Despliegue VoIP en una ciudad de tamao medio

Despliegue VoIP
en una ciudad de
tamaño medio
Prospección
Sonia Villar Pascual
Marilia Nuñez Exebio
Santiago Elvira Díaz
Grupo 3 - Miércoles
Índice
Introducción
Motores que llevan a la implantación de la VoIP
Tecnológicos
Modos de conexión
Prospección de terminales IP.
Económicos: Modelos de negocio.
Protocolos VoIP
SIP
H.323
Arquitecturas
Centralizada y distribuida.
IMS (IP Multimedia Subsystem)
Implantación
Ventajas y Beneficios.
Regulación
Experiencias de negocio
Conclusiones
Introducción
La Voz sobre IP (VoIP) es un grupo de recursos que hacen posible que la
señal de voz viaje a través de Internet empleando un protocolo IP (Internet
Protocol). Esto significa que se envía la señal de voz en forma digital en
paquetes en lugar de enviarla (en forma digital o analógica) a través de circuitos
utilizables solo para telefonía como una compañía telefónica convencional o
PSTN.
VoIP funciona 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.
Dependiendo de la forma en la que la red este configurada, el Router o el
gateway pueden realizar la labor de codificación, decodificación y/o compresión.
Por ejemplo, si el sistema usado es un sistema análogo de voz, entonces el router
o el gateway realizan todas las funciones mencionadas anteriormente.
Para realizar llamadas a través de VoIP, el usuario necesitará un programa
de teléfono SIP basado en la web (Softphone) O un teléfono VOIP basado en
hardware. Se pueden realizar llamadas telefónicas a cualquier lugar/persona:
tanto a números VoIP como a personas con números telefónicos normales.
•
Softphone:
-
Se trata de software que se ejecuta en estaciones o servidores de
trabajo que permiten establecer llamadas de Voz sobre IP.
El audio es capturado desde:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
-
Micrófono Incorporado
Entrada de linea (Micrófono Externo).
Dispositivos de entrada de audio USB
Dispositivos Bluetooth
Existen varios tipos:
ƒ Propietarios:
– Protocolo estándar: SIP, H323…
– Protocolos abiertos
– Protocolos propios cerrados
ƒ
•
Libres:
– Protocolos estándar
– Protocolos propios abiertos
Hardware:
- Son aparatos telefónicos con la misma apariencia física que los
teléfonos tradicionales.
- Utilizan tecnologías VoIP y normalmente permiten realizar ciertas
funcionalidades avanzadas (llamada en espera…)
Pero el mayor problema consiste en negociar la llamada, ya que el sistema de
llamada debe tener:
• Funcionalidades: configurar, administrar y cerrar llamadas y conexiones.
• Tiene que ser escalable, soportar muchos usuarios simultáneos (millones
en todo el mundo)
• Administración de la red: políticas de control, cuentas, tiempo
consumido
• Mecanismo para configurar calidad de servicio (QoS)
• Extensible para añadir fácilmente nuevas características
• Interoperabilidad entre implementaciones de distintos proveedores,
distintos protocolos
Esto se puede realizar con:
Servidores H.323
OpenH323: Open Source
Servidores SIP hay muchos comerciales
Nortel Networks SIP Audio Server
SIP Express Router: GPL, gratuito
Twisted: en Python, LGPL, gratuito, otros protocolos de Internet
Servidor H.323 y SIP
Asterisk: GPL. H.323, SIP, IAX y MGCP. Puede intercomunicarlos
Ambos proporcionan soporte para un gran número de dominios (direcciones de
área global, localización del usuario..), tienen habilidad para manejar gran
número de llamadas y limitan número de integrantes en multiconferencias:
•
•
centralizadas: usado inicialmente por H.323
distribuidas: escala mejor el número de integrantes y la cantidad de
multiconferencias
También proporcionan casi los mismos servicios como:
•
Tiempo de configurar la llamada: H.323 con Fast call setup es
ligeramente más rápido que SIP
•
•
•
•
La facturación y contabilidad se realiza guardando ficheros de históricos
y revisándolos
Servicios de intercambio de características
ƒ H.323 usa H.245
ƒ SIP usa SDP, menos descriptivo
Movilidad personal y servicios basados en la localización
ƒ SIP lo soporta de base
ƒ en H.323 los terminales se registran en su Gatekeepers
Ambos proporcionan mecanismos para seguridad, autenticación de
usuarios y elementos de la red, privacidad de los datos y cifrado
Interconexión Red Telefónica Pública (PSTN Interworking)
H.323 toma prestado de la red
telefónica pública protocolos como
Q.931 y está por tanto bien adecuada
para la integración. Sin embargo,
H.323 no emplea la analogía a
tecnología de conmutación de
circuitos de red telefónica pública de
SIP. H.323 es totalmente una red de
conmutación de paquetes. El cómo
los controles deben implementarse en
la arquitectura H.323 está bien
recogido en el estándar.
SIP no tiene nada en común con la red
telefónica pública y esa señalización
debe ser "simulada" en SIP. SIP no
tiene ninguna arquitectura que describa
cómo deben implementarse los
controles.
*Estos protocolos se definen con mayor detalle más adelante.
Interoperabilidad
Entre versiones:
• H.323 exige compatibilidad hacia atrás.
• SIP: nuevas versiones pueden eliminar características para reducir
complejidad.
Entre implementaciones
• Para H.323 hay una guía que clarifica cuestiones, y eventos para probar
la interoperabilidad.
• En SIP existe el evento SIPit, pero el auge del SIP Propietario es un difícil
problema.
Entre protocolos de llamada: Asterisk y otros ya lo soportan.
Facturación
En el modelo de llamada directa
H.323, la posibilidad de facturar la
llamada no se pierde porque los
puntos finales reportan al gatekeeper
el tiempo de inicio y finalización de la
llamada mediante el protocolo RAS.
Si un proxy SIP quiere recoger
información de facturación no tiene
otra opción que revisar el canal de
señalización de manera constante para
detectar cuando se completa la llamada.
Incluso así, las estadísticas están
sesgadas porque la señalización de la
llamada puede tener retardos.
Telefonía básica vs VoIP
Telefonía básica
Tipo de conmutación.
ID de usuario
Esquema de red
Tarificación
Seguridad
Características de
transmisión
VoIP
Conmutación de circuitos Conmutación de
paquetes
Numeración E.164
Diversidad: URL, E.164,
dirección IP
-Red inteligente
-Red sin inteligencia
-Terminal tonto
-Terminal inteligente
Basado en tiempo,
Más flexible propenso a
situación y distancia
tarifa plana
Intrínseca (QoS)
A desarrollar (QoS)
Normalizadas
Valor a controlar: retardo
y sus variaciones
Componentes VoIp
•
Clientes : Establecen y terminan las llamadas de voz
¾ Software (Softphone, audífonos y micrófono)
¾ Hardware (Teléfonos IP)
•
Servidores
¾ Operaciones: validación de usuario, tarifación, enrutamiento,
administración, registro de usuarios, etc.
Gateways
¾ Dispositivo que convierten los paquetes de voz del Internet a
señales entendibles por un teléfono normal.
•
Escenarios de Aplicación
•
PC – PC: terminales PC
Entonces, con un PC conectado a Internet contamos con un medio para realizar
llamadas telefónicas a cualquier otro ordenador. Lo único que hace falta es
descargarse algún programa (Skype es el más popular) y darse de alta en el
servicio. Netmeeting u otros programas de mensajería instantánea también se
pueden utilizar para establecer conversaciones de voz.
Con la telefonía IP, las comunicaciones ya no dependen del tiempo y la
distancia; basta estar conectado para realizar una llamada través de Internet.
Red IP
La principal limitación de este sistema es que emisor y receptor deben instalar
el mismo programa, estar sentados frente al ordenador conectado y utilizar
bafles y micrófono para hablar. Sin embargo, los servicios VoIP avanzan
rápidamente. Con una conexión de banda ancha (prácticamente imprescindible
para la telefonía IP) ya no hay que preocuparse por conectarse; y ya se pueden
adquirir dispositivos que hacen más sencilla la comunicación. También se
puede emplear un ATA (adaptador de teléfono analógico) para conectar un
teléfono convencional al PC.
Así, es posible contar en casa con un teléfono de oficina o inalámbrico (que
también sirve para realizar llamadas normales) conectado para realizar
llamadas a través de Internet. Incluso, ya no hace falta estar atado al ordenador:
los teléfonos IP WiFi (de aspecto similar a un móvil) utilizan cualquier punto de
acceso inalámbrico para llamar a través desde Internet.
•
PC - Teléfono: usuarios de redes de datos y redes telefónicas
individuales.
Los programas de telefonía IP se pueden utilizar también para llamar a un
teléfono convencional, móvil o fijo. Pero en este punto las llamadas se salen de
la red IP y pasan por las líneas de las operadoras telefónicas en el tramo final,
por lo que se termina la gratuidad.
Sin embargo, las llamadas son más económicas: el factor tiempo y la distancia
no tienen el mismo valor.
Por tanto, desde el PC o desde cualquier teléfono IP se es posible llamar a
cualquier parte a través de Internet. El cliente tiene un número de teléfono
asignado a su dirección IP y puede realizar llamadas fuera de la red del operador
usando la red tradicional.
GateKeeper
Red IP
Gateway B B
PC A
Teléfono B
Teléfono A
•
Teléfono – Teléfono: Mediante gateways , que permiten interconectar
la telefonía tradicional con la telefonía por IP, y que se integran con la red
telefónica pública mediante interfaces analógicos o enlaces digitales.
Soportan generalmente los protocolos SIP O H.323 y pueden ser utilizados de
forma integrada con las centralitas tradicionales transformando la llamada
analógica de la centralita (procedente del teléfono) en llamada por IP, de forma
totalmente transparente.
Esta alternativa además tiene la ventaja de que se puede utilizar la línea como
backup, es decir, en caso de fallo de Internet o del proveedor VoIP, las llamadas
pueden ser encaminadas por la Red Telefónica Conmutada tradicional.
GateKeeper
Gateway A
Teléfono A
Red IP
Gateway B B
Teléfono B
Redes IP
Las redes basadas en IP tienen una gran importancia en la sociedad de la
información actual.
Una red se compone de dos partes principales, los nodos y los enlaces. Un nodo
es cualquier tipo de dispositivo de red como un ordenador personal. Los nodos
pueden comunicar entre ellos a través de enlaces, como son los cables. Hay
básicamente dos técnicas de redes diferentes para establecer comunicación
entre dos nodos de una red:
- Conmutación de circuitos, que es la más antigua
- Conmutación de paquetes, se usa en redes basadas en IP
Una red de conmutación de circuitos crea un circuito cerrado entre dos
nodos de la red para establecer una conexión. La conexión establecida está
dedicada a la comunicación entre los dos nodos. Uno de los problemas
inmediatos de los circuitos dedicados es la pérdida de capacidad, dado que casi
ninguna transmisión usa el 100% del circuito todo el tiempo.
Además, si un circuito falla en el medio de una transmisión, la conexión
entera se pierde y debe establecerse una nueva.
Por otra parte las redes basadas en IP utilizan la tecnología de conmutación de
paquetes, que usa la capacidad disponible de una forma mucho más eficiente y
que minimiza el riesgo de posibles problemas como la desconexión. Los
mensajes enviados a través de una red de conmutación de paquetes se dividen
primero en paquetes que contienen la dirección de destino. Entonces, cada
paquete se envía a través de la red y cada nodo intermedio o router de
la red determina a dónde va el paquete. Un paquete no necesita ser enrutado
sobre los mismos nodos que los otros paquetes relacionados. De esta forma, los
paquetes enviados entre dos dispositivos de red pueden ser transmitidos por
diferentes rutas en el caso de que se caiga un nodo o no funcione
adecuadamente.
En definitiva las soluciones de redes basadas en IP son sustitutos
flexibles y económicos para soluciones que utilizan tecnologías de red antiguas.
Las diversas propiedades entre estas tecnologías consisten en cómo se
representa, gestiona y transmite la información.
La información se estructura simplemente en colecciones de datos y entonces
tiene sentido para la interpretación que le damos. Hay dos tipos principales de
datos:
Los datos analógicos se expresan como ondas continuas variables y
por tanto representan valores continuos.
- Por ejemplo: la voz y el vídeo.
Los datos digitales se representan como secuencias de bits, o de unos y
ceros. Esta digitalización permite que cualquier tipo de información sea
representada y medida como datos digitales. De esta forma, el texto, sonidos e
imágenes pueden representarse como una secuencia de bits.
Los datos digitales pueden también comprimirse para permitir mayores
ratios de transmisión y puede ser encriptado para su transmisión segura.
Además una señal digital es exacta y ningún tipo de ruido relacionado puede
filtrarse.
Es importante tener en cuenta también que todas las redes deben tener
de alguna forma las características de direccionamiento, enrutamiento y
señalización.
El direccionamiento es requerido para identificar el origen y destino de
las llamadas, también es usado para asociar las clases de servicio a cada una de
las llamadas dependiendo de la prioridad. El enrutamiento por su parte
encuentra el mejor camino a seguir por el paquete desde la fuente hasta el
destino y transporta la información a través de la red de la manera más
eficiente, la cual ha sido determinada por el diseñador. La señalización alerta a
las estaciones terminales y a los elementos de la red su estado y la
responsabilidad inmediata que tienen al establecer una conexión.
EL ESTANDAR VOIP
Realmente la integración de la voz y los datos en una misma red es una idea
antigua, ya que desde hace tiempo han surgido soluciones desde distintos
fabricantes que, mediante el uso de multiplexores, permiten utilizar las redes
WAN de datos de las empresas (típicamente conexiones punto a punto y framerelay) para la transmisión del tráfico de voz. Pero la falta de estándares, así
como el largo plazo de amortización de este tipo de soluciones no ha permitido
una amplia implantación de las mismas.
Ejemplo de red con conexión de centralitas a routers CISCO que disponen de soporte VoIP
Es innegable la implantación definitiva del protocolo IP desde los
ámbitos empresariales a los domésticos y la aparición de un estándar, el VoIP,
no podía hacerse esperar. La aparición del VoIP junto con el abaratamiento de
los DSP’s (Procesador Digital de Señal), los cuales son claves en la compresión y
descompresión de la voz, son los elementos que han hecho posible el despegue
de estas tecnologías.
Para este auge existen otros factores, tales como la aparición de nuevas
aplicaciones o la apuesta definitiva por VoIP de fabricantes como Cisco Systems
o Nortel-Bay Networks. Por otro lado los operadores de telefonía están
ofreciendo o piensan ofrecer en un futuro cercano, servicios IP de calidad a las
empresas.
Debido a la ya existencia del estándar H.323 del ITU-T, que cubría la
mayor parte de las necesidades para la integración de la voz, se decidió que el
H.323 fuera la base del VoIP. De este modo, el VoIP debe considerarse como
una clasificación del H.323, de tal forma que en caso de conflicto, y a fin de
evitar divergencias entre los estándares, se decidió que H.323 tendría prioridad
sobre el VoIP.
El VoIP tiene como principal objetivo asegurar la interoperabilidad entre
equipos de diferentes fabricantes, fijando aspectos tales como la supresión de
silencios, codificación de la voz y direccionamiento, y estableciendo nuevos
elementos para permitir la conectividad con la infraestructura telefónica
tradicional. Estos elementos se refieren básicamente a los servicios de directorio
y a la transmisión de señalización por tonos multi-frecuencia (DTMF).
Motores que llevan a la implantación de la VoIP
Tecnológicos
• Modos de conexión
Actualmente, la distribución de VoIP, extendida tanto en hogares como
en empresas, se basa en la interconexión de todos los dispositivos con un
dispositivo central encargado de ofrecer la conexión a Internet. En función del
dispositivo que utilicemos, así como de los terminales de los que dispongamos,
necesitaremos seguir uno de los siguientes esquemas que se adjuntan.
1- Conexión de los terminales a un ordenador
Si conectamos un terminal a un ordenador, luego sólo debemos
asegurarnos de que dicho ordenador tenga conexión a Internet, puesto que
tanto el proceso de digitalización de la voz, como el proceso de
empaquetamiento se pueden realizar vía software.
2- Conexión de los terminales a un adaptador
En este caso, nuestro adaptador se encarga del proceso de digitalización y
empaquetamiento de los mensajes, mandando los mismos directamente al
router para ser transmitidos.
3- Conexión a un dispositivo ya preparado para convertir nuestra
señal analógica del teléfono a VoIP.
Como se puede apreciar en la imagen, si disponemos de un dispositivo
que se encargue de la digitalización y empaquetamiento de la voz (y del proceso
inverso), bastaría con conectar cada uno de nuestros terminales a este
dispositivo, ahorrándonos el adaptador intermedio.
4- Conexión de los terminales a un dispositivo troncal
En este caso, la instalación se realizaría en donde se concentran varias
líneas telefónicas (cada piso, calle,…). Todas estas líneas pasarían por un
adaptador que las digitalizaría para posteriormente enviárselas al router el cual
las enviaría a Internet. Mediante este proceso conseguimos trasladar la
instalación fuera de los hogares, llevándola a una zona común, permitiéndonos
ofrecer el servicio a nuestros usuarios sin que ellos tengan porqué adaptar sus
terminales. Además, como el adaptador está fuera de los hogares, concentrado
en núcleos, tanto su mantenimiento como su implementación requieren un
coste menor, además de que nos facilita la implementación de una posterior
mejora en nuestros servicios, puesto que al tener acceso directo a nuestro
dispositivo bastaría con cambiar los dispositivos “obsoletos” (ofreciéndonos
posibilidades como la conexión de todos los teléfonos de una casa (móviles y
fijos) mediante WiFi, aumentar la calidad del servicio o ofrecer otros nuevos
(videollamadas)). Además, facilita el control de la tasación de las llamadas,
puestos que todos los teléfonos conectados pasan únicamente por nuestro
sistema, mientras que el resto de tráfico (el cual no facturamos) cursa otro
sistema.
5- Utilización de teléfonos VoIP
Mediante este método, trasladamos la digitalización al teléfono en sí y
conectando directamente el teléfono a Internet mediante un router. Existen
múltiples modelos de diferentes operadores, cada uno de ellos con su propio
operador “cargado” de base.
Prospección de Terminales IP
Un terminal IP es un dispositivo que permite realizar una comunicación
utilizando una red IP ya sea mediante red de área local o a través de Internet.
Generalmente nos referimos a un terminal IP en temas de Telefonía IP ya que
son los principales dispositivos utilizados para realizar una comunicación de
paquetes de datos en los que se transporta voz o vídeo (VoIP).
Características
•
•
•
•
Un terminal IP suele ser un dispositivo hardware con forma de teléfono,
aunque con la diferencia de que utiliza una conexión de red de datos, en
lugar de una conexión de red telefónica.
Suelen tener más opciones y ventajas que un teléfono convencional. Al
ser un sistema completamente digital y programable, suelen tener teclas
especiales perfectamente configurables mediante un sistema de
administración que puede ser accedido mediante web o mediante telnet.
Algunos incluyen cámara de vídeo para poder realizar videoconferencias.
Disponen de una dirección IP a la que poder acceder y mediante la que se
puede configurar como si fuese un ordenador más. Por lo que, al
considerarse un sistema más dentro de la red, suelen aplicárseles las
características típicas de grandes redes: QoS o VLAN.
•
Suelen incorporar un sistema de música en espera y de transferencia de
la llamada a otro terminal.
Elementos de una red VoIP
ATA: Adaptador de Teléfono Analógico
Son pequeños dispositivos que permiten conectar un teléfono
analógico/RDSI a una red de VoIP. Esta es la manera más fácil de utilizar el
VoIP, es simplemente un adaptador con dos conectores, uno que se conecta a un
teléfono normal, y el otro que se conecta al enlace a Internet. Básicamente, se
encarga de transformar la voz analógica de un teléfono normal a paquetes
digitales que pueden ser enviados a través de Internet, y viceversa. Usualmente
no requieren una computadora, ya que el sistema es autosuficiente. Disponen de
un sistema de administración y gestión similar a los teléfonos IP por lo que
disponen también de dirección IP, y las mismas ventajas que cualquier terminal
IP.
GATEWAY DE VOZ SOBRE IP
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 o RDSI.
Podemos considerar al Gateway como una caja que por un lado tiene un
interface LAN 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.
Los gateways de VoIP proveen un acceso ininterrumpido 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. Los gateways se interconectan con la PSTN según
corresponda a fin de asegurar que la solución sea ubicua.
El procesamiento que realiza el gateway de la cadena de audio que
atraviesa una red IP es transparente para los usuarios.
GATEKEEPER DE VOZ SOBRE IP
Los gateways se conectan con los gatekeepers de VoIP mediante enlaces
estándar H.323v2, utilizando el protocolo RAS H.225. El gatekeeper 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 gatekeeper puede también
ofrecer otros servicios a los terminales, gateways y MCUs, tales como gestión del
ancho de banda y localización de los gateways.
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.
TELÉFONOS VoIP
A diferencia de los teléfonos tradicionales que deben conectarse a un
PBX, los teléfonos VoIP se conectan directamente a la LAN, como un ordenador.
Las redes LANs utilizan otro tipo de cableado diferente al de los sistemas de
telefonía tradicional, por lo que los teléfonos de VoIP tienen incorporada una
tarjeta de interfaz de red (NIC) que proporciona la conexión para el puerto LAN.
Los Teléfonos VoIP también tienen su propia dirección MAC, que es necesario
para la conexión de forma pacífica a una red Ethernet.
Algunos modelos de teléfonos VoIP vienen con puertos Ethernet extras.
Sólo se necesita conectar el teléfono a la red y, a continuación, conectar el
ordenador con el teléfono. El beneficio es que sólo se necesita una única
conexión de red para conectar tanto el teléfono y el ordenador. Esto puede
ahorrar dinero a su empresa.
Muchas marcas y modelos de teléfonos VoIP están disponibles. Algunos
proveedores de VoIP reducen el costo del teléfono o incluso lo regalan a cambio
de un compromiso a largo plazo de servicio de dos años o más.
Los teléfonos VoIP pueden ser sencillos y básicos, o pueden ser con todas
las funciones y soporte de videoconferencia y navegación en la Web. Incluso
puede poner VoIP software libre en su ordenador y eliminar el teléfono VoIP
totalmente.
Existen tres categorías de Teléfonos VoIP:
_ Hard phones
_ Soft phones
_ Wireless phones
Hard phones
Si el teléfono tiene soporte físico, pertenece a esta categoría. Existen más
teléfonos de esta categoría que en las otras dos categorías juntas. Debido a que
hay más marcas, modelos y fabricantes, la competencia ayuda a bajar los
precios.
Aunque hay mucha diversidad en esta categoría, hay dos cosas que deben
ser comunes a todos los teléfonos hard VoIP:
+ Apoyo de los protocolos TCP / IP
+ Al menos una conexión RJ-45 del puerto.
El conector RJ-45 en un hard phone se utiliza como un puerto Ethernet
para conectar el teléfono a la red. Estos dispositivos incluyen servidores que
realizan un seguimiento de todos los números de teléfono y correo de voz del
mundo, así el router que se encarga de establecer una conexión con otros
teléfonos VoIP en la red (llamadas on-net).
Estos teléfonos tienen una capacidad de conmutación, lo que significa
que el teléfono puede ser usado como un conmutador Ethernet para conectar
más dispositivos Ethernet (como un ordenador o una impresora en red)
Un teléfono SIP basado en hardware tiene la apariencia de un
"teléfono" normal y actúa como tal. Sin embargo, se conecta directamente a la
red de datos. Estos teléfonos tienen un miniconcentrador integrado para que
puedan compartir la conexión de red con el ordenador. De esa forma, no se
necesita un punto de red adicional para el teléfono.
A su vez se pueden clasificar en:
Básicos: Tiene el aspecto de teléfono de escritorio tradicional. Este
teléfono ofrece los servicios de un teléfono tradicional.
Intermedios: Tienen todas las características del teléfono básico y
además ofrecen a menudo navegación en la red, acceso al directorio de teléfonos
de la compañía,…
Avanzados: Por lo general, incluyen pantallas de vídeo a color y múltiples
aplicaciones relacionadas con la telefonía. Incluye los servicios de los anteriores
terminales y además implementa algunas opciones características de
dispositivos más avanzados (por ejemplo: ejecución de aplicaciones java)
Soft phones
Estos teléfonos se tratan de una implementación software que posibilita
los servicios anteriores a través de un ordenador.
En la actualidad, muchas versiones de software del teléfono IP están
disponibles en Internet. Los más comunes y fáciles de utilizar son Skype y
Google Talk , aunque recientemente MSN Messenger y Yahoo también han
incluido funcionalidad básica.
De las opciones mencionadas, Skype es el más recomendado, ya que es
el más fácil de instalar y utilizar, además que permite realizar llamadas hacia
teléfonos normales a un precio bajo, y poder recibir llamadas desde teléfonos
normales en la computadora. Finalmente, provee servicios opcionales tales
como conferencia entre varios usuarios (hasta 9 personas simultáneas), caller
ID, etc.
Otros ejemplos de teléfonos SIP son: SJPhone de SJlabs
(http://www.sjlabs.com), Xten (http://www.xten.net), o el Teléfono VOIP de
3CX para Windows.
Teléfono virtual de 3CX
Teléfonos VOIP con USB
Un teléfono con USB se enchufa al puerto USB de un ordenador y
mediante el uso de un software para teléfono VOIP/SIP actúa igual que un
teléfono.
VoIP Wireless Phones
Son similares a los teléfonos móviles y permiten utilizar redes
inalámbricas para conectarse al servidor de VoIP o Gateway.
Varios tipos de teléfonos inalámbricos están disponibles. El primer tipo
son Teléfonos IP inalámbricos, que tienen un alcance limitado y están
estrictamente ligados a las redes corporativas.
Por último, se puede argumentar que un pocket PC con capacidad de VoIP es, de
hecho, un teléfono inalámbrico. Estos tipos de computadores hacen todo lo que
un teléfono móvil puede hacer. Si el pocket PC se ha incorporado con capacidad
WiFi, se puede usar para hacer llamadas VoIP, además de regular las llamadas
móviles.
Ejemplos comerciales:
Productos del Sistema de Comunicaciones Unificadas de Cisco:
Telefonía IP
El software de telefonía IP permite a las empresas llevar a cabo sus
comunicaciones de voz, datos y vídeo a través de una sola red convergente.
Cisco Systems® ofrece software de procesamiento de llamadas a
empresas de todos los tamaños y tipos para administrar las llamadas de voz y
vídeo entre teléfonos IP, dispositivos de procesamiento de datos multimedia,
gateways VoIP con la red de telefonía pública conmutada (RTC) y aplicaciones
multimedia.
Teléfonos y terminales
Cisco ofrece una de las más amplias carteras de teléfonos IP del mercado.
Teléfono IP
Número
de
líneas
Pantalla
Altavoz
Protocolos
compatibles
Switch
Ethernet
Teléfono IP Cisco
Unified 7985G
Teléfono IP Cisco
Unified 7971GGE
1
Sí, Vídeo
Sí
SCCP
10/100
8
Sí, Color
Sí
SCCP, SIP
10/100/1000
Teléfono IP Cisco
Unified 7941G
2
Sí
Sí
SCCP, SIP
10/100
Teléfono IP Cisco
Unified 7940G
Cisco IP
Conference Station
7936
Módulo de
expansión del
teléfono
IP Cisco Unified
7914
Teléfono IP Cisco
Unified 7912G
2
Sí
Sí
SCCP, SIP
10/100
1
Sí
Sí
SCCP
No
disponible
14
Sí
No
disponible
No disponible
No
disponible
1
Sí
Sólo
monitor
SCCP, SIP
10/100
Teléfono IP Cisco
Unified 7911G
1
Sí
Sólo
monitor
SCCP, SIP
Teléfono IP Cisco
Unified 7905G
1
Sí
Sólo
monitor
SCCP, SIP
No
Teléfono IP Cisco
Unified 7902G
1
No
Sólo
monitor
SCCP
No
Teléfonos IP inalámbricos
Teléfono IP inalámbrico Cisco Unified 7920
El teléfono IP inalámbrico Cisco Unified 7920 es un teléfono IP
inalámbrico IEEE 802.11b que ofrece una completa funcionalidad para las
comunicaciones de voz en combinación con Cisco Unified CallManager y Cisco
Unified CallManager Express.
Teléfonos IP GSM/802.11
Solución IP convergente fijo-móvil que incluye dispositivos de modo dual
de Nokia orientados a la empresa y la infraestructura IP cableada e inalámbrica
de Cisco.
Videoteléfono IP
El teléfono IP Cisco Unified 7985G es un videoteléfono personal. Tiene
todos los componentes que hacen posible el establecimiento de una
videollamada: cámara, pantalla LCD, micrófono, teclado y un auricular; todo
integrado en una unidad sencilla y compacta.
Dispositivos analógicos
Los adaptadores telefónicos analógicos 186 y 188 de Cisco son
dispositivos de comunicación basados en estándares que admiten números
telefónicos independientes y proporcionan dos líneas separadas.
Otros fabricantes de terminales VoIP
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Económicos: Modelos de negocio
Desde nuestro punto de vista, el modelo de negocio que seguiría
cualquier operador que desease ofrecer un servicio de VoIP, dependería
principalmente del tipo de terminal que utilizase en la red de acceso. Así
obtenemos los siguientes modelos:
-
Conexión de los terminales a un ordenador
Pese a que este modelo no requiere apenas inversión para
implementarse, nada nos asegura que el cliente siga siendo fiel a nuestra
compañía durante un tiempo indefinido, puesto que para mudarse a otra
compañía sólo requeriría utilizar su software en vez del nuestro, lo cual nos
obliga a entrar en competencia directa con el resto de programas que ofrecen el
servicio VoIP, por lo que primeros deberíamos hacernos un hueco en el mercado
ya existente y además los beneficios que obtendríamos a medio – largo plazo
serían prácticamente nulos.
-
Conexión de los terminales a un adaptador
Esta opción nos posibilita el control de las llamadas, pudiendo facturar
fácilmente por ellas sin necesidad de modificar o cambiar ningún teléfono de la
casa. Además, como el adaptador no es Standard, obligamos al cliente a utilizar
nuestro servicio de VoIP sin posibilitarle pasar a la competencia (a no ser que se
compre otro adaptador por su cuenta). En contra, cuando estemos cursando las
llamadas, estamos consumiendo ancho de banda del cliente, por lo que habría
que tener cuidado con situaciones tales como la congestión del router, o los
efectos indeseados de las colisiones en la red LAN, que podrían reducir la
calidad de nuestro servicio.
-
Conexión a un dispositivo ya preparado para convertir nuestra
señal analógica del teléfono a VoIP.
Esta opción, presenta las mismas ventajas que la opción anterior,
añadiendo además que concentramos todos los dispositivos en uno, facilitando
posibles actualizaciones en el software del router para mejorar la calidad de las
llamadas (incrementar la prioridad de los paquetes, evitar que los datos de
nuestra LAN se transfieran a la “red telefónica”,...)
-
Conexión de los terminales a un dispositivo troncal
Esta opción nos obliga a conectar todos los dispositivos a un único
dispositivo, siendo lo más óptimo situarlo en aquellos puntos en donde se
concentren varias líneas de teléfono (portales, calles,...).
Si lo que deseamos es montarlo sobre las propias líneas telefónicas, nos
enfrentaríamos al problema de acceso a las mismas, ya que acaso que seamos la
operadora que tendió el par de cobre, su acceso y manipulación será
problemática. En caso de sufrir este problema, podemos llevar los adaptadores a
cada una de las casas de nuestros clientes, dotándolos a estos de un dispositivo
WiFi que conectase con un dispositivo que encaminara los paquetes, siendo esta
una modalidad más costosa en cuanto a instalación, mantenimiento,… Sin
embargo, para ambos modelos, las ventajas serían considerables:
- Además de las citadas anteriormente (mantenimiento, implementación,
control,…) nos posibilita la opción de reducir el tráfico cursado en
nuestra red, puesto que VoIP consume menos recursos que una
comunicación tradicional, y concentramos este sobre una única conexión
a Internet (En caso de ser el operador de red fija)
- Nos permite controlar fácilmente las “altas y bajas” en el servicio. Para
ello bastaría que el adaptador tuviese dos salidas. La primera
correspondiente al router y la segunda sería la “continuación” de la línea
telefónica a la centralita. El adaptador seleccionaría la salida en función
del usuario, siendo transparente para aquellos que no estuvieran dados
de alta en el servicio.
- Permite la contratación de un operador de red ajeno que se adapte a
nuestras necesidades reales de tráfico, dándonos posibilidades como la
de reservar redes virtuales, o ampliar el ancho de banda para ofrecer
nuevos servicios.
-
Utilización de teléfonos VoIP
Para poder ofrecer este servicio bastaría con ofrecer a nuestros clientes
los teléfonos y después confiar en que los utilicen en lugar del teléfono
tradicional. La principal ventaja radica en que no requiere una gran inversión
para ponerlo en marcha, pero en contra nos encontramos como en la primera
situación, donde nada impide al cliente mudar de compañía si la oferta es
mejor, llevándonos a la misma situación de competencia, lo cual anularía
nuestros beneficios a medio – largo plazo. Además, nos encontramos con el
problema del número de teléfonos que le ofrecemos a cada cliente y los
problemas inherentes de la red local a la que conectamos los terminales
(colisiones, saturación del router,...)
Cabe decir, que si los terminales se conectasen vía WiFi con un
dispositivo que se encargase de transmitir los paquetes, sería una solución
semejante a la anterior, pero con la cual en vez de conectar todos los teléfonos
de un hogar con la central, sólo conectaríamos los teléfonos entregados a
nuestros clientes.
PROTOCOLOS VoIP:
Protocolo SIP.
El protocolo SIP (Session Initiation Protocol) fue desarrollado por el
grupo MMUSIC (Multimedia Session Control) del IETF, definiendo una
arquitectura de señalización y control para VoIP. Inicialmente fue publicado en
febrero del 1996 en la RFC 2543, ahora obsoleta con la publicación de la nueva
versión RFC 3261 que se publicó en junio del 2002. Define una arquitectura
distribuida para crear aplicaciones multimedia, incluyendo VoIP.
El propósito de SIP es la comunicación entre dispositivos multimedia.
SIP hace posible esta comunicación gracias a dos protocolos que son RTP/RTCP
y SDP.
El protocolo RTP se usa para transportar los datos de voz en tiempo real
(igual que para el protocolo H.323, mientras que el protocolo SDP se usa para la
negociación de las capacidades de los participantes, tipo de codificación, etc.).
SIP fue diseñado de acuerdo al modelo de Internet. Es un protocolo de
señalización extremo a extremo que implica que toda la lógica es almacenada en
los dispositivos finales (salvo el rutado de los mensajes SIP). El estado de la
conexión es también almacenado en los dispositivos finales. El precio a pagar
por esta capacidad de distribución y su gran escalabilidad es una sobrecarga en
la cabecera de los mensajes producto de tener que mandar toda la información
entre los dispositivos finales.
SIP es un protocolo de señalización a nivel de aplicación para
establecimiento y gestión de sesiones con múltiples participantes. Se basa en
mensajes de petición y respuesta y reutiliza muchos conceptos de estándares
anteriores como HTTP y SMTP.
SIP soporta funcionalidades para el establecimiento y finalización de las
sesiones multimedia: localización, disponibilidad, utilización de recursos, y
características de negociación.
Para implementar estas funcionalidades, existen varios componentes
distintos en SIP. Existen dos elementos fundamentales, los agentes de usuario
(UA) y los servidores.
1. User Agent (UA): consisten en dos partes distintas, el User
Agent Client (UAC) y el User Agent Server (UAS). Un UAC es una entidad
lógica que genera peticiones SIP y recibe respuestas a esas peticiones. Un
UAS es una entidad lógica que genera respuestas a las peticiones SIP.
Ambos se encuentran en todos los agentes de usuario, así permiten la
comunicación entre diferentes agentes de usuario mediante
comunicaciones de tipo cliente-servidor.
2. Los servidores SIP pueden ser de tres tipos:
- Proxy Server: retransmiten solicitudes y deciden a qué otro servidor deben
remitir, alterando los campos de la solicitud en caso necesario. Es una entidad
intermedia que actúa como cliente y servidor con el propósito de establecer
llamadas entre los usuarios. Este servidor tiene una funcionalidad semejante a
la de un Proxy HTTP que tiene una tarea de encaminar las peticiones que recibe
de otras entidades más próximas al destinatario. Existen dos tipos de Proxy
Servers: Statefull Proxy y Stateless Proxy.
•
•
Statefull Proxy: mantienen el estado de las transacciones durante el
procesamiento de las peticiones. Permite división de una petición en
varias (forking), con la finalidad de la localización en paralelo de la
llamada y obtener la mejor respuesta para enviarla al usuario que realizó
la llamada.
Stateless Proxy: no mantienen el estado de las transacciones durante el
procesamiento de las peticiones, únicamente reenvían mensajes.
- Registrar Server: es un servidor que acepta peticiones de registro de los
usuarios y guarda la información de estas peticiones para suministrar un
servicio de localización y traducción de direcciones en el dominio que controla.
- Redirect Server: es un servidor que genera respuestas de redirección a las
peticiones que recibe. Este servidor reencamina las peticiones hacia el próximo
servidor.
La división de estos servidores es conceptual, cualquiera de ellos puede
estar físicamente una única máquina, la división de éstos puede ser por motivos
de escalabilidad y rendimiento.
Algunos de los beneficios claves de SIP son:
1. 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.
2. EXTENSIBILIDAD: SIP ha aprendido de HTTP y SMTP y ha construido
un exquisito grupo de funciones de extensibilidad y compatibilidad.
3. 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.
4. 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.
5. INTEGRACION: SIP tienen la capacidad para integrar con la Web, Email, aplicaciones de flujo multimedia y otros protocolos.
6. INTEROPERABILIDAD: porque es un estándar abierto, SIP puede
ofrecer interoperabilidad entre plataformas de diferentes fabricantes.
Protocolo H.323
Es una recomendación ITU que define los Sistemas de Comunicaciones
Multimedia basados en paquetes H.323 que define una arquitectura distribuida
para crear aplicaciones multimedia, incluyendo VoIP.
H.323 fue diseñado con un objetivo principal: proveer a los usuarios con
tele-conferencias que tienen capacidades de voz, video y datos sobre redes de
conmutación de paquetes.
Las continuas investigaciones y desarrollos de H.323 siguen con la misma
finalidad y, como resultado, H.323 se convierte en el estándar óptimo para
cubrir esta clase de aspectos. Además, H.323 y la convergencia de voz, video y
datos permiten a los proveedores de servicios prestar esta clase de facilidades
para los usuarios de tal forma que se reducen costos mientras mejora el
desempeño para el usuario.
El estándar fue diseñado específicamente con los siguientes objetivos:
· Basarse en los estándares existentes, incluyendo H.320, RTP y
Q.931
· Incorporar algunas de las ventajas que las redes de conmutación de
paquetes ofrecen para transportar datos en tiempo real.
· Solucionar la problemática que plantea el envío de datos en tiempo
real sobre redes de conmutación de paquetes.
Los diseñadores de H.323 saben que los requisitos de la comunicación difieren
de un lugar a otro, entre usuarios y entre compañías y obviamente con el tiempo los
requisitos de la comunicación también cambian. Dados estos factores, los diseñadores
de H.323 lo definieron de tal manera que las empresas que manufacturan los
equipos pueden agregar sus propias especificaciones al protocolo y pueden
definir otras estructuras de estándares que permiten a los dispositivos adquirir
nuevas clases de características o capacidades.
H.323 establece los estándares para la compresión y descompresión de
audio y vídeo, asegurando que los equipos de distintos fabricantes se
intercomuniquen. Así, los usuarios no se tienen que preocupar de cómo el
equipo receptor actúa, siempre y cuando cumpla este estándar. Por ejemplo, la
gestión del ancho de banda disponible para evitar que la LAN se colapse con la
comunicación de audio y vídeo también está contemplada en el estándar, esto se
realiza limitando el número de conexiones simultáneas.
También la norma H.323 hace uso de los procedimientos de señalización
de los canales lógicos contenidos en la norma H.245, en los que el contenido de
cada uno de los canales se define cuando se abre. Estos procedimientos se
proporcionan para fijar las prestaciones del emisor y receptor, el
establecimiento de la llamada, intercambio de información, terminación de la
llamada y como se codifica y decodifica. Por ejemplo, cuando se origina una
llamada telefónica sobre Internet, los dos terminales deben negociar cual de los
dos ejerce el control, de manera tal que sólo uno de ellos origine los mensajes
especiales de control. Un punto importante es que se deben determinar las
capacidades de los sistemas, de forma que no se permita la transmisión de datos
si no pueden ser gestionados por el receptor.
Como se ha visto, este estándar define un amplio conjunto de
características y funciones, algunas son necesarias y otras opcionales. Pero el
H.323 define mucho más que las funciones, este estándar define los siguientes
componentes más relevantes:
1. 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.
Un terminal H.323 consta de las interfaces del equipo de usuario, el
códec de video, el códec de audio, el equipo telemático, la capa H.225, las
funciones de control del sistema y la interfaz con la red por paquetes.
a. Equipos de adquisición de información: Es un conjunto de
cámaras, monitores, dispositivos de audio (micrófono y altavoces) y
aplicaciones de datos, e interfaces de usuario asociados a cada uno de ellos.
b. Códec de audio: Todos los terminales deberán disponer de un códec
de audio, para codificar y decodificar señales vocales (G.711), y ser capaces de
transmitir y recibir ley A y ley μ. Un terminal puede, opcionalmente, ser capaz
de codificar y decodificar señales vocales. El terminal H.323 puede,
opcionalmente, enviar más de un canal de audio al mismo tiempo, por ejemplo,
para hacer posible la difusión de 2 idiomas.
c. Códec de video: En los terminales H.323 es opcional.
d. Canal de datos: Uno o más canales de datos son opcionales. Pueden
ser unidireccionales o bidireccionales.
e. Retardo en el trayecto de recepción: Incluye el retardo añadido a
las tramas para mantener la sincronización, y tener en cuenta la fluctuación de
las llegadas de paquetes. No suele usarse en la transmisión sino en recepción,
para añadir el retardo necesario en el trayecto de audio para, por ejemplo, lograr
la sincronización con el movimiento de los labios en una videoconferencia.
f. Unidad de control del sistema: Proporciona la señalización
necesaria para el funcionamiento adecuado del terminal. Está formada por tres
bloques principales:
Función de control H.245: Se utiliza el canal lógico de control H.245
para llevar mensajes de control extremo a extremo que rige el modo de
funcionamiento de la entidad H.323. Se ocupa de negociar las capacidades
(ancho de banda) intercambiadas, de la apertura y cierre de los canales lógicos y
de los mensajes de control de flujo. En cada llamada, se puede transmitir
cualquier número de canales lógicos de cada tipo de medio (audio, video, datos)
pero solo existirá un canal lógico de control, el canal lógico 0.
·
· Función de señalización de la llamada H.225: Utiliza un canal
lógico de señalización para llevar mensajes de establecimiento y finalización de
la llamada entre 2 puntos extremos H.323. El canal de señalización de llamada
es independiente del canal de control H.245. Los procedimientos de apertura y
cierre de canal lógico no se utilizan para establecer el canal de señalización. Se
abre antes del establecimiento del canal de control H.245 y de cualquier otro
canal lógico. Puede establecerse de terminal a terminal o de terminal a
gatekeeper.
· Función de control RAS (Registro, Admisión, Situación):
Utiliza un canal lógico de señalización RAS para llevar a cabo procedimientos de
registro, admisión, situación y cambio de ancho de banda entre puntos extremos
(terminales, gateway...) y el gatekeeper. Sólo se utiliza en zonas que tengan un
gatekeeper. El canal de señalización RAS es independiente del canal de
señalización de llamada, y del canal de control H.245. Los procedimientos de
apertura de canal lógico H.245 no se utilizan para establecer el canal de
señalización RAS. El canal de señalización RAS se abre antes de que se
establezca cualquier otro canal entre puntos extremos H.323.
g. Capa H.225: Se encarga de dar formato a las tramas de video, audio,
datos y control transmitidos en mensajes de salida hacia la interfaz de red y de
recuperarlos de los mensajes que han sido introducidos desde la interfaz de red.
Además lleva a cabo también la alineación de trama, la numeración secuencial y
la detección/corrección de errores.
h. Interfaz de red de paquetes: Es específica en cada
implementación. Debe proveer los servicios descritos en la recomendación
H.225. Esto significa que el servicio extremo a extremo fiable (por ejemplo,
TCP) es obligatorio para el canal de control H.245, los canales de datos y el
canal de señalización de llamada.
El servicio de extremo a extremo no fiable (UDP, IPX) es obligatorio para
los canales de audio, los canales de video y el canal de RAS. Estos servicios
pueden ser dúplex o simplex y de unicast o multicast dependiendo de la
aplicación, las capacidades de los terminales y la configuración de la red.
2. Gateway
Un gateway H.323 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.
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.
3. Gatekeeper
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. Además de las funciones anteriores, el Gatekeeper
realiza los siguientes servicios de control:
· Control de admisiones: El gatekeeper puede rechazar aquellas llamadas
procedentes de un terminal por ausencia de autorización a terminales o
gateways particulares de acceso restringido o en determinadas franjas horarias.
· Control y gestión de ancho de banda: Para controlar el número de
terminales H.323 a los que se permite el acceso simultáneo a la red, así como el
rechazo de llamadas tanto entrantes como salientes para las que no se disponga
de suficiente ancho de banda.
· Gestión de la zona: Lleva a cabo el registro y la admisión de los
terminales y gateways de su zona. Conoce en cada momento la situación de los
gateways existentes en su zona que encaminan las conexiones hacia terminales
RCC.
4. MCU
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.
5. CONTROLADOR MULTIPUNTO
Un controlador multipunto es un componente de H.323 que provee
capacidad de negociación con todos los terminales para llevar a cabo niveles de
comunicaciones. También puede controlar recursos de conferencia tales como
multicast de vídeo. El Controlador Multipunto no ejecuta mezcla o conmutación
de audio, vídeo o datos.
6. PROCESADOR MULTIPUNTO
Un procesador multipunto es un componente de H.323 de hardware y
software especializado, mezcla, conmuta y procesa audio, vídeo y / o flujo de
datos para los participantes de una conferencia multipunto de tal forma que los
procesadores del terminal no sean pesadamente utilizados. El procesador
multipunto puede procesar un flujo medio único o flujos medio múltiples
dependiendo de la conferencia soportada.
7. PROXY H.323
Un proxy H.323 es un servidor que provee a los usuarios acceso a redes
seguras de unas a otras confiando en la información que conforma la
recomendación H.323.El Proxy H.323 se comporta como dos puntos remotos
H.323 que envían mensajes call – set up, e información en tiempo real a un
destino del lado seguro del firewall.
A continuación se explican los protocolos más significativos para H.323
que cubren los distintos aspectos de la comunicación:
1. DIRECCIONAMIENTO:
a. RAS (Registration, Admision and Status): Protocolo de
comunicaciones que permite a una estación H.323 localizar
otra estación H.323 a través del Gatekeeper.
b. 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.
2. SEÑALIZACIÓN:
a. H.225 (RAS): Protocolo que permite a los terminales hablar
con el Gatekeeper, solicitar y regresar ancho de banda y
proporcionar actualizaciones de estado.
b. Q.931: Protocolo de señalización de llamadas, para
establecer y liberar las conexiones con la red telefónica
RTC.
c. H.245: Protocolo de control de llamadas, permite a los
terminales negociar ciertos parámetros como: el tipo de
Codec, la tasa de bits.
3. COMPRESIÓN DE VOZ:
a. Requeridos: G.711 y G.723.1
b. Opcionales: G.728, G.729 y G.722
4. TRANSMISIÓN DE VOZ:
a. 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.
b. RTP (Real Time Protocol): 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. Maneja los aspectos relativos a la temporización,
marcando los paquetes UDP con la información necesaria
para la correcta entrega de los mismos en recepción.
5. CONTROL DE LA TRANSMISIÓN:
a. RTCP (Real Time Control Protocol): Es un protocolo de
control de los canales RTP. Se utiliza principalmente para
detectar situaciones de congestión de la red y tomar, en su
caso, acciones correctoras.
LLAMADA DE UN TERMINAL PC H.323 A TELÉFONO ESTÁNDAR:
Para entender mejor el funcionamiento de los protocolos H.323, vamos a
considerar una llamada desde una PC H.323 a un teléfono estándar,
estableciéndose los pasos siguientes:
1. DESCUBRIMIENTO:
Se utiliza el protocolo H.225 / RAS para descubrimiento del Gatekeeper.
El PC difunde un paquete UDP de descubrimiento de Gatekeeper.
El Gatekeeper responde indicando su dirección IP.
El PC se registra con el Gatekeeper, enviándole un mensaje de registro RAS
en un paquete UDP.
En caso de aceptación, la PC solicita un ancho de banda al Gatekeeper,
enviándole un mensaje de admisión RAS.
Cuando se ha proporcionado el ancho de banda, el PC establece una
conexión TCP con el Gatekeeper, para comenzar el establecimiento de
llamada.
2. SEÑALIZACION: (Establecimiento de la conexión)
Se utiliza el protocolo Q.931, para el establecimiento de llamada con
el Gatekeeper.
El PC envía un mensaje SETUP al Gatekeeper, especificando el
número telefónico de destino (o la dirección IP y el puerto si el
destino es un PC).
El Gatekeeper responde con un mensaje CALL PROCEEDING para
confirmar la recepción de la solicitud.
Al mismo tiempo, el Gatekeeper reenvía el mensaje SETUP al
Gateway.
El Gateway establece una señalización con la central telefónica de
destino, haciendo timbrar el teléfono.
La central de destino envía un mensaje ALERT al PC a través del
Gateway, indicando que ya se ha emitido el timbrado o sonido.
Cuando el destino levanta el teléfono, la central de destino retorna
un mensaje CONNECT al PC a través del Gateway, para indicar que
tiene una conexión de capa física.
En este punto el Gatekeeper no participa en la llamada. Los
paquetes de datos subsiguientes van directo al Gateway.
3. CONTROL DE LA LLAMADA:
Se utiliza el protocolo H.245 para negociar los parámetros de la
llamada.
Parámetros como: el tipo de codec que soporta, la tasa de bits,
video, llamadas de conferencia, etc.
Terminado la negociación de parámetros, se establecen dos canales
de datos unidireccionales (para enviar y recibir).
4. TRANSMISION DE VOZ:
En este punto, pueden comenzar el flujo de datos a través de los
canales de datos unidireccionales, utilizando el protocolo RTP.
El flujo de datos se controla mediante el protocolo RTCP. Si existe
flujo de video, RTCP maneja la sincronización de audio / video.
5. LIBERACION DE LA CONEXIÓN:
Cuando una de las partes cuelga, se utiliza el canal de señalización
Q.931 para terminar la conexión.
El PC contacta al Gatekeeper con un mensaje RAS de liberación del
ancho de banda asignado.
De otro lado, puede realizar otra llamada.
En la siguiente figura se muestran los diversos canales lógicos
establecidos durante una llamada.
QoS VoIP (Calidad de servicio).
Los problemas de la calidad del servicio en VoIP vienen derivados de dos
factores principalmente:
a) Internet es un sistema basado en conmutación de paquetes y por tanto
la información no viaja siempre por el mismo camino. Esto produce efectos
como la pérdida de paquetes o el jitter.
b) Las comunicaciones VoIP son en tiempo real lo que produce que
efectos como el eco, la pérdida de paquetes y el retardo o latencia sean muy
molestos y perjudiciales y deban ser evitados.
Jitter
El jitter es un efecto de las redes de datos no orientadas a conexión y
basadas en conmutación de paquetes. Como la información se discretiza en
paquetes cada uno de los paquetes puede seguir una ruta distinta para llegar al
destino.
El jitter se define técnicamente como la variación en el tiempo en la
llegada de los paquetes, causada por congestión de red, perdida de
sincronización o por las diferentes rutas seguidas por los paquetes para llegar al
destino.
Las comunicaciones en tiempo real (como VoIP) son especialmente
sensibles a este efecto. En general, es un problema frecuente en enlaces lentos o
congestionados. Se espera que el aumento de mecanismos de QoS (calidad del
servicio) como prioridad en las colas, reserva de ancho de banda o enlaces de
mayor velocidad (100Mb Ethernet, E3/T3, SDH) puedan reducir los problemas
del jitter en el futuro aunque seguirá siendo un problema por bastante tiempo.
El jitter entre el punto inicial y final de la comunicación debería ser
inferior a 100 ms. Si el valor es menor a 100 ms el jitter puede ser compensado
de manera apropiada. En caso contrario debiera ser minimizado.
POSIBLES SOLUCIONES:
- La solución más ampliamente adoptada es la utilización del jitter buffer.
El jitter buffer consiste básicamente en asignar una pequeña cola o almacén
para ir recibiendo los paquetes y sirviéndolos con un pequeño retraso. Si alguno
paquete no está en el buffer (se perdió o no ha llegado todavía) cuando sea
necesario se descarta. Normalmente en los teléfonos IP (hardware y software) se
pueden modificar los buffers. Un aumento del buffer implica menos perdida de
paquetes pero más retraso. Una disminución implica menos retardo pero más
pérdida de paquetes.
Latencia
A la latencia también se la llama retardo. No es un problema específico de
las redes no orientadas a conexión y por tanto de la VoIP. Es un problema
general de las redes de telecomunicación. Por ejemplo, la latencia en los enlaces
vía satélite es muy elevada por las distancias que debe recorrer la información.
La latencia se define técnicamente en VoIP como el tiempo que tarda un
paquete en llegar desde la fuente al destino.
Las comunicaciones en tiempo real (como VoIP) y full-duplex son
sensibles a este efecto. Es el problema de "pisarnos". Al igual que el jitter, es un
problema frecuente en enlaces lentos o congestionados.
La latencia o retardo entre el punto inicial y final de la comunicación
debería ser inferior a 150 ms. El oído humano es capaz de detectar latencias de
unos 250 ms, 200 ms en el caso de personas bastante sensibles. Si se supera ese
umbral la comunicación se vuelve molesta.
El efecto de retardo en la transmisión de voz es discutido en la ITU G.114.
POSIBLES SOLUCIONES AL RETARDO:
No hay una solución que se pueda implementar de manera sencilla.
Muchas veces depende de los equipos por los que pasan los paquetes, es decir,
de la red misma. Se puede intentar reservar un ancho de banda de origen a
destino o señalizar los paquetes con valores de TOS para intentar que los
equipos sepan que se trata de tráfico en tiempo real y lo traten con mayor
prioridad pero actualmente no suelen ser medidas muy eficaces ya que no
disponemos del control de la red.
Si el problema de la latencia está en nuestra propia red interna podemos
aumentar el ancho de banda o velocidad del enlace o priorizar esos paquetes
dentro de nuestra red.
Ejemplo de una red VoIP y las fuentes de retardo.
El retardo total puede ser calculado, como muestra la tabla de la figura
asumiendo un retardo de extremo a extremo deseado de 150 ms, se tiene:
DISPOSITIVO
G.723.1 (retardo algorítmico)
RETARDO (ms)
37.5
G.723.1 (retardo de paquetización)
30
Retardo de Serialización (dos T1’s)
2
Retardo de propagación (5000 km de fibra)
25
Retardos de componentes
2
Total retardo fijo
96.5
Limite de retardo aceptable
150
Jitter (150 ms – 96.5 ms)
53.5
En este ejemplo, el retardo total fijo calculado es de 96.5 ms. La presencia
de jitter añadirá al retardo de extremo a extremo. ¿Hasta qué valor de jitter el
sistema puede tolerar? Si el retardo deseado de extremo a extremo es de 150 ms,
el jitter máximo que puede tolerar el sistema es de 53.5 ms. La suposición es que
el jitter será compensado por un buffer de destino (playout buffer) el cual puede
retardar las tramas hasta 53.5 ms. Sin embargo, este ejemplo asume que se
conoce la topología exacta de la red, y entonces se pudo calcular todos los
componentes de retardos. En el próximo ejemplo, asumimos que los gateways
de voz están conectados vía un servicio VPN ofrecido por un ISP.
El retardo limite de Internet puede ser calculado, como muestra la tabla,
asumiendo un retardo de extremo a extremo deseado de 150 ms, se tiene:
DISPOSITIVO
G.723.1 (retardo algorítmico)
G.723.1 (retardo de paquetización)
RETARDO (ms)
37.5
30
Retardo total en el gateway
67.5
Limite de retardo aceptable
150
Retardo limite de Internet (150 ms – 67.5 ms)
82.5
En este ejemplo, podemos identificar solo los retardos debido a los dos
gateways. Para mantener el retardo deseado de 150 ms, el retardo introducido
por el ISP no debe exceder los 82.5 ms. Notar que esto representa ambos
retardos fijos y variables. En otras palabras, el retardo mínimo a lo largo de la
ruta VPN pudiera ser 50 ms. El jitter máximo que el sistema puede tolerar será
de 32.5 ms, el cual será compensado por el buffer de destino (playout buffer).
Hoy, muchas ISP’s ofrecen el servicio VPN con un SLA (Service Level
Agreement). Un SLA típicamente garantizara un cierto retardo round-trip entre
sitios.
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 también se suele
conocer como reverberación.
El eco se define como una reflexión retardada de la señal acústica
original. 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 humano es capaz de detectar el eco cuando su retardo con la señal
original es igual o 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.
POSIBLES SOLUCIONES:
En este caso hay dos posibles soluciones para evitar este efecto tan
molesto:
- Supresores de eco - Consiste en evitar que la señal emitida sea
devuelta convirtiendo por momentos la línea full-duplex en una línea 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 full-duplex 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. Requiere mayor
tiempo de procesamiento. El eco puede presentarse en una red de voz debido al
pobre acoplamiento entre el dispositivo de escucha (earpiece) y el dispositivo de
habla (mouthpiece) en el microteléfono. Este es conocido como eco acústico.
También puede presentarse cuando parte de la energía eléctrica es reflejada al
abonado llamante por el circuito hibrido en la PSTN. Esto es conocido como Eco
hibrido. Cuando el retardo de extremo a extremo de una vía es corto, cualquier
eco que es generado por el circuito de voz regresara al abonado llamante muy
rápidamente y no será percibido. De hecho, la cancelación de eco no es
necesario si el retardo de una vía es menor que 25 ms. En otras palabras, si el
eco regresa dentro de los 50 ms, no será percibido. Sin embargo, el retardo de
una vía en una red VoIP casi siempre excederá los 25 ms. Entonces la
cancelación de eco es siempre es requerido.
Aun con el método de cancelación de eco perfecto, transportando una
conversación de dos vías llega a ser dificultoso cuando el retardo es demasiado
grande debido al talker overlap. Este es el problema que ocurre cuando uno de
los abonados se superpone a la voz del otro abonado debido al retardo grande.
G.114 provee las siguientes líneas con relación al límite de retardo de una vía.
Pérdida de paquetes
Las comunicaciones en tiempo real están basadas en el protocolo UDP.
Este protocolo no está orientado a conexión y si se produce una pérdida de
paquetes no se reenvían. Además la perdida de paquetes también se produce
por descartes de paquetes que no llegan a tiempo al receptor.
Sin embargo la voz es bastante predictiva y si se pierden paquetes
aislados se puede recomponer la voz de una manera bastante óptima. El
problema es mayor cuando se producen pérdidas de paquetes en ráfagas.
La perdida de paquetes máxima admitida para que no se degrade la
comunicación deber ser inferior al 1%. Pero es bastante dependiente del códec
que se utiliza. Cuanto mayor sea la compresión del codec más pernicioso es el
efecto de la pérdida de paquetes. Una pérdida del 1% degrada más la
comunicación si se usa el códec G.729 en vez del G.711.
POSIBLES SOLUCIONES:
Para evitar la pérdida de paquetes una técnica muy eficaz en redes con
congestión o de baja velocidad es no transmitir los silencios. Gran parte de las
conversaciones están llenas de momentos de silencio. Si solo transmitimos
cuando haya información audible liberamos bastante los enlaces y evitamos
fenómenos de congestión.
De todos modos este fenómeno puede estar también bastante relacionado
con el jitter y el jitter buffer. 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.
Arquitecturas VoIP
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.
ARQUITECTURA CENTRALIZADA:
En general, la arquitectura centralizada está 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 aprovisionamiento 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.
o
ARQUITECTURA DISTRIBUIDA:
ƒ
ƒ
La arquitectura distribuida está asociada con los protocolos
H.323 y SIP. Estos protocolos permiten que la inteligencia de la red
se distribuida entre dispositivos de control de llamadas y endpoints.
La inteligencia en esta instancia se refiere a establecer las llamadas,
características de llamadas, enrutamiento de llamadas,
provisionamiento, facturación o cualquier otro aspecto de manejo de
llamadas. Los Endpoints pueden ser Gateways VoIP, teléfonos IP,
servidores media, o cualquier dispositivo que pueda iniciar y
terminar una llamada VoIP. Los dispositivos de control de llamadas
son llamados Gatekeepers en una red H.323, y servidores Proxy o
servidores Redirect en una red SIP.
Los defensores de la arquitectura VoIP distribuida apoyan
este modelo por su flexibilidad. Permite que las aplicaciones VoIP
sean tratadas como cualquier otra aplicación IP distribuida, y permite
la flexibilidad para añadir inteligencia a cualquier dispositivo de
control de llamadas o Endpoints, dependiendo de los requerimientos
tecnológicos y comerciales de la red VoIP. La arquitectura distribuida
son usualmente bien entendida por los ingenieros que manejan redes
de datos IP. Los críticos de la arquitectura distribuida comúnmente
apuntan a la existencia de la Infraestructura PSTN como el único
modelo de referencia que debiera ser usado cuando intentamos
repetir los servicios de voz. Ellos también notan que las redes
distribuidas tienden a ser más complejas.
Arquitectura IMS (IP Multimedia Subsystem)
Es una arquitectura horizontal dominante para suministrar VoIP y
servicios multimedia. El IP Multimedia Subsystem (IMS) forma parte del núcleo
de la arquitectura de las nuevas redes Next Generation Networking (NGN).
Estas redes NGN son capaces de proporcionar servicios multimedia fijos y
móviles. En lo relativo a telefonía, para establecer la comunicación de voz
emplean una variante de Voz sobre IP (VoIP) basada a su vez en una variante de
SIP que fue normalizada por el 3GPP (3rd Generation Partnership Project).
Estas redes NGN pueden establecer llamadas con el Servicio Telefónico
Disponible al Público (STDP) actual, tanto si es de conmutación de circuitos
como de conmutación de paquetes.
IMS no solamente sirve para proporcionar nuevos servicios. Es un
estándar reconocido internacionalmente que especifica características de
interoperabilidad y roaming (interconexión entre redes diferentes). Se integra
completamente con las redes de voz y datos existentes (GSM, WCDMA, CDMA
2000, acceso de banda ancha fija, WLAN) y a la vez adopta características clave
del dominio IT, lo que convierte a esta tecnología en un elemento que potencia
la confluencia entre redes fijas y móviles.
Lo que realmente pretende es servir para todo tipo de servicios, tanto
actuales como futuros, que se puedan prestar por Internet. IMS permitirá que
los operadores e ISP puedan controlar y facturar cada uno de los servicios. Y que
cuando los usuarios se desplacen puedan utilizar todos los servicios que
disponen cuando están en ubicaciones fijas. Para conseguirlo, IMS utiliza
protocolos estándar, aprobados por IETF. De modo que una sesión multimedia
entre dos usuarios IMS, entre un usuario IMS y otro que esté en Internet, o
entre dos usuarios que estén en Internet se efectúa usando los mismos
protocolos. Además, los que desarrollen aplicaciones o servicios también lo
harán sobre el protocolo IP. De este modo IMS realmente hace que el mundo IP
de Internet converja con la telefonía móvil celular; porque emplea dos técnicas
de acceso radio:
a) celular para dar el acceso en movilidad
b) WiFi para proporcionar acceso fijo, (Capas inferiores del paradigma
OSI y TCP/IP).
c) técnicas de Internet (TCP/IP) para prestar los servicios (Capa superior
del paradigma OSI y TCP/IP).
La capa de aplicación comprende los servidores de aplicación y contenido
para ejecutar servicios de valor añadido para el usuario. Los capacitadores del
servicio genérico, tal y como se define en el estándar IMS (como la presencia y el
grupo de gestión de la lista) se ejecutan como servicios en un servidor de
aplicación SIP.
La capa de control se compone de servidores de control de la red para la
gestión de las llamadas o el ajuste de la sesión, su modificación y liberación. La
más importante de estas es la CSCF (Call Session Control Function), también
conocido como un servidor SIP. Esta capa también contiene una conunto
completa de funciones de apoyo, como la provisión, la tarificación y la operación
y mantenimiento (O & M). Interoperar con otros operadores de redes y/o otros
tipos de redes es manejado por gateways de frontera.
La capa de conectividad se compone de routers y switches, tanto para la
Troncal como para la red de acceso.
IMS permite pasar de la vertical estructura de servicios integrados a una
arquitectura de capas horizontal con funciones comunes.
Red de acceso:
El usuario puede conectarse a una red IMS de diversas maneras, todas las
cuales utilizan el estándar de Protocolo de Internet (IP). Direct IMS terminales
(como teléfonos móviles, asistentes digitales personales (PDA) y computadores)
puede inscribirse directamente en una red IMS, incluso cuando están en
itinerancia en otro país o distinto de la red (la red visitada). El único requisito es
que se debe usar IPv6 (también IPv4 a principios de IMS) y ejecuten los agentes
de usuario el Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP). Acceso fijo (por ejemplo,
línea de abonado digital (DSL), cable módem, Ethernet), acceso móvil (por
ejemplo, W-CDMA, CDMA2000, GSM, GPRS) y acceso inalámbrico (WLAN por
ejemplo, WiMAX) son todas soportadas. Otros sistemas como el teléfono
antiguo del servicio telefónico (POTS - los antiguos teléfonos analógicos), H.323
y sistemas de VoIP no IMS-compatibles, son apoyados a través de puertas de
enlace.
Red Troncal (Núcleo de red):
Control de sesión/llamada
Varias funciones del Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP) o servidores
proxys, colectivamente llamado Call Session Control Function (CSCF), se
utilizan para procesar los paquetes de señalización SIP en el IMS.
Un proxy-CSCF (P-CSCF) es un proxy SIP que es el primer punto de
contacto para el SIV terminal. Puede ser ubicado en la red visitada (en plena
redes IMS) o en la red de origen (cuando quién visitó la red no es aún
compatible con IMS). Algunas redes pueden utilizar un Session Border
Controller para esta función. Descubre su terminal P-CSCF ya sea con DHCP, o
que se le asigna en el contexto PDP (General Packet Radio Service (GPRS)).
•
Ésta es asignada a un IMS terminal durante el proceso de registro,
y no cambia durante la vigencia de la inscripción.
•
Que este en la vía de señalización de todos los mensajes, y pueda
inspeccionar cada uno de los mensajes.
•
Que autentifica al usuario y establece una asociación de seguridad
IPsec con el SIV terminal. Esto previene ataques spoofing y
ataques replay y protege la privacidad del usuario. Otros nodos
confian en el P-CSCF, y no tienen que autenticar al usuario de
nuevo.
•
También puede comprimir y descomprimir mensajes utilizando
SigComp SIP, que reduce el viaje de ida y vuelta más lento enlaces
de radio.
•
Podrá incluir una decisión de política de función (PDF), que
autoriza a los medios de comunicación plano de los recursos, por
ejemplo Calidad de servicio (QoS) sobre los medios de
comunicación plano. Se utiliza para la política de control, gestión
del ancho de banda, etc. El PDF puede ser también una función
aparte.
•
También genera registros de carga.
Un Serving-CSCF (S-CSCF) es el nodo central de la señalización plana.
Se trata de un servidor SIP, pero también realiza el control de sesión. Siempre
está situado en la red doméstica. Utiliza interfaces Diámetro Cx Dx para
descargar y cargar los perfiles de usuario - no tiene local de almacenamiento del
usuario. Toda la información necesaria está cargada del HSS.
•
Maneja SIP registros, lo que le permite obligar a la ubicación del
usuario (por ejemplo, la dirección IP de la terminal) y la dirección
SIP.
•
Que se sienta la vía de señalización de todos los mensajes, y pueda
inspeccionar cada uno de los mensajes.
•
Que decida a que servidor(es) de aplicaciones el mensaje SIP será
enviado, con el fin de prestar sus servicios.
•
Que proporcione servicios de enrutamiento, que normalmente
utilizan búsquedas electrónicas de numeración (ENUM).
•
Que cumpla la política del operador de red.
•
Puede haber múltiples S-CSCFs en la red de distribución de carga
y razones de alta disponibilidad. HSS asigna el S-CSCF a un
usuario, cuando es requerido por el I-CSCF.
Un I-CSCF (Interrogating-CSCF) es otra función SIP situado en el borde
de un dominio administrativo. Su dirección IP se publica en el sistema de
nombres de dominio (DNS) del dominio (utilizando tipo de registros DNS
NAPTR y SRV), a fin de que los servidores remotos se pueden encontrar, y lo
utilizan este dominio como punto de reenvío (por ejemplo, el registro) para que
los paquetes SIP.
Las consultas I-CSCF utilizan la interfaz HSS Diámetro Cx de usuario
para recuperar la localización del usuario (Dx interfaz se utiliza desde la I-CSCF
a SLF para localizar), y luego las rutas de la SIP a la petición que le ha sido
asignado S-CSCF. Hasta la versión 6 que también se puede utilizar para ocultar
la red interna del mundo exterior (parte de la encriptación de mensajes SIP), en
cuyo caso lo que se llama un THIG (topológico Ocultar Interamericano de red
Gateway). Desde la versión 7 en adelante este "punto de entrada" función es
eliminado de la I-CSCF y ahora es parte de la IBCF (Interconexión Función de
Control de Fronteras). El IBCF se utiliza como puerta de acceso a redes
externas, y proporciona funciones de Firewall y NAT (pinholing).
Servidores de aplicaciones:
Los Servidores de aplicaciones (AS) alojan y ejecutan los servicios, e
interfieren con el S-CSCF utilizando el Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP).
Un ejemplo de un servidor de aplicación que se está desarrollando en el 3GPP es
la función de continuidad de llamada de voz (VCC Server). Según el servicio
actual, la AS puede operar en modo de proxy SIP, SIP UA (agente usuario) o
modo de SIP B2BUA (back-to-back agente usuario).
Un AS puede ser localizado en el hogar o en una red externa de terceros.
Si encuentra en la red doméstica, se puede realizar consultas a la HSS con la
interfaz Sh Diámetro (para un SIP-AS) o el Mobile Application Part (MAP)
interfaz (por IM-SSF).
• SIP AS: IMS servidor de aplicaciones nativ0.
• IM-SSF (IP Multimedia Service Switching Function): con
interfaces personalizadas de servidores de aplicaciones de redes
móviles, reforzadas lógicamente utilizando la parte de Aplicación
Camel (PAC).
Interconexión de redes de próxima generación NGN
Hay dos tipos de interconexión de redes de próxima generación:
Orientadas a los servicios de interconexión (SoIx):
La conexión física y lógica de los dominios de redes de la próxima
generación que permite a los transportistas y los proveedores de servicios
ofrecer servicios a través de redes de la próxima generación (es decir, IMS y
PES) con las plataformas de control, de señalización (es decir, basada en
sesiones), que proporciona niveles definidos de la interoperabilidad. Por
ejemplo, este es el caso del "carrier" de voz final o los servicios multimedia sobre
la interconexión IP. "Los definidos niveles de interoperabilidad" dependen del
servicio o de QoS o de la Seguridad, etc.
Orientada a la conectividad de interconexión (CoIx):
La conexión física y lógica de los transportistas y los proveedores de
servicios están basados en la simple conectividad IP independientemente de los
niveles de interoperabilidad. Por ejemplo, una interconexión IP de este tipo no
es consciente de los fines específicos a fin de servicios y, en consecuencia, el
rendimiento de la red de servicios específicos, QoS y de los requisitos de
seguridad no están necesariamente garantizados. Esta definición no excluye que
algunos servicios pueden proporcionar un nivel definido de la interoperabilidad.
Sin embargo sólo SoIx satisface plenamente los requisitos de interoperabilidad
de redes de próxima generación.
Un modo de interconexión de redes de próxima generación puede ser
directo o indirecto. Interconexión directa se refiere a la interconexión entre dos
dominios de la red sin ningún tipo de intermediarios. Interconexión indirecta en
una capa de red se refiere a la interconexión entre dos dominios de red con una
o más redes intermedias de dominio(s) que actúan como redes de tránsito. La
red intermedia(s) dominio(s) proporciona la funcionalidad de tránsito a los
otros dos dominios de red. Diferentes modos de interconexión puede ser
utilizado para el transporte de la capa de servicio de señalización de tráfico y los
medios de comunicación.
Descripción de Interfaces
Interface
Name
IMS entities
Description
Protocol
HTTP over
dedicated
TCP/SCTP
channels
Cr
MRFC, AS
Used by MRFC to fetch documents
(scripts and other resources) from an AS
Cx
I-CSCF, S-CSCF,
HSS
Used to communicate between I-CSCF/SDiameter
CSCF and HSS
Dh
SIP AS, OSA, SCF, Used by AS to find a correct HSS in a
IM-SSF, HSS
multi-HSS environment
Dx
I-CSCF, S-CSCF,
SLF
Used by I-CSCF/S-CSCF to find a correct
Diameter
HSS in a multi-HSS environment
Gm
UE, P-CSCF
Used to exchange messages between UE
SIP
and CSCFs
Go
PDF, GGSN
Allows operators to control QoS in a user
plane and exchange charging correlation
information between IMS and GPRS
network
Gq
P-CSCF, PDF
Used to exchange policy decisions-related
Diameter
information between P-CSCF and PDF
ISC
S-CSCF, I-CSCF,
AS
Used to exchange messages between
CSCF and AS
SIP
Ma
I-CSCF -> AS
Used to directly forward SIP requests
which are destinated to a Public Service
Identity hosted by the AS
SIP
Mg
MGCF -> I-CSCF
MGCF converts ISUP signalling to SIP
signalling and forwards SIP signalling to I- SIP
CSCF
Mi
S-CSCF -> BGCF
Used to exchange messages between SCSCF and BGCF
SIP
Mj
BGCF -> MGCF
Used to exchange messages between
BGCF and MGCF in the same IMS
network
SIP
Mk
BGCF -> BGCF
Used to exchange messages between
BGCFs in different IMS networks
SIP
Mm
I-CSCF, S-CSCF, Used for exchanging messages between
external IP network IMS and external IP networks
Not specified
Mn
MGCF, IM-MGW
H.248
Allows control of user-plane resources
Diameter
COPS (Rel5),
Diameter (Rel6+)
Mp
MRFC, MRFP
Used to exchange messages between
MRFC and MRFP
H.248
Mr
S-CSCF, MRFC
Used to exchange messages between SCSCF and MRFC
SIP
Mw
P-CSCF, I-CSCF,
S-CSCF
Used to exchange messages between
CSCFs
SIP
Rf
P-CSCF, I-CSCF,
Used to exchange offline charging
S-CSCF, BGCF,
information with CCF
MRFC, MGCF, AS
Diameter
Ro
AS, MRFC
Used to exchange online charging
information with ECF
Diameter
Sh
SIP AS, OSA SCS, Used to exchange information between
HSS
SIP AS/OSA SCS and HSS
Si
IM-SSF, HSS
Used to exchange information between
IM-SSF and HSS
MAP
Sr
MRFC, AS
Used by MRFC to fetch documents
(scripts and other resources) from an AS
HTTP
Ut
UE, AS (SIP AS,
Enables UE to manage information related
HTTP(s)
OSA SCS, IM-SSF) to his services
Diameter
Impulsado por la creciente implementación de sistemas de voz sobre IP,
el mercado mundial de equipamiento de IMS superará los 5.000 millones en
2010. Asimismo, también en 2010, el 77 por ciento de todas las inversiones
realizadas en control de llamadas se realizarán basándose en la arquitectura
IMS (IP Multimedia Subsystem), mientras que el 23 por ciento continuará a
través de tecnologías softswitch mejoradas.
Se ha realizado un estudio en el que analiza la implantación actual de los
sistemas de voz sobre IP, un mercado en continua evolución que, de acuerdo
con la consultora, superará los 5.000 millones de facturación en 2010.
“El hecho de que las operadoras, tanto de red como wireless, estén decidiendo
construir servicios de VoIP utilizando softswitch y media gateways, les enfrenta
a una elección entre una arquitectura tradicional de softswitch orientada a voz o
soluciones softswitch que pueden ser mejoradas para soportar la topología
IMS”. “Las operadoras que quieren emular los servicios de voz existentes y que
vean la voz como un servicio modesto, optarán por topologías softswitch
establecidas. En cambio, las operadoras que prefieran no tener que ofrecer
todos los servicios propietarios de voz y que decidan proporcionar nuevos
servicios de voz de valor añadido, necesitarán optar entre un IMS actualizable o
una solución compatible con IMS”.
Asimismo, las operadoras tienen un camino abierto hacia la convergencia
fijo-móvil y hacia los servicios convergentes como voz, vídeo y datos. En este
sentido, las operadoras de cable están liderando la implementación de
arquitecturas de redes de nueva generación que puedan obtener beneficios de
IMS. Sin embargo, a las operadoras que implementen voz sobre IP para emular
sus actuales servicios de voz, la instalación de IMS no les ofrecerá beneficios
materiales sobre las arquitecturas tradicionales basadas en softswitch.
IMS (IP Multimedia Subsystem) es un estándar reconocido
internacionalmente que especifica características de interoperabilidad y
roaming (interconexión entre redes diferentes). Se integra completamente con
las redes de voz y datos existentes (GSM, WCDMA, CDMA 2000, acceso de
banda ancha fija, WLAN) y a la vez adopta características clave del dominio IT,
lo que convierte a esta tecnología en un elemento que potencia la confluencia
entre redes fijas y móviles.
El IP Multimedia Subsystem define una arquitectura genérica para la Voz
sobre IP y los servicios multimedia. Representa un elemento clave para la
evolución hacia el “all-IP”.
Para los usuarios finales, los servicios basados en IMS posibilitan las
comunicaciones que se establecen de persona a persona y de persona a
contenido en muy diversas modalidades (voz, gráficos, texto, fotos, vídeo o
cualquier combinación de los anteriores) de una forma controlada y
personalizada.
Para los operadores IMS lleva el concepto de arquitectura por capas un
paso más allá, definiendo una arquitectura horizontal donde los facilitadores de
servicios y las funciones comunes se pueden reutilizar para múltiples
aplicaciones. Gracias a esta arquitectura, se elimina la costosa y
tradicionalmente compleja estructura de red con funcionalidades superpuestas
en la gestión de cargos, de listas y grupos, de presencia, de direccionamiento y
aprovisionamiento. Para las operadoras que sí estén planeando ofrecer servicios
de VoIP de valor añadido, IMS proporciona eficiencia a largo plazo, además de
suministrar una forma estandarizada de proveer de valor añadido a las
aplicaciones de voz.
Aquellos operadores que ven su futuro en la oferta de servicios
multimedia, deberían implementar IMS sin demora. La razón es que IMS
proporciona una forma bien estructurada y estándar para ofrecer servicios
multimedia a la vez que se produce una confluencia entre redes fijas y móviles.
A esto se añaden términos de valor económico, ya que además de incrementar
las fuentes de ingreso, se reducen los costes de operación y mantenimiento.
IMS permite la reutilización de las relaciones inter-operador. En vez de
desarrollar diferentes relaciones y los acuerdos de interconexión para cada
servicio, IMS permite que un solo operador inter-relación que se establecerá
como base para cada servicio.
Una vez IMS está en el lugar, el acceso a otros usuarios de los servicios de
red IMS es un problema, común a todos los IMS servicios personales, tal como
se muestra en la figura. El usuario que solicita el servicio de operador no debe
participar en la realización de la solicitud.
La interfaz inter-operador de red-a-red está establecida en IMS, y los
servicios de IMS entre operador de acuerdo, de rutas, servicio de punto de
acceso de red y de seguridad son reutilizados.
Convergencia Fijo-Móvil
Una de las consecuencias de IMS es facilitar la convergencia real y el
interfuncionamiento en varias dimensiones: a través de acceso fijo y móvil; en el
control y la capa de servicios, y en la capa de conectividad.
IMS comenzó como un estándar para redes inalámbricas. Sin embargo,
las infraestructuras cableadas, en la búsqueda de una estándar unificador,
pronto se dieron cuenta del potencial de IMS para las comunicaciones fijas
también.
Una norma que fue originalmente diseñado para los operadores de
telefonía móvil y cable adaptado para las necesidades es un excelente vehículo
para la convergencia fijo-móvil.
Escalabilidad
Los servicios IMS están destinados principalmente para hacer frente a un
mercado de masas, con calidad del servicio. Además, para atender a millones de
usuarios, IMS también tiene que dar apoyo a una compleja combinación de
servicios, es decir, los distintos servicios específicos que satisfagan las
necesidades de los clientes. Estos paquetes de servicios más probables cuentan
con un número de usuarios, con diferente comportamiento de los usuarios, que
afectará al dimensionamiento de la red.
En esta situación, la arquitectura de red IMS ofrece una gran ventaja, ya
que está destinada a escalar independientemente la mezcla de tráfico. Esto
significa que la capacidad CSCF puede crecer en proporción al número de
abonados, y que el número de los servidores de aplicaciones pueden crecer en
proporción a la utilización de los diferentes servicios.
Además, la cantidad de interdomain (por ejemplo, para VoIP
PSTN) capacidad entre redes puede crecer como los servicios que se introducen
al utilizar estas capacidades.
Evolución IMS
Integrando IMS en la Red
Implantación
Motivación para el desarrollo e implantación de Arquitecturas VoIP
La VoIP ha alcanzado el desarrollo adecuado en estos momentos debido a
la convergencia de diversos negocios adyacentes que dan lugar a nuevas
posibilidades dentro del mundo de VoIP.
Existen diversas razones para justificar el desarrollo e implantación de
arquitecturas de VoIP e intentar responder a la pregunta ¿Por qué ahora, por
qué en este momento este desarrollo?
Para llevar a cabo la implantación de los servicios de Telefonía IP para el
Segmento de Empresas se ha propuesto una estructura como la siguiente donde
se promueve la convergencia de diversos protocolos enfocados hacia una red de
nueva generación (NGN):
Objetivo:
Diseñar un plan de migración
personalizado y garantizando la
integración con las redes de próxima
generación del cliente intentando una
convergencia fijo-móvil.
Cualquier desarrollo en el campo de Internet, del aumento de velocidad
de las conexiones o de la conectividad pueden incidir en la mejora de la calidad
de la VoIP o una mayor oferta de servicios.
Como muestra de esto podemos comentar que actualmente el desarrollo y
avance de redes inalámbricas o WiFi está desarrollando ampliamente los
servicios de VoIP dado que permite tener conexión a nuestro teléfono VoIP en
numerosos lugares (hoteles, aeropuertos, etc...) Dentro de estas iniciativas el
proyecto FON pretende crear la mayor comunidad global de internautas que
comparten WiFi. De esta manera aumentando la cobertura del WiFi pretenden
poder usar sus teléfonos VoIP en casi cualquier lugar.
Otro desarrollo muy interesante es WIMAX o WirelessMAN™. Es una
especificación para redes de acceso metropolitanas inalámbricas de gran ancho
de banda. Wimax soporta velocidades muy altas de subida y bajada a una
estación base a una distancia de hasta 30 millas (50 km) para proveer servicios
como VoIP, conectividad IP y voz y datos TDM. Con el desarrollo de Wimax
podríamos tener ciudades enteras con conexión a Internet y en las que poder
usar nuestros terminales VoIP libremente.
En el caso de convergencia fijo-móvil, existen varias posibilidades en
función de lo que realmente desea ofrecer el operador. Así, si sólo desea poder
conectar tu teléfono móvil a la red de VoIP cuando el cliente se hallase en el
hogar, bastaría con habilitar en los adaptadores la
posibilidad de conectar dispositivos ajenos mediante
WiFi utilizando un determinado protocolo. Si en
cambio, lo que desease fuese ofrecer una red de
VoIP más extensa (metropolitana), debería
posibilitar que sus antenas recibieran paquetes de
los teléfonos móviles. En ambos casos, no creemos
que supusiese una gran inversión en el desarrollo de
los nuevos dispositivos.
Sin embargo, lo que creemos que sería lo más
importante sería la creación de un software que, una
vez instalado en el móvil, digitalizase y empaquetase
la señal al protocolo VoIP e IP que estemos
utilizando en nuestra red y se conectase
automáticamente (cuando estuviésemos con una determinada calidad de señal)
a nuestra red WiFi correspondiente.
Factores de diseño e implantación.
Existen muchos factores a considerar antes de que un operador afronte
un proyecto de migración a Telefonía IP y de tomar decisiones respecto a la
solución tecnológica más adecuada pero el argumento de decisión más
importante es el valor para el negocio que esperamos obtener de la introducción
de la Telefonía IP:
• Número y tamaño de las oficinas de la red
• Aprovechamiento del equipamiento de voz ya existente
• Capacidad del equipamiento y las conexiones de datos de la red de
oficinas
• Servicios de valor añadido necesarios
• Tipo y gama de terminales necesarios
• Impacto del cambio cultural en los usuarios
Como se ha podido observar, cada operador ofrecerá el servicio en
función de su situación en el mercado y de la inversión que desee realizar. Así,
en función de su situación en mercado, nosotros recomendaríamos:
- Para un operador entrante: Su mejor opción, si dispone de la
suficiente inversión, sería la Conexión de los terminales a un dispositivo
troncal mediante una conexión WiFi, ya que sólo requeriría del
despliegue de la red WiFi y de la instalación de los adaptadores. En caso
de disponer de menos inversión, podría optar por la utilización de
teléfonos VoIP o la instalación de adaptadores (requiriendo que los
clientes dispongan de un servicio de banda ancha previamente
contratado).
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Para un operador incumbente (con red previamente desplegada,
tanto para servicios de banda ancha como para POTS): Su mejor opción
consistiría en la conexión de los terminales a la red troncal, colocando los
adaptadores en las zonas comunes antes citadas, ya que así conseguiría
reducir costes y tendría un mayor control sobre el servicio que ofrece.
-
Para un operador de red fija (que desea ofrecer servicios de telefonía
móvil en un estrategia de convergencia de redes): Su mejor opción sería
desplegar una red WiFi, a la que se conectasen todos los dispositivos,
tanto fijos (a través de un adaptador) como móviles, teniendo que
distribuir el correspondiente software para estos últimos de forma
gratuita.
La calidad de servicio es un componente importante de la red IP. Cuando
hay contención de recursos, tal como una congestión de red, es importante para
la red proveer mejor servicio al tráfico de tiempo real tal como la VoIP a
expensas del tráfico de datos.
Las compañías deberían elegir a los proveedores de equipos de VoIP
basados en tres requerimientos muy importantes:
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ƒ
ƒ
Los clientes necesitan proveedores que soportan estándares
abiertos dentro de sus productos y que están activamente
desarrollando estrategias de voz que consideran interoperabilidad
con todos los protocolos de VoIP.
Los clientes necesitan productos que soporten múltiples
protocolos. En este sentido, si una compañía encuentra que
necesita migrar su sistema o añadir productos que soportan
protocolos diferentes, no será requerido para ejecutar mejoras a la
red.
Los clientes necesitan soluciones de voz con soporte de
extremo a extremo para todos los protocolos de VoIP, ello significa
que los fabricantes deben proveer soluciones que trabajen en
ambos ambientes de multiprotocolo y uniprotocolo.
Trabajando con fabricantes que pueden proveer esta flexibilidad de VoIP,
las compañías pueden enfocar en construir redes escalables y elásticas que
soporten los requerimientos de las redes de próxima generación (NGN).
Con el uso de IMS, los operadores pueden adoptar una estrategia de la
primera exploración de las oportunidades de IP multimedia, y luego tomar las
medidas adecuadas para el mercado de masas-IP y Servicios multimedia, de
acuerdo a las motivaciones del mercado y del negocio.
Al introducir el concepto de horizontalización en IMS, los operadores
deben obtener una excelente oportunidad para capitalizar aún más en la
arquitectura que se está introduciendo en las redes de cable e inalámbricas.
Utilizando la arquitectura Horizontal, con sus funciones comunes reutilizables,
el operador puede, a través de un camino orientado a servicio y centrado en los
ingresos, iniciar el camino hacia todo-IP.
Ventajas.
VoIP puede facilitar tareas que serían más difíciles de realizar usando las redes
telefónicas comunes:
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Las llamadas telefónicas locales pueden ser automáticamente enrutadas a
al teléfono VoIP, sin importar desde donde se conecte a la red.
Números telefónicos gratuitos para usar con VoIP están disponibles en
Estados Unidos de América, Reino Unido y otros países de
organizaciones como Usuario VoIP.
Los agentes de Call center usando teléfonos VoIP pueden trabajar en
cualquier lugar con conexión a Internet lo suficientemente rápida.
Interoperabilidad de diversos operadores.
Independencia de tecnologías de transporte.
Uso de las redes de datos existentes.
Algunos paquetes de VoIP incluyen los servicios extra por los que PSTN
(Red Telefónica Conmutada) normalmente cobra un cargo extra, o que
no se encuentran disponibles en algunos países, como son las llamadas
de 3 a la vez, retorno de llamada, remarcación automática, o
identificación de llamadas.
Puede evitar cargos altos de telefonía (principalmente de larga distancia)
que son usuales de las compañías de la Red Pública Telefónica.
Además proporciona menores costes que tecnologías alternativas como
voz sobre TDM, ATM, Frame Relay)
Facilidad de configuración y de uso ya que se puede tener acceso al
servicio a través del teléfono mediante un adaptador.
Almacenamiento de voz: acceso al correo de voz VoIP en línea, almacenar
conversaciones en el equipo y reproducirlas siempre que lo desee.
Las redes IP son la red estándar universal para Internet.
Estándares efectivos (H.323).
En EEUU, las grandes compañías telefónicas ya anunciaron el pasado
año que estaban desarrollando servicios de VoIP, temerosas de quedarse
fuera de un suculento pastel que, además, estaba mermando de manera
considerable sus ingresos. AT&T, por ejemplo, vio en el segundo
trimestre de 2004 que sus beneficios eran cinco veces menores que en el
mismo periodo del ejercicio precedente.
En España, las perspectivas son parecidas. Algunos estudios auguran un
crecimiento del número de accesos a esta tecnología para este año de en
torno al 184%. Además, permitirá un ahorro para los consumidores de
cerca de 150 millones de euros, mientras que la facturación de las líneas
tradicionales se puede reducir hasta un 10%, debido a la telefonía VoIP.
Beneficios
Regulación
El principal atractivo de la VoIP es que todas las llamadas que se hagan
entre los usuarios de un mismo proveedor de servicio son gratuitas y que,
además, el precio de las llamadas a teléfonos fijos y móviles que no estén con el
mismo proveedor el precio es mucho más bajo que si se utilizara la red
tradicional. Esto, como es obvio, supone un importante ahorro de costes sobre
todo para las empresas.
Desde el punto de vista regulatorio, la VoIP se considera actualmente un
servicio sobre la banda ancha. A priori, ningún país del mundo (con la excepción
de Finlandia) lo considera un producto sustitutivo de la telefonía tradicional, y
por tanto sujeto a sus exigencias (calidad, números de emergencia, numeración
geográfica, servicio universal,"). Sin embargo, este planteamiento inicial se está
revisando lo que sin duda tiene una incidencia muy importante en los actuales
modelos de negocio. De hecho, Skype se considera como una empresa que
desarrolla software y por tanto la Comisión del Mercado de las
Telecomunicaciones no intenta regular el servicio que ofrecen.
Las empresas de telecomunicaciones dominantes en el mundo han
respondido a VoIP de varias maneras. Algunos países de Medio Oriente lo han
prohibido y han bloqueado el acceso al sitio web de Skype, para proteger sus
empresas de telecomunicaciones y poder seguir interviniendo los teléfonos (lo
cual es muy difícil de hacer con VoIP). Pero en el mundo desarrollado las
entidades reguladoras ven con malos ojos tales prácticas y han tenido que
responder de otra forma. Al principio cambiaron a nuevas estructuras de
precios, reduciendo sus cobros por llamada y elevando sus cobros mensuales
por renta de línea. Muchos operadores han cancelado por completo sus cobros
por llamada y ofrecen llamadas locales, nacionales y aun algunas
internacionales de manera ilimitada por una cuota fija mensual.
Los paquetes proporcionan a los operadores dominantes otra defensa
contra la tecnología VoIP. Pueden ofrecer a sus suscriptores un paquete de
jugada triple dentro del cual los servicios de voz son "gratuitos"; esto es, el
suscriptor sólo paga las tarifas habituales por los servicios de banda ancha y
televisión.
Así como los operadores de línea fija han cambiado a planes de
facturación sobre tarifas únicas, los operadores de telefonía celular podrían
ofrecer llamadas nacionales de voz ilimitadas más datos ilimitados por una
cuota fija; así habría menos incentivo para usar VoIP. Algunos operadores lo
hacen de esa manera, y los planes de datos ilimitados también crecen en
popularidad.
En efecto, los operadores podrían adoptar la tecnología celular VoIP
como la manera más barata de ofrecer llamadas ilimitadas. Un informe reciente
de la consultora Analysys predice que VoIP celular representará 25% de las
llamadas por celulares en Europa y Estados Unidos para 2015; sin embargo,
será benéfico. Los operadores ofrecerán VoIP móvil como un servicio agregado
con características adicionales, por ejemplo mensajería inmediata e información
"de presencia". De igual manera, VoIP celular reducirá gastos a los operadores,
como ha hecho con los operadores de línea fija, predice el informe.
En el futuro, entonces, parece probable que la convergencia de voz y
datos significará que los usuarios paguen cuotas mensuales de acceso por el uso
de sus teléfonos, pero no por llamadas individuales. El cobro basado en el
tiempo y la geografía pasará a la historia a medida que VoIP borre la distinción
entre voz y datos. Esto sucederá tanto con los teléfonos celulares como con los
fijos, a pesar de que la convergencia también comience a borrar esa distinción.
Experiencias de negocio
Los operadores de VoIP (Skype, Vonage, etc) son operadores que para el
incumbente (operador tradicional) son un ISP robándole el tráfico de voz
típicamente internacional o de larga distancia (los de mayor coste) ya que el
cliente continua teniendo un número de teléfono, ahora asociado a una
dirección IP, y puede realizar llamadas tanto a clientes dentro de la red del
operador, como fuera de ella usando la red pública conmutada.
En la medida que estos accesos de banda ancha pueden tomar la forma
de accesos inalámbricos, basados por ejemplo en tecnología WiFi, por ejemplo
el modelo de Vonage podría colisionar con los intereses ya no de operadores de
telefonía fija, sino de operadores móviles. El uso de la tecnología IP, ligada a un
acceso inalámbrico, que permita cursar no ya datos, sino también voz, abre
nuevamente perspectivas e incertidumbres en el negocio de la voz.
Las grandes operadoras europeas podrían dejar de ingresar grandes
sumas de dinero. No obstante, operadoras como AT&T, Deutsche Telekom,
British Telecommunications y France Telecom ya han empezado a reaccionar.
Su primer movimiento ha sido intentar prohibir las redes de telefonía por
Internet.
Las operadoras empezaron a montar sus propias redes. AT&T lanzando
un programa para ampliar sus propios servicios de telefonía por Internet. La
telefónica Finlandesa fue una de las primeras en ofrecer la telefonía IP a sus
abonados. Deutsche Telekom inició una prueba piloto de telefonía IP, que
enlazara diversas ciudades de Europa, Estados Unidos y Japón. En su estrategia
destacó la adquisición del 21% de Vocaltec (http://www.vocaltec.com), la
compañía pionera en telefonía IP y la compra de software, tecnología y licencias,
a esta misma compañía, por un valor de 30 millones de dólares.
Telecom Italia, por ejemplo, comenzó a usar VoIP para todas las
llamadas telefónicas entre Roma y Milán en 2002, reduciendo gastos en 60.
Una vez que, en 2009, BT termine su "red del siglo XXI", todas las llamadas
viajarán por la red como llamadas VoIP, aunque los clientes todavía usen sus
viejos teléfonos. La posibilidad de manejar llamadas de voz a bajo precio, como
otro flujo de datos, es una de las ventajas de construir una red convergente.
Otros operadores dominantes comenzaron a lanzar por cuenta propia
servicios económicos VoIP, ya que sus clientes desertaban en busca de
proveedores VoIP, y un cliente VoIP es mejor que ninguno. Por ejemplo, France
Telecom se ha diferenciado de sus competidores VoIP al usar la tecnología como
base de su nuevo servicio Voix Haute Définition (voz de alta definición), que
permite conexiones de audio de alta fidelidad entre suscriptores. Otros
operadores, como BT, han lanzado productos similares. Operadores del mundo
entero, entre ellos AT&T y Verizon en Estados Unidos, ofrecen también
servicios VoIP que los clientes pueden usar a través de cualquier conexión de
banda ancha.
Por otra parte, la mayoría de operadores todavía obtienen la mayor parte
de sus ingresos de las llamadas de voz, así que la disminución inexorable de
estos ingresos, a medida que los consumidores y empresas adoptan VoIP, golpea
directamente el corazón de su negocio. Según cifras de Informa, empresa de
estudios de mercado, los ingresos globales por llamadas de voz de línea fija
fueron de unos 600 mil millones en 2005, y por datos, de 202 mil millones. En
2010, predice, las llamadas de línea fija representarán menos de la mitad de los
ingresos de los operadores en el mundo desarrollado. En cambio, su producto
principal será el acceso de banda ancha a Internet.
Este es el dilema clave para la industria de telecomunicaciones. "Los
servicios de voz son aún los más importantes, representan todavía 70-80% de
los ingresos de la industria en todo el mundo, y su precio va a quedar en cero.
¿Cómo manejar esa transición?" La consultora Forrester reporta que el ingreso
por servicios de voz desciende 10% por año en France Telecom, 6% en Deutsche
Telekom y 5% en BT. Lo mismo sucede en EU, Japón y otros países
desarrollados.
Conclusiones:
Actualmente, los operadores, tanto los dominantes como los emergentes,
ya están empezando a ofrecer servicios de VoIP a sus clientes, especialmente a
empresas, por temor a la pérdida de clientes debido a programas ya existentes
como Skype.
VoIP es un servicio con visión de futuro ya que posibilita a las operadoras
ofrecer el mismo servicio de voz, y además aumentar su oferta con otros nuevos.
Para ello pueden ofrecer los terminales específicos lo cual conlleva un aumento
en la calidad del servicio e incrementando su valor final para el cliente,
pudiendo regalar los terminales a la hora de suscribirse al servicio.
A la hora de elegir una arquitectura para la implantación de VoIP,
nosotros escogemos IMS ya que esta arquitectura nos permite opciones de
evolución centradas en las empresas para que operadores fijos y móviles
desarrollen atractivos, de fácil uso, fiables y rentables servicios multimedia de
forma eficiente e integrada. También permite a los operadores alcanzar la
convergencia fijo-móvil.
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En cuanto a protocolos VoIP, existen dos modelos principalmente:
H.323 cubre casi todos los servicios como capacidad de intercambio,
control de conferencia, señalización básica, calidad de servicio, registro,
servicio de descubrimiento y más.
SIP es modular y cubre la señalización básica, la localización de usuarios
y el registro. Otras características se implementan en protocolos
separados.
Los principales problemas en cuanto a la calidad del servicio (QoS) de
una red de VoIP, son la Latencia, el Jitter, la pérdida de paquetes y el Eco.
Existen diferentes mecanismos y protocolos que minimizan estos efectos, los
cuales son tratados en su correspondiente apartado en el desarrollo.
Desde nuestro punto de vista, a la hora de ofrecer un servicio de VoIP, el
mejor modelo de negocio consistiría en la conexión de los terminales a un
dispositivo troncal mediante un adaptador (ya sea que se conecte con el router
mediante wifi [uno por vivienda] o uno que aglutine varias conexiones [uno por
edificio, calle,…]), puesto que es una situación donde la competencia está mucho
menos extendida actualmente, el mantenimiento, implementación y
actualización de los mecanismos no es muy costoso, y el control y la facturación
son mucho más sencillos. En caso de desear la convergencia fijo-móvil, nosotros
optamos por ofrecer dispositivos (adaptadores, ya sea a nuestros clientes o en
nudos troncales) ya preparados para posibilitar esta opción mediante WiFi,
debiendo el cliente sólo actualizar el software de su móvil para poder utilizar el
servicio de VoIP como si de cualquier otro terminal de su casa se tratase.
Actualmente, no existe un marco regulatorio para VoIP, sin embargo si
existe una recomendación de la ITU (H323) para su implementación, la cual es
seguida por multitud de servicios multimedia (VoIP, videoconferencias sobre
IP,...)