que para transportar la voz se utilizan algunos protocolos como SIP, IAX y otros como RTP o RTCP. Pero la voz es una onda analógica que necesita transformarse a digital en algún formato antes de ser transmitida. Lógicamente podríamos tratar de transmitirla tal cual resulta de la conversión analógica digital (ADC) pero resulta que nos encontramos en una red de paquetes así que debemos paquetizar esta información. Además si la transmitimos tal cual resulta de la conversión ADC desperdiciaríamos recursos de la red por lo que hace falta encontrar un formato óptimo. Esa búsqueda de un formato óptimo generó algunas alternativas de formatos de transmisión llamadas codecs.

Códecs
La palabra códec proviene de abreviar las palabras COdificación y DECodficación. Su función principal es la de adaptar la información digital de la voz para obtener algún beneficio. Este beneficio en muchos casos es la compresión de la voz de tal manera que podamos utilizar menos ancho de banda del necesario. Algunos códecs, soportados por Asterisk y comúnmente usados en comunicaciones de VoIP, son G.711, G.729, GSM, iLBC, entre otros.

G.711
Es uno de los codecs más usados de todos los tiempos y proviene de un estándar ITU-T que fue liberado en 1972. Viene en dos tipos llamados u-law y a-law. La primera versión se utiliza en los Estados Unidos y la segunda se utiliza en Europa. Una de sus características es la calidad de voz debido a que casi no la comprime. Utiliza 64kbit/s, es decir un muestreo de 8 bits a 8kHz. Es el codec recomendado para redes LAN pero hay que pensarlo dos veces antes de utilizarlo en enlaces remotos debido al alto consumo de ancho de banda. El soporte para este codec ya viene habilitado en Elastix.

G.729
También se trata de una recomendación ITU cuyas implementaciones han sido históricamente licenciadas, o sea que hay que pagar por ellas. La ventaja en la utilización de G.729 radica principalmente en su alta compresión y por ende bajo consumo de ancho de banda lo que lo hace atractivo para comunicaciones por Internet. Pese a su alta compresión no deteriora la calidad de voz significativamente y por esta razón ha sido ampliamente usado a través de los años por fabricantes de productos de VoIP.
G.729 utiliza 8kbit/s por cada canal. Si comparamos este valor con el de G.711 notaremos que consume 8 veces menos ancho de banda, lo cual a simple vista es un ahorro de recursos significativo.
Existen variaciones de G.729 que utilizan 6.4kbit/s y 11.8kbit/s. Para habilitar canales G.729 en Elastix hay que comprar una licencia por cada canal. Esto se puede adquirir en el sitio Web de Digium.

GSM
Este códec utiliza el estándar GSM (Global System for Mobile communications) empleado en comunicaciones celulares. La ventaja de este códec además de su calidad de voz es la compresión aproximadamente a 13kbit/s y ya viene habilitado en Elastix.

Tomado de:
Barba, R. (2012). Propuesta de integración de soluciones empresariales VoIP con software libre(tesis de pregrado). Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.
Fuente:
http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/4055/1/20T00457.pdf

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SIP Telefonía e IVR (Respuesta Automática)

SIP

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Descripción y características generales del protocolo SIP SIP es un protocolo de la capa de Aplicación del Stack de Protocolos TCP/IP. Está relacionado estrechamente con el Protocolo SDP y coexiste junto con otros protocolos del mismo nivel y funciones, como son: Megaco y H323.

El protocolo SIP es un protocolo de señalización para VoIP. Sus principales funciones son:

• Establecer, modificar y finalizar sesiones entre dos o más participantes.
• Registro y localización de participantes. Movilidad.
• Gestión del conjunto de participantes y de los componentes del sistema.
• Descripción de características de las sesiones y negociación de capacidades de los participantes.

Algunas de sus características son:

• Basado en Texto
• Sintaxis similar a HTTP o SMTP.
• Uso de URIs (con esquemas sip, sips y tel).
• Métodos básicos: INVITE, ACK, BYE, CANCEL, REGISTER, OPTIONS.
• Los mensajes se agrupan en transacciones y llamadas.
• Generalmente, el cuerpo de los mensajes contiene descripciones de sesiones multimedia (SDP).
• Códigos de respuesta similares a los de HTTP. (Ejemplo: 200 – OK)
• Localización basada en DNS.
• Cabeceras como método de ampliación.

El protocolo SIP no es un protocolo de propósito general. Su objetivo es ayudar a establecer y finalizar la comunicación. SIP se ayuda de otros protocolos para lograr una llamada telefónica, una sesión de video conferencia o de Mensajería Instantánea, etc. Los protocolos que apoyan comúnmente a SIP son: SDP y RTP (RTCP). RTP es usado para transportar los datos multimedia en tiempo real mientras que SDP se emplea para describir y codificar las características y capacidades multimedia de los participantes en la sesión.

SIP es un protocolo de señalización orientado a conexiones end-to-end. Esto significa que toda la lógica se encuentra almacenada en los dispositivos finales (salvo el ruteo de mensajes SIP). La ventaja es la escalabilidad que se obtiene pues los servers no son saturados con mensajes SIP. La desventaja de esto es que los encabezados son mucho mayores.

Elementos y arquitectura del protocolo SIP

La configuración mas simple para establecer una sesión SIP es utilizando sólo dos agentes de usuario (UA) conectados uno a otro. Los elementos básicos de un sistema SIP son los UA (Agentes de usuario) y los servidores de Red. Estos últimos pueden ser de diferentes tipos, Proxies, Registrars y Redirect Servers. A menudo estos elementos son sólo entidades lógicas y comúnmente se sitúan en el mismo lugar.

User Agent

El agente de usuario se conforma por el UAS (User Agent Server) y UAC (User Agent Client). Son las entidades finales que usan SIP para contactarse uno con otro y definir las características de la sesión. Se encuentran, por ejemplo, en un softphone, teléfonos celulares (SIP), Hard-IPphones, etc. El UAC es la parte del UA que se encarga de generar peticiones y recibir respuestas a esas peticiones, mientras que el UAS tiene como tarea el recibir peticiones y generar respuestas a las mismas.

SIP Proxy Server

Un SIP Proxy Server es aquel que realiza una petición a nombre de un UA hacia otro Proxy u otro UA. La tarea más importante de un Proxy Server es encaminar las invitaciones de sesión para llevarlas hasta el UA llamado. Una invitación de sesión atravesará comúnmente un conjunto de Proxies hasta encontrar a aquel que conozca la localización exacta del UA buscado. Existen dos tipos de SIP Proxy Servers: stateful y stateless.
• Stateful Proxy – Este tipo de servidor crea un estado de petición y lo mantiene hasta que la transacción finalice.
• Stateless Proxy – Sólo reenvía los mensajes SIP.
Los proxies stateful pueden desempeñar tareas mucho más complejas; por ejemplo hacer retransmisiones como lo sería el caso del servicio “sígueme” ó reemitir un mismo mensaje SIP hacia dos proxies diferentes con el fin de localizar a un usuario en específico.

Registrar Server

Cuando un usuario se conecta a la Red (ejecuta su Softphone en su PC o enciende su IPphone), este envía un mensaje Register hacía su Proxy con el fin de que éste conozca su ubicación. La labor de un registrar Proxy consiste en atender estos mensajes, autenticar y validar la cuenta contra una base de datos interna o externa y “registrar” la localización actual del usuario. Un Registrar Server es comúnmente sólo una entidad lógica y la mayoría de las veces se localiza junto con el Proxy SIP Server

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Redirect Server

Entidad que escucha peticiones y regresa (no reenvía mensajes) respuestas que contienen la localización actual de un usuario en particular. Este servidor escucha las peticiones y realiza la búsqueda en la Base de Datos creada por el Registrar Server. Este tipo de Server contesta con mensajes SIP de clase 3XX. El usuario o Proxy que realizó la petición original extrae la información de la respuesta y envía otra petición directamente al resultado de la búsqueda.

Los mensajes SIP

SIP utiliza una serie de mensajes para “señalizar” las sesiones. El mensaje se conforma de una línea inicial (Start – Line ó Request – Line), el encabezado del mensaje (Message Header) y el cuerpo del mensaje (Message Body).

La línea inicial contiene la versión del protocolo SIP, el método y direcciones involucradas en la sesión para las peticiones, mientras que el estado de la sesión para el caso de las respuestas. El encabezado contiene información relacionada con la llamada en forma de texto; por ejemplo: el origen y destino de la petición, el identificador de la llamada, etc. El cuerpo del mensaje o carga útil (payload) lleva información (comúnmente SDP ó ISUP en caso de una troncal hacia la PSTN).

Transacciones SIP

Una transacción SIP es una secuencia de mensajes entre dos elementos de Red. Una transacción corresponde a una petición y todas las respuestas a esa petición. Esto quiere decir que una transacción incluirá cero o mas respuestas provisionales y una o mas respuestas finales (en el caso de un mensaje INVITE, recuerde que este puede ser dividido por un Proxy, por lo tanto tendrá múltiples respuesta finales.

Las entidades SIP que almacenan el estado de las transacciones son denominadas Stateful. Lo hacen por medio del registro de cada transacción a través de un identificador contenido en el encabezado VIA . A continuación se muestra un ejemplo los mensajes que pertenecen a una misma transacción dentro de una conversación SIP.

Diálogos SIP

Un diálogo SIP es una conversación peer-to-peer entre dos UA (Agentes de Usuario). Los diálogos son identificados usando los campos Call-ID (Id. De llamada), From (De) y To (Para). Los mensajes con estos campos iguales pertenecerán al mismo diálogo. El campo Cseq, del que hablamos anteriormente, es utilizado para ordenar los mensajes en un diálogo. De hecho el Cseq representa el número de transacción. De forma breve podemos decir que un diálogo es una secuencia de transacciones que pertenecen a la misma sesión (llamada) SIP.

Escenarios SIP

Dentro del protocolo SIP existen escenarios básicos que ayudan a entender la manera en que este protocolo opera. a continuación se describe los más importantes y recurrentes.

Registro

Para que un usuario pueda hacer y recibir llamadas, este debe registrarse primero ante el Proxy a fin de que éste lo identifique como un usuario válido y conozca su ubicación.

Tomado de:
Barba, R. (2012). Propuesta de integración de soluciones empresariales VoIP con software libre(tesis de pregrado). Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.
Fuente:
http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/4055/1/20T00457.pdf

Emprendiendo en la Telefonía por Internet

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Desventajas al Usar la Telefonia por Internet (VoIP)

Clasificación de los protocolos VoIP

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Clasificación de los protocolos VoIP: Hay muchos protocolos involucrados en la transmisión de voz sobre IP, además de los protocolos de transporte como TCP o UDP, se colocan los protocolos de señalización de voz

Los clasificamos en tres grupos:

a. Protocolos de señalización Los protocolos de señalización en VoIP cumplen funciones similares a sus homólogos en la telefonía tradicional, es decir tareas de establecimiento de sesión, control del progreso de la llamada, entre otras. Se encuentran en la capa 5 del modelo OSI, es decir en al capa de Sesión.
Existen algunos protocolos de señalización, que han sido desarrollados por diferentes fabricantes u organismos como la ITU o el IETF, y que se encuentran soportados por Asterisk. Algunos son:
• SIP
• IAX
• H.323
• MGCP
• SCCP
Entre estos los más populares en el ámbito de Asterisk son SIP e IAX.
Cada protocolo propone formas distintas de establecer y controlar comunicaciones de voz sobre redes IP. Para realizar una llamada se debe informar al terminal llamado que deseo establecer una comunicación de voz. Luego el terminal llamado responderá de alguna forma, aceptando o rechazando dicha comunicación. A este tipo de intercambio de información se la suele llamar señalización de llamada (call signalling).

Por tratarse de una comunicación de voz sobre una red IP, la voz se transmite codificada en paquetes. Existen una gran variedad de codificadores y hoy en día los más utilizados son G.729, G.711, GSM, entre otros. Además en la mayoría de los casos la voz se transporta sobre segmentos UDP, lo que hace necesario la negociación de los puertos UDP donde el receptor espera recibir el audio. Debido a esto, es necesario intercambiar mensajes donde se negocien estas cuestiones y otras más específicas de cada protocolo. Para el intercambio de este tipo de información se definen los protocolos de control de señalización de llamada (Call control signaling).

Una vez establecida la comunicación, se debe enviar el audio codificado en paquetes IP.

Las redes IP suelen tener variaciones de retardo altos respecto a las redes de telefonía tradicionales ya que no fueron diseñadas para el transporte de voz. Y además, por ser una red de datagramas, los paquetes de voz podrían llegar desordenados. Debido a estas características de la red IP, se necesita empaquetar la información de voz sobre algún protocolo que minimice o controle estos efectos.

A éstos protocolos se los denomina protocolos de transporte de “media” (media transport protocols). Estos protocolos están asociados con los protocolos de control de transporte de “media” (media transport control protocols) cuya función es la de enviar entre los terminales intervinientes en la comunicación estadísticas sobre jitter, paquetes enviados, paquetes recibidos, paquetes perdidos, etc. La RFC3550 define el protocolo RTP y RTCP que son hoy en día los más utilizados para el transporte y control de la “media”.

Cuando la red empieza a crecer y ya no son solo terminales los que se quieren comunicar sino que también gateways para interconectarse con la red de telefonía pública tradicional, se hace necesario centralizar cierto tipo de información para que la red sea escalable. Para lograr esto se coloca un dispositivo de control que posee la inteligencia de la red, es decir, capacidades de ruteo, trascoding de señalización y localización de dispositivos entre otras funciones. A éste dispositivo se lo suele denominar softswitch.

Como consecuencia se hace necesaria la comunicación entre gateways o terminales y el dispositivo de control, el softswitch. A este tipo de comunicación le llamaremos protocolos de registración y control. Cabe destacar que esta clasificación es un poco ambigua ya que a veces la definición de los protocolos de registración y control está embebida como parámetros dentro de los protocolos de señalización de llamadas

b. Protocolos de transporte de voz No se debe confundir aquí con protocolos de transporte de bajo nivel como TCP y UDP. Nos referimos aquí al protocolo que transporta la voz propiamente dicha o lo que comúnmente se denomina carga útil. Este protocolo se llama RTP (Real-time Transport Protocol) y su función es simple: transportar la voz con el menor retraso posible. Este protocolo entra a funcionar una vez que el protocolo de señalización ha establecido la llamada entre los participantes.

c. Protocolos de plataforma IP En esta categoría agruparemos a los protocolos básicos en redes IP y que forman la base sobre la cual se añaden los protocolos de voz anteriores. En estos protocolos podríamos mencionar a Ethernet, IP, TCP y UDP.

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Protocolo IP

Uno de los más populares, principalmente por el auge del Internet: La gran red de redes, que utiliza este protocolo para su enrutamiento. El Internet tuvo su origen en la década del 60 como un proyecto del Departamento de Defensa de los Estados Unidos con el objetivo de crear una red robusta que conectara algunos organismos públicos con universidades. La idea de la red, que originalmente se llamó ARPANet, era que si alguno de los nodos quedaba fuera de funcionamiento esto no perjudicara significativamente a la red. Para esto se ideó una red descentralizada que pudiera manejar más de un camino entre dos de sus puntos.

El protocolo IP (Internet Protocol) es un protocolo que trabaja a nivel de red donde la información se envía en paquetes llamados paquetes IP. Este protocolo ofrece un servicio “sin garantías” también llamado “best effort” o del “mejor esfuerzo”. Es decir que nada garantiza que los paquetes lleguen a destino, sin embargo se hará lo posible por hacerlos llegar.

Protocolo de transporte TCP

El protocolo IP no garantiza que los datos lleguen a destino solo hace su mejor esfuerzo para que lleguen, por lo tanto era necesario un protocolo que se encargue de controlar la transmisión de datos y por esta razón se diseñó lo que se llama Transmission Control Protocol o TCP es un protocolo de transporte que se transmite sobre IP. TCP controla que los datos transmitidos se encuentren libres de errores y sean recibidos por las aplicaciones en el mismo orden en que fueron enviados. Si se pierden datos en el camino introduce mecanismos para que estos datos sean reenviados.

Obviamente esto implica una carga extra de información en el flujo de datos ya que hay que enviar información de control adicional. Es por esto que TCP es un buen protocolo para control de sesiones pero no tan bueno para transmisión de datos en tiempo real. Por esta razón la voz en sí no se envía usando este protocolo. Sin embargo TCP juega un rol muy importante en muchos protocolos relacionados con un servidor Elastix.

TCP es quien introduce el concepto de “puerto” que no es otra cosa que una abstracción para poder relacionar los flujos de datos con servicios de red específicos (o protocolos de más alto nivel). Por ejemplo, el puerto 80 se asocia con el servicio de Web o el protocolo HTTP; el puerto 25 se asocia con el servicio de correo electrónico o protocolo SMTP.

UDP
Divide la información en paquetes, también llamados datagramas, para ser transportados dentro de los paquetes IP a su destino.

Al no ser necesario incluir mucha información de control, el protocolo UDP reduce la cantidad de información extra en los paquetes por lo que es un protocolo más rápido que TCP y adecuado para transmisión de información que debe ser transmitida en tiempo real como la voz. Es por esta razón que la voz en aplicaciones de VoIP es transmitida sobre este protocolo

Tomado de:
Barba, R. (2012). Propuesta de integración de soluciones empresariales VoIP con software libre(tesis de pregrado). Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.
Fuente:
http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/4055/1/20T00457.pdf

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La importancia de ingresar al mundo de voz sobre Ip

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Introducción a la VoIP VOIP: es un estándar de la ITU (International Telecomunications Union), creado en 1996 con el objeto de proporcionar una base desde la cual los desarrolladores puedan evolucionar en conjunto. El concepto de Telefonía IP, sinónimo de VOIP, es la implementación y utilización de la misma.

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, lo cual posibilitaría utilizar las redes de datos para efectuar las llamadas telefónicas

La VoIP es parte de las redes convergentes que se encargan de cursar todo tipo de comunicación, ya sea voz, datos, video o cualquier tipo de información. 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.

La VoIP no tiene la necesidad de disponer de los circuitos conmutados convencionales conocida como la PSTN, que son redes desarrolladas a lo largo de los años para transmitir las señales vocales. La PSTN se basaba en el concepto de conmutación de circuitos, es decir, la realización de una comunicación requería el establecimiento de un circuito físico durante el tiempo que dura ésta. En cambio, la telefonía IP no utiliza circuitos físicos para la conversación, sino que envía múltiples conversaciones a través del mismo canal (circuito virtual) codificadas en paquetes y en 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.
Son evidentes las ventajas que proporciona las redes VoIP, con la misma infraestructura podrían prestar más servicios y además la calidad y la velocidad serian mayores; sin embargo, también existe la gran desventaja de la seguridad, pues no es posible determinar la duración del paquete dentro de la red hasta que este llegue a su destino.

Ventajas de la VoIP

La telefonía IP dentro de sus aplicaciones está la de proveer comunicación integral para pequeñas, medianas y grandes empresas. La telefonía IP permite:

• Usar infraestructura ya existente.
• Mejorar el control y calidad en la comunicación.
• Combinar y adaptar a nuevas tecnologías.
• Reducir el costo absoluto para el usuario final.
• Accesibilidad y libertad de desarrollo a nivel global (software libre).
• Posibilidad de Reciclaje de la infraestructura actual.
• Video Conferencia de mejor calidad.
• Mejorar la gestión de llamadas.
• Facilitar la implementación de llamadas internacionales.
• Interconexión con centrales analógicas de vieja generación.
• Acoplarse con redes telefónicas tanto analógicas como digitales

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Cronología de la VoIP

1995: Inicio de la Voz IP
La VOIP empieza con pequeñas aplicaciones gratuitas y de código abierto a raíz de la posibilidad de enviar pequeños fragmentos de voz codificados.
1996: Aparecen nuevos protocolos de comunicación
Con aplicaciones como NetMeeting, ICQ y muchos más, aparecen protocolos de comunicación como H323, SIP, etc.
1997: Aparecen los primeros PBX
El protocolo H323 se hace el dueño de la Voip ofreciendo voz y video aunque con mala calidad debido a que ocupa gran ancho de banda y este es aún limitado y caro.
1998-1999: La revolución de la banda ancha
La conexiones de banda ancha empiezan a proliferar y la Voip se mantiene estable y empiezan a nacer empresas que ven la telefonía IP como el futuro de las comunicaciones.
1998-1999: Protocolo SIP
También aparece el protocolo SIP y comienza Asterisk de la mano de Mark Spencer.
2000: La revolución llega a la Voz sobre IP.
Asterisk comienza como un software abierto y con gran número de seguidores y apoyo. Las empresas aún no confían de este software y continúan usando hardware propietario.
2001-2005:Asterisk se afianza como símbolo de Voip.
Asterisk gana más y más adeptos. La empresa “Linux-support” se convierte en Digium especializada en la venta de hardware específico para asterisk.
2005-nuestro días.
Nacen los softwares que facilitan la configuración de centrales telefónicas basadas en Asterisk, como es el caso de Elastix.

Requisitos de voz en una red IP

a) Determinar con exactitud la cantidad de ancho de banda actual.
b) Cuánto ancho de banda se requerirá para las conversaciones de VOIP.
c) Cuánto ancho de banda se debe dejar para un futuro escalamiento.
d) Capacidad de implementar QoS y priorizar el tráfico de voz.
e) Buen cableado estructurado de red
f) Valores aceptables de latencia y pérdida de paquetes.
g) Buen esquema de direccionamiento ip.

Tomado de:
Barba, R. (2012). Propuesta de integración de soluciones empresariales VoIP con software libre(tesis de pregrado). Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.
Fuente:
http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/4055/1/20T00457.pdf

DataCenter VoIP

Los edificios que alojan a los servidores en Europa y Estados Unidos son los centros de datos más ecológicos y fueron construidos como idea de almacén de datos. La ubicación estratégica en Europa central y en Estados Unidos son las ventajas principales.

Los Data Centers están perfectamente situados para garantizar conexiones rápidas a todos los territorios de Europa y América para que todos los clientes se beneficien de la mejor calidad en el servicio brindado. Por otra parte, el edificio que está situado en Europa se encuentra en una de las zonas más ricas de agua subterránea, lo que abre la posibilidad a ServerVoIP de realizar un innovador, ecológico y único sistema de refrigeración de forma natural.

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