Diferencias entre ToIP y VoIP

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Diferencias entre la voz sobre IP y la telefonía sobre IP: A medida que estas tecnologías son cada vez más económicas y populares, estos términos son utilizados por proveedores de equipos y servicios, de manera indiscriminada y sería prudente tener claridad entre ellos.

Cuando queremos implementar VoIP o ToIP es mejor diferenciar adecuadamente los términos para solicitar a los proveedores lo que realmente necesitamos.

Como discutimos en una entrada anterior lo primero que surgió fue VoIP, en este espacio de la evolución solamente se transportaba o enrutaba la voz, sin formar parte de la señalización, es más, una buena implementación VoIP transporta toda la señalización de un lado a otro, incluyendo ANI, DNIS, NAME, y señales como flash, transfer, hold y otras señales que pueden estar en una llamada, pero que no debe ser interpretada por los equipos de VoIP, estos deben transportar la señales para que sean interpretadas por los equipos de telefonía, que se encuentran conectados a los equipos de voz, sean estos equipos de telefonía convencional (legacy) o equipos de telefonía IP, los equipos de voz sobre IP miembros de una red, tienen entre todos el mismo nivel o jerarquía, respecto a la señalización de voz. La aplicación más común de este tipo de tecnología es toll bypass por ser un ahorro inmediato para las empresas.

El caso con la telefonía IP es bastante diferente, en este caso tomamos la señalización originada por el CPE (dispositivo del usuario), la interpretamos, y le damos el servicio que este solicita, en este caso tenemos perfectamente definidos equipos de usuario o equipos cliente y equipos servidores, equipos que están en las instalaciones de los proveedores de servicios.

Estos equipos servidores son el núcleo de la señalización y los que entregan los diferentes servicios, como enrutamiento, buzón de mensajes, o conferencia tripartita.

La ToIP a su vez la podemos dividir en dos las aplicaciones ToIP públicas y las aplicaciones ToIP privadas.

Las aplicaciones públicas están destinadas a remplazar la telefonía pública y convertirse en componente fundamental de lo que se conoce como triple play.

la ToIP privada esta para remplazar las tradicionales PBX, naciendo el concepto de IPPBX, inicialmente una curiosidad costosa, pero actualmente una opción mas económica y mucho mas funcional que las pbx tradicionales y si a esto le sumamos las tendencias actuales de comunicaciones unificadas. superamos en productividad, funcionalidad y economía a la telefonía legacy por un margen muy amplio.

Tomado de: http://www.voipers.net/2007/01/diferencias-entre-toip-y-voip.html

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Desventajas al Usar la Telefonia por Internet (VoIP)

Protocolos de Señalización de la VoIP

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Un protocolo es un conjunto de reglas y acuerdos que los computadores y dispositivos deben seguir para que puedan comunicarse entre ellos. Más concretamente, un protocolo de señalización es el que se encarga de gestionar los mensajes y procedimientos utilizados para establecer una comunicación.

Para VoIP existen varios protocolos de señalización, tales como, H323, MGCP, SCCP, SIP y IAX2. Sin embargo, los tres protocolos más extendidos son SIP, IAX2, y H323.

Aunque H323 ha estado muy extendido, ha sido muy utilizado y ha sido el que ha permitido el despegue de la VoIP, existiendo gran variedad de hardware que lo soporta, hoy en día, esta en desuso, ya que uno de los objetivos de SIP era solucionar los problemas que existían en H323, por lo que SIP a desbancado a H323.

Básicamente H323 es un protocolo cliente-servidor en el que básicamente intervienen dos tipos de señalización: Señalización de control de llamada (H225) y Señalización de control de canal (H245), la primera se encarga del registro y localización y la segunda del establecimiento de llamadas.

Respecto a MGCP (Media Gateway Control Protocol), es un protocolo del tipo cliente-servidor, y ya ha quedado obsoleto, aunque IAX2 a adoptado parte de su estructura de funcionamiento.

SCCP (Skinny Client Control Protocol), es un protocolo propietario de Cisco, basado en un modelo cliente servidor que deja toda la inteligencia en manos del servidor, llamado “call manager”, este protocolo se encuentra en activo en muchas corporaciones debido a la garantía y respaldo que Cisco proporciona, aunque es un sistema caro por ser propietario, ya existen interfaces que permiten su conexión a sistema de software libre como Asterisk.

Vamos a continuación a ver más detalladamente los dos más importantes que son además los que vamos a utilizar en nuestra implementación: SIP y IAX2.

a) SIP (Session Initiation Protocol)

Este protocolo está mas integrado con las aplicaciones y servicios de Internet, posee mayor flexibilidad para incorporar nuevas funciones y su implementación es mucho más simple que H323, incluso es parecido a los protocolos HTTP y SMTP.

Las aplicaciones SIP usan el puerto 5060 con UDP (User Datagram Protocol) o TCP (Transmission Control Protocol), para información de señalización y normalmente el rango de puertos de 10000 a 20000, para la transmisión de la voz mediante RTP, más concretamente se usan dos puertos por canal de comunicación.

SIP se ha propuesto como sistema genérico para el soporte de mecanismo de señalizaciones de servicio de telefonía IP. SIP soporta cinco elementos funcionales para el establecimiento y terminación de comunicaciones multimedia:

➢ Localización de Usuarios.
➢ Intercambio y negociación de capacidades de los terminales.
➢ Disponibilidad de Usuarios.
➢ Establecimiento de llamadas.
➢ Mantenimiento de llamadas.

SIP es un protocolo basado en el modelo cliente-servidor. Los clientes SIP envían peticiones aun servidor, el cual una vez procesada contesta con una respuesta. Los terminales SIP, también pueden establecer llamadas de voz directamente sin la intervención de elementos intermedios, al igual que en el caso de H323, funcionando como “peers independientes”.

SIP se estructura con los siguientes componentes:

1. AGENTES DE LLAMADA: Existen dos tipos de Agentes:

➢ User Agent Client (UAC): funciona como cliente iniciando peticiones SIP.
➢ User Agent Server (UAS): funciona como servidor contactando al usuariocuando una petición SIP es recibida, y retornando una respuesta a favor del usuario.

Estos agentes realizan las siguientes acciones:
➢ Localizar a un usuario mediante la redirección de la llamada.
➢ Implementar servicios de redirección como reenvío si no hay respuesta.
➢ Implementar filtrado de llamadas en función de su origen o destino.
➢ Almacenar información de administración de llamadas.
Las workstations, IPphones, gateways telefónicos, call agents, entre otros, son dispositivos que tienen funcionalidades de User Agents dentro de una red SIP.

2. SERVIDORES: Existen tres tipos de servidores, que pueden estar separados o realizar varias funciones.

Servidor Proxy: Se encarga de encaminar peticiones/respuestas hacia el destino final. El encaminamiento se realiza salto a salto de un servidor a otro hasta alcanzar el destino final. Un servidor proxy es una entidad intermediaria en una red SIP que es responsable de reenviar peticiones SIP a un UAS (User Agent Server) de destino o a otro servidor proxy en nombre de otro UAC (User Agent Client). El servidor proxy también interpreta y si es necesario, reescribe partes de los mensajes de petición antes de reenviarlos. También se asegura de poner en funcionamiento las políticas en la red, tales como autenticar a un usuario antes de darle servicio.

Servidor de redirección: Equivalente al servidor proxy, pero a diferencia de este no contesta a la llamada, sino que indica como contactar el destino buscado. Un redirect server, es un UAS (User Agent Server) que se encarga de redireccionar las transacciones SIP generadas por un UAC. Para esto genera respuestas a peticiones SIP con código 300 (mensajes de redirección), dirigiendo al UAS a contactar a un grupo alternativo.

Servidor de registro: Mantiene la localización actual de un usuario. Se utiliza para que los terminales registren la localización en la que se encuentran, facilitando la movilidad del usuario.

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Como ya hemos comentado, SIP esta basado en arquitectura cliente/servidor 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. 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, todas ellas recogidas en la RFC 3261.

El protocolo SIP define principalmente seis tipos de solicitudes o peticiones:

➢ INVITE: establece una sesión.
➢ ACK: confirma una solicitud INVITE.
➢ BYE: finaliza una sesión.
➢ CANCEL: cancela el establecimiento de una sesión.
➢ REGISTER: comunica la localización de usuario (nombre de equipo, IP).
➢ OPTIONS: da información sobre las capacidades de envío y recepción.

y seis clases de respuestas:

➢ 1xx: respuestas informativas, como 180, que significa teléfono sonando (ringing).
➢ 2xx: respuestas de éxito.
➢ 3xx: respuestas de redirección.
➢ 4xx: errores de solicitud.
➢ 5xx: errores de servidor.
➢ 6xx: errores globales.

REGISTER.

2. El servidor requiere autentificación (401 unathorized)
3. Se envía la información de registro.
4. Se acepta el registro (200 OK)
5. Se envía la información de registro
6. Y el confirma que se ha recibido.

Una vez que el agente se ha registrado en el servidor, este tiene su información para poder localizarlo y poder redirigir llamadas hacia él. Una vez registrado ya es posible establecer una comunicación con ese agente.

1. El teléfono llamante envía un INVITE.
2. Se solicita autenticación mediante la respuesta 407 (407 Autenticación Proxy Requerida).
3. El teléfono llamante responde con un ACK confirmado.
4. El teléfono al que se llama envía una respuesta informativa 100 (tratando).
5. Cuando el teléfono llamado empieza a sonar envía una respuesta 180 (teléfono sonando).
6. Cuando el receptor descuelga, el teléfono al que se llama envía una respuesta 200 (OK).
7. El teléfono llamante responde con un ACK confirmado.
8. Ahora la voz es transmitida como datos usando RTP.
9. Cuando la persona a la que se llama cuelga, BYE es enviado al teléfono llamante.
10. El teléfono llamante responde con un 200 (OK).

b) IAX (Inter-Asterisk eXchange protocol)

Este protocolo es utilizado para manejar conexiones VoIP ya sea entre servidores Asterisk, o entre servidores y clientes. El protocolo IAX ahora se refiere generalmente al IAX2, la segunda versión del protocolo IAX2.

IAX2 fue creado y estandarizado en Enero de 2004 por Mark Spencer y su empresa Digium, la creadora de Asterisk, y es creado para y por Asterisk. Y surge también, para corregir algunos de los problemas principales del protocolo SIP, estos objetivos son:

✔ Minimizar el ancho de banda usado en las transmisiones de control y multimedia.

✔ Cambiar de protocolo de texto a protocolo binario. Pequeñas cabeceras y bajo consumo de ancho de banda.

✔ Evitar problemas de NAT (Network Address Translation). IAX2 usa UDP sobre un único puerto, el 4569, donde viajan la información de señalización y datos.

✔ Soporte para transmitir planes de marcación (dialplans).

c) SIP Vs. IAX – Comparativa

Las principales diferencias ente IAX y SIP son las siguientes:
•Ancho de banda : IAX utiliza un menor ancho de banda que SIP ya que los mensajes son codificados de forma binaria mientras que en SIP son mensajes de texto. Asimismo, IAX intenta reducir al máximo la información de las cabeceras de los mensajes reduciendo también el ancho de banda necesario.
•NAT : En IAX la señalización y los datos viajan conjuntamente con lo cual se evitan los problemas de NAT que frecuentemente aparecen en SIP. En SIP la señalización y los datos viajan de manera separada y por eso aparecen problemas de NAT en el flujo de audio cuando este flujo debe superar los routers y firewalls. SIP suele necesitar un servidor STUN para estos problemas.

• Estandarización y Uso : SIP es un protocolo estandarizado por la IETF hace bastante tiempo y que es ampliamente implementado por todos los fabricantes de equipos y software. IAX está aun siendo estandarizado y es por ello que no se encuentra en muchos dispositivos existentes en el mercado.
• Utilización de puertos : IAX utiliza un solo puerto (4569) para mandar la información de señalización y los datos de todas sus llamadas. Para ello utiliza un mecanismo de multiplexación o «trunking». SIP, sin embargo utiliza un puerto (5060) para señalización y 2 puertos RTP por cada conexión de audio (como mínimo 3 puertos). Por ejemplo para 100 llamadas simultaneas con SIP se usarían 200 puertos (RTP) más el puerto 5060 de señalización. IAX utilizaría sólo un puerto para todo (4569).
• Flujo de audio al utilizar un servidor : En SIP si utilizamos un servidor la señalización de control pasa siempre por el servidor pero la información de audio (flujo RTP) puede viajar extremo a extremo sin tener que pasar necesariamente por el servidor SIP. En IAX al viajar la señalización y los datos de forma conjunta todo el tráfico de audio debe pasar obligatoriamente por el servidor IAX. Esto produce una aumento en el uso del ancho de banda que deben soportar los servidores IAX sobretodo cuando hay muchas llamadas simultaneas.
• Otras funcionalidades: IAX es un protocolo pensado para VoIP y transmisión de vídeo y presenta funcionalidades interesantes como la posibilidad de enviar o recibir planes de marcado (dialplans) que resultan muy útiles usados junto con servidores Asterisk. SIP es un protocolo de propósito general y podría transmitir sin dificultad cualquier información y no solo audio y vídeo, pero no funciona de manera tan optima como lo hace IAX2.

Tomado de:
Sierra, A. (2008). Instalación de un sistema VoIP corporativo basado en Asterisk (Proyecto fin de Master). Universidad Politécnica de Cartajena, Murcia, España.
Fuente:
http://repositorio.upct.es/bitstream/handle/10317/737/pfm35.pdf;jsessionid=951D111758801A0375EA20D3195A6313?sequence=1

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SIP Telefonía e IVR (Respuesta Automática)

Factores en la transmisión de Voz sobre IP

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La transmisión de voz sobre redes IP, sufre algunas deficiencias que existen en transmisión sobre redes IP, que en el caso de la voz por su naturaleza, (necesidad de orden en la entrega de paquetes, tasa de entregas constante, etc …) se pueden convertir en factores que impidan su correcta comunicación.

Hay que recordar que IP, es un protocolo de transporte de datagramas en el que no se nos asegura la llegada de paquetes, ni su orden, por lo que debido a esto, en una comunicación de voz se pueden producir problemas. El transporte de voz sobre IP se ve afectado, entre otros, por los siguientes factores que deben ser muy tenidos en cuenta a la hora de diseñar una infraestructura de VoIP para minimizarlos lo máximo posible. Los principales factores son:

✔ Pérdida de paquetes : Se producen en las redes IP, principalmente por congestión de en la redes o por fallos de comunicación. Y por perdidas, no nos referimos solo a la perdida completa del paquete, que no llega a destino, sino a la llegada de paquetes después de un tiempo determinado, lo que nos provoca que el paquete sea inservible y es por tanto descartado.

Los diferentes codecs pueden predecir los paquetes perdidos y remplazarlos, de esta manera, no nos damos cuenta de que falto un paquete. Pero cuando esta perdida es superior al 5%, los codecs implementados no pueden predecir el valor del paquete perdido y se notara en la comunicación de voz que este paquete falta, disminuyendo la calidad de la comunicación.

Cuando la pérdida de paquetes es inferior al 5 % los diferentes codecs utilizados pueden corregir el error. Los codecs pueden:

✔ Intrapolar, cuando falta un paquete, el codec, toma el paquete anterior y el paquete siguiente y calcula el valor del paquete faltante.

✔ Sustituir, cuando el codec detecta un paquete faltante lo remplaza por un paquete igual a el paquete anterior.

✔ Jitter: El Jitter es la variación en el retardo. En términos simples, es la diferencia entre el tiempo en que llega un paquete y el tiempo en que se cree que llegara el paquete. Entrando más en el funcionamiento de TCP/IP sabemos que los paquetes no llegan a su destino en orden y mucho menos a una velocidad constante, pero el audio tiene que tener una velocidad constante. Para obtener una buena calidad se recomiendan valores de Jitter menores de 100 ms. Para corregir el Jitter existen los “jitter buffer”, estos buffer puede manejar unos 300 milisegundos de diferencia y controlar esta variación para que el audio se escuche a velocidad constante. Si la llegada de paquetes es demasiado desigual el buffer no la alcanza a controlar y perderá paquetes, deteriorando la calidad de la voz.

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✔ Retardo o Latencia: El retardo es la diferencia que existe entre el momento en que una señal es trasmitida y el momento que una señal llega a su destino. El retardo puede ser de dos tipos:

✔ Constante. Dentro de las fuentes de retardo constante están todas aquellas que siempre generan la misma cantidad de retardo, las más importantes son: ✔ Codificación , es el retardo generado al tomar el audio y procesarlo por un codec especifico.
✔ Paquetización , es el retardo generado al tomar el audio y convertirlo en paquetes IP.
✔ Serialización , es el retardo generado al colocar los paquetes de voz, desde las capas de aplicación hasta la interface por la cual será trasmitido.

✔ Variable: Las fuentes de retardo variable son todas aquellas que generan diferentes cantidades de retardo según las condiciones del medio, las más importantes son:
✔ Encolamiento , el retardo por encolamiento es el que se genera cuando los paquetes de voz tienes que esperar en las colas de los equipos activos a ser trasmitidos.
✔ Propagación , El retardo por propagación es el retardo que se genera para al pasar los paquetes por los diferentes cables hasta llegar a su destino, o en el caso de las comunicaciones por satélite, el tiempo de ir y volver al satélite.

Para nuestros cálculos de retardo tenemos que tomar la suma de todos los retardos. El retardo tolerado por el oído humano esta entorno a los 200-250 ms, por lo que un valor apropiado debe ser menor de 200 ms.

✔ Eco: El eco se produce por un fenómeno técnico que es la conversión de 2 a 4 hilos de los sistemas telefónicos o por un retorno de la señal que se escucha por los altavoces y se cuela de nuevo por el micrófono. El eco se define como una reflexión retardada de la señal acústica original. Los principales productores de eco en la telefonía VoIP son los interfaces FXS, FXO, por lo que su calidad incidirá en la calidad de la voz.

El eco es especialmente molesto cuanto mayor es el retardo y cuanto mayor es su intensidad con lo cual se convierte en un problema en VoIP puesto que los retardos suelen ser mayores que en la red de telefonía tradicional. El oído es capaz de detectar el eco cuando su retardo con la señal original es superior a 10 ms. Pero otro factor importante es la intensidad del eco ya que normalmente la señal de vuelta tiene menor potencia que la original.

Es tolerable que llegue a 65 ms y una atenuación de 25 a 30 dB. Existen diferentes mecanismo para corregir el eco, tanto software como hardware , estos son:

✔ Supresores de eco – Consiste en evitar que la señal emitida sea evuelta convirtiendo por momentos la linea full-duplex en una linea halfduplex de tal manera que si se detecta comunicación en un sentido se impide la comunicación en sentido contrario. El tiempo de conmutación de los supresores de eco es muy pequeño. Impide una comunicación fullduplex plena.
✔ Canceladores de eco – Es el sistema por el cual el dispositivo emisor guarda la información que envía en memoria y es capaz de detectar en la señal de vuelta la misma información (tal vez atenuada y con ruido). El dispositivo filtra esa información y cancela esas componentes de la voz.

Tomado de:
Sierra, A. (2008). Instalación de un sistema VoIP corporativo basado en Asterisk (Proyecto fin de Master). Universidad Politécnica de Cartajena, Murcia, España.
Fuente:
http://repositorio.upct.es/bitstream/handle/10317/737/pfm35.pdf;jsessionid=951D111758801A0375EA20D3195A6313?sequence=1

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Uso de la VoIP en entornos Empresariales

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En el punto anterior se ha hablado de algunas de las ventajas que en general proporciona la VoIP, pero, ¿estas ventajas son aplicables a los entornos empresariales?. La respuesta es un rotundo sí, ya que son los entornos empresariales en los que la aplicación de estas tecnologías es idónea y en los que más ventajas se obtienen de su uso.

Actualmente cuando el tamaño de una empresa es mayor de 10 empleados o en muchas casos incluso menos, las empresas optan por instalar centralitas telefónicas que les permitan centralizar la atención telefónica y comunicarse internamente entre los distintos usuarios, utilizando “extensiones” internas. Estas son las funcionalidades básicas que usa una empresa: la respuesta centralizada, la transferencia de llamadas y la comunicación interna entre usuarios.

Las centralitas actuales tienen unos costes que para funcionalidades que presenta se pueden considerar altos. Una centralita de 4 extensiones instalada puede tener un precio de 600 € a 1000 €. Mientras que los costos de una centralita por software se limitan a la instalación y configuración, ya que con las actuales técnicas de virtualización la propia infraestructura de la empresa puede ser suficiente. Además aunque es recomendable su configuración por profesionales, las diferentes herramientas y paquetes que existen, permiten que cualquier usuario, sin llegar a ser un experto pueda configurar sus funcionalidades básicas fácilmente.

Otra de las problemáticas de las centralitas analógicas actuales es que no son muy escalables, si la empresa crece y necesita 8 extensiones, es posible que tenga que cambiar la centralita, o en el mejor caso, comprar un módulo adicional para esas nuevas extensiones, lo mismo ocurre con las funcionalidades que ofrecen, muchas son modulares y permiten añadir ciertas funcionalidades adquiriendo módulos (normalmente caros), pero limitados siempre a la centralita base adquirida en un principio.

Más concretamente en el apéndice II, se han incluido dos presupuestos de los costos del hardware necesario para poder crear una infraestructura telefónica con un puesto de operadora, veinte extensiones y conexión de hasta tres líneas a la PSTN. La infraestructura analógica se ha basado en productos de la reconocida marca Panasonic, y su costo sin contar con impuestos, transporte ni instalación es casi el doble que el hardware necesario para VoIP. Además mientras que en la centralita analógica se ha alcanzado casi su máxima capacidad ya que solo permite e extensiones más, ninguna línea más, y no se pueden añadir nuevas funcionalidades, la centralita por software en cambio puede crecer mientras añadamos hardware y además de proporcionar muchas más funcionalidad y poder añadir y configurar muchas otras.

También cabe destacar que el mayor costo es el de los teléfonos, mientras que el abanico de de posibilidades en el caso analógico es escasa por incompatibilidades entre diferentes marcas, en el caso de VoIP utilizando cualquier teléfono que cumpla los standar SIP o IAX2, podríamos utilizar teléfonos de un coste menor, e incluso podríamos utilizar softphones de software libre con un coste nulo, aunque en este caso necesitaríamos que en cada puesto existiera un PC, con micrófono y altavoces, aunque en los PC’s actuales normalmente se encuentran ya integrados.

Con esto lo que se quiere resaltar de nuevo que la flexibilidad que nos ofrecen las centralitas de VoIP son mayores ya que el abanico de dispositivos que se pueden emplear es mucho más amplio al cumplir estándares, mientras que en los sistemas analógicos los dispositivos utilizan tecnologías propietarias.

Cabe destacar que la calidad de las llamadas por Internet a través de Voipcheap, normalmente es inferior que la obtenida con telefónica, pero teniendo una buena conexión a Internet con un ancho de banda garantizado la calidad es muy similar, aunque siempre hay que tener en cuenta que el servicio de conexión a Internet fluctúa y hace que la voz sea afectada por diferentes factores que trataremos en el siguiente tema.

Y ese es uno de los grandes beneficios de los sistemas de VoIP basados en software, que las funcionalidades y capacidades pueden crecer sin ningún problema, para cubrir las necesidades de la empresa ya que hasta que no lleguemos a corporaciones enormes se va a poder adaptar.

Otra ventaja es el coste, como ya hemos comentado, ya que, el coste de configuración de nuestra centralita de VoIP, va a ser casi el mismo para una empresa que utilice 4 extensiones que para otra que utilice 15, ya que la configuración de estas extensiones va a ser cuestión de minutos y se puede realizar de forma sencilla y rápida.

Donde existe otra gran ventaja es en los entornos empresariales en los que existen múltiples sedes. Aquí la VoIP permite intercomunicar estas sedes a través de Internet sin ningún coste adicional (excluyendo como gasto el acceso a Internet) lo cual con las centralitas no es del todo posible, e incluso se pueden habilitar extensiones móviles asociadas a portátiles o PDA’s con WIFI integrado, que son muy comunes hoy en día. Por lo que se facilita a las empresas la movilidad de sus trabajadores, manteniendo las comunicaciones de forma transparente sin incrementar el coste.

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Otro punto que se indicaba en el apartado anterior era la ventaja competitiva, esto es debido a la gran flexibilidad que permiten las centralitas de VoIP por software, ya que poseen tantas funcionalidades y son tan adaptables, que pueden adecuarse fácilmente a cualquier empresa, por ejemplo, es muy sencillo crear una IVR’s, es decir, un menú de respuesta automática con reconocimiento de las pulsaciones para facilitar y automatizar la atención telefónica y esto se puede hacer grabando mensajes por los propios usuarios en diferentes idiomas, teniendo en cuenta horarios, números entrantes, selecciones por teclado del cliente, etc… es totalmente modular y adaptables, igual puede dar servicio a una pequeña empresa en la que simplemente exista un buzón de voz, que a una corporación a la que según el número del llamante se le ofrezca un menú en su idioma con múltiples opciones para así filtrar las llamadas y encaminarlas al departamento correcto.

Otro de los beneficios que en las empresas con sedes internacional es más acusado, es el ahorro que se puede obtener al utilizar VoIP, ya que de esta manera al transportarse las llamadas por Internet hasta el destino, donde se conecta con el operador local, todas las llamadas se convierten en locales, por lo que el costo de este tipo de llamadas disminuye drásticamente.

Además, la elección de operador no se limita a los operadores del país de residencia, sino que se puede contratar cualquier operador de VoIP que preste servicios en los países que necesitamos, por lo que al haber mayor oferta, los precios son más bajos, y al tener estos operadores grandes volúmenes, muchas veces ofrecen precios inferiores a los que podemos conseguir con nuestro operador nacional en nuestro propio país.

En el cuadro adjunto, se puede apreciar un ejemplo realizado en un caso en el que nuestra empresa tenga tres sedes: España, UK y EEUU. En este caso además de las comunicaciones entre las sedes, es también necesario comunicarse desde las sedes con clientes de otros países. Vamos a realizar una pequeña comparativa de costes, esta comparativa es una aproximación ya que es posible que si nuestro volumen de llamadas es muy grande nos podamos acoger a bonos o descuentos ofrecidos por nuestro operador local, además de que existen muchos planes de precios distintos y no se han tenido en cuenta otros muchos factores que intervienen en la estimación de los costos reales, pero vamos a realizar la comparación con los precios base que ofrece Telefónica de España y VoipCheap que es el operador que utilizaremos en nuestra implementación posteriormente.

Con todos estos ejemplos podemos entender mejor que la VoIP es la tecnología ideal para ser usada en entornos empresariales, porque su funcionalidades se adaptan perfectamente a las necesidades de la empresa y proporcionan una mayor facilidad de administración, ademas de que dan mejor servicio con unos costes menores y una flexibilidad mayor, y por último y no menos importante haciendo todo esto posible aprovechando las infraestructuras existentes de la empresa para los datos.

Tomado de:
Sierra, A. (2008). Instalación de un sistema VoIP corporativo basado en Asterisk (Proyecto fin de Master). Universidad Politécnica de Cartajena, Murcia, España.
Fuente:
http://repositorio.upct.es/bitstream/handle/10317/737/pfm35.pdf;jsessionid=951D111758801A0375EA20D3195A6313?sequence=1

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¿Qué es VoIP y Telefonía IP?

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Los términos de VoIP y Telefonía IP se utilizan comúnmente como sinónimos, pero entre ambos existen diferencias claras. La principal diferencia es que VoIP se refiere al transporte de voz encapsulada dentro de paquetes de datos, utilizando el protocolo de Internet (IP) sobre redes públicas o privadas. En cambio Telefonía IP, es un sistema avanzado de comunicaciones que utiliza el protocolo de Internet como medio de transporte para crear un sistema telefónico con todas las funciones de la telefonía tradicional, pero que además agrega nuevas posibilidades.

En otras palabras VoIP, del inglés Voice over Internet Protocol, es la tecnología en la que se digitaliza, comprime la voz y se encapsula sobre el protocolo IP. La Telefonía IP es la infraestructura que nos permite hacer llamadas a cualquier teléfono de la red telefónica.

La Telefonía IP es aquella que reúne la transmisión de voz y datos a través de redes IP (Internet Protocol) en forma de paquetes de datos (de ahí deriva la denominación Voz sobre IP o VoIP). Estas redes transportan la información basadas en el Protocolo de Internet (IP). El ejemplo mas común de esta red es Internet y las redes LAN (Local Area Network o redes de área local), es decir redes que se componen de un número pequeño de equipos y con una extensión no muy amplia (local).

Esta telefonía es una tecnología que esta basada en el sistema de “conmutación de paquetes”, a diferencia de la Telefonía Tradicional que se basa en la “conmutación de circuitos”. La conmutación de paquetes es aquella donde la información antes de ser enviada es empaquetada. En las redes IP, cada paquete es transmitido individualmente y éste puede seguir diferentes rutas hacia su destino. Una vez que los paquetes llegan a su destino, estos son otra vez re-ensamblados.

La Telefonía IP surge como alternativa a la Telefonía Tradicional, brindando nuevos servicios al cliente y una serie de beneficios económicos. Esto debido a que la Telefonía IP reúne dos mundos históricamente separados: la transmisión de voz y la de datos, entre dos puntos distantes. Esto permite utilizar las redes de datos para efectuar las llamadas telefónicas, es decir, una única red se encarga de cursar todo tipo de comunicación, ya sea de voz, datos, vídeo o cualquier otro tipo de información.

Tomado de:
Sierra, A. (2008). Instalación de un sistema VoIP corporativo basado en Asterisk (Proyecto fin de Master). Universidad Politécnica de Cartajena, Murcia, España.
Fuente:
http://repositorio.upct.es/bitstream/handle/10317/737/pfm35.pdf;jsessionid=951D111758801A0375EA20D3195A6313?sequence=1

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SIP Telefonía e IVR (Respuesta Automática)

Principales Protocolos VoIP

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Principales Protocolos: Existen dos protocolos que han sido desarrollados para llevar a cabo las operaciones de señalización en telefonía IP: H.323 desarrollado por la ITU (International Communication Union) y el protocolo SIP (Session Initiation protocol) desarrollado por la IETF.

Existe un amplio debate acerca de la filosofía involucrada en el diseño de ambos protocolos, siendo el tema central de la discusión el hecho que H.323 proviene de ingenieros estrechamente vinculados al PSTN, y su nivel de complejidad es mayor en cuanto al número de especificaciones y protocolos asociados. Por su parte, SIP fue diseñado pensando en las características de Internet, y la flexibilidad inherente al protocolo concuerda con esto.

S.I.P.

Al igual que el resto de los protocolos para aplicaciones multimediales, SIP no está restringido a aplicaciones de voz. Su campo de acción incluye servicios de multimedia como video, chat de texto, entre otros.

SIP es independiente del modelo y tamaño de la aplicación de conferencia. Por esto, permite tanto el curso de una llamada tradicional entre dos individuos como el establecimiento de conferencias entre un número reducido de participantes o sesiones multicast de muchos integrantes. Esto constituye una diferencia con respecto a la arquitectura de la ITU que considera protocolos distintos para estos efectos (H.323 y H.332, respectivamente). Además, “SIP separa completamente la información de control de los datos transmitidos; de hecho, un request SIP puede seguir una ruta distinta a la utilizada para el tráfico de los datos, a pesar que se utilice la misma infraestructura de Internet” (Naveas, 2006).

En telefonía IP, existen tres tipos de sesiones a establecer: entre dos sistemas IP (dos computadores), entre un sistema final y un gateway hacia otra red como el PSTN o un sistema H.323, y por último entre gateways. SIP contempla estos tres casos.

Para efectos de análisis del protocolo SIP, se define una llamada como la asociación entre un número de participantes dado. La asociación de señalización entre un par de participantes se denomina conexión, aunque en realidad no existe un canal físico u otros recursos de red asociados a una conexión; sólo se trata de un estado de señalización entre dos puntos. Una sesión se refiere a una única sesión de RTP (Real Time Transport Protocol ) en la que se transmite un tipo de medio. Las relaciones entre las conexiones de señalización y las sesiones de multimedia pueden ser diversas.

H.323

El estándar H.323 proporciona la base para la transmisión de voz, datos y vídeo sobre redes no orientadas a conexión y que no ofrecen un grado de calidad del servicio, como son las basadas en IP, incluida Internet, de manera tal que las aplicaciones y productos conforme a ella puedan interoperar, permitiendo la comunicación entre los usuarios sin necesidad de que éstos se preocupen por la compatibilidad de sus sistemas. “La LAN sobre la que los terminales H.323 se comunican puede ser un simple segmento o un anillo, o múltiples segmentos (es el caso de Internet) con una topología compleja, lo que puede resultar en un grado variable de rendimiento” (http://www.coit.es/publicac/publbit/bit109/quees.htm )

H.323 es la especificación, establecida por la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) en 1996, que fija los estándares para la comunicación de voz y vídeo sobre redes de área local, con cualquier protocolo, que por su propia naturaleza presentan una gran latencia y no garantizan una determinada calidad del servicio (QoS). Para la conferencia de datos se apoya en la norma T.120, con lo que en conjunto soporta las aplicaciones multimedia. Los terminales y equipos conforme a H.323 pueden tratar voz en tiempo real, datos y vídeo, incluida videotelefonía.

El estándar contempla el control de la llamada, gestión de la información y ancho de banda para una comunicación punto a punto y multipunto, dentro de la LAN, así como define interfaces entre la LAN y otras redes externas, como puede ser la RDSI. Es una parte de una serie de especificaciones para videoconferencia sobre distintos tipos de redes, que incluyen desde la H.320 a la H.324, estas dos válidas para RDSI y RTC, respectivamente.

H.323 establece los estándares para la compresión y descompresión de audio y vídeo, asegurando que los equipos de distintos fabricantes se entiendan. Así, los usuarios no se tienen que preocupar de cómo el equipo receptor actúe, siempre y 74 cuando cumpla este estándar. La gestión del ancho de banda disponible para evitar que la LAN se colapse con la comunicación de audio y vídeo, por ejemplo, limitando el número de conexiones simultáneas, también está contemplada en el estándar.

Tomado de:
Ferráez, E. (2008). El impacto de la Telefonía IP en las Organizaciones (tesis de pregrado). Universidad Veracruzana, Veracruz, México.
Fuente:
http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/28505/1/Ferraez%20Rodriguez.pdf

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Telefonía VoIP con SoftSwitch

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Elementos de la Telefónica IP

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Para que la telefonía IP pueda funcionar necesita elementos como:

• Gateway.
• Gatekeeper.
• Routers.
• ATA.
• Conmutadores.
• Tarjetas de red.
• Codecs
• Protocolo

Gateway

Un gateway de VoIP (o pasarela de VoIP) es un dispositivo empleado para conectar redes que usan diferentes protocolos de comunicación de forma que la información puede pasar de una a otra. Los gateways de VoIP proveen un acceso ininterrumpido a la red IP. Las llamadas de voz se digitalizan, codifican, comprimen y empaquetan en un gateway de origen y luego, se descomprimen, decodifican y rearman en el gateway de destino. Los gateways se interconectan con la PSTN según corresponda a fin de asegurar que la solución sea ubicua.

En VoIP existen dos tipos principales de pasarelas:

• La Pasarela de Medios (Media Gateways), para la conversión de datos (voz).
• La Pasarela de Señalización (Signalling Gateway), para convertir información de señalización.

“Un Media Gateway, abreviado MGW actúa como una unidad de traducción entre diferentes redes de telecomunicaciones, tales como PSTN, las redes de próxima generación, 2G, 2,5 G y 3G redes de acceso radio o PBX” (Rey, 1998). Media Gateways permiten la comunicación multimedia a través de redes de próxima generación a través de múltiples protocolos de transporte como ATM e IP

Debido a que el MGW conecta diferentes tipos de redes, una de sus principales funciones consiste en convertir entre las diferentes redes de transporte y técnicas de codificación, Media streaming funciones tales como la cancelación de eco.

Media Gateways son controlados por un Media Gateway Controller que proporciona el control de llamadas y la funcionalidad de señalización. La comunicación entre los medios de comunicación y Gateways Convocatoria de Agentes se logra por medio de protocolos como MEGACO o MGCP o H.248 o SIP.

Media Gateways VoIP realizar la conversión entre voz TDM a voz sobre protocolo de Internet (VoIP).La principal ventaja de gateway de VoIP es que puede proporcionar la conexión existente con su teléfono y máquinas de fax a través de las redes telefónicas tradicionales, y PBX Esto hace que el proceso de hacer llamadas a través de la red IP sea más amigable para clientes VoIP.

Un Gateway de señalización es un componente de red responsable de la transferencia de señalización de mensajes (es decir, la información relacionada con la palabra creación, facturación, la ubicación, mensajes cortos, la dirección de conversión, y otros servicios) entre el canal de señalización común (CCS) nodos que se comunican a través de diferentes protocolos y formas de transporte.

Gatekeeper

“Los gateways se conectan con los gatekeepers de VoIP. Los gatekeepers actúan como controladores del sistema y cumplen con el segundo nivel de funciones esenciales en el sistema de VoIP de clase carrier” (Abrahams, 2003), 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 cómputos 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.

Routers

Un router es un dispositivo de hardware para interconexión de red de computadoras que opera en la capa tres (nivel de red). “Este dispositivo permite asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la ruta que debe tomar el paquete de datos” ( http://www.telefoniavozip.com/voip/intercambio-depaquetes- en-la-telefonia-ip.htm )

Los routers son indispensables para el intercambio de paquetes mientras que la conmutación de paquetes mantiene la conexión abierta y constante, el intercambio de paquetes que utilizan la telefonía IP solo abre una pequeña conexión, suficientemente extensa para enviar una pequeña porción de información llamada paquete, de un sistema a otro, esto funciona así:

• La computadora que envía divide la información en pequeños paquetes, con una dirección en cada un indicando a los dispositivos de red donde enviar los mismos.

• Adentro de cada paquete hay una porción de la información que se esta enviando, la voz.

• La computadora emisora envía un paquete al router más cercano y se olvida del mismo. El router cercano envía el paquete a otro router que se encuentre mas cerca del destino, ese router se lo envía a otro que se encuentra todavía mas cerca del destino, ese a otro mas cerca, y así.

• Cuando la computadora receptora finalmente recibe los paquetes (que pueden haber tomado caminos completamente diferentes para haber llegado ahí). Usa las instrucciones contenidas en los paquetes para rearmar los datos en su estado original.

Adaptador de teléfono analógico (ATA)

Un adaptador de teléfono analógico (ATA), también conocido como el adaptador de telefonía analógica, es un dispositivo electrónico utilizado para permitir que uno o varios teléfonos analógicos o máquinas puedan utilizar (VoIP). Un adaptador de teléfono analógico, básicamente, crea una conexión física mediante el uso de teléfono e Internet entre los cables de un teléfono convencional o fax y un ordenador o una pasarela Ethernet. El ATA por lo general viene con un teléfono digital y plan de proveedor de Internet pero también puede ser comprado independiente. “El adaptador de teléfono analógico hace llamadas de voz y fax a través de Internet es posible sin que el usuario la necesidad de mejorar los actuales sistemas de telefonía tradicional” (http://www.avaya.es/gcm/emea/es/tasks/learn/facts/iptelephony/qa1/iptelephony.h tm )

Hacer llamadas de voz y enviar faxes a través de la Internet son considerablemente más barato que hacerlo en las líneas telefónicas tradicionales. No hay pérdida de funcionalidad como reenvío de llamadas, llamada de conferencia, y otras características todavía pueden ser incluidas en los planes de suscripción de VoIP.

El adaptador de teléfono analógico figura 3.4 permite al usuario aprovechar de inmediato los ahorros implicados en la realización de llamadas a través de Internet. También elimina la necesidad de deshacerse de los teléfonos existentes y reemplazarlos con los teléfonos IP especializados. Por otra parte, los ATAs también son generalmente más baratos que los teléfonos digitales especializados en VoIP que son capaces de dirigir puerto USB o Ethernet pasarela de conexión.

Conmutador

Un conmutador es un PBX, cuyas características se mencionan en el capitulo1.8, en este apartado se menciona un ejemplo de conmutador, en este caso es Asterisk que es una aplicación de software libre (bajo licencia GPL) de una central telefónica (PBX). “Como cualquier PBX, se puede conectar un número determinado de teléfonos para hacer llamadas entre sí e incluso conectar a un proveedor de VoIP o bien a una RDSI tanto básicos como primarios” (www.asterisk.org/ )

Asterisk incluye muchas características anteriormente sólo disponibles en costosos sistemas propietarios PBX como buzón de voz, conferencias, IVR, distribución automática de llamadas, y otras muchas más. Los usuarios pueden crear nuevas funcionalidades escribiendo un dialplan en el lenguaje de script de Asterisk o añadiendo módulos escritos en lenguaje C o en cualquier otro lenguaje de programación soportado por Linux.

Para conectar teléfonos estándar analógicos son necesarias tarjetas electrónicas telefónicas FXS o FXO fabricadas por Digium u otros proveedores, ya que para conectar el servidor a una línea externa no basta con un simple módem.

Quizá lo más interesante de Asterisk es que soporta muchos protocolos VoIP como pueden ser SIP, H.323, IAX y MGCP. Asterisk puede interoperar con terminales IP actuando como un registrador y como gateway entre ambos.

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Tarjetas de red

Una moderna PBX esta constituida por un armazón o chasis en el que se alojan las diversas tarjetas que componen el sistema y un software asociado, que determina en gran medida las facilidades que de el van a obtener los usuarios.

Dentro de estas tarjetas se encuentran:

• Las extensiones digitales. Existen diversos tipos en función de su capacidad, que permiten la conexión cada una de 4, 8, 16 o 32 teléfonos digitales específicos de los sistemas
• Las extensiones analógicas. Existen varios tipos en función de su capacidad, que permiten la concesión cada una de 4, 8, 16 o 32 teléfonos analógicos de pulsos dedicados o multifrecuencia DTMF

Las tarjetas FXS (Foreign Exchange Station) sirven para conectar teléfonos analógicos normales a un ordenador y, mediante un software especial, realizar y recibir llamadas hacia el exterior o hacia otros interfaces FXS. Las tarjetas para conectar un ordenador a la Red Telefónica Conmutada son las FXO.

“FXO (Foreign Exchange Office, en inglés) es un dispositivo de computador que permite conectar éste a la Red Telefónica Conmutada y mediante un software especial, realizar y recibir llamadas de teléfono” (http://www.tiendalinux.com). Sirve sobre todo para implementar centralitas telefónicas (PBX) con un ordenador. Los dispositivos para conectar un teléfono a un ordenador son las llamadas FXS. Existen dispositivos que se denominan FXO y son usados en los gateway de VoIP, así como en tarjetas de ordenadores con funciones de centralitas telefónicas. Un claro ejemplo de FXO es un típico modem .

Codecs

En la figura 3.8, muestra la calidad de conversación y los requisitos de proporción de bits para muchos codecs de conversación diferentes.

cuadro comparativo de codecs

cuadro comparativo de codecs

Las medidas de calidad de conversación resumidas en la tabla son engañosas, porque reflejan el mejor caso de un escenario ideal, lo que puede ser muy diferente del entorno en que piensan usarse los codecs. Lo mas probable es que el entrono tenga algunos o todos los elementos que disminuyan la calidad del servicio, tales como el ruido de fondo y las perdidas de paquetes.

Tomado de:
Ferráez, E. (2008). El impacto de la Telefonía IP en las Organizaciones (tesis de pregrado). Universidad Veracruzana, Veracruz, México.
Fuente:
http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/28505/1/Ferraez%20Rodriguez.pdf

DataCenter VoIP

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

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

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Idiomas VoIPBox del Software VoIP Switch

Transmisión de voz en redes digitales

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Para poder logar transmitir señales de voz, previamente digitalizada, por redes digitales se necesita de dos elementos esenciales:

• Multiplexores.
• TDM (Time Division Multiplexing).

Un Multiplexor es un dispositivo que nos permite economizar en la renta de enlaces, pues solo se necesita un medio de transporte para varias señales, esto se hace maestreando de forma cíclica cada entrada y enviando la información por un solo canal, su funcionamiento es muy similar al de un interruptor.

Las técnicas de multiplexación por distribución en el tiempo (TDM por sus siglas en ingles) se han desarrollado para conseguir un mayor rendimiento de los sistemas de transmisión, ya que permiten enviar por un sistema de transmisión varias comunicaciones simultáneamente.

Multiplexores.

En el ámbito de las telecomunicaciones “el multiplexor se utiliza como dispositivo que puede recibir varias entradas y transmitirlas por un medio de transmisión compartido en este caso los paquetes de voz son las entradas y el medio de transmisión en una red de datos digital” (http://es.wikipedia.org/wiki/Multiplexor) Para ello lo que hace es dividir el medio de transmisión en múltiples canales, para que varios nodos puedan comunicarse al mismo tiempo.

Cabe señalar que una señal que está multiplexada debe demultiplexarse en el otro extremo. Según la forma en que se realice esta división del medio de transmisión, existen varias clases de multiplexación:

• Multiplexación por división de frecuencia.
• Multiplexación por división de tiempo.
• Multiplexación por división de código.
• Multiplexación por división de longitud de onda

En la presente monografía nos enfocaremos en la Multiplexación por División de Tiempo. En la figura 2.7 se puede observar la función de un multiplexor cuya función es muy similar a un interruptor.

Multiplexor

Multiplexor

TDM (Time Division Multiplexing).

Las técnicas de multiplexación por distribución de tiempo permite multipléxar señales que no son continuas en el tiempo. Se basan en transmitir en los tiempos entre partes de una señal, partes de otras señales, mandándolas todas juntas por el mismo medio de transmisión. En el extremo receptos se separan las partes de cada señal utilizando para ello un proceso de sincronización, con lo que ya tendremos cada señal independiente de las otras.

El TDM nos permite compartir el ancho de banda y simular que se tienen varios canales, como este DS0 que se convierte en 8 canales de (kbps) como se muestra en la figura 2.8

Ancho de banda de 64 kbps simulando tener 8 canales de 8 kbps

Ancho de banda de 64 kbps simulando tener 8 canales de 8 kbps

TDM maneja canales de información fijos entre equipos, un ejemplo de esto es la figura 2.9 donde se puede observar claramente como el ancho de banda es dividido en tres canales (para fin de ejemplo) y por estos se transmite diferentes señales digitales.

Ejemplo de TDM

Ejemplo de TDM

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Multiplexación de voz y datos.

“La múltiplexación de voz y datos es una técnica de transporte de señales extremo a extremo, las señales generadas por un cliente son transportadas a un destino remoto de forma eficiente, fiable y con un retardo mínimo” (Notas del curso “Introducción a la Telefonía IP”); esta técnica es orientada a la conexión y en la que las comunicaciones se establecen mediante circuitos virtuales que permiten mantener múltiples comunicaciones con uno o varios destinos. Lo anterior se puede ejemplificar en la figura 2.10 donde se puede ver la transmisión de voz y de datos por una red digital de servicios integrados y se puede observar los multiplexores en ambos lados.

Multiplexación de voz y de datos.

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Digitalización de voz

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La digitalización de la red es un proceso imparable, por las enormes ventajas que aporta, tanto para los operadores como para los usuarios, aunque ha de ser llevado a cabo de manera gradual, debido a que no es posible cambiar toda la red de una sola vez.

“La técnica ampliamente empleada en las redes telefónicas para la transformación (proceso de muestreo, cuantificación y codificación) de las señales analógicas en digitales es conocida como MIC (Modulación por Impulsos Codificados) o PCM” (Conesa, 2006) que permite la utilización múltiple de una línea, mediante la multiplexación por división en el tiempo.

La manera más habitual de aplicar las técnicas MIC a los canales vocales convierte a estos en flujos digitales de 64 Kbits/s, el objetivo de este capitulo es comprender como un canal de vocal analógico es convertido en una señal digital de 64 Kbits/seg. Y viceversa, de manera que estas señales puedan ser transmitidas con las ventajas de la transmisión digital: calidad y economía.

La digitalización de las señales de voz se puede ver ejemplificada en la figura 2.1 de forma simple y entendible, durante el desarrollo del capitulo se comprenderá mejor el siguiente diagrama.

Proceso de conversión Analógico-Digital

Proceso de conversión Analógico-Digital

Modulación.

La modulación por impulsos codificados MIC o PCM (Pulse Code Modulation), es el procesamiento más utilizado en telefonía para convertir una señal analógica en digital y viceversa, esta conversión se basa en tres operaciones fundamentales:
• Muestreo
• Cuantificación
• Codificación

Muestreo.

“El muestreo es el proceso mediante el cual se transforma una señal analógica en una serie de impulsos de distinta amplitud que reciben el nombre de muestras” (Cabeza, 2002) De acuerdo con la teoría de la información, si se desea enviar una señal de frecuencia f de un punto a otro, no es necesario transmitir la señal completa, es suficiente transmitir muestras de la señal tomadas, por lo menos, a una velocidad doble de frecuencia máxima de la señal, a esto se le conoce como teorema de muestreo.

Por ejemplo para transmitir una señal de frecuencia máxima de Khz. es suficiente con tomar muestras a una velocidad de 8 Khz. o mas elevada. En estas condiciones, en el terminal distante se puede reconstruir la señal original a partir de muestras. Como se muestra en la figura 2.2.

Principio de Muestreo

Principio de Muestreo

Frecuencia de muestreo (fm) es la rapidez o frecuencia con que se toman las muestras, y se expresa en número de muestras por segundo o en hercios.

El muestreo ideal no es físicamente realizable, en la práctica, ya que una muestra es una medida del valor instantáneo de una señal, pero tomada durante un tiempo muy corto comparado con el tiempo entre dos muestras consecutivas, a este tipo de muestreo se le llama muestreo real, Figura 2.3.

Muestreo real.

Muestreo real.

Después de obtener el muestreo, la señal obtenida es un tren de impulsos, cada uno de los cuales tiene una amplitud igual al valor que tenía la señal en el instante de muestreo. “En el caso del muestreo real, la muestra no se toma en un instante, sino durante cierto tiempo” (Cabeza, 2002) analizado lo anterior podemos considerar el muestreo como un proceso de modulación en amplitud de un tren de impulsos, por eso a la señal muestreada se llama en algunas ocasiones M.I.A. (Modulación de Impulsos en Amplitud) o en ingles P.A.M. (Pulse Amplitud Modulation) Figura 2.4.

Muestreo por modulación de impulsos en amplitud.

Muestreo por modulación de impulsos en amplitud.

De acuerdo al teorema de muestreo: Si una señal contiene únicamente frecuencias inferiores a fmax queda completamente determinada por muestras tomadas a una velocidad igual o superior a 2 fmax.

De acuerdo con el teorema de muestreo, las señales telefónicas de frecuencia vocal (de 300 a 3400 HZ), se han de muestrear una frecuencia igual o superior a 6800 Hz (2 x 3400). En la practica, se toma una frecuencia de muestreo de 8000 Hz. Es decir, se toman 8000 muestras por segundo, con una separación entre muestras consecutivas de una misma señal de 125 μs, que es el periodo de muestreo.

T=1/8000=0.000125 seg. =125 μs

Cuantificación.

La cuantificación es el proceso mediante el cual se asignan valores discretos, a las amplitudes de las muestras obtenidas en el proceso de muestreo. Tras la cuantificación las muestras serán de tipo digital, ya que solo podrán tener un número finito de valores.

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“De acuerdo a lo anterior sea descubierto que las muestras obtenidas en un muestreo real tiene una duración o anchura finita, pero su amplitud puede tomar finitos valores comprendidos entre el valor 0 y el valor más alto de la señal a muestrear” (Cabeza, 2002). Sin embargo, se puede utilizar un numero finito de valores discretos para representar de forma aproximada la amplitud de las muestras, para ello, toda la gama de amplitudes que pueden tomar las muestras, o gama de funcionamiento, se divide en intervalos iguales y a todas las muestras cuya amplitud cae dentro de un intervalo, se les da el mismo valor, a este proceso se le denomina cuantificación, y a cada intervalo en que se ha dividido la gama de funcionamiento se le llama intervalo de cuantificación. Así pues, lo que se hace en el proceso de cuantificación es asignar a cada muestra el intervalo de cuantificación que le corresponde.

Dentro de una determinada gama de funcionamiento, cada intervalo de cuantificación esta limitado por dos valores de decisión. Los valores de decisión situados en los extremos de la gama de funcionamiento se llaman valores virtuales de decisión, y limitan la máxima amplitud de señal que se puede transmitir sin recorte de crestas como se muestra en la figura 2.5.

Cuantificación.

Cuantificación.

Codificación.

El campo de la codificación de la conversación abarca más que la digitalización de señales analógicas de conversación. El objetivo de la investigación es desarrollar codecs de audio que proporcionen mejor calidad de conversación con una proporción más baja de bits, de retraso y de complejidad de implantación.

La codificación es el proceso mediante el cual se representan una muestra cuantificada, mediante una sucesión de “1’s” y 0’s”, es decir mediante una secuencia binaria.
Como en los MIC europeos se utilizan 256 intervalos de cuantificación para representar todas las posibles muestras, se necesitan secuencias binarias de 8 bits para representar a todos los intervalos de cuantificación (28 = 256). Un grupo de ocho bits de este tipo, constituye una palabra MIC. Como se muestra en la figura 2.6.

Palabra MIC.

Palabra MIC.

Tomado de:
Ferráez, E. (2008). El impacto de la Telefonía IP en las Organizaciones (tesis de pregrado). Universidad Veracruzana, Veracruz, México.
Fuente:
http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/28505/1/Ferraez%20Rodriguez.pdf

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“En la telefonía existen diferentes métodos de conmutación y estos han ido evolucionando a lo largo del tiempo a la par de la tecnología disponible” (Huidobro, 2006) Los primeros sistemas de conmutación se realizaban manualmente, donde una operadora realizaba las conexiones en un panel de interconexión al recibir la indicación por parte de los abonados, hasta los últimos sistemas digitales, en los que la conmutación de llamadas se hace de forma totalmente automática y en algunos de los casos inteligentemente, existe una gran numero de de sistemas de conmutación.

Tecnologías de conmutación telefónica

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Los sistemas de conmutación telefónica es un tema muy amplio por lo que en esta monografía solo se mencionan pero no se profundizaran en ellos.

Tomado de:
Ferráez, E. (2008). El impacto de la Telefonía IP en las Organizaciones (tesis de pregrado). Universidad Veracruzana, Veracruz, México.
Fuente:
http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/28505/1/Ferraez%20Rodriguez.pdf

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