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
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