Protocolos en la red VoIP

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En cualquier ámbito de las telecomunicaciones existen protocolos que se refieren al conjunto de reglas estandarizadas que son útiles para que se asegure un intercambio de datos fiable a través de diversos canales de comunicación.

Es por estas razones que también se crean protocolos para VoIP, cuyo mecanismo de conexión abarca una serie de transacciones de señalización entre terminales. Al hablar de VoIP se hace referencia a un conjunto de protocolos que conforman las redes IP, existe una serie de ellos que proporcionan servicios en tiempo real y definen la manera en que por ejemplo los códecs se conectan entre sí y hacia otras redes usando VoIP. En VoIP existen dos tipos de protocolos:

• Los protocolos que proveen el control de llamada y señalización y
• Protocolos que transportan la carga útil (RTP, RTCP, UDP e IP)

Protocolos de señalización

En VoIP s e usa IP para las decisiones de ruteo, UDP para la entrega de paquetes y RTP/RTCP para transportar en tiempo real.

Los protocolos de señalización son los responsables de localizar una terminal, negociar varias funciones, de iniciar y finalizar las llamadas de voz en una red VoIP. Comúnmente existen diferentes protocolos usados en las redes VoIP entre los cuales se encuentran: H.323, MGCP, SCCP y SIP. Dichos protocolos difieren en arquitectura, control de llamada y otros servicios.

SCCP (Skinny Call Control Protocol)

Por sus siglas en inglés SCCP , es un protocolo del cual Cisco es propietario y está basado en una arquitectura cliente – servidor. Los clientes pueden tratarse de cualquier teléfono Cisco o un softphone IP Cisco. El servidor se trata del CUCM. El CUCM maneja el control de inicio de llamada y el teléfono es el responsable del procesamiento de los paquetes RTP/RTCP. Los mensajes SCCP se transportan por el puerto TCP 2000.

La ventaja de este protocolo es que como usa TCP como protocolo de capa cuatro, los mensajes pueden aprovechar la funcionalidad de corrección de errores y garantizar la entrega de paquetes. Se envían mensajes constantes entre el teléfono cliente y el CUCM para cualquier cosa que el usuario haga en el teléfono. Es importante tener en cuenta que este modelo de cliente – servidor entre la terminal y el CUCM es sólo para señalización; los paquetes de voz encapsulados en RTP y RTCP son transportados directamente de una terminal a otra. Para mayor información ver la referencia

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SIP (Session Initiation Protocol)

En el año de 1996 se presentó ante la IETF un prototipo de SIP conocido como SIPv1 pero no fue hasta 2002 que se publicó la RFC 3261 [8] en la cual se introducían todas las características y modificaciones realizadas por el grupo SIP creado en 1999.

Al igual que los otros protocolos SIP es usado para iniciar, mantener y finalizar las sesiones multimedia incluyendo telefonía por internet, conferencias y otras aplicaciones similares las cuales involucran datos, voz y video.

SIP soporta tanto sesiones multicast como unicast así como también llamadas punto a punto o multipunto. Para establecer y terminar dichas llamadas se transita por estas cinco facetas SIP:
• Localización de usuario
• Capacidad de usuario
• Disponibilidad de usuario
• Inicio de llamada
• Manejo de llamada

Los componentes principales en un sistema SIP son los agentes de usuario y los servidores de red. Las partes que llaman y las llamadas se identifican por medio de direcciones SIP ya que las partes necesitan localizarse entre sí.

Agente de usuario

El agente de usuario es una aplicación que contiene el UAC 17 y el UAS 18 o también llamados cliente y servidor respectivamente. El cliente manda las solicitudes SIP y actúa como agente de llamadas de usuario, mientras que el servidor recibe las solicitudes y regresa una respuesta en nombre del usuario, actúa como el agente de usuario llamado.

Servidores de red

Existen dos tipos de servidores SIP: los servidores proxy y servidores de redirección.
• Servidores Proxy – Actúa como otros clientes y contiene funciones tanto de cliente como servidor. Un servidor de este tipo es capaz de interpretar y reescribir los encabezados de solicitud antes de enviarlos a otros servidores.
• Servidores de redirección – Acepta las solicitudes SIP y envía una respuesta redirigida hacia el cliente con la dirección del siguiente servidor. Estos servidores no aceptan llamadas ni procesan ni envían solicitudes SIP.

Direcciones SIP

Las direcciones SIP son también llamadas URLs y existen de la forma: usuarios@ dominio similar al e – mail. La porción del usuario puede ser un nombre o un número telefónico, y la porción de dominio puede ser un nombre de dominio o dirección de red.

Localización de un servidor y de un usuario

Para la localización de un servidor un cliente puede enviar una solicitud SIP de dos maneras, ya sea directamente o por medio de la IP y el puerto correspondiente del URL SIP. La primera manera de hacerlo es sencilla pues la aplicación conoce el servidor proxy, mientras que la segunda manera mencionada es más complicada pues presenta las siguientes complicaciones:
• El cliente debe determinar la dirección IP y el número de puerto del servidor para el cual la solicitud es destinada.
• Si el número de puerto no está enlistado en el URL SIP solicitado, que por default
es el 5060.

• Si el número de puerto no está enlistado en el URL SIP solicitado, el cliente primero deberá intentar conectarse usando UDP y después TCP.

• El cliente consulta el servidor DNS para la IP de dominio, por lo que si no encuentra registros, el cliente es incapaz de localizar el servidor y continuar con su solicitud.

La localización de un usuario depende mucho del tipo de servidor que se utilice pues el usuario podría moverse hacia diferentes sistemas finales. La localización de estos sistemas debe estar registrada en el servidor SIP o en otros servidores que no son SIP.

Cuando se usa un servidor SIP proxy, este puede intentar direcciones en paralelo hasta q ue la llamada sea satisfactoria, sin embargo, al usar un servidor SIP redirigido se regresará el listado completo de locaciones y se habilitará el usuario directamente.

Mensajes SIP

Existen dos tipos de mensajes SIP, las solicitudes iniciadas por los clientes y las respuestas enviadas por los servidores. Cada mensaje contiene un encabezado el cual especifica los detalles de la comunicación.

Los mensajes SIP se envían sobre TCP o UDP. Los encabezados de los mensajes SIP especifican la parte que llama, la parte llamada, ruta y tipo de mensaje de la llamada. Existen cuatro grupos de encabezados:
• Encabezados generales – Aplicados para solicitudes y respuestas
• Encabezados de entidad – Dan información acerca del tipo de mensaje y longitud
• Encabezados de solicitud – Permite incluir al cliente información adicional de solicitud
• Encabezados de respuesta – Permite al servidor incluir información adicional de respuesta

Operación básica de SIP

Los servidores SIP manejan las solicitudes de dos maneras y la operación de estas se basa en invitar a un participante a la llamada. Los dos modos de operación del servidor SIP son: los modos de servidor proxy y el de servidor de redirección.

Los pasos para llevar a cabo una llamada de dos vías en el modo proxy son los siguientes:
• El servidor proxy acepta la solicitud INVIT E del cliente.
• El servidor proxy identifica la localización usando las direcciones suministradas y los servicios de locación.
• Una solicitud INVITE es emitida hacia la locación obtenida.
• El agente de usuario de la parte llamada alarma al usuario y regresa una indicación de éxito al servidor proxy involucrado. • Una respuesta de OK se envía del servidor proxy a la parte que llama.
• La parte que llama con firma mediante una petición ACK, la cual se envía por el servidor proxy hacia la parte llamada.

Protocolos de enrutamiento

Un router es aquel dispositivo que conecta múltiples redes, es decir, tiene varias interfaces y cada una de ellas pertenece a una red IP diferente. Cuando un router recibe un paquete IP en una interfaz, determina la interfaz que va usar para enviarlo a su destino, usando su tabla de enrutamiento para determinar la mejor ruta. Generalmente cada red a la que se conecta un router requiere una interfaz separada.

En dichas interfaces se pueden conectar tanto LAN como WAN. Es probable que un router reciba un paquete encapsulado en un tipo de trama de enlace de datos, como una trama Ethernet, y al enviar el paquete, el router lo encapsula en otro tipo de trama, como PPP. La encapsulación de enlace de datos dependerá del tipo de interfaz del router y del tipo de medio al que se conecta. Las tecnologías de enlace de datos a las que se conecta un router pueden ser LAN, como Ethernet y conexiones WAN como una conexión T1 que usa PPP, Frame relay y ATM. Los routers usan protocolos de rutas estáticas y de enrutamiento dinámico para aprender sobre redes remotas y construir sus tablas de enrutamiento.

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

Emprendiendo en la Telefonía por Internet

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Desventajas al Usar la Telefonia por Internet (VoIP)

Teleconunicaciones IP, protocolos de señalización

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PROTOCOLO H.323.

H.323 es el estándar creado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) que se compone por un protocolo sumamente complejo y extenso, el cual además de incluir la voz sobre IP, ofrece especificaciones para vídeo-conferencias y aplicaciones en tiempo real, entre otras variantes.
El H.323 es una familia de estándares definidos por el ITU para las comunicaciones multimedia sobre redes LAN. Está definido específicamente para tecnologías LAN que no garantizan una calidad de servicio (QoS). Algunos ejemplos son TCP/IP e IPX sobre Ethernet, Fast Ethernet o Token Ring. La tecnología de red más común en la que se están implementando H.323 es IP (Internet Protocol).

COMPONENTES H.323
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Este estándar define un ámplio conjunto de características y funciones. Algunas son necesarias y otras opcionales. El H.323 define mucho más que los terminales. El estándar define los siguientes componente más relevantes como se muestra en la siguiente figura:

componente más relevantes

componente más relevantes

* Entidad:
La especificación H.323 define el término genérico entidad como cualquier componente que cumpla con el estándar.

* Extremo:
Un extremo H.323 es un componente de la red que puede enviar y recibir llamadas. Puede generar y/o recibir secuencias de información.

* Terminal:
Un terminal H.323 es un extremo de la red que proporciona comunicaciones bidireccionales en tiempo real con otro terminal H.323, gateway o unidad de control multipunto (MCU). Esta comunicación consta de señales de control, indicaciones, audio, imagen en color en movimiento y /o datos entre los dos terminales. Conforme a la especificación, un terminal H.323 puede proporcionar sólo voz, voz y datos, voz y vídeo, o voz, datos y vídeo.

Las funciones de control que realizan los terminales son las siguientes:
• H.245 para negociación del canal.
• H.225.0 (Q.931) para señalización y control de llamada.
• H.225.0 (RAS) para comunicación con el gatekeeper.

También implementan los protocolos RTP/RTCP para el manejo de los flujos de audio y video.

• Gatekeeper:

El gatekeeper (GK) es una entidad que proporciona la traducción de direcciones y el control de acceso a la red de los terminales H.323, gateways y MCUs. El GK puede también ofrecer otros servicios a los terminales, gateways y MCUs, tales como gestión del ancho de banda y localización de los gateways o pasarelas. El Gatekeeper realiza dos funciones de control de llamadas que preservan la integridad de la red corporativa de datos. La primera es la traslación de direcciones de los terminales de la LAN a las correspondientes IP o IPX, tal y como se describe en la especificación RAS. La segunda es la gestión del ancho de banda, fijando el número de conferencias que pueden estar dándose simultáneamente en la LAN y rechazando las nuevas peticiones por encima del nivel establecido, de manera tal que se garantice ancho de banda suficiente para las aplicaciones de datos sobre la LAN. El Gatekeeper proporciona todas las funciones anteriores para los terminales, Gateways y MCUs, que están registrados dentro de la denominada Zona de control H.323.
Las funciones que debe desarrollar un gatekeeper son las siguientes:

• Control de la señalización.
• Control de acceso y administración de recursos, autorización de llamadas.
• Traducción de direcciones de transporte entre direcciones IP y alias.
• gestión del ancho de banda.
• gestión de llamadas(concesión de permisos…)
• gestión del ancho de banda.

Para desarrollar estas funciones , entre el gatekeeper y el endpoint se emplea el protocolo RAS (Registration /Admission /Status) sobre UDP.
Un gatekeeper y sus endpoints definen una zona H.323, de manera que en entornos LAN’s es suficiente un gatekeeper, pero en entornos como Internet, son necesarios varios de ellos, cada uno definiendo una zona H.323.

Lógicamente, entre gatekeepers se requerirá comunicación, por lo que actúa como el punto central para todas las llamadas en una zona, comportándose como un conmutador virtual.

Si bien el gatekeeper no es obligatorio, su empleo en un entorno H.323 sí posibilita emplear más eficientemente la plataforma, por ejemplo mediante el enrutamiento de llamadas a su través.

Los gatekeepers son entidades funcionales separadas de los endpoints H.323, pero es posible incluir funcionalidades gatekeepers en los gateways y las MCU’s.

• Gateway:

Un gateway H.323 (GW) es un extremo que proporciona comunicaciones bidireccionales en tiempo real entre terminales H.323 en la red IP y otros terminales o gateways en una red conmutada. En general, el propósito del gateway es reflejar transparentemente las características de un extremo en la red IP a otro en una red conmutada y viceversa. los gateways, son los sistemas encargados de permitir que los equipos H.323 puedan operar con otras redes. Desarrollan la traducción de la señalización, información de control e información de usuario, posibilitando así interoperabilidad entre redes, terminales y servicios, haciendo viable la integración de servicios aún con plataformas dispares, llámese PSTN y redes IP.
Una diferencia respecto a los gatekeepers, es que los gateways sí cursan información de usuario, soportada en RTP/UDP/IP.

• Funciones de los gateways:
• transcodificación de audio y vídeo.
• traducción de procedimientos de comunicación.
• traducción de formatos de transmisión.

Evidentemente, dada su funcionalidad, los gateways son elementos opcionales en entornos H.323, y sólo son necesarios cuando se requiere una interconexión entre entornos H.323 y entornos no H.323:

• MCU (Multipoint Control Units):

La Unidad de Control Multipunto está diseñada para soportar la conferencia entre tres o más puntos, bajo el estándar H.323, llevando la negociación entre terminales para determinar las capacidades comunes para el proceso de audio y vídeo y controlar la multidifusión.
La comunicación bajo H.323 contempla las señales de audio y vídeo. La señal de audio se digitaliza y se comprime bajo uno de los algoritmos soportados, tales como el G.711 o G.723, y la señal de vídeo (opcional) se trata con la norma H.261 o H.263. Los datos (opcional) se manejan bajo el estándar T.120 que permite la compartición de aplicaciones en conferencias punto a punto y multipunto.
Dado el jitter, que sufren los paquetes IP en la red, y las consecuencias negativas de esto para el tráfico de audio y vídeo, en el terminal H.323 se requiere un buffer de recepción para absorber, en la medida de lo posible, estas fluctuaciones en la demora de los paquetes IP, anulando o reduciendo el efecto negativo que el jitter puede producir en flujos de información de usuario con requerimientos de tiempo real.
Los protocolos de control comprendidos en H.323, unos se encapsulan en UDP (protocolos H.225.0 (RAS, Registration Admisión Status), que se desarrolla entre el gatekeeper y los endpoints) y otros en TCP (H.225.0 (Q.931), para el control de la llamada y H.245 para el control del canal.

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FLUJO DE LLAMADAS.

El establecimiento de la llamada en H.323 se lleva a cabo en tres fases:

• Fase RAS: intercambio de mensajes entre el gatekeeper y el endpoint., para la traducción de direcciones , autorización de llamadas y gestión del ancho de banda.
• Fase Q.931: intercambio de mensajes entre endpoints para el establecimiento de conexiones lógicas.
• Fase H.245: intercambio de mensajes entre endpoints para acordar en intercambio de información de usuario.

Dependiendo del papel que juegue el gatekeeper en las llamadas H.323 podremos hablar de dos modelos:

• modelo de llamada H.323 directa (direct routed model)
• modelo de llamada H.323 indirecta (gatekker routed model)

A continuación de estas tres fases de establecimiento de llamada, se lleva a cabo la transferencia de información de usuario por medio de los protocolos RTP/RTCP, según lo acordado en la fase H.245, previa apertura de los canales lógicos en los endpoints. Estos canales lógicos son unidireccionales, por lo que para una comunicación bidireccional se requiere abrir uno en cada dirección de transmisión. En la transferencia de medios no interviene el gatekeeper, pues es solo una entidad de señalización, sino que se lleva a cabo directamente entre os endpoints.
Hasta la fecha, el estandar H.323 ha evolucionado desde la primera versión H.323v1, hasta la última versión H323v4, mejorando la primera versión en cuestiones como seguridad, servicios suplementarios, identificación de llamadas, conexión rápida……etc.

CARACTERISTICAS Y RECOMENDACIONES DEL PROTOCOLO H.323

El estándar H.323 especifica los componentes, protocolos y procedimientos que proveen los servicios de comunicación multimedia sobre redes de paquetes sin garantía de calidad de servicio, tanto para sesiones multipunto como punto a punto. La tecnología de red más común en la que se están implementando H.323 es IP (Internet Protocol). Además, H.323 también define la señalización necesaria para comunicaciones multimedia sobre redes IP (entre otras). Para el transporte de medios utiliza los protocolos RTP/RTCP.Los terminales y equipos H.323 soportan aplicaciones con requerimientos de tiempo real (voz y vídeo), así como aplicaciones de datos y combinaciones de ellas (videotelefonía, etc). Los terminales H.323 pueden ser terminales explícitamente diseñados a este fin o pueden estar integrados en PC’s.

El estándar H.323 incluye entre otras las siguientes recomendaciones:
• H.225.0: paquetización, sincronización y señalización.
• H.245: control del canal.
• G.711, G.722, G.723.1, G.728, G.729: codificación audio.
• Además también define recomendaciones sobre conferencias de datos en tiempo real y seguridad.

H.323 define una serie de entidades en una red H.323 con una serie de funcionalidades:

• Direccionamiento:
1. RAS (Registration, Admision and Status). Protocolo de comunicaciones que permite a una estación H.323 localizar otra estación H.323 a través del 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.

• Señalización:
1. Q.931 Señalización inicial de llamada
2. H.225 Control de llamada: señalización, registro y admisión, y paquetización / sincronización del stream (flujo) de voz
3. H.245 Protocolo de control para especificar mensajes de apertura y cierre de canales para streams de voz

• Compresión de voz:
1. Requerido: G.711
2. Opcionales: G.728, G.729 y G.723

• 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. UDP provee a los usuarios acceso a los servicios IP. Los paquetes UDP son entregados como paquetes IP no orientados a conexión, los cuales pueden ser descartados antes de alcanzar su objetivo.

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.

Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos33/telecomunicaciones/telecomunicaciones2.shtml#protocol#ixzz4GvqKncGo

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Funcionalidad de SIP

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El protocolo inicial de sesión es un protocolo de control de la capa de aplicación que puede establecer, modificar y terminar sesiones multimedia o llamadas. Estas sesiones multimedia incluyen conferencias multimedia, aprendizaje a distancia, telefonía Internet y aplicaciones similares. SIP puede invitar a ambas personas y “robots” tal como servicio de almacenamiento de medios. SIP puede invitar tanto sesiones unicast o multicast, el iniciador no tiene que ser un miembro de una sesión a la cual se le esta invitando. Medios y participantes pueden ser agregados a una sesión existente.

SIP puede ser usado para iniciar sesiones tanto como invitar a miembros a sesiones que han sido anunciadas y establecidas por otros miembros. Las sesiones pueden ser anunciadas usando protocolos multidifusion como SAP, mail, grupos, paginas Web o directorios (LDAP) y muchas otras formas.

SIP transparentemente soporta mapeado y redireccionamiento de servicios, permitiendo la implementación de ISDN y servicios de subscripción de red de telefonía inteligente. Estas facilidades también permiten la movilidad personal.

En el lenguaje de servicios de telecomunicaciones de red inteligente, esto es definido como:” Movilidad personal es la habilidad del usuario final para originar y recibir llamadas y acceso de servicios subscritos de telecomunicaciones sobre cualquier terminal en cualquier lugar, y la habilidad de la red para identificar a los usuarios finales dondequiera que se encuentren. La movilidad personal esta basado sobre el uso de una identificación personal (por ejemplo un numero personal)”.

La movilidad personal complementa la movilidad de la terminal por ejemplo la habilidad para mantener comunicación cuando se mueve una sencilla terminal de una sub-red a otra.

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SIP soporta cinco facetas de establecimiento y terminación de comunicaciones multimedia:

• Sitio de usuario: Determinación del sistema final para ser usado para la comunicación.
• Capacidades de usuario: Determinación del medio y parámetros del medio (audio/video) para ser usados.
• Disponibilidad de usuario: Determinación de buena voluntad de la llamada para ser empleada en las comunicaciones
• Establecimiento de la llamada: “timbrado”, establecimiento de los parámetros de llamada tanto en la llamada como la sesión de llamadas.
• Manejo de llamada: Incluyendo transferencia y terminación de llamadas.

SIP además puede iniciar llamadas multi-sesiones usando una Unidad de Control Multipunto (MCU) o enredado completo de interconexiones en lugar de multicast. Gateways de telefonía sobre Internet que conectan las sesiones de llamadas con la Red Pública Telefónica Conmutada pueden usar SIP para establecer llamadas entre ellos.

SIP esta diseñado como una parte de la IETF de datos multimedia y el control de arquitectura actualmente incorporando protocolos como RSVP para las fuentes de reserva de red, el protocolo de transporte en tiempo real (RTP) para transportar datos en tiempo real y proveer retroalimentación de calidad del servicio, protocolo en tiempo real de streaming (RTSP) para controlar la entrega o media streaming, el protocolo de anuncio de sesión (SAP) para anunciar las sesiones multimedia vía multidifusion (multicast) y el protocolo de descripción de sesión (SDP) para describir las sesiones multimedia. Sin embargo, la funcionalidad y operación de SIP no depende de ninguno de estos protocolos.

SIP puede ser usado conjuntamente con otro establecimiento de llamada y otro tipo de protocolos de señalización. En ese modo un sistema final usa intercambios SIP para determinar la dirección apropiada del sistema final y el protocolo de esa dirección dada que es un protocolo independiente. Por ejemplo SIP puede ser usado para determinar que la sesión puede ser alcanzada vía H.323 obteniendo la dirección del Gateway H.245, la dirección del usuario y entonces usar H.225 para establecer la llamada.

En otro ejemplo, SIP podría ser usado para determinar que la llamada es lograda vía PSTN (Red Telefónica Publica Conmutada) e indicar el numero telefónico que será llamado con la posible sugerencia de ser usado un Gateway de Internet a Red Telefónica Publica Conmutada).
SIP no ofrece servicio de control de conferencia como control de fondo o votado y no prescribe como una conferencia que será administrada, pero SIP puede ser usado para introducir protocolos de control conferencia. SIP no designa direcciones mutidifusion.
SIP puede invitar usuarios a sesiones con o sin una reservación. SIP no reserva fuentes, pero puede convenir con el sistema invitado la información necesaria para hacer esto.

Tomado de:
Dominguez, U, & Hernandez, R. (xxxx). Principio de Funcionamiento de VoIP (Tesina de Titulación).

Fuente:
www.icicm.com/files/VOIP.doc

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Componentes de la telefonía IP

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COMPONENTES DE TELEFONIA IP

Los componentes que deben ser sumados a la infraestructura para facilitar la telefonía IP son los que realmente opacaran la línea entre la infraestructura de voz tradicional y la infraestructura de datos. Un punto importante que recordar cuando estamos considerando una infraestructura convergente, es que no importa si estamos manejando voz, video o datos, porque a fin de cuentas todo esto son comunicaciones.

Elementos de una red de red de VoIP.

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• CALL MANAGER

CallManager provee una solución de telefonía IP basado en un software de plataforma de procesamiento de llamada para desempeñar el papel del tradicional PBX. EL CallManager representa una solución a gran escala y responde a las necesidades de la telefonía IP. Se han introducido diferentes soluciones de Vos sobre IP, por ejemplo diferentes programas de Chat como: Microsoft NetMeeting, América Online, Instant Messenger y Yahoo! Messenger, estos programas ofrecen la capacidad de comunicar voz utilizando Internet ó otra red como medio, sin embargo estos carecen de confiabilidad.

El Call Manager debe ofrecer una solución confiable, escalable y manejable para cualquier organización de cualquier tamaño en el que se desee implementar la telefonía IP.

• LA PLATAFORMA CALL MANAGER

El Call manager es probablemente la plataforma más integral de la telefonía IP. Este provee al resto de la arquitectura de la telefonía IP con un punto central para el procesamiento de llamada, servicios de conexión, señalización y registro para teléfonos IP, análogos, gateway digitales y hereda dispositivos de telefonía como en un sistema basado en PBX. La comunicación con dispositivos de telefonía IP esta habilitada para usar diferentes protocolos de telefonía IP como SSP (Skinny Station Protocol), H.323, MGCP (Media Gateway Control Protocol) y SMDI (Simplified Message Desk Interface).
Recientes versiones de la plataforma CallManager permiten a un servidor CallManager soportar de 2500 teléfonos IP a 5000 dispositivos de telefonía IP por cada servidor. Un dispositivo IP puede ser cualquiera de los siguientes:

• Teléfono IP
• Gateway analógico o digital
• IP softphone (Software de un teléfono IP normal)
• Procesador Digital de Señales

Tomado de:
Dominguez, U, & Hernandez, R. (xxxx). Principio de Funcionamiento de VoIP (Tesina de Titulación).

Fuente:
www.icicm.com/files/VOIP.doc

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

Protocolo de conexion H.323

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Esta recomendación, cubre los requerimientos técnicos para servicios de telefonía visual de banda estrecha, en situaciones donde el camino de transmisión incluye más de una LAN, la cual no puede garantizar una calidad de servicio (QoS). Ejemplos de estos tipos de LAN son:

-Ethernet (IEEE 802.3)
-Fast Ethernet (IEEE 802.10)
-FDDI (en modo de servicio donde se garantiza la calidad)
-Token Ring (IEEE 802.5)

Las terminales H.323 pueden ser usadas en configuración multipunto y se pueden interconectar con terminales H.320 en B-ISDN, terminales H.321 en N-ISDN, terminales H.322 en LANs donde se garantiza la calidad del servicio, terminales en GSTN (General Switched Telephone Network) y conexiones inalámbricas (wireless).

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Esta recomendación describe los componentes básicos de un sistema H.323, esto incluye Terminales Gateways, Gatekeepers, Controladores Multipunto, multiprocesadores y Unidades de Control Multipunto (MCU). El control de mensajes y procedimientos dentro de esta recomendación define la comunicación de todos los componentes antes descritos.

Con el estándar H.323, fabricantes, proveedores de servicios e integradores de sistemas, disponen de las herramientas necesarias para construir una solución completa y unificada: un conjunto de tecnologías capaces de soportar diversas aplicaciones de videoconferencia.

Tomado de:
Dominguez, U, & Hernandez, R. (xxxx). Principio de Funcionamiento de VoIP (Tesina de Titulación).

Fuente:
www.icicm.com/files/VOIP.doc

Telefonía VoIP con SoftSwitch

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Diferencias con la telefonía tradicional

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• 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.

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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.

Tomado de: https://telephonyip.wordpress.com/2011/08/22/diferencias-con-la-telefonia-tradicional/

Emprendiendo en la Telefonía por Internet

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Desventajas al Usar la Telefonia por Internet (VoIP)

Protocolos de VoIP

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El objetivo del protocolo de VoIP es dividir en paquetes los flujos de audio para transportarlos sobre redes basadas en IP.

Los protocolos de las redes IP originalmente no fueron diseñados para el fluido en tiempo real de audio o cualquier otro tipo de medio de comunicación.

La PSTN está diseñada para la transmisión de voz, sin embargo tiene sus limitaciones tecnológicas.

Es por lo anterior que se crean los protocolos para VoIP, cuyo mecanismo de conexión abarca una serie de transacciones de señalización entre terminales que cargan dos flujos de audio para cada dirección de la conversación.

SIP

SIP (Session Initiation Protocol) es un protocolo de señalización para conferencia, telefonía, presencia, notificación de eventos y mensajería instantánea a través de Internet. Fue desarrollado inicialmente en el grupo de trabajo IETF MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) y, a partir de septiembre de 1999, pasó al grupo de trabajo IETF SIP.
• Acrónimo de “Session Initiation Protocol”.
• Este protocolo considera a cada conexión como un par y se encarga de negociar las capacidades entre ellos.
• Tiene una sintaxis simple, similar a HTTP o SMTP.
• Posee un sistema de autenticación de pregunta/respuesta.
• Tiene métodos para minimizar los efectos de DoS (Denial of Service o Denegación de Servicio), que consiste en saturar la red con solicitudes de invitación.
• Utiliza un mecanismo seguro de transporte mediante TLS.
• No tiene un adecuado direccionamiento de información para el funcionamiento con NAT.

IAX

• Acrónimo de “Inter Asterisk eXchange”.
• IAX es un protocolo abierto, es decir que se puede descargar y desarrollar libremente.
• Aún no es un estándar.
• Es un protocolo de transporte, que utiliza el puerto UDP 4569 tanto para señalización de canal como para RTP (Protocolo de transporte en tiempo real).
• Puede truncar o empaquetar múltiples sesiones dentro de un flujo de datos, así requiere de menos ancho de banda y permite mayor número de canales entre terminales.
• En seguridad, permite la autenticación, pero no hay cifrado entre terminales.
• Según la documentación (Asterisk 1.4) el IAX puede usar cifrado (aes128), siempre sobre canales con autentificación MD5.

H.323

• Originalmente fue diseñado para el transporte de vídeo conferencia.
• Su especificación es compleja.
• H.323 es un protocolo relativamente seguro, ya que utiliza RTP.
• Tiene dificultades con NAT, por ejemplo para recibir llamadas se necesita direccionar el puerto TCP 1720 al cliente, además de direccionar los puertos UDP para la media de RTP y los flujos de control de RTCP.
• Para más clientes detrás de un dispositivo NAT se necesita gatekeeper en modo proxy.

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Cuadro de comparación

El siguiente cuadro trata de realizar una comparación entre las características más importantes de lo protocolos para voip antes descritos:

Cuadro de comparación protocolos

Cuadro de comparación protocolos

En la primera columna tenemos a los protocolos y en la primera fila se tiene a las características que se explican a continuación:
• Tecnología: se refiere a los protocolos de red tradicionales utilizados por el protocolo voip como RTP, TCP, UDP; a la arquitectura y a mecanismos de transmisión.
• Disponibilidad: El puntaje varía de acuerdo si es propietario, si tiene una especificación simple o compleja y si es “open”.
• Seguridad: Se refiere a los mecanismos de seguridad que implementa como la autenticación, el cifrado del flujo, etc.
• NAT: El puntaje varía de acuerdo a en que medida esto es soportado por el protocolo voip.

Tomado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Protocolos_de_VoIP

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SIP Telefonía e IVR (Respuesta Automática)

El Estándar VoIP

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Protocolo H.323

En un principio, las redes VoIP eran propietarias, en donde cada fabricante diseñaba su propia pila de protocolos que controlaban los mecanismos de señalización, control y codificación de la voz con muy poca o sin ninguna interoperabilidad entre ellas. En 1996, La ITU emitió la recomendación H.323 titulada «Sistemas Telefónicos Visuales y Equipos para Redes de Área Local que proporcionan una Calidad de Servicio No Garantizada».
Esta Norma fue la base de los primeros sistemas de Telefonía Internet ampliamente difundidos. El protocolo H.323 hace referencia a una gran cantidad de protocolos específicos para codificación de voz, establecimiento de llamadas, señalización, transporte de datos y otras áreas, en lugar de especificar estas cosas en si. Entre otras cosas, el hecho de que NetMeeting, un cliente H.323 desarrollado por Microsoft para Windows 95, 98, 2000 y Windows NT, se entregue de forma gratuita, es prácticamente una garantía de que esta es la norma que hay que cumplir.
El modelo general se ilustra en la figura Nº 4-01. En el centro se encuentra una Puerta de Enlace (Gateway H.323) que conecta Internet con la Red Telefónica (PSTN o ISDN). Dicha Puerta de Enlace maneja los protocolos H.323 por el lado de Internet y los protocolos PSTN o ISDN en el lado de la Red Telefónica. Los dispositivos de comunicación se llaman Terminales. Una LAN podría tener un Gatekeeper, el cual controla los terminales bajo su jurisdicción, llamados zona.

Protocolo H.323

Protocolo H.323

COMPONENTES DE UNA RED VoIP:

teléfonos IP’s, adaptadores para PC’s, Hubs telefónicos, Gateways H.323, Gatekeeper, Unidades de Conferencia Multimedia (MCU).

teléfonos IP’s, adaptadores para PC’s, Hubs telefónicos, Gateways H.323, Gatekeeper, Unidades de Conferencia Multimedia (MCU).

a. Tiene las siguientes funciones básicas:
o Autenticación y control de admisión, para permitir o denegar el acceso de usuarios.
o Proporciona servicios de control de llamada.
o Servicio de traducción de direcciones (DNS), de tal manera que se puedan usar nombres en lugar de direcciones IP.
o
o Gestionar y controlar los recursos de la red: Administración del ancho de banda.
o Localizar los distintos Gateways y MCU’s cuando se necesita.
b. EL GATEKEEPER: todos los elementos de red de VoIP (terminales, Gateways, MCU) tienen que usar el Gatekeeper como punto intermedio para la señalización. Los elementos de red se comunican con el Gatekeeper de VoIP utilizando el protocolo RAS H.225. Los Gatekeepers actúan como controladores del sistema y cumplen con el segundo nivel de funciones esenciales en el sistema de VoIP de clase carrier, es decir, autenticación, enrutamiento del servidor de directorios, contabilidad de llamadas y determinación de tarifas. Los Gatekeepers utilizan la interfaz estándar de la industria ODBC-32 (Open Data Base Connectivity – Conectividad abierta de bases de datos), para acceder a los servidores de backend en el centro de cómputo del Carrier y así autenticar a las personas que llaman como abonados válidos al servicio, optimizar la selección del gateway de destino y sus alternativas, hacer un seguimiento y una actualización de los registros de llamadas y la información de facturación, y guardar detalles del plan de facturación de la persona que efectúa la llamada.
c. EL GATEWAY: provee un acceso permanente a la red IP. Las llamadas de voz se digitalizan, codifican, comprimen y paquetizan en un gateway de origen y luego, se descomprimen, decodifican y rearman en el gateway de destino. El Gateway 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 PSTN o RDSI. Podemos considerar al Gateway como una caja que por un lado tiene un Interface LAN Ethernet, Frame Relay o ATM y por el otro dispone de uno o varios de los siguientes interfaces:
• FXO. Para conexión a extensiones de centralitas ó 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.
El procesamiento que realiza el gateway de la cadena de audio que atraviesa una red IP es transparente para los usuarios. Desde el punto de vista de la persona que llama, la experiencia es muy parecida a utilizar una tarjeta de llamada telefónica. La persona que realiza la llamada ingresa a un gateway por medio de un teléfono convencional discando un número de acceso. Una vez que fue autenticada, la persona disca el número deseado y oye los tonos de llamada habituales hasta que alguien responde del otro lado. Tanto quien llama como quien responde se sienten como en una llamada telefónica «típica». Tenemos dos tipos de Gateways:
• Gateway H.323/H.320: básicamente realiza la conversión entre estos dos formatos de forma que los terminales H.323 se pueden comunicar con equipos RDSI de videoconferencia, que pueden formar parte de la red corporativa o estar situados en la red pública.
• Gateway H.323/RTB (Voz sobre IP). Posibilitan las comunicaciones de voz entre los terminales H.323 y los teléfonos convencionales, estén en la red corporativa o en la red pública.

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ALCANCE DEL PROTOCOLO SIP:

SIP es un protocolo de señalización simple utilizado para telefonía y videoconferencia por Internet. SIP es definido completamente en la RFC 2543 y en la RFC 3261. Basado en el Protocolo de Transporte de correo simple (SMTP) y en el Protocolo de Transferencia Hipertexto (HTTP), fue desarrollado dentro del grupo de trabajo de Control de Sesión Multimedia Multipartidaria (MMUSIC). SIP especifica procedimientos para Telefonía, Videoconferencia y otras conexiones multimedia sobre Internet. SIP es un protocolo de la capa de aplicación independiente de los protocolos de paquetes subadyacentes (TCP, UDP, ATM, X.25). SIP esta basado en una arquitectura cliente servidor en la cual los clientes inician las llamadas y los servidores responden las llamadas. Es un protocolo abierto basado en estándares, SIP es ampliamente soportado y no es dependiente de un solo fabricante de equipos.
SIP es un protocolo más nuevo que H.323 y no tiene madurez y soporte industrial al mismo tiempo. Sin embargo, por su simplicidad, escalabilidad, modularidad y comodidad con la cual integra con otras aplicaciones, este protocolo es atractivo para uso en arquitecturas de voz paquetizados. SIP puede establecer sesiones de dos partes (llamadas ordinarias), de múltiples partes (en donde todos pueden oír y hablar) y de multidifusión (un emisor, muchos receptores). Las sesiones pueden contener audio, video o datos. SIP solo maneja establecimiento, manejo y terminación de sesiones. Para el transporte de datos, se utilizan otros protocolos, como RTP/RTCP. SIP es un protocolo de capa de aplicación y puede ejecutarse sobre UDP o TCP.
Algunas de las características claves que SIP ofrece son:
• Resolución de direcciones, mapeo de nombres y redirección de llamadas.
• Descubrimiento dinámico de las capacidades media del endpoint, por uso del Protocolo de Descripción de Sesión (SDP).
• Descubrimiento dinámico de la disponibilidad del endpoint.
• Originación y administración de la sesión entre el host y los endpoints

BENEFICIOS DEL SIP:

Algunos de los beneficios claves de SIP son:
a. SIMPLICIDAD: SIP es un protocolo muy simple. El tiempo de desarrollo del software es muy corto comparado con los productos de telefonía tradicional. Debido a la similitud de SIP a HTTP y SMTP, el reuso de código es posible.
b. EXTENSIBILIDAD: SIP ha aprendido de HTTP y SMTP y ha construido un exquisito grupo de funciones de extensibilidad y compatibilidad.
c. MODULARIDAD: SIP fue diseñado para ser altamente modular. Una característica clave es su uso independiente de protocolos. Por ejemplo, envía invitaciones a las partes de la llamada, independiente de la sesión misma.
d. ESCALABILIDAD: SIP ofrece dos servicios de escalabilidad:
• Procesamiento de Servidor; SIP tiene la habilidad para ser Stateful o Stateless.
• Arreglo de la Conferencia; Puesto que no hay requerimiento para un controlador central multipunto, la coordinación de la conferencia puede ser completamente distribuida o centralizada.
a. INTEGRACION: SIP tienen la capacidad para integrar con la Web, E-mail, aplicaciones de flujo multimedia y otros protocolos.
b. INTEROPERABILIDAD: porque es un estándar abierto, SIP puede ofrecer interoperabilidad entre plataformas de diferentes fabricantes.

VENTAJAS:

Se detalla a continuación las ventajas y desventajas de contar con un sistema de VoIP:
• Es evidente que el hecho de tener una red en vez de dos, es beneficioso para cualquier operador que ofrezca ambos servicios, véase gastos inferiores de mantenimiento, personal cualificado en una sola tecnología.
• Realmente se trata de una solución verdaderamente fantástica. facturas de teléfono muy bajas, oficinas virtuales, dirección centralizada y un rápido despliegue, son sólo algunos de sus muchos beneficios. el éxito de algunas grandes compañías combinado con el crecimiento de las redes wireless, puede mover esta tecnología desde las empresas a los pequeños negocios y a todo el mercado en general.
• Como si el ahorro de ancho de banda no fuera suficiente, el despliegue de la voz sobre IP reduce el costo y mejora la escalabilidad empleando componentes de redes de datos estándares (enrutador, switches…), en vez de los caros o complicados switches para teléfonos. Ahora el mismo equipo que dirige las redes de datos puede manejar una red de voz.
• VoIP posibilita desarrollar una única red convergente que se encargue de cursar todo tipo de comunicación, ya sea voz, datos, video o cualquier tipo de información.
• La telefonía IP no requiere el establecimiento de un circuito físico durante el tiempo que toma la conversación, por lo tanto, los recursos que intervienen en la realización de una llamada pueden ser utilizados en otra cuando se produce un silencio, lo que implica un uso más eficiente de los mismos.
• Las redes de conmutación por paquetes proveen alta calidad telefónica utilizando un ancho de banda menor que el de la telefonía clásica, ya que los algoritmos de compresión pueden reducir hasta 8kbps la rata para digitalización de la voz produciendo un desmejoramiento en la calidad de la misma apenas perceptible.

DESVENTAJAS
•
• Transportan la información dividida en paquetes, por lo que una conexión suele consistir en la transmisión de más de un paquete. estos paquetes pueden perderse, y además no hay una garantía sobre el tiempo que tardarán en llegar de un extremo al otro de la comunicación.
• El aspecto de seguridad es muy relevante.
• Se cambia confiabilidad por velocidad.
• Finalmente, tenemos que resaltar que así como PSTN, VoIP no puede prestar servicio a todos sus clientes (por ejemplo, una llamada GSM no pude manejar más de algunos cientos o un par de miles de clientes).
• Por ahora, el servicio está restringido a redes privadas (y en consecuencia a pocos usuarios), ya que en un ambiente como una red pública Internet, los niveles de calidad telefónica son bajos pues tal red no puede proveer anchos de banda reservados ni controlar la dramática fluctuación de carga que se presenta.
• El control de congestión de TCP hace reducir la ventana de transmisión cuando detecta pérdida de paquetes, y el audio y el video son aplicaciones cuya rata de transferencia no permite disminuciones de este tipo en la ventana de transmisión.

Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos33/estandar-voip/estandar-voip2.shtml

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El Estándar VoIP – Redes y servicios de banda ancha

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INTRODUCCION
En la década pasada, las industrias de telecomunicaciones han presenciado cambios rápidos en las comunicaciones de las organizaciones y personas. Muchos de estos cambios surgieron desde el crecimiento explosivo de la Internet y de aplicaciones basadas en el protocolo Internet (IP). La Internet ha llegado ser un significado omnipresente de la comunicación, y la cantidad total de tráfico de red basado en paquetes ha superado rápidamente al tráfico de red de voz tradicional (PSTN).
En el despertar de estos adelantos tecnológicos, es claro para los portadores de telecomunicaciones, compañías y vendedores que los servicios y tráfico de voz será uno de las mayores aplicaciones para tomar ventaja completa de IP. Esta esperanza esta basada en el impacto de un nuevo grupo de tecnologías generalmente referidas como Voz sobre IP (VoIP) o Telefonía IP.
VoIP suministra muchas capacidades únicas a los portadores y clientes quienes dependen en IP o en otra red basada en paquetes. Los beneficios más importantes incluyen lo siguientes:
Ahorros de costos: moviendo tráfico de voz sobre redes IP, las compañías pueden reducir o eliminar los cargos asociados con el transporte de llamadas sobre la red telefónica publica conmutada (PSTN). Los proveedores de servicios y los usuarios finales pueden aun conservar ancho de banda invirtiendo una capacidad adicional solo cuando es necesario. Esto es posible por la naturaleza distribuida de VoIP y por los costos de operación reducida según las compañías combinen tráficos de voz y datos dentro de una red.
Estándares abiertos e Interoperabilidad: adoptando estándares abiertos, ambos los negocios y proveedores de servicios pueden comprar equipos de múltiples fabricantes y eliminar su dependencia en soluciones propietarias.
Redes integradas de voz y datos: haciendo la voz como otra aplicación IP, las compañías pueden construir verdaderamente redes integradas para voz y datos. Estas redes integradas no solo proveen la calidad y confianza de las actuales PSTN’s, también estas redes habilitan a las compañías para tomar rápidamente ventaja de nuevas oportunidades dentro del mundo cambiante de las comunicaciones.
En 1995, el primer producto VoIP comercial comenzó a acertar en el mercado. Estos productos fueron el blanco de las compañías que buscaban reducir las pérdidas de telecomunicaciones moviendo el tráfico de voz a redes de paquetes. Mientras estas redes de telefonía de paquetes y las dependencias de interconexión aparecían, llego a ser claro que la industria necesitaba protocolos VoIP estándares. Muchos grupos tomaron el reto, resultando en estándares independientes, cada una con sus propias características únicas. En particular, los suministradores de equipos de red y sus clientes pueden escoger entre 4 diferentes protocolos de control de llamadas y señalización para VoIP:

• H.323
• Protocolo de control Gateway Media (MGCP).
• Protocolo de iniciación de sesión (SIP).
• Control Gateway Media / H.248 (MEGACO).
En el proceso de implementación de soluciones VoIP factibles, los ingenieros de red han de determinar como cada uno de estos protocolos trabajaran y cual de ellos funcionaran mejor para las aplicaciones y redes particulares.
Las Empresas, las ISP’s, las ITSP’s (Proveedores de servicios de telefonía Internet), y los portadores ven a VoIP un camino viable para implementar la voz empaquetada. Razones para implementar VoIP típicamente incluyen:
• Toll – Bypass: permite llamadas de larga distancia sin incurrir en los cargos asociados usuales.
• Consolidación de Red: voz, video y datos pueden ser transportados sobre una misma red, de este modo se simplifica la administración de red y se reduce los costos por uso de equipamiento común.
• Convergencia de servicios: la funcionalidad realzada puede ser implementada a través de la unión de servicios multimedia.
Esta integración completa permite nuevas aplicaciones, tales como mensajería unificada, Web Center Call, Telefonía multimedia sobre IP, Servicios de FreePhone. Sin embargo diseñando una red VoIP requiere cuidadosa planificación para asegurar que la calidad de voz pueda ser mantenida correctamente. Este trabajo provee alguna guía y entendimiento de estos protocolos VoIP y examina los factores que afectan la calidad de voz.

DEFINICION DE VoIP:

VoIP viene de las palabras en ingles Voice Over Internet Protocol. Como dice el término, VoIP intenta permitir que la voz viaje en paquetes IP y obviamente a través de Internet.
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. Esto posibilitaría utilizar las redes de datos para efectuar las llamadas telefónicas, y por ende desarrollar una única red convergente que se encargue de cursar todo tipo de comunicación, ya sea voz, datos, video o cualquier tipo de información.
La VoIP por lo tanto, 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 sin 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, lo que significa que los recursos que intervienen en la realización de una llamada no pueden ser utilizados en otra hasta que la primera no finalice, incluso durante los silencios que se suceden dentro de una conversación típica.
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.
Según esto son evidentes las ventajas que proporciona las redes VoIP, ya que con la misma infraestructura podrían prestar mas servicios y además la calidad de servicio y la velocidad serian mayores; pero por otro lado también existe la gran desventaja de la seguridad, ya que no es posible determinar la duración del paquete dentro de la red hasta que este llegue a su destino y además existe la posibilidad de perdida de paquetes, ya que el protocolo IP no cuenta con esta herramienta.

FUNCIONAMIENTO DE UNA RED VoIP:

Años atrás, se descubrió que enviar una señal a un destino remoto también se podría enviar de manera digital es decir, antes de enviar la señal se debía digitalizar con un dispositivo ADC (analog to digital converter), transmitirla y en el extremo de destino transformarla de nuevo a formato análogo con un dispositivo DAC (digital to analog converter).
VoIP funciona de esa manera, digitalizando la voz en paquetes de datos, enviándola a través de la red y reconvirtiéndola a voz en el destino. Básicamente el proceso comienza con la señal análoga del teléfono que es digitalizada en señales PCM (pulse code modulación) por medio del codificador/decodificador de voz (codec). Las muestras PCM son pasadas al algoritmo de compresión, el cual comprime la voz y la fracciona en paquetes (Encapsulamiento) que pueden ser transmitidos para este caso a través de una red privada WAN. En el otro extremo de la nube se realizan exactamente las mismas funciones en un orden inverso.

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TIPOS DE PROTOCOLOS VoIP:

VoIP comprende muchos estándares y protocolos. La terminología básica debe ser entendida para comprender las aplicaciones y usos de VoIP. Las siguientes definiciones sirven como un punto de partida:
• H.323: es una recomendación ITU que define los Sistemas de Comunicaciones Multimedia basados en paquetes. En otras palabras, H.323 define una arquitectura distribuida para crear aplicaciones multimedia, incluyendo VoIP.
• H.248: es una recomendación ITU que define el protocolo de Control Gateway. H.248 es el resultado de una colaboración conjunta entre la ITU y la IETF. Es también referido como IETF RFC 2885 (MEGACO), el cual define una arquitectura centralizada para crear aplicaciones multimedia, incluyendo VoIP.
• La IETF se refiere a la Fuerza de Trabajo de la Ingeniería de Internet que intentan determinar como la Internet y los protocolos de Internet trabajan, así como definir los estándares prominentes.
• La ITU es la Unión Internacional de Telecomunicaciones, una organización internacional dentro del sistema de las Naciones Unidas donde los gobiernos y el sector privado coordinan las redes y servicios de telecomunicaciones globales.
• MEGACO, también conocido como la IETF RFC 2885 y recomendación ITU H.248, define una arquitectura centralizada para crear aplicaciones multimedia, incluyendo VoIP.
• MGCP, también conocido como la IETF 2705, define una arquitectura centralizada para crear aplicaciones multimedia, incluyendo VoIP.
• El Protocolo de Transporte en Tiempo Real (RTP), también conocido como la IETF RFC 1889, define un protocolo de transporte para aplicaciones en tiempo real. Específicamente, RTP provee el transporte para llevar la porción audio/media de la comunicación VoIP. RTP es usado por todos los protocolos de señalización VoIP.
• SIP: también conocido como la IETF RFC 2543, define una arquitectura distribuida para crear aplicaciones multimedia, incluyendo VoIP.

TIPOS DE ARQUITECTURAS:

En el pasado, todas las redes de voz fueron construidas usando una arquitectura centralizada en la cual los Dumb Endpoints (teléfonos) fueron controlados por los conmutadores centralizados. Sin embargo este modelo trabajo bien para los servicios de telefonía básica.
Uno de los beneficios de la tecnología VoIP, es que permite a las redes ser construidas usando una arquitectura centralizada o bien distribuida. Esta flexibilidad permite a las compañías construir redes caracterizadas por una administración simplificada e innovación de Endpoints (teléfonos), dependiendo del protocolo usado.

o En general, la arquitectura centralizada esta asociada con los protocolos MGCP y MEGACO. Estos protocolos fueron diseñados para un dispositivo centralizado llamado Controlador Media Gateway o Call Agent, que maneja la lógica de conmutación y control de llamadas. El dispositivo centralizado comunica al Media Gateways, el cual enruta y transmite la porción audio/media de las llamadas (la información de voz actual).
o En la arquitectura centralizada, la inteligencia de la red es centralizada y los dispositivos finales de usuario (endpoints) son relativamente mudos (con características limitadas). Sin embargo, muchas arquitecturas VoIP centralizadas usan protocolos MGCP o MEGACO.
o Los defensores de la arquitectura VoIP centralizada, apoyan este modelo porque centraliza la administración, el provisionamiento y el control de llamadas. Simplifica el flujo de llamadas repitiendo las características de voz. Es fácil para los ingenieros de voz entenderlo. Los críticos de la arquitectura VoIP centralizada demandan que se suprimen las innovaciones de las características de los teléfonos (endponits) y que llegara a ser un problema cuando se construyan servicios VoIP que muevan mas allá de características de voz.

CODEC:
Las tramas VoIP tienen que atravesar una red IP, el cual no es del todo cierto. Las tramas se pueden perder como resultado de una congestión de red o corrupción de datos. Además, para tráfico de tiempo real como la voz, la retransmisión de tramas perdidas en la capa de transporte no es práctico por ocasionar retardos adicionales. Por consiguiente, los terminales de voz tienen que retransmitir con muestras de voz perdidas, también llamada como Frame Erasures. El efecto de las tramas perdidas en la calidad de voz depende en como los terminales manejan las Frame Erasures.
En el caso más simple, el terminal deja un intervalo en el flujo de voz, si una muestra de voz es perdida. Si muchas tramas son perdidas, sonara grietoso con silabas o palabras perdidas. Una posible estrategia de recuperación es reproducir las muestras de voz previas. Esto trabaja bien si unas cuantas muestras son perdidas. Para combatir mejor las ráfagas de errores, la interpolación es usualmente usada. Basadas en las muestras de voz previas, el decodificador predecirá cuales tramas perdidas debieran ser. Esta técnica es conocida como Packet Loss Concealment (PLC).
Por ejemplo, la ITU-T G.711 apéndice I describe un algoritmo PLC para PCM. Un buffer histórico circular consistiendo de 48.75 ms de muestras de voz previa es guardado. Una vez que la Frame Erasure es detectada, el contenido del buffer histórico será usado para estimar el periodo de caída corriente. Esta información será entonces usada para generar una señal sintetizada para llenar el intervalo. Con el PLC en G.711, la salida de audio es retardada por un adicional de 3.75 ms para proveer una transición suave entre las señales real y sintetizada. Los codecs de voz basados en CELP tales como G.723.1, G.728 y G.729 también tienen algoritmos PLC construidos dentro de sus estándares. En general, si las pérdidas no son demasiadas grandes, y la señal no es muy cambiante las perdidas pueden ser inaudibles después de aplicar el PLC.
La ITU-T G.113 apéndice I provee algunas líneas de guía de planificación provisional en el efecto de perdida de tramas sobre la calidad de voz. El impacto es medido en términos de Ie, el factor de deterioro. Este es un numero en la cual 0 significa no deterioro. El valor más grande de Ie significa deterioro más severo.

Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos33/estandar-voip/estandar-voip.shtml

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Funcionamiento de SIP en la telefonía IP

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SIP (Session Initiation Protocol) Protocolo de inicio de sesión además es un protocolo de control desarrollado por el IETF, basado en una arquitectura de cliente-servidor muy similar al HTTP, con el que comparte muchos códigos de estado y sigue una estructura de petición-respuesta; estas peticiones son generadas por un cliente y enviadas a un servidor, que las procesa y devuelve la respuesta al cliente, además el par petición-respuesta recibe el nombre de transacción. Al igual que el protocolo HTTP, SIP proporciona un conjunto de solicitudes y respuestas basadas en códigos.

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Métodos, Solicitudes y Respuestas de SIP
El Protocolo SIP utiliza Métodos, Solicitudes y respuestas correspondientes para establecer una sesión de llamada.
• Método SIP ACK: Confirma el establecimiento de la llamada
• Método SIP BYE: Termina una sesión Método SIP CANCEL Cancela una invitación pendiente
• Método SIP REGISTER: Registra una localización con un servidor Registrar SIP.
• Método SIP RE-INVITE: Cambia una sesión actual

Tomado de:
Amán, S, & Ardila, R. (2012). Análisis y diseño de una red de telefonía ip para la Escuela Héroes del Cenepa de la ESPE (tesis de pregrado). Escuela Politécnica del Ejército, Sangolquí, Ecuador.

Fuente:
http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/7433/1/T-ESPE-HC-001803.pdf

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SIP Telefonía e IVR (Respuesta Automática)