Protocolos de señalización: Los protocolos de señalización en VoIP cumplen funciones similares a sus homólogosen la telefonía tradicional, es decir tare as de establecimiento de sesión, control del progreso de la llamada, entre otras. Se encuentran en la capa 5 del modelo OSI, es decir en la 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.

Protocolo SIP (Session Initiation Protocol) .

El protocolo SIP, protocolo de inicio de sesión, permite establecer el procedimiento inicial de conexión para que dos UAs se conecten. User Agents (UAs) se llaman así a los terminales SIP que pueden ser Teléfonos SIP, Softphone, Gateways FXS/IP, Routers SIP, Teléfonos USB, etc. Este protocolo es abierto, no está amarrado a ningún proveedor de hardware ni de software por lo que hoy en día en el mercado existen diversos fabricantes que están produciendo estos productos a precios realmente muy bajos. Este protocolo no solo se usa para establecer llamadas telefónicas si no también se utiliza para CHAT y Video.

Procedimiento de llamada

Usuario 1 quiere comunicarse con Usuario 2, Usuario 1 le pregunta al servidor SIP sobre la IP del Usuario 2, el servidor SIP procesa los datos de inicialización y establece la llamada telefónica entre los dos usuarios. Usuario 1 transmite y recibe directamente la voz con el Usuario 2, el servidor S IP no interviene en esto, Servidor SIP supervisa la señalización de los dos usuarios mientras dura la comunicación.

SIP es un protocolo basado en texto (de acuerdo con RFC82279 para la codificación del set de caracteres) y el mensaje basado en http (RFC82068 para la semántica y sintaxis). La dirección usada en SIP se basa en un localizador URL (Uniform Resource Locater) con un formato del tipo si p:monica@192.190.132.31 (o mediante el dominio Domain: teleinfo.com.ec). De es ta forma SIP integra su servicio a la Internet. En este modelo se requiere el auxilio de un server de resolución de dominio DNS (Domain Name Server).

Intercambio de mensajes para establecer una comunicación con protocolo SIP

El protocolo SIP incorpora también funciones de seguridad y autentificación, así como la descripción del medio mediante el protocolo SDP. Las fases de comunicación soportadas en una conexión unicast mediante el protocolo SIP, son las siguientes:

• User location: En esta fase se determina el sistema terminal para la comunicación.
• User capabilities: Permite determinar los parámetros del medio a ser usados.
• User availability: Para determinar la disponibilidad del llamado para la comunicación.
• Call setup («ringing»): Para el establecimiento de la llamada entre ambos extremos.
• Call handling: Incluye la transferencia y terminación de la llamada.

Protocolo IAX (Inter-AsteriskeXchangeprotocol)

IAX (Inter 8 AsteriskeXchangeprotocol) es un protocolo propietario, desarrollado por Mark Spencer (creador de Asterisk), Brian Capouch, Ed Guy y Frank Miller. La versión más reciente es la 2 y por ello lo encontramos más comúnmente como IAX2. Aunque surgió como un proyecto privado, desde febrero del 2010 figura ya dentro de los RFCs bajo el número 5456 con el carácter de informativo y en el mismo documento se aclara que tal publicación, se h ace a discreción del editor y que de ninguna manera IAX2 es candidato a convertir se en estándar de la IETF.

Descripción y características generales del protocolo

IAX2 IAX2 es un protocolo de la capa de aplicación defin ido para crear, modificar y terminar sesiones multimedia sobre redes IP. IAX2 fue desarrollado para el desarrollo Open SourceAsterisk y está orientado hacia el control de llamadas VoIP, sin embargo, también puede ser usado para controlar flujo de video y otros medios.
A diferencia de otros protocolos como SIP y H.323, IAX2 es un protocolo «todo en uno», ya que combina los servicios de señalización y transporte de medios en el mismo protocolo. Además de lo anterior, IAX2 utiliza un único socket UDP, evitando así la problemática que implican atravesar dispositivos como NATs y firewalls. IAX2 es un protocolo binario, lo cual reduce de forma significativa el overhead y el uso de ancho de banda. Por último, IAX2 permite la adición de nuevos tipos de carga útil (medios) para soportar nuevos servicios.

Elementos del protocolo IAX2

El protocolo IAX2 es un protocolo peer2peer orienta do al control de llamadas VoIP. Algunos de los elementos que conforman este protocolo son:

• Peer : Es cualquier dispositivo o host que implemente el protocolo IAX2 para comunicarse.

•Frame: Es la unidad elemental de comunicación entre dos Peers IAX2. Todos los mensajes del protocolo son enviados en forma de Frames.

•Elemento de Información (IE): Es una unidad discreta de datos que se añade a un frame IAX2 y que contiene datos específicos a una llamada o usuario.

•UniformResourceIdentifier (URI) de IAX: Al igual que SIP, IAX utiliza el Mecanismo de URI.

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Uso de banda ancha

El uso de banda ancha en voz sobre IP es modificado por una serie de factores. Desde el CODEC, hasta cuestiones como compresión de encabezados. El IAX permite el uso del modo Trunked. En este caso, cuando más de una llamada es hecha, el overhead de los encabezados IP es disminuido, encaminando múltiples paquetes de voz de diferentes llamadas en un único paquete. Con esto la necesidad de banda ancha es reducida

Protocolo H.323

La UIT definió el estándar que proporciona a los fabricantes las normas a seguir para la voz sobre IP. En este estándar se definen 3 elementos básicos:
• Terminales: son los sustitutos de los terminales clásicos. Pueden ser hardware o software. Voz, datos y video y por separado.
• Gateways: son los que se utilizan para intercomunicar las redes de datos con las de telefonía de conmutación de paquetes, siendo su actuación transparente para los usuarios.
• Gatekeepers: este es opcional para este protocolo pero si está presente. Los terminales y gateways deben hacer uso de su ser vicio. Los obligatorios son:

1. La traducción de alias o números de teléfono en direcciones IP
2. La administración de ancho de banda y control del tráfico generado por las diferentes comunicaciones, limitando el número máximo de comunicaciones simultáneas.
3. Enrutamiento teniendo la capacidad para elegir el gateway más adecuado al que redireccionar la llamada.
4. Control de admisión en la red utilizando para ello mensajes del protocolo RAS ARQ, ACF y ARJ.

El H323 define un estándar que a su vez se apoya en una se rie de protocolos para su implementación según los distintos aspectos de l a comunicación que cubren:

1. Direccionamiento: RAS protocolo de comunicaciones que a traces de mensajes permite a un gatekeeper desempeñar sus funciones, y DNS servicio de resolución de nombres en direcciones IP del que ya hablamos en otras ocasiones.

2. Señalización: Q.931 la señalización inicial de llamada. H225 control de llamada señalización registro y admisión y paquetización del stream o flujo de voz, H245 protocolo de control para especificar mensajes de apertura y cierre de canales para streams de voz.

3. Compresión de voz: requeridos G711 y G723. Opcionales G.728, G729 y G.722.

4. Transmisión de voz: UDP , la transmisión se realiza sobre paquetes UDP, RPT maneja los aspectos relativos a la temporarización marcando los paquetes UDP con la información necesaria para la correcta entrega de los mismos en recepción.

5. Control de la transmisión: RTCP se utiliza principalmente para detectar situaciones de congestión de la red y tomar en su c aso acciones correctoras

Protocolo MGCP (Media Gateway Control Protocol)

El protocolo del control de entrada de medios (MGCP ) especifica la comunicación entre los elementos del control de la llamada y las entradas de la telefonía. Es un protocolo basado en texto. Las entradas de los medios son las entradas de la telefonía que convierten señales con conmutador de circuito de la voz a los paquetes de los datos para las redes. El Internet Engineering Task Force (IETF) creó MGCP para tratar algunos de los defectos percibidos de H.323. El propósito principal de MGCP es poner el control de la inteligencia que señala de llamada y de proceso en agentes de la llamada o reguladores de la entrada de los medios.

Este protocolo interno se desarrolló principalmente para atender las demandas de las redes de telefonía IP con base en portaaviones. MGCP es un protocolo complementario para H.323 y SIP, que fue diseñado como un protocolo interno entre el controlador y el Media Gateway. En MGCP, u n MGC principalmente se ocupa de todas las operaciones de procesamiento de llamadas mediante la vinculación con la red IP a través de constantes comunicaciones con un dispositivo de señalización IP, por ejemplo, un servidor SIP o un Gatekeeper H.323.
MGCP está compuesto por un agente de llamadas, un M G (media gateway) que realiza la conversión de las señales de los medios de comunicación entre circuitos y paquetes, y una SG (Signaling Gateway) cuando se conecta a la PSTN (PublicSwitchedTelephone Network). MGCP es ampliamente utilizado entre los elementos de una puerta de enlace multimedia descompuesto.

Protocolo SCCP (SkinnyClient Control Protocol)

La capa Parte de Control de la Conexión de Señalización o PCCS (SCCP –Signalling Connection Control Part), se incluye por encima de la Parte de Transferencia de Mensajes (PTM o MTP) de la pila N7 para proporciona r funciones adicionales de servicios de transferencia de información a nivel de red

Este servicio de transferencia de información no está relacionado con la señalización (establecimiento, mantenimiento o libe ración) de un circuito de conversación, si 8 no que es utilizado para acceder a bases de datos que permitan conocer cómo debe evolucionar una llamada básica o un servicio suplementario en un entorno de red. De alguna forma complementa a la MTP para ofrecer servicios puros de capa de Red de OSI.

Tomado de:
Arroba, M, & Salazar, M. (2011). Propuesta de soluciónes a las vulnerabilidades del protocolo de señalización SIP en voz sobre IP: Red IP-PBX (tesis de pregrado). Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

Fuente:
http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/872/1/38T00263.pdf

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