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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