Calidad de servicio de una red IP destinada a la telefonía

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Una de las principales dificultades de la telefonía IP es lograr una calidad de servicio similar a la que están acostumbrados los usuarios de las redes telefónicas.

Esta dificultad surge, por un lado, de las consideraciones técnicas específicas de la transferencia de datos en el modo de las redes IP y, por otro lado, de las consideraciones relacionadas con la organización y el modo de prestación del servicio por las redes de datos en general y por la red IP en particular.

Dificultades técnicas

El modo de transmisión de datos por paquetes característico de las redes IP introduce algunos factores de degradación en la calidad de la comunicación. Cabe enumerar cuatro fuentes principales de dificultades asociadas con el modo de transmisión por paquetes que repercuten en el transporte de la voz por IP.

• Pérdida: Posibilidad de que se pierdan algunos paquetes durante la comunicación. La incidencia de este factor será moderada si la tasa de pérdida es baja.
• Retardo: Se refiere sobre todo al tiempo de tránsito total, incluido el tiempo necesario para reconstituir el orden de los paquetes cuando se reciben y para compensar las fluctuaciones de los tiempos de tránsito (este tiempo de tránsito total debe ser inferior a 400 ms si se han de respetar las limitaciones de la conversación interactiva).
• Fluctuación de fase: Variación del retardo observado en la llegada de los paquetes.
• Eco: Se refiere al retardo entre la transmisión de una señal y la recepción de la misma señal como un eco.

Soluciones técnicas para el aprovisionamiento de QoS en las redes IP

El Grupo Especial sobre Ingeniería de Internet (IETF) ha definido muchos protocolos y métodos para el aprovisionamiento de QoS en las redes IP; algunos de ellos son:

• sobreaprovisionamiento de red para LAN conmutadas corporativas – puede no ser económicamente viable;
• refuerzo de la calidad (RTCP del IETF) – centrada en la aplicación, sin repercusión en la red, gestión de control de admisión/tráfico; • prioridades (por ejemplo, en la cola de los recursos, DiffServ);
• reservación de recursos (RSVP, IntServ);
• segregación del tráfico (transporte y encaminamiento);
• ingeniería de tráfico.

Además de las capacidades del protocolo Internet como es el caso de RSVP, IntServ, DiffServ, telefonía IP, la QoS puede beneficiarse de las características del equipo de los proveedores que ofrece una variedad de tecnologías de puesta en cola, conformación de tráfico y filtrado para aplicar prioridad de tráfico y controlar la congestión de extremo a extremo a través de la red. Algunos ejemplos son:

Colas personalizadas (CQ): Que manejan el tráfico mediante la asignación de distintas cantidades de espacio en la cola a las diversas clases de paquetes y a continuación dan servicio a las colas en la modalidad de ordenamiento cíclico. Aunque se puede asignar un mayor espacio en la cola a un protocolo, usuario o aplicación particular, ninguno de ellos podrá monopolizar nunca toda la anchura de banda.

Detección anticipada aleatoria ponderada (RED o WRED): Combina las capacidades de la precedencia IP y de la detección anticipada aleatoria (RED) para ofrecer características de calidad de funcionamiento diferenciada para distintas clases de servicio. RED ofrece la capacidad de especificar el tráfico de modo flexible mediante políticas para maximizar el caudal en condiciones de congestión.

Tasa de acceso comprometida (CAR): Ofrece los mecanismos para atribuir compromisos y limitaciones de anchura de banda a las fuentes y destinos de tráfico, especificando asimismo políticas para el tratamiento del tráfico que rebasa las atribuciones de anchura de banda.

En el Anexo C se presenta una descripción de algunos de los principales protocolos definidos para QoS.

Por supuesto, ninguno de los métodos y protocolos antes mencionados sería suficiente de manera autónoma para ofrecer una calidad aceptable para la voz a menos que se dieran circunstancias muy específicas y favorables. Es probable que se necesite aplicar ingeniería de red con una combinación de los métodos y los protocolos. Por otro lado, pese a que muchos de esos protocolos están incorporados en los productos disponibles, aún carecen de un empaquetado completo que garantice una calidad de servicio sin fisuras para las aplicaciones vocales. Por consiguiente, resulta necesario un estudio caso por caso.

Aunque las técnicas antes mencionadas pueden aplicarse a un dominio de subred determinado; ¿cómo podríamos garantizar la configuración de QoS apropiada de extremo a extremo para una llamada que pasa por diversos dominios de operador? Esto merece un examen de la forma en que las denominadas redes de próxima generación intercambian información sobre una llamada entrante de modo que puedan reservarse apropiadamente esos recursos en cada subred que interviene para garantizar una QoS extremo a extremo apropiada.

Aspectos relacionados con la organización y modelo de provisión de servicios por las redes IP

La simple noción de telefonía por IP (o por cualquier otro modo de transporte de tipo paquetes) implica la provisión de un diálogo vocal interactivo de una calidad aceptable entre las partes.

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Como se ilustró en el primer capítulo, las ofertas de servicio que proporcionan la telefonía IP a los usuarios conectados a los servicios telefónicos tradicionales necesitan la intervención de un proveedor que disponga de una red IP gestionada (es decir, una red con calidad de servicio garantizada) y una pasarela al mundo telefónico convencional. En la cláusula II.4.2 anterior se examinó también la especificación de nivel de servicio que rige el acceso y la interconexión a las redes de datos. Esa especificación no está relacionada con la semántica de un servicio particular ofrecido por la red, tal como la telefonía, sino con un conjunto de propiedades básicas que caracterizan el transporte de los datos por la red.

Por consiguiente, cabría formular la siguiente pregunta: Desde la perspectiva estricta de la garantía de la calidad de servicio, y suponiendo que se generalice el acceso en modo IP nativo, ¿al amparo de qué condiciones impuestas por la telefonía podrán garantizarse de una manera coherente esas limitaciones a través de una sucesión de redes IP interconectadas?

La respuesta a la pregunta anterior es bastante compleja, puesto que un número apreciable de consideraciones técnicas que forman parte de esa respuesta se encuentran en etapa de investigación o aún no han sido aplicadas en un grado significativo en las redes de datos.

Sin embargo, es posible, que a través de simples observaciones basadas en el sentido común, puedan identificarse las próximas evoluciones que serán necesarias en el nivel de la organización de la red IP para poder hablar de un servicio de telefonía IP genuino que sea conforme con la definición anterior:

• No puede negarse que el modelo de Internet «gratuito» sólo tiene sentido si la interconexión entre las redes se basa en el intercambio, es decir, tráfico equivalente en los dos sentidos, o en modelos de interconexión con todo incluido sin garantía de calidad de servicio. La calidad de servicio hay que pagarla, cualquiera que sea el modo que se aplique para lograrla, aun si ese modo incluye una superposición a Internet (véase el ejemplo de redes privadas virtuales (VPN) que se examina en II.4.2).
• Teniendo en cuenta que la voz requiere la garantía estricta de un determinado número de parámetros de calidad de servicio, su prestación como un servicio proporcionado por terceros no puede ser gratuita. Podría ser que algún día se preste el servicio en la modalidad de todo incluido, pero una evolución comercial de este tipo ya tuvo lugar en las redes telefónicas convencionales.
• Si se trata de cumplir con las condiciones del servicio que se proporciona a un cliente que debe pagar por ese servicio, el operador de red, además de garantizar la calidad de la conexión de su cliente a su red y, si es necesario, dentro de esa red, como es normalmente el caso con los proveedores de acceso a Internet, también debe ser capaz de extender esa calidad a través de todas las redes utilizadas por una determinada comunicación, hasta el destino final.
• Para garantizar la calidad de extremo a extremo, tiene que haber un diálogo entre las redes, llamada por llamada, como sucede en la red telefónica actual.
• Algunos podrían suponer que un SLA entre operadores suficientemente sobredimensionado podría garantizar esta «propagación» de calidad de servicio sin necesidad de señalización ni reservación por cada llamada. Una configuración de ese tipo sería económicamente viable, y por consiguiente previsible, sólo si la voz (o cualquier otro tipo de tráfico que exija la estricta reservación de recursos) no excede de una proporción mínima del tráfico transportado entre las dos redes.
• En el caso de que la configuración descrita anteriormente para la compartición de tráfico entre voz y datos no fuera viable y que la red se utilizara esencialmente para el transporte de voz, sería necesaria la señalización llamada por llamada para reservar los recursos. El protocolo BICC normalizado por el UIT-T demuestra que esa configuración de señalización es posible por encima de una red de transporte de paquetes ATM o IP.

Tomado de: https://www.itu.int/ITU-D/cyb/publications/2003/IP-tel_report-es.pdf

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Calidad de servicio en el contexto de la red telefónica

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Aspectos técnicos: En el contexto de la red telefónica convencional con conmutación de circuitos, ha sido necesario, a fin de analizar la calidad de la reproducción de la voz, definir las nociones de inteligibilidad y el confort de escucha.

En el caso del servicio telefónico, estos criterios de calidad se aplican «extremo a extremo» en un enlace complejo (nacional de larga distancia o internacional, por ejemplo, a través de varias centrales telefónicas y jerarquías de sistemas de transmisión), con el objetivo de producir recomendaciones para cada uno de los sistemas (es decir, enlaces en la cadena) que intervienen en esta conexión extremo a extremo.

Cuando todos los operadores interesados cumplen esas recomendaciones, el resultado son llamadas extremadamente complejas, tanto nacionales como internacionales, que son utilizadas por todas las partes que intervienen en la llamada. Las fuentes principales de degradación de la calidad estriban en:

• el procedimiento de numeración;
• el eco percibido por el hablante o el oyente;
• las tasas de errores de transmisión.

La congestión de la red no se toma en cuenta debido a que, cuando se trata de conmutación de circuitos, finalmente conduce a la indisponibilidad de la llamada pero no afecta la calidad de las llamadas establecidas. Por lo que se refiere a las tasas de errores, éstas tienden actualmente a relacionarse únicamente con la esfera móvil, ya que los medios de transmisión fijos se caracterizan por un excelente nivel de calidad.

Digitalización

La digitalización a 64 kbit/s, normalizada a finales del decenio de 1960, garantiza una excelente calidad, aunque debe tenerse en cuenta que varias conversiones analógico/digital y viceversa pueden afectar la calidad de la llamada.

No obstante, dada la amplia generalización de la digitalización de la transmisión, el fenómeno de conversiones sucesivas pertenece al pasado. Por motivos de índole económica, los operadores utilizan sistemas de compresión vocal (equipo de multiplicación de circuitos (CME)) en los enlaces intercontinentales con un factor de compresión de hasta ocho y con dependencia de la no simultaneidad de actividad en ambas partes de la llamada y en la redundancia de la señal vocal.

El nivel de compresión varía según el volumen de tráfico, aplicándose en consecuencia la máxima tasa de compresión sólo durante los periodos cargados. Ese tipo de compresión es característico de un enlace de transmisión entre dos centrales. Si una llamada atraviesa varios enlaces y cada uno aplica la técnica de compresión, la degradación de la calidad se verá acumulada; no obstante, la norma que permite describir la percepción de esa degradación acumulada es considerablemente compleja. Se trata, por tanto, de limitar el número de veces que se comprime/descomprime una llamada.

Eco y retardo Toda transmisión implica un tiempo de propagación, el cual puede tener una duración de una fracción de un segundo (satélites geoestacionarios). En el caso de transmisiones por cable o por fibra óptica, el tiempo de propagación es de aproximadamente 3 ms/km. La distancia tiene que aumentarse teniendo en cuenta los desvíos originados por las características del terreno y también por los trayectos adicionales que han de utilizarse para la protección contra las interrupciones.

La conmutación de circuitos convencional incluye un retardo del orden de un cuarto o medio milisegundo por cada central atravesada. En general, una conexión que no se establece por satélite experimentará un retardo de pocos milisegundos, aumentados por aproximadamente 8 ms por cada mil kilómetros. Cuando se emplea la transmisión vocal por un sistema ATM, y se utiliza un circuito virtual por cada canal, deberá añadirse un retardo de al menos 6 ms correspondientes a la «inserción en las células».

Este retardo representa una dificultad para la parte que desea hablar, particularmente cuando ambas partes comienzan a hablar al mismo tiempo y tienen que decidir quién continuará. Esta situación no se presenta en el caso de conexiones nacionales terrestres que emplean la conmutación de circuitos entre las dos partes, ya que en este caso los retardos son suficientemente cortos.

Sin embargo, cuando los retardos alcanzan una fracción de un segundo (como en el caso de un salto por satélite geoestacionario), el problema comienza a hacerse perceptible, y exige establecer medidas de disciplina en cada extremo de la llamada, particularmente en el caso de una conferencia telefónica. En principio, no es normal encontrar conexiones en las que intervengan dos saltos geoestacionarios. El fenómeno del eco se debe a la separación insuficiente entre los dos sentidos de transmisión en la interfaz entre la línea de abonado analógica y el conmutador temporal.

El retardo de transmisión produce un efecto que es más perceptible, y en consecuencia más molesto, acoplándose entre los dos sentidos de transmisión. Por este motivo las conexiones con tiempos de propagación prolongados emplean equipos con compensadores de eco, los cuales producen de una forma autoadaptable una señal que compensa la señal de eco

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Aspectos relativos a la organización de la red

Además de los elementos técnicos mencionados anteriormente, es importante observar que, de todas las características de la red de telecomunicaciones que contribuyen a la calidad de servicio, la principal es el «reconocimiento» de la semántica de la aplicación (transferencia de la voz) por todos los componentes activos en la red de telecomunicaciones (es decir, las centrales). Este reconocimiento es más complicado que la simple reservación de un recurso en forma de un circuito de 64 kbit/s durante toda la llamada10, ya que la calidad se asegura principalmente por el diálogo de señalización que se intercambia de extremo a extremo entre todos los componentes activos de la red. Esto permite reservar y mantener los recursos necesarios durante toda una llamada.

El costo de los recursos movilizados para una determinada llamada se debe principalmente, en su mayor parte, al mantenimiento de un «estado» para esa llamada entre todos los componentes activos de la red así como a los recursos de transporte realmente movilizados (circuitos en el caso de las redes de telecomunicaciones actuales).

En realidad, aunque se emplee un modo de transporte por paquetes (véase el análisis de las redes de datos más adelante) sería difícil establecer la comunicación sin la reservación de los recursos de red adecuados para cada llamada si el objetivo es poder garantizar la calidad de servicio. De manera similar, este modo de funcionamiento podría aplicarse tanto a un modo de transferencia de paquetes como a un modo con conmutación de circuitos.

El protocolo BICC (véase la cláusula G.2 del Anexo G) definido recientemente por el UIT-T demuestra la posible transposición del método inicial concebido para el modo de transporte de circuitos (protocolo PUSI) en las redes de telecomunicaciones a un nuevo modo de transporte por paquetes (ATM o IP)

Tomado de: https://www.itu.int/ITU-D/cyb/publications/2003/IP-tel_report-es.pdf

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Telefonía IP vs. VoIP

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Telefonía IP: Parece lógico que bajo de la expresión “telefonía IP” (o “voz usando IP”, en su expresión inglesa, VoIP) tenga cabida aquella tecnología que transporte tráfico de voz utilizando el protocolo IP en redes de conmutación de paquetes. Pero si se aceptase así, sin más matización, se produciría cierta confusión puesto que los términos Telefonía IP y Voz IP (VoIP), aunque parezcan y se empleen como similares pueden referirse a situaciones bien diferentes. Comenzaremos aclarandolo.

Telefonía IP vs. VoIP

La diferencia básica estriba en que la Telefonía es un servicio: el Servicio Telefónico Disponible al Público, STDP o POTS. Y la Telefonía IP es una tecnología, que sirve para prestar el mencionado servicio telefónico (y que también sirve para prestar otros servicios).

La confusión viene de que con términos muy parecidos nos referimos a hechos bien distintos

La confusión entre ambos términos se agrava cuando se introduce con un sentido muy amplio el término Voz IP o VoIP, que algunas personas aplican indistintamente a (i) la tecnología que se acaba de exponer más arriba y a (ii) un servicio de comunicaciones electrónicas: los servicios de mensajería y conversación vocal y de video, prestados por medios informáticos, que no estén conectados con el Servicio Telefónico Disponible al Público, STDP o POTS. Y (iii) en muchas ocasiones también denominan VoIP a la telefonía IP.

Para dejar clara la diferencia y evitar más confusiones, emplearemos el término Telefonía IP cuando se trate de tecnologías para prestar el Servicio Telefónico Disponible al Público con interconexión entre operadores de telefonía fija y móvil, y Voz IP o VoIP cuando se trate de otros servicios de comunicaciones electrónicas audiovisuales, que no están interconectados con la telefonía pública.

Según el European Regulators Group, ERG, los servicios de tráfico de voz a partir de tecnología IP se clasifican conforme a las siguientes categorías:

1. Servicio de Voz sin números geográficos, por tanto, no se puede acceder a la red telefónica pública conmutada. Este servicio engloba diferentes modalidades, desde el peer-to-peer puro donde los usuarios utilizan un programa informático para conectarse, hasta arquitecturas más centralizadas basadas en servidores de gestión de llamadas, bases de datos, servicios de presencia u otros, proporcionados por un provedor de servicios, basándose en tecnología IP. Corresponde a lo que en Wikitel (y en muchos otros ámbitos) se denomina VoIP e incluye las conocidas aplicaciones de Mensajería Instantánea del tipo «Messenger».

2. El servicio Outbound Voice que permite realizar llamadas salientes con destino a la red telefónica pública conmutada, pero donde el usuario no dispone de un número geográfico, por tanto no puede recibir llamadas entrantes por esa vía.

3. El servicio Inbound Voice que permite que usuarios conectados tanto a redes telefónicas públicas conmutadas como a redes móviles y redes IP, reciban llamadas, para lo que han de disponer de numeración E.164, geográfica o móvil. Los servicios que se engloban en esta categoría no permiten la realización de llamadas salientes. Se podría decir que son la parte recíproca de Outbound Voice.

4. Telefonía de voz: los servicios englobados en esta última categoría son aquéllos que permiten realizar y recibir llamadas hacia redes telefónicas públicas conmutadas fijas y redes móviles, para lo que han de disponer de numeración geográfica. Esta categoría incluye los servicios telefónicos disponibles al público tradicionales (STDP), otros servicios que puedan ser considerados generalmente como sustitutivos del STDP y los servicios de telefonía IP, incluidos los que en España se denominan «servicios vocales nómadas».

En cuanto a los mercados, tanto el ERG como la CMT y otros reguladores europeos, consideran que los servicios de tráfico de voz basados de telefonía IP, con interconexión con otras redes, que proporcionen la misma calidad que los servicios STDP (categoría 4 de la clasificación anterior), son sustitutivos de los servicios telefónicos tradicionales.

Central Telefónica IP vs. Central Telefónica Tradicional

Una central IP es un equipo telefónico diseñado para ofrecer servicios de comunicación de voz/video a través de las redes de datos. Con esta central y los equipos adecuados ustedes pueden manejar un número ilimitado de anexos en sitio y por el mundo entero de forma gratuita. Pero, para migrar a esta tecnología debemos conocer algunos detalles; Las centrales IP funcionan con lenguajes de programación como Windows y programas que corren en Linux, los cuales están en continuo desarrollo.

La calidad del audio aun no se compara con el telefónico. La realidad es que la red IP no fue diseñada para dar algún tipo de garantías. Además de los anchos de banda que en Latinoamérica dejan mucho que desear. Esta aplicación usa equipos costosos, por ello algunos buscando abaratar presupuestos, ensamblan la central en un computador lo cual nos enfrenta a otro tipo de problemas, como discos duros, ventiladores o fuentes. Pero para las grandes corporaciones internacionales que pueden contar con sistemas de punta y necesitan algunas funciones importantes de esta tecnología, han encontrado en las centrales IP una herramienta muy conveniente.

La buena noticia es que todas las funciones extra que pueden darle las centrales IP pueden tenerse con centrales tradicionales, con tan solo conectar módulos que incorporan las bondades de la tecnología IP, todo a precios muy razonables. La realidad es que ya nos acostumbramos a la confiabilidad y a la fácil configuración de estos sistemas convencionales, los cuales manejan lenguajes y configuración muy sencillos. Esta tecnología llego para quedarse y en poco tiempo solventara estos temas.

Telefonía IP mediante redes neutras o especializadas

Con independencia de lo anterior, antes de proseguir, conviene tener presente que hay muchas redes cuya operación se basa en el protocolo IP y que no están directamente conectadas a la internet “pública” (y por tanto en rigor no son parte de Internet per se). Cabe citar, por ejemplo, las redes con gestión privada y a las intranet.

Las precisiones que se acaban de hacer son importantes porque permiten distinguir entre dos diferentes modalidades que, podríamos así decir, responden a la “filosofía del teléfono” y la “filosofía de la Internet”. Ambas tienen en común el uso de IP como protocolo para la conmutación de paquetes que contienen voz pero sus características son claramente distintas:
 Modalidad A.- De acuerdo con la “filosofía del teléfono”, la introducción de IP para proporcionar el servicio telefónico es una estrategia que las compañías telefónicas suelen adoptar para aumentar la eficiencia en las redes telefónicas existentes, por ejemplo, para reducir costes reemplazando los habituales conmutadores de tránsito (clase 5 y de clase 4) por enrutadores IP mucho más económicos. La inversión se efectúa en diferentes puntos situados en el centro de la red, el tráfico tiene una calidad de servicio controlada, la red sigue siendo “inteligente” y por tanto no es neutra y este factor juega un papel fundamental para que la características del servicio telefónico que se presta sea, al menos, idéntica a las del STDP tradicional. Esta es la idea, propia de las compañías telefónicas, que está detrás de las Redes de Nueva Generación y el IP Multimedia Subsystem (IMS).

 Modalidad B.- Por el contrario, en la “filosofía de Internet”, se emplea la red Internet pública, que generalmente es neutra, donde los datos se transportan con fórmulas «best effort», mientras que la implementación y gestión de los servicios y aplicaciones se realiza en sus extremos, casi siempre en equipos propiedad de los usuarios o del ISP. De esta arquitectura se derivan implicaciones que afectan a varios aspectos del servicio telefónico, tales como, por ejemplo, la calidad del servicio, cuál sea la facilidad para llevar a cabo nuevos servicios y prestaciones o cuáles sean los modelos de negocio y los precios finales. En este concepto se basan los servicios de VoIP proporcionados por ISP y operadores independientes.

Estos dos grandes paradigmas en el uso de tecnología IP en las aplicaciones de voz están asociados con la calidad de servicio (QoS) que se proporcione, uno de los aspectos que ha frenado hasta ahora la popularización de la VoIP: cuanto mayor sea la parte del trayecto que se realice sobre la internet “pública”, más difícil será garantizar una determinada calidad.
No obstante lo anterior, es claro que no se trata de una distinción bipolar estricta y que pueden concebirse procedimientos “intermedios”. De hecho, existen formas de operar que, si bien podrían catalogarse dentro de la misma filosofía de Telefonía IP, implican grados diferentes de utilización de uno u otro tipo de equipos y redes, en particular cuando se interconectan diferentes redes IP. En última instancia, el factor clave en cualquier modelo de son los parámetros de calidad de servicio y la forma cómo se controlan, puesto que condiciona qué aplicaciones se puedan ofrecer a los usuarios.

A fin de cuentas, no hay que olvidar lo que se dijo al principio, que la telefonía IP es una tecnología, no es un servicio. Y hay que tener presente que todas las redes se deben interconectar entre si para poder prestar servicios, con independencia de la tecnología en que se basen.

Vista general de redes interconectadas

La figura siguiente muestra una vista general de cómo se efectúa la interconexión entre redes heterogéneas. Por simplicidad no se muestra como se interconectan las redes IP entre si, que se explica en una página específica .

Muestra como se interconectan las redes fijas tradicionales (arriba izda)

Muestra como se interconectan las redes fijas tradicionales (arriba izda)

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Como funciona

Tipos de Terminales o Agentes de Usuario

Conviene que la explicación comience por los elementos que son más conspicuos para los usuarios, los terminales. Pero puesto que en Telefonía IP y VoIP hay una gran diversidad de tipos de terminales y equipos de usuario, tales como centralitas, ha resultado conveniente dedicarles una página específica de Wikitel

Como se establece una sesión de telefonía IP.

A continuación se muestran dos presentaciones con la secuencia de mensajes SIP que se intercambian para establecer y terminar una sesión de Telefonía IP. Si desea más información sobre el contenido de los mensajes, puede verla de forma esquemática, en inglés, en esta página de Tech Invite o con pleno detalle en la propia norma RFC 3261 (Recomendamos que las presentaciones se vean a pantalla completa, pulsando el icono que tiene una pantalla, situado en la parte inferior derecha del recuadro

Diferencias con la telefonía tradicional

Diferencias con telefonía tradicional

Diferencias con telefonía tradicional

 La telefonía tradicional es jerárquica. Todo, señalización (SS7) y voz (Media TDM), pasa por las centrales telefónicas, (si bien la señalización que va asociada a la voz se comunica por vía separada también pasa por cada central).
 La telefonía IP no es jerárquica, la señalización SIP es peer to peer y está completamente disociada del contenido (Voz o Video). Los contenidos (Media RTP) se conectan entre los extremos de la red, que es el único punto donde convergen con la señalización, en los Agentes de Usuario, UA, de los terminales.
Como consecuencia directa de lo anterior en la Telefonía IP cualquier servicio que necesite interactuar con el contenido se tendrá que realizar en los extremos o en su proximidad, por ejemplo los servicios de intercepción legal y los servicios de emergencia.
 Todos los terminales de la Telefonía IP pueden ser nómadas, se pueden trasladar de ubicación sin cambiar el identificador.
 Con esta tecnología, el operador del Servicio Telefónico puede estar ubicado en cualquier lugar, quizás en otro país.
 Mediante esta técnica, el proveedor del Servicio Telefónico puede estar interconectado al STDP vía IP en otro país, para que sus clientes puedan cursar y recibir llamadas telefónicas a/de todo el mundo.
 Estas dos posibilidades que se acaban de citar abren una problemática jurisdicional. ¿Qué autoridad regula un servicio de Telefonía IP suministrado desde otro país? ¿A qué normativa se ha de ajustar el operador?
 Se podría asimismo cuestionar el derecho de un ISP a obtener numeración de un país donde no tenga personalidad jurídica establecida, o una representación y responsabilidad legal suficiente.

Cuestiones regulatorias

Para ilustrar al FCC la problemática de los servicios de emergencia bajo la tecnología de telefonía IP, el CTO de Marconi, Dr. Brian Rosen expuso un ejemplo que sirve asimismo para ilustrar algunos aspectos de la problemática jurídica que rodea a esta tecnología.

Dicho ejemplo consiste en imaginar lo siguiente:

 Una persona está tomado un café en Chicago en la terraza de una cafetería que ofrece acceso WiFi.
 Esa persona, tiene un ordenador portátil que en ese momento está conectado con su empresa en red privada virtual.
 En dicho ordenador portátil también dispone de un softphone para poder emplear la red telefónica IP de su empresa.
 Conforme está tomando el café ocurre un accidente en la proximidad de la terraza de la cafetería. Inmediatamente llama mediante el softphone al 911, el número de los servicios de emergencia en EEUU.
 Aunque la llamada tarda en establecerse, finalmente consigue explicar donde es el accidente y al cabo de un tiempo aparecen los servicios de emergencia para atender a los heridos.

Su empresa es la Sierra Leone Trading Company, que tiene como proveedor de telefonía IP a Sierra Leone VoIP Service Pty. que es quien recibe la llamada. Sierra Leone VoIP Service Pty. traza la sesión y ve que se ha iniciado en una dirección IP determinada, que al parecer es americana y está en Illinois.

El ordenador portátil se conectó al punto de acceso de la cafetería que es de US Hotspots Inc., una empresa que proporciona acceso a internet, pero que no ofrece ningún servicio de telefonía. No tiene ninguna relación con la Sierra Leone Trading Company, ni con Sierra Leone VoIP Service, es más las desconoce. Lo que tiene US Hotspots Inc. es un acuerdo de intercambio (peering) con World Wide Packet Services, una empresa británica, que a su vez tiene un acuerdo de peering con International ISP, una empresa Holandesa. International ISP da un servicio de backbone con europa a Sierra Leone Networks Pty, que es el ISP de Sierra Leone Trading.

Por tanto, la Red Privada Virtual RPV se origina en el ordenador portatil de la persona que está en la cafetería, transita por US Hotspots, World Wide Packet, International ISP, Sierra Leone Networks, y termina en la red de Sierra Leone Trading Company. Es un flujo de paquetes en RPV, por tanto encriptados, y ninguno de los que intervienen en el transporte proporciona servicios de Telefonía IP.

Cuando el ISP de Sierra Leone Trading Company, Sierra Leone Networks Pty, recibe los paquetes de señalización SIP y de voz RTP, al tratarse de telefonía IP los remite a su proveedor de VoIP, Sierra Leone VoIP Services (SLVS). SLVS[5] se da cuenta que intentan llamar a un número de emergencia norteamericano y la remite al centro 9-1-1 de Chicago.
De acuerdo con los procedimientos que han desarrollado en EEUU para emergencias, al tratarse de una llamada procedente del extranjero, es muy probable que la llamada se rebote al sistema 9-1-1 de Illinois, quien reenviará de nuevo la llamada al 9-1-1 de Chicago.

En resumen, los paquetes de voz han transitado por diferentes empresas de transporte de datos, que no proporcionan servicios de telefonía, y por distintos paises, hasta llegar a SLVS en el Africa Central, quien consigue reenviarlos al sistema 9-1-1 de Illinois.

Cuestiones regulatorias

Cuestiones regulatorias

Jurisdición legal y regulatoria.

El ejemplo anterior ilustra que desde el punto de vista jurídico y regulatorio:

Las únicas empresas que pueden conocer que se trataba una llamada de telefonía IP son:

 Sierra Leone Networks Pty, que es el ISP de Sierra Leone Trading Co. y
 Sierra Leone VoIP Services Pty
Y ambas quedan fuera de la jurisdición del país donde se inició la llamada y ocurrió el accidente.

En el país donde ocurrió el accidente solamente pueden regular a U.S. HotSpot Services, que proporcionó el Punto de Acceso. Pero esta compañía no tiene servicios de Telefonía IP, es un ISP que solamente proporciona acceso. Ni conoce que se trata de una llamada al 9-1-1, ni conoce a ninguna empresa en Sierra Leona, ni tiene relaciones contractuales con quienes intervienen en la llamada. Más aún, ni siquiera puede saber qué tipo de contenido comunica un usuario que está en RPV, porque la encriptación del tunel se lo impide.

U.S. HotSpot Services solo está relacionado con la cafetería y con su colaborador británico, World Wide Packet Services. WWPS que está en Europa nada tiene que ver con la regulación y legislación americana, pero es que, además, tampoco proporciona servicios de Telefonía IP, ni puede saber que por el tunel de la RPV se transporta voz, y menos aún que se trata de una llamada de emergencia. Tampoco tiene relaciones contractuales con quiene pueden saber que se trata de una llamada telefónica, puesto que están en Sierra Leona. Lo mismo se puede decir de la empresa Holandesa International ISP.

En conclusión, en las llamadas internacionales de telefonía IP o cuando el proveedor del servicio de señalización esté en el extranjero, la problemática jurisdicional es inevitable.
Servicios de emergencia.

La problemática de los servicios de emergencia con tecnología de Telefonía IP es extremadamente compleja, como lo demuestra el ejemplo que se acaba de exponer.
Pero además, pueden surgir nuevos problemas por diferentes causas:

 Relacionadas con el usuario:
 ¿Donde está ubicado cuando efectúa una llamada de emergencia? ¿sabrá explicarlo?
 Relacionadas con la interconexión:
 Si damos por supuesto que el ISP u operador que proporciona Telefonía IP es el responsable de detectar que se trata de una llamada de emergencia y remitirla al centro de emergencia más próximo. ¿Podrá hacerlo sin saber donde está ubicado el usuario que llama? ¿Ha de detectar todos los diferentes números de emergencia del mundo como 112, 911, 091 y similares?
 Los centros de atención de emergencias ¿dispondrán de acceso directo para Telefonía IP o las llamadas han de pasar forzosamente por un ACD conectado al STDP en SS7/TDM?

Si desea más detalles le recomendamos que lea la página de Wikitel dedidada a servicios de emergencia
Alimentación del terminal.

El usuario de Telefonía IP, al igual que el de telefonía móvil ha de conocer que es responsable de mantener alimentado el terminal.
Interceptación legal.

Quieres puedan solicitar y emitir órdenes de interceptación legal han de conocer la arquitectura y funcionamiento de la Telefonía IP, y en particular que el flujo de voz RTP se efectúa extremo a extremo, directamente entre los terminales, por tanto una vez que el flujo RTP voz salga del operador de acceso no hay manera de interceptar. Debieran, asimismo, conocer las funciones que proporcionan los diferentes Session Border Controllers (SBC)
Interconexión IP.

Las cuestiones derivadas de la interconexión IP, como la calidad de servicio extremo a extremo en redes interconectadas. La interconexión e interoperabilidad de servicios y los precios de interconexión IP merecen una página separada dedicada a la interconexión IP
Numeración IP.

Durante un tiempo se ha tratado a la Telefonía IP como su fuese un servicio de naturaleza diferente que el servicio telefónico disponible al público (STDP) e incluso en algunos países se le ha atribuído una numeración diferenciada de la telefonía regular tradicional.

Creemos que carece de sentido atribuir numeración E.164 a una tecnología; en cambio sí tiene sentido atribuir numeración pública a un servicio telefónico, como la telefonía personal, que puede ser de carácter nómada, con independencia de si se utiliza tecnología IP o SS7/TDM para prestarlo.

Los servicios telefónicos no personales son de carácter fijo, se proporcionen con una u otra tecnología.

El regulador finlandés FICORA, Finnish Communications Regulatory Authority emitió en 2006 una opinión sobre la numeración en los servicios de VoIP en un documento titulado Application of the Communications Market Act to VoIP Services in Finland. Más adelante, en la primavera de 2006 publico una Opinion on the use of telephone numbers in VOIP Services, donde analizó un conjunto de asuntos sobre el uso de recursos de numeración por operadores de VoIP (p.ej. disponibillidad, portabilidad, emergencias, localización e interceptación).

Tomado de: http://wikitel.info/wiki/Telefon%C3%ADa_IP

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SIP Telefonía e IVR (Respuesta Automática)

Modelo de (QoS)

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Modelo simple de servicio, en el cual, una aplicacion envia informacion cuando ella lo desea, en cualquier cantidad, sin ningun permiso requerido y sin informar previamente a la red.

INTSERV

Este modelo se basa en la idea de reserva de recursos en la red flujos. Su objetivo es dar garantia QoS a sesiones de aplicaciones individuales(flujos) basados es: reserva de recursos y control de admisión.

DIFFSERV

Consiste en un método para marcar o etiquetar paquetes, permitiendo a los routers modificar su comportamiento de envió.

Tomado de: https://sites.google.com/site/redescovergentesingluis/unidad-ii/modelo-de-qos

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Desventajas al Usar la Telefonia por Internet (VoIP)

QoS (Calidad de servicio)

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QoS (Calidad de servicio)

Cuando se habla de calidad de servicio ¿quién determina que es bueno y qué es malo? En el mercado de las telecomunicaciones y específicamente hablando de voz, por medio de una encuesta subjetiva se puede obtener una idea de la calidad de llamada:

Puntaje subjetivo de calidad de llamada

Puntaje subjetivo de calidad de llamada

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Ya sabemos los problemas que se tiene en la implementación de una red VoIP, QoS puede ayudar a resolver estos problemas. La calidad de servicio (QoS) se refiere a la habilidad de identificar tráfico sensible al tiempo y darle prioridad por encima de otro tipo de tráfico. Desafortunadamente QoS no puede resolver todos los problemas y en específico el retraso de propagación, el retraso que introducen los códecs , el retraso del muestreo ni tampoco el retraso de la digitalización.

En una red siempre existen limitaciones en cuanto al ancho de banda y latencia. La primera limitación puede ocasionar cuellos de botella. Un cuello de botella se refiere a enlaces de red que interconectan dos nodos donde la cantidad de tráfico enviada por una interfaz excede la capacidad de la misma. La segunda limitación está relacionada con el retard o y jitter que se puede presentar en la red.

Al hablar de retardo se pueden presentar el caso del retardo fijo, el cuál prácticamente no altera la red y es el que está presente en todas las redes sin excepción; también se puede presentar un retardo variable, el cual es el que se busca eliminar a través de la implementación de QoS. El retardo variable se presenta cuando en un cuello de botella el tráfico sensible al tiempo tiene que esperar en una cola de paquetes y esperar a que los que están adelante sean enviados. Implementando QoS podemos dar prioridad a la voz por encima de cualquier otro tipo de tráfico que no es sensible al tiempo y los paquetes.

Otra ventaja de implementar QoS es que cu ando en un cuello de botella la cola o fila de paquetes se empieza a llenar y llega la pérdida de paquetes, los paquetes perdidos serán los de datos menos importantes. Esto se logra usando clasificación de QoS.

Los requerimientos más importantes para poder implementar QoS y que la red no experimente ningún tipo de problema son los siguientes:
• Retraso de inicio a fin menor o igual a 150 ms (ITU G.114)
• Jitter igual o menor a 30 ms
• 1 % o menos pérdida de paquetes

Mecanismos de QoS
Clasificación de tráfico

La clasificación de tráfico es el proceso de identificar los paquetes que son sensible s al tiempo, tarea que se debe realizar para que el equipo sea capaz de identificar claramente cierto tipo de tráfico. En este caso el crear VLANS de voz hace más fácil identificar el tráfico de voz ya que se puede asumir que cualquier paquete proveniente de una VLAN de voz debe ser clasificado como tal.

Marcado de paquetes

Este proceso consiste de marcar paquetes críticos para que el resto de la red pueda identificarlos y darles pr ioridad sobre el demás tráfico. En este concepto también se introduce la definición de CoS (Class of service) refiriéndose a un campo en una trama Ethernet el cual es marcado con un número entre cero a siete, entre mayor sea el valor de CoS ma yor será la prioridad que se dará a esta información. La voz está marcada por default con un valor de cinco. Los datos que no están marcados con CoS tienen un valor de cero. La CoS es usada por los switches para que se ordenen los datos en fila de forma ap ropiada.

Para dispositivos de capa tres el marcado de los paquetes se hace con un identificador llamado ToS (Type of service).

Enfilamiento de datos

El enfilamiento del tráfico es ordenar cierto tipo de tráfico para ser transportado a través de interfaces WAN o LAN. Existen muchas técnicas para enfilar el tráfico, pero la que es considerada óptima para el tráfico de voz es la de LLQ (Low latency queuing) pues ayuda a eliminar el retado variable, jitter y pérdida de paquetes que se presentan en la red.
En un switch LLQ crea una estricta prioridad para enfilar el tráfico de voz.

Límites de confianza de QoS
En una red los procesos de clasificación y de marcado deben iniciarse lo más cerca de un punto final, pero dependiendo de la red y de la confiabilidad de los equipos ese límite puede ser modificado. A este tipo de criterio se le llama límite de confianza.
Si se tiene completo control de los puntos finales , entonces se tiene control sobre el CoS y ToS generados y el límite de confianza puede llegar al teléfono IP e incluso a las PC, pero si no se tiene tanto control sobre la red se podría empezar a marcar los valores de CoS y ToS desde el Switch y así sucesivamente.

Tomado de:
Hernández, O, & Tzintzun, R. (2010). Comportamiento y estudio dinámico de aplicaciones de VoIP en una red de interconexión de área metropolitana (tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de México, México.

Fuente:
http://132.248.9.195/ptb2011/noviembre/0674928/0674928_A1.pdf

Telefonía VoIP con SoftSwitch

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Calidad del servicio QoS

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La calidad de servicio o Quality of Service ( QoS ) es la capacidad de la red para ofrecer mejoras en el servicio de cierto ti po de tráfico de red. Uno de los grandes retos al implementar VoIP, especialmente en regiones en desarrollo, es garantizar que exista un ancho de banda constante para las conversaciones.

Para ofrecer una buena calidad en la conversación, el ancho de banda que necesitan los dos flujos de tráfico se debe garantizar con independencia del estado del resto de las conexiones (incluso si la conexión a Internet está altamente ocupada).

Cuando se diseñe una red de voz IP se debe intentar optimizar el ancho de banda, controlar las fluctuaciones de la red (jitter), y minimizar la latencia. Se debe prestar atención especial a los casos donde se vaya a usar VoIP en redes inalámbricas, como las que están basadas en IEEE 802.11b/g/a. En estas redes hay que asegurarse que se le da prioridad al tráfico de voz.

Tomado de:
Méndez, V. (2008). Implementación de conmutador de voz IP (PBX virtual) sobre una red de datos (tesis de pregrado). Instituto Politecnico Nacional, Culhuacan, México.

Fuente:
http://itzamna.bnct.ipn.mx:8080/dspace/bitstream/123456789/6880/1/ice180.pdf

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Estudio sobre VoIP Calidad del servicio

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Calidad del servicio.

Debido a que VoIP puede ahorrar a la compañía unos centenares de miles de dólares,esto esta tentando para creer que la calidad dela voz sólo tiene que ser ‘ bien’, y los empleados se acostumbrarán a usar VoIP para ahorrar el dinero de la compañía. De hecho, sila calidad de la voz de VoIP no es tarifada o cercanamente tarifada, las únicas personas en la compañía que lo usen podrían ser el director y el funcionario financiero principal.

Para entregar la mejor calidad de la voz, una gateway* de VoIP debe usar un codificador con buena calidad de la voz y el retardo bajo.Hay varias tecnologías necesarias para asegurar la buena calidad de la voz: dos de ellos son cancelación de eco y ordenación del paquete. La cancelación de eco es una funcióndel DSP, mientras la ordenación del paquete es una función del enrutador y la gateway.

1. Retardo

El retardo causa dos problemas, el eco y superposición del hablador. El eco es causado por las reflexiones de las señales de la voz del portavoz desde el equipo de teléfono del extremo lejano retornando a la oreja del portavoz. El eco se vuelve un problema significante cuando el retardo del viaje completo es mayor que 50 milisegundos.Debido a que se percibe el eco como un problema de calidad significativo, la voz sobresistemas de paquetes debe direccionar la necesidad para el control del eco e implementar algunos medios de cancelación de eco.

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2. Jitter

El problema de retardo es compuesto por la necesidad de quitar jitter, un tiempo variable entre paquetes causados por el recorrido que hace el paquete para atravesar la red. La eliminación del jitter requiere colectar paquetes y sostenerlos el tiempo suficiente para permitira los paquetes más lentos llegar para ser trabajados en la secuencia correcta a tiempo.

3. Compensación de paquete perdido.

Los paquetes perdidos pueden ser un problema muy severo, dependiendo del tipo dered de paquetes que está usándose. Porque las redes de IP no garantizan servicio, ellas normalmente exhibirán una incidencia mucho más alta de paquetes de voz perdidos que las redes de ATM.

4. Compensación de eco.

El eco se genera hacia la red de paquetes desde la red telefónica. El supresor de eco compara los datos de la voz recibidos de la red de paquetes con datos de la voz que se transmiten a la red de paquetes. El eco de la red telefónica híbrida es removido por un filtro digital en el tramo de transmisión dentro de la red de paquetes.

Tomado de: http://platea.pntic.mec.es/~lmarti2/voip/principal/introduccion/calidad.html

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Calidad de servicio QoS (Quality of service)

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Se define como el conjunto de tecnologías que garantiza n la transmisión d e cierta cantidad de información en un tiempo determinado hacia los diferentes dispositivos de la red . Por tal motivo QoS se encarga de distribuir el ancho de banda disponible en función del escenario de uso y de manera automática. (PCActual, 2014)

Tomado de:
Cuichán, C. (2015). Análisis, diseño e implementación de un sistema de voip para el Hospital Un canto a la vida (tesis de pregrado). Universidad Politécnica Salesiana sede Quito, Quito, Ecuador

Fuente:
http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/11608/1/UPS%20-%20ST002110.pdf

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Factores Que Afectan la Calidad de una Llamada VoIP

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El concepto de calidad de servicio (o QoS) en telecomunicaciones puede tener varias interpretaciones en referencia a la medición de la calidad en la comunicacion VoIP.

Este término QoS hace referencia a la capacidad de determinadas redes y servicios para admitir que se fije de antemano las condiciones en que se desarrollarán las comunicaciones (dedicación de recursos, capacidades de transmisión, etc.). Por otra parte, se habla calidad de servicio como una serie de cualidades medibles de las redes y servicios de telecomunicaciones, como el tiempo que se tarda en realizar una llamada telefónica (desde que el usuario marca hasta que suena el teléfono en el otro extremo).

La medida de la calidad de servicio en las telecomunicaciones se asocia generalmente a la satisfacción del cliente, a la percepción que éste tiene del servicio que se le presta. Sin embargo, se suele hablar de cuatro perspectivas de medición de la QoS, dos desde la perspectiva del operador (calidad ofertada y calidad proporcionada) y del usuario (calidad recibida y calidad percibida).

Y, si quieres convertirte en un EMPRESARI@ de éxito, en ServerVoIP te brindamos la oportunidad de tener tu Propia Empresa de TELEFONÍA por INTERNET (Telefonía IP).

Para saber cómo mejorar la calidad de la comunicación voz ip necesitas conocer:

«Factores que Afectan la Calidad VoIP»

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