DEFINICION DE VOIP

VoIP es la voz transportada sobre Internet; es un conjunto de recursos tecnológicos que hacen posible que la señal de voz viaje a través de la red de Internet empleando el protocolo IP (Protocolo de Internet).
Se trata de transformar la voz en paquetes de información (paquetes de datos binarios) manejables por una red IP, para que se puedan transmitir a través de la redes de datos existentes.
Esto significa que se envía la señal de voz en forma digital en paquetes a través del Internet o de una red de datos privada, en lugar de enviarla a través de circuitos utilizados por las compañías telefónicas convencionales o PSTN (Red Telefónica Pública Conmutada).

ASPECTOS TÉCNICOS

* FUNCIONAMIENTO DE LA VOIP

Los pasos básicos que tiene lugar una llamada telefónica a través de Internet son:
– Conversión de la señal de voz analógica a formato digital y compresión de la señal a protocolo de Internet a través de los Codecs para su transmisión; luego se le asigna cabeceras de datos Ethernet para que pueda viajar a través de la red y pueda llegar a su destino.
En la recepción se realiza el proceso inverso para poder recuperar de nuevo la señal de voz analógica.
– Cuando se emplea una red IP como Internet para transmitir voz, existen diversos factores que pueden influir en la calidad de voz, como la velocidad de conexión a Internet, el tráfico de Internet y la latencia (retardo que se genera cuando alguien habla hasta que la otra persona pueda escucharlo).

Conversión de la voz para que viaje a través de la red

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

Monografias.comSon independientes del tipo de red física que las soporta.
Monografias.comPermite la integración con las grandes redes de IP actuales. Monografias.comEs independiente del hardware utilizado.
Permite ser implementado tanto en software como en hardware, con la particularidad de que el hardware supondría eliminar el impacto inicial para el usuario común.
Permite la integración de Video y TPV

PROTOCOLOS UTILIZADOS

Los protocolos son el lenguaje que utilizarán los distintos dispositivos VoIP para su conexión. Esta parte es importante ya que de ella dependerá la eficacia y la complejidad de la comunicación.
Por orden de antigüedad, de más antiguo a más nuevo se nombran a continuación:
El Protocolo H.323
El protocolo SIP.
Megaco (También conocido como H.248) y MGCP , Protocolos de control
Skinny Client Control Protocol – Protocolo propiedad de CISCO MiNet ,Protocolo propiedad de MITEL
CorNet-IP , Protocolo propiedad de SIEMENS
IAX , Protocolo original para la comunicación entre PBXs
ASTERISK(obsoleto)
Monografias.comSkype , Protocolo propietario peer to peer utilizado en la aplicación
SKYPE
Monografias.comIAX2 , Protocolo para la comunicación entre PBXs ASTERISK en reemplazo de IAX
Monografias.comJingle , Protocolo abierto utilizado en tecnología JABBER
A continuación se detalla aspectos relevantes sobre los protocolos más importantes.

* El Protocolo H.323
Monografias.comEl Protocolo H.323, se creó originalmente para proveer de un mecanismo para el transporte de aplicaciones multimedia en LANs (Redes de área local) pero ha evolucionado rápidamente para dirigir las crecientes necesidades de las redes de VoIP.
Monografias.comEl Protocolo H.323 es una recomendación de la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones), que define los protocolos para proveer sesiones de comunicación audiovisual sobre paquetes de red. A partir del año 2000 se encuentra implementada por varias aplicaciones de Internet que funcionan en tiempo real como Microsoft Net meeting y GnomeMeeting .
El Protocolo H.323 es un conjunto de normas para comunicaciones multimedia que hacen referencia a los terminales, equipos y servicios estableciendo una señalización en redes IP. No garantiza una calidad de servicio, y en el transporte de datos puede, o no, ser fiable; en el caso
de voz o vídeo, nunca es fiable. Además, es independiente de la topología de la red y admite pasarelas, permitiendo usar más de un canal de cada tipo (voz, vídeo, datos) al mismo tiempo.

* El protocolo SIP
El protocolo SIP( Protocolo de Inicio de Sesiones) es un protocolo desarrollado por el IETF MMUSIC Working Group con la intención de ser el estándar para la iniciación, modificación y finalización de sesiones interactivas de usuario donde intervienen elementos multimedia como el video, voz, mensajería instantánea, juegos online y realidad virtual.
La sintaxis de sus operaciones se asemeja a las de HTTP y SMTP, los protocolos utilizados en los servicios de páginas Web y de distribución de e- mails respectivamente. Esta similitud es natural ya que SIP fue diseñado para que la telefonía se vuelva un servicio más en la Internet
El protocolo SIP permite el establecimiento de sesiones multimedia entre dos o más usuarios. Para hacerlo se vale del intercambio de mensajes entre las partes que quieren comunicarse.

* El Protocolo Megaco
Megaco o H.248 ,nombre dado por la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones), define el mecanismo necesario de llamada para permitir a un controlador Media Gateway el control de puertas de enlace para soporte de llamadas de voz/fax entre redes IP.
Antes de la cooperación entre ITU e IETF, existían diversos protocolos que cumplían estas funciones; entre ellos se encontraban MDCP y MGCP.
H.248 es un complemento a los protocolos H.323 y SIP: se utilizará el H.248 para controlar las Media Gateways y el H.323 o SIP para comunicarse con otro controlador Media Gateway.

* El Protocolo Skinny Client Control Protocol
Monografias.comSkinny Client Control Protocol o SCCP es un protocolo propietario de control de terminal desarrollado originariamente Selsius Corporation. Actualmente es propiedad de Cisco Systems, Inc. y se define como un conjunto de mensajes entre un cliente ligero y el CallManager. Ejemplos conocidos de clientes ligeros son los de la serie Cisco 7900 de teléfonos IP como el Cisco 7960, Cisco 7940 y el Cisco 7920 802.11b wireless .
Skinny es un protocolo ligero que permite una comunicación eficiente con un sistema Cisco Call Manager. El Call Manager actúa como un Proxy de señalización para llamadas iniciadas a través de otros protocolos como H.323, SIP, RDSI o MGCP.
Cisco adquirió la tecnología SCCP cuando compró la empresa Selsius a finales de los años 1990. Como una reminiscencia del origen de los actuales teléfonos IP Cisco, el nombre por defecto de los teléfonos Cisco registrados en un CallManager es SEP (Selsius Ethernet Phone)
seguido de su MAC address.

* El Protocolo IAX
IAX (Inter-Asterisk Exchange protocol), es uno de los protocolos utilizado por Asterisk, que es un servidor PBX (central telefónica) de código abierto patrocinado por la empresa Digium. Es utilizado para manejar conexiones VoIP entre servidores Asterisk, y entre servidores y clientes que también utilizan protocolo IAX.
Monografias.comEl principal objetivo de IAX ha sido minimizar el ancho de banda utilizado en la transmisión de voz y vídeo a través de la red de Internet, con particular atención al control y a las llamadas de voz y proveyendo un soporte nativo para ser transparente a la NAT (traslación de direcciones de red). La estructura básica de IAX se fundamenta en la multiplexación de la señalización y del flujo de datos sobre un simple puerto entre dos sistemas.
Monografias.comIAX es un protocolo binario y está diseñado y organizado de manera que reduce la carga en flujos de datos de voz. El ancho de banda para algunas aplicaciones se sacrifica en favor del ancho de banda para VoIP.

* El Protocolo Skype
Skype es un software para realizar llamadas sobre Internet (VoIP), fundada en 2003 por los suecos Niklas Zennström y Janus Friis, . El código y protocolo de Skype permanecen cerrados y propietarios, pero los usuarios interesados pueden descargar gratuitamente la aplicación del sitio oficial. Los usuarios de Skype pueden hablar entre ellos gratuitamente.
La aplicación también incluye una característica denominada SkypeOut que permite a los usuarios llamar a teléfonos convencionales, cobrándoseles diversas tarifas según el país de destino: 0,017 € por minuto en muchos de ellos, incluyendo en algunos los teléfonos móviles, subiendo en otros hasta 0,55 €, aunque puede llamarse a casi cualquier teléfono del mundo. Otra opción que brinda Skype es SkypeIn, gracias al cual ellos otorgan un número de teléfono para que desde un aparato telefónico en cualquier parte del mundo puedan contactarte a tu ordenador. Además, proveen de un servicio de buzón de voz gratuito.
La interfaz de Skype es muy parecida a otros software de mensajería instantánea tales como MSN Messenger o Yahoo! Messenger, y de igual forma que en éstos es posible entablar una conversación de mensajes instantáneos con los usuarios del mismo software.
Skype utiliza un protocolo propietario. Su éxito reside en la gran compresión de éste sin afectar prácticamente a la calidad de la transmisión de voz. Esto ha provocado que se hayan realizado diversos estudios sobre este protocolo para saber donde reside su éxito.
Monografias.comEl funcionamiento de Skype consiste básicamente en establecer una conexión con un clúster de servidores (servidores redundantes) de Skype para iniciar sesión, en la cual se devuelve la lista de contactos. Cuando se inicia una llamada se establece una conexión directa con la persona, eliminando así el consumo de ancho de banda utilizado por la
voz en los servidores de Skype e incrementando la seguridad, al ser una conexión directa.
Monografias.comEl programa de creación de Skype ha sido desarrollado en Pascal, usando Delphi y más tarde ha sido portado a Linux basándose en las librerías Qt.

* El Protocolo IAX2
El protocolo IAX ahora se refiere generalmente al IAX2, la segunda versión del protocolo IAX. El protocolo original ha quedado obsoleto en favor de IAX2.
El protocolo IAX2 fue creado por Mark Spencer para la señalización de VoIP en Asterisk. El protocolo crea sesiones internas y dichas sesiones pueden utilizar cualquier códec (Compresor-Descompresor de datos). que pueda transmitir voz o vídeo.
IAX2 es un protocolo robusto, lleno de novedades y muy simple en comparación con otros protocolos. Permite manejar una gran cantidad de códecs y un gran número de streams (flujos de datos), lo que significa que puede ser utilizado para transportar virtualmente cualquier tipo de dato. Esta capacidad lo hace muy útil para realizar videoconferencias o realizar presentaciones remotas.
IAX2 soporta Trunking (red), donde un simple enlace permite enviar datos y señalización por múltiples canales. Cuando se realiza Trunking, los datos de múltiples llamadas son manejados en un único conjunto de paquetes, lo que significa que un datagrama IP puede entregar información para más llamadas sin crear latencia o retardo adicional. Esto es una gran ventaja para los usuarios de VoIP, donde las cabeceras IP son un gran porcentaje del ancho de banda utilizado.

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CÓDECS

La voz debe codificarse para poder ser transmitida por la red IP. Para ello se hace uso de Códecs que garanticen la codificación y compresión del audio o del video para su posterior decodificación y descompresión que permiten generar un sonido o imagen utilizable.
Códec es una abreviatura de Compresor-Descompresor. Describe una especificación desarrollada en software, hardware o una combinación de ambos, capaz de transformar un archivo con un flujo de datos o una señal.
Los códecs pueden codificar el flujo o la señal (a menudo para la transmisión, el almacenaje o el cifrado) y recuperarlo o descifrarlo del mismo modo para la reproducción o la manipulación en un formato más apropiado para estas operaciones.
Entre los Códecs utilizados en VoIP encontramos los G.711, G.723.1 y el G.729, los cuales han sido especificados por la UIT (unión internacional de telecomunicaciones).

ARQUITECTURA DE RED

El propio Estándar define tres elementos fundamentales en su estructura: Los terminales
Gateway
Gatekeepers

PARÁMETROS A CONSIDERAR EN LOS SISTEMAS DE VOIP

* LA CALIDAD DE SERVICIO O QUALITY OF SERVICE (QOS)
La calidad de servicio (QoS) es la capacidad de la red para ofrecer mejoras o priorizar en el servicio de cierto tipo de tráfico de red, en este caso es el tráfico de los paquetes de VoIP.
Uno de los grandes retos al implementar VoIP, especialmente en países donde esta tecnología viene implementándose recientemente, es garantizar que exista un ancho de banda constante para las conversaciones; para así ofrecer una buena calidad en la conversación.
Para ofrecer una buena calidad en la conversación, el ancho de banda que necesitan los dos flujos de tráfico (Up and Down), estos los flujos de subida y de bajada y se refiere a los flujos que datos que viajan entre el emisor – receptor y el receptor-emisor en una conversación VoIP se deben garantizar con independencia del estado del resto de las conexiones (incluso si la red se encuentra saturada).

* RETARDO O LATENCIA
Latencia es sinónimo de retraso, y mide el tiempo que tarda un paquete en viajar de un punto a otro en el caso de la VoIP el retraso es el tiempo en que tarda la voz desde que sale de la boca del Emisor y llegar al oído del Receptor en una llamada telefónica.
En el caso de las comunicaciones de enlace por satélite por ejemplo Gilat , la latencia o retardo es mas notoria ,se tiene al menos una latencia de 300 ms (0.3 segundos) entre el emisor y el receptor de la comunicación y esto es perceptible entre los usuarios.
Para mejorar la calidad de las conversaciones de voz sobre IP es necesario reducir los retrasos al máximo, dando la máxima prioridad al tráfico de voz. Dar más prioridad a los paquetes de voz significa que se les deja «saltarse la cola» de salida y así ocupar una mejor posición que el resto de los paquetes que están esperando para ser transmitidos.

* JITTER – FLUCTUACIONES DE VELOCIDAD
En VoIP, el jitter es la variación del tiempo entre la llegada de distintos paquetes que viajan por la red.
Estas variaciones son debidas a la saturación de la red, la falta de sincronismo en la red o los cambios dinámicos en las rutas por donde viajan los datos.
En redes con grandes cambios de velocidad se puede usar un «jitter buffer» para mejorar la calidad de la conversación. Un buffer es un espacio intermedio donde se almacenan los paquetes hasta su procesamiento. La idea básica del «jitter buffer» es retrasar deliberadamente la reproducción del sonido para garantizar que los paquetes más «lentos» hayan llegado. Los paquetes se almacenan en el buffer, se reordenan si es necesario y se reproducen a una velocidad constante. La calidad de voz mejora pero al precio de incrementar la latencia o retardo total.

Tomado de: http://www.monografias.com/trabajos87/voz-ip/voz-ip.shtml#ixzz4GO7iSl1H

DataCenter VoIP

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